专利名称：风力发电紧固件扭矩、轴力联合测试机的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械紧固件安全性能的检测，尤其是大规格、高强度紧固件的扭转カ矩、轴向拉カ的精确测试所必须的风カ发电紧固件扭矩、轴カ联合测试机。
背景技术：
高强度紧固件用于各种机件的可拆连接，在钢结构、风カ发电、交通工具、各类机械及国防装备上，已成为不可或缺的重要配件，其数量之多已达到不可计数的天文数字。为了连接可靠、保证安全，风カ发电高强度紧固件(以下简称“紧固件”)的承载能力及使用寿命必须充分保证万无一失。于是，紧固件的扭矩、轴カ检测就成为必不可少的安全保证。
一般的轴カ测试机，效率不高，成本不低，操作也不太方便。而且检测精度也嫌不够，因而不太适合紧固件的轴カ检測。扭矩检测多用扭カ扳手，费エ费时，精度也差。更重要的是扭カ扳手量程有限，远不能满足大直径超长度高强度紧固件的扭矩检測。据《机械制造》、《紧固件》、《测试仪器》等检索，专用的扭矩、轴カ联合检测器械，未见报道先例。超大扭矩(30000Nm)、超大轴カ(3000kN)的联合测试机更无任何信息反映。据此，本发明所提供的技术构思及实际产品，可能具有新颖性。发明目的本发明的目的是为扭矩、轴力量程较大的紧固件，提供ー种简易、快捷、方便、高精度的风カ发电紧固件扭矩、轴カ联合测试机的技术构思及实施方案，将手工、半机械的ー般检测方法与技术设备提升到机电一体化、数字化、电脑化的高新水平。
发明内容
本发明由下列技术构思来实现。I.系统组成I).动カ头A :提供扭矩Ml。2).传动系统B :将Ml传至试件上。3).尾夹头C :将试件夹紧、定位、接收Ml。4).控制显示系统D :选用工作模式输出检测結果。2.工作原理试件紧固于尾夹头C的尾座与拉头中，A、B、C、D四大部件协调动作后，可由扭矩传感器、轴カ传感器分别检测试件的扭矩、轴カ值，并由显示器等显示相关图形及打印具体结果參数，从而快捷完成风カ发电紧固件扭矩、轴カ联合检测机的职能任务。
以下结合附图
，对本发明作进ー步说明
图I为本发明机构原理示意图。图2为本发明新型结构安装示意图。图3为卡头6的K向视图。实施方式I.系统组成及功能如图I所示，本发明，除机身14、油箱、机电附件等外，主要部件包括1.动カ头A，
2.传动系统B，3.尾夹头C，4.控制显不系统D。
I)动カ头A依次包括电机12、液压泵13、液压马达I。所述之液压马达I为步进式超高压(包括内曲线)马达，由PC机控制转向、扭矩和转速。2)传动系统B依次包括联轴器2a、轴承及支座3a、联轴器2b、扭矩传感器4、联轴器2c、轴承及支座3b、套筒5及卡头6，可将扭矩Ml传递至试件上。所述之套筒5左端置于联轴器2c中，可随意更换后，予以锁定，其右端为空心套腔，腔内安置多角(六角、十二角、三角等)卡头6 (详见图3)，分别适用多角头试件。套筒5与卡头6可以合ニ为一，既可专用也可多用。3)尾夹头C依次包括刚性框架尾座7、空心拉头8、轴カ传感器9、锁紧螺母10及调节螺杆11，可将试件位置调定、锁紧、接收主动扭矩Ml后产生反扭矩M2。所述之拉头8左立板上有ー槽ロ S，供试件安装拆卸用。4)控制显示系统D，主要包括CAN总线、PC机、打印设备等。为扭矩、轴カ输出结果提供显示、打印服务。此外，全系统的工作模式，包括最大扭矩模式、最大轴カ模式、试件转角模式，均由总线控制一PC机系统，组合完成。该系统D均为外购件，其技术构思、性能指标、工作模式等，多为公知公用，由用户选定即可。2.工作原理I)试件安装以六角头螺栓连接副为例。试件装入尾座7及拉头8的前立板槽ロ S后，手工旋紧螺栓连接副的螺母，将套筒5及卡头6套在试件螺母上。2)输出扭矩Ml:启动电机12，令液压泵13由油箱中吸油，并输出高压油，使液压马达I旋转，输出主动扭矩Ml。3)扭矩Ml传递扭矩Ml经传动系统B，传至试件螺母上，由尾夹头C产生反向扭矩M2及正反轴向拉カF1、F2。4)输出显示当Ml = M2，Fl = F2时，由控制显示系统D显示并打印输出扭矩轴カ值及相应的參数曲线图。据此，可判定六角螺栓连接副的安全性。5)模式选择按试件及检测要求，全系统工作模式包括最大扭矩模式、最大轴カ模式、试件转角模式均由CAN总线控制一PC机系统组合完成。3.系统安装如图2所示
