专利名称：一种螺母性能试验装置及螺母性能试验机的制作方法
技术领域：
本发明涉及测量工具，尤其涉及一种螺母性能试验装置及螺母性能试验机。
背景技术：
已有螺栓螺母扭转试验机主要能够完成螺栓螺母副的紧固扭矩、屈服紧固扭矩、屈服紧固轴力、预紧力、极限紧固力及扭矩、扭矩系数、紧固转角等螺栓、螺柱的机械性能及保证载荷、紧固载荷、有效力矩等锁紧螺母的机械性能测试。已有技术对与轴向载荷有关的技术参数的测量米用负荷传感器15来实现如图1所示，螺栓螺母扭转试验机包括螺栓11、测试螺母12、外承载体16、负荷传感器15、内承载隔套14、垫片17和止动销13，该结构只能满足加载过程参数及螺栓螺母副破坏失效参数的测量，无法完成航空航天等特定领域所用高脚螺母在特定条件下的轴向紧固载荷失效后螺栓螺母副的松脱扭矩。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种可测量轴向紧固载荷失效后螺栓螺母副的松脱扭矩的螺母性能试验装置及螺母性能试验机。本发明提供了一种螺母性能试验装置，包括内承载隔套、外承载隔套、内承载体和外承载体，其中，所述内承载体和所述外承载体连接为移动副，所述内承载体和所述外承载体之间设有容积随所述内承载体和所述外承载体的间距变化而变化的可充液密封腔，所述可充液密封腔连接有油管接头和排气阀，所述内承载体内套设有内承载隔套，所述外承载体内套设有外承载隔套，所述内承载隔套设有供螺栓穿过的内安装孔，所述外承载隔套设有供螺栓穿过的外安装孔，所述内安装孔与所述外安装孔的轴线相重合。作为本发明的进一步改进，所述内承载隔套与所述外承载隔套通过螺栓螺母副紧固，所述螺栓螺母副包括螺栓和测试螺母，所述螺栓穿过所述内安装孔、外安装孔并与所述测试螺母连接，所述测试螺母紧固于所述外承载隔套上。作为本发明的进一步改进，所述测试螺母、外承载隔套之间夹设有垫片，所述外承载隔套上设有止动销，所述垫片与所述止动销相抵靠。作为本发明的进一步改进，所述内承载隔套、外承载隔套、内承载体和外承载体均为环形并同轴安装，所述可充液密封腔为环形。本发明还提供了一种螺母性能试验机，包括液压充液机构和如上述中任一项所述的螺母性能试验装置，所述液压充液机构与所述油管接头连接。作为本发明的进一步改进，所述液压充液机构包括液压传感器、承载缸、电磁换向阀、单向阀、溢流阀、液压泵、第一电机、滤油器和油箱，所述滤油器的进油端与所述油箱连通，所述滤油器的出油端与所述液压泵连接，所述液压泵与所述第一电机连接，所述液压泵的出油端分别与所述单向阀、溢流阀连接，所述溢流阀与所述油箱连通，所述单向阀的出油端与所述电磁换向阀连接，所述电磁换向阀的出油端分别与所述承载缸、液压传感器连接，所述液压传感器与所述油管接头连接。作为本发明的进一步改进，所述溢流阀连接有压力表。作为本发明的进一步改进，所述螺母性能试验机还包括旋转驱动机构和扭矩测试机构，所述旋转驱动机构与所述测试螺母连接，所述扭矩测试机构与所述螺栓连接。作为本发明的进一步改进，所述旋转驱动机构包括第二电机、减速器和旋转端夹头，所述第二电机与所述减速器连接，所述减速器与所述旋转端夹头连接，所述旋转端夹头与所述测试螺母连接。作为本发明的进一步改进，所述扭矩测试机构包括测控装置、扭矩传感器和固定端夹头，所述测控装置与所述扭矩传感器连接，所述扭矩传感器与所述固定端夹头连接，所述固定端夹头与所述螺栓连接。本发明的有益效果是:通过上述方案，可通过向可充液密封腔内充入液压，用于松脱扭矩的测量。
图1是现有技术中螺栓螺母扭转试验机的结构示意 图2是本发明一种螺母性能试验机的结构示意 图3是本发明一种螺母性能试验装置的剖面结构示意 图4是本发明一种螺母性能试验机的液压充液机构的结构示意 图5是本发明一种螺母性能试验装置及螺母性能试验机的测试螺母的结构示意图。
具体实施例方式下面结合
及具体实施方式
对本发明进一步说明。图2至图5中的附图标号为:螺栓21 ;测试螺母22 ;工作端221 ;锁紧端222 ;油管接头23 ;可充液密封腔24 ;止动销25 ;垫片26 ；内承载隔套27 ；内承载体28 ;排气阀29 ;夕卜承载体210 ;外承载隔套211 ;液压传感器31 ;承载缸32 ;电磁换向阀33 ;单向阀34 ;压力表35 ;溢流阀36 ;液压泵37 ;第一电机38 ;滤油器39 ;油箱310 ;固定端夹头41 ;扭矩传感器42 ;测控装置43 ;旋转端夹头51 ;减速器52 ;第二电机53。如图2至图5所示，一种螺母性能试验装置，包括内承载隔套27、外承载隔套211、内承载体28和外承载体210，其中，所述内承载体28和所述外承载体210连接为移动副，即所述内承载体28和所述外承载体210可进行相对的直线移动，所述内承载体28和所述外承载体210之间设有容积随所述内承载体28和所述外承载体210的间距变化而变化的可充液密封腔24，即当所述内承载体28和所述外承载体210的间距变小时，可充液密封腔24的容积变小，当所述内承载体28和所述外承载体210的间距变大时，可充液密封腔24的容积变大，所述可充液密封腔24连接有油管接头23和排气阀29，可通过所述油管接头23向所述可充液密封腔24充油，所述内承载体28内套设有内承载隔套27，所述外承载体210内套设有外承载隔套211，所述内承载隔套27设有供螺栓21穿过的内安装孔，所述外承载隔套211设有供螺栓21穿过的外安装孔，所述内安装孔与所述外安装孔的轴线相重合。如图2至图5所示，所述内承载隔套27与所述外承载隔套211通过螺栓螺母副紧固，所述螺栓螺母副包括螺栓21和测试螺母22，所述螺栓21穿过所述内安装孔、外安装孔并与所述测试螺母22的锁紧端222螺纹连接，所述测试螺母22紧固于所述外承载隔套211上。如图2至图5所示，所述测试螺母22、外承载隔套211之间夹设有垫片26，所述外承载隔套211上设有止动销25，所述垫片26与所述止动销25相抵靠。如图2至图5所示，所述内承载隔套27、外承载隔套211