I)元件选择(I)液压马达I :相比齿轮传动箱更为平稳、易于调速、随动精准，成本也不高。与之配套的液压泵3，电机12皆为成熟产品，采购更方便。(2)轴承及支座3a，3b因负载较大、均为重型轴承，(包括双排座滚柱轴承)，成组配对，更为经济，日后维修也更方便。(3)扭矩传感器4.轴カ传感器9选用量程大，精度高的传感器。成本勿须计较，以保证安全性。(4)机身 14
保证足够的刚性及重力稳定性，下部留有足够空间安装油箱、液压泵13及电机12等。上部水平面保证平直度。2)安装要点(I)机身 14 防止时效变形，保证水平基面的精度。(2)保证液压马达1，传动系统B、尾夹头C的同轴度、运动精度。(3)专用测试室保持恒温、清洁、独立运行。发明优点综上所述,本发明具有如下优点I)扭矩M(30000Nm)，轴カF(3000kN)量程特大，能够满足大直径(M72)超长度(4M)紧固件的测试需要。2)与原有测试设备相比，本发明的检测精度提高30倍，可达I. 5%。。3)具有多种エ况模式可供选用，适应范围更为广泛。4)计算机控制液压马达I更为精准，操作方便。5)机电一体化,输出数字、图像化、厂方用户均感方便,可靠,一目了然。6)整机成本低，用处大，充分满足用户需求，保证紧固件安全、可靠。
权利要求
1.一种风カ发电紧固件扭矩、轴カ联合测试机，包括I.动カ头A、传动系统B、尾夹头C及控制显示系统D，其特征是 1).所述之动カ头A依次包括电机12、液压泵13、液压马达I; 2).所述之传动系统B依次包括联轴器2a、轴承及支座3a、联轴器2b、扭矩传感器4、连轴器2c、轴承及支座3b、套筒5及卡头6 ； 3).所述之尾夹头C依次包括刚性框架尾座7、空心拉头8、轴カ传感器9、锁紧螺母10及调节螺杆11 ; 4).所述之控制显示系统主要包括，CAN总线控制一PC机打印设备等。
2.根据权利要求I所述之风力发电紧固件扭矩、轴カ联合测试机，其特征是 全系统的工作模式，包括最大扭矩模式、最大轴カ模式、试件转角模式，均由CAN总线控制ーPC机系统组合完成。
3.根据权利要求I所述之风力发电紧固件扭矩、轴カ联合测试机，其特征是 液压马达I为步进式，超高压(包括内曲线)马达，由PC机控制转向、扭矩和转速。
4.根据权利要求I所述之风力发电紧固件扭矩、轴カ联合测试机，其特征是 轴承及支座3a、3b均为重型轴承(包括双排座滚柱轴承)，成组配对。
5.根据权利要求I所述之风力发电紧固件扭矩、轴カ联合测试机，其特征是 所述之套筒5左端置于联轴器2C中，其右端为空心套腔，腔内安置多角(六角、十二角、三角等)卡头6、套筒5与卡头6可以合ニ为一。
6.根据权利要求I所述之风力发电紧固件扭矩、轴カ联合测试机，其特征是 所述之拉头8左立板上有ー槽ロ S。
全文摘要
一种风力发电紧固件扭矩、轴力联合测试机主要由(液压)动力头A、(机械)传动系统B、可调尾夹头C及控制显示系统D构成，最大量程为直径(M72)，超长度(4m)扭矩(30000Nm)、轴力(3000kN)检测精度为1.5‰，由PC机控制工作模式，可自动打印相关图形及输出数据。本机量程大，高精度，适用范围广，成本不高，可广泛用于紧固件的安全检测。
文档编号G01L5/24GK102692291SQ20111007013
公开日2012年9月26日 申请日期2011年3月23日 优先权日2011年3月23日
发明者陶鸿安 申请人:上海金马高强紧固件有限公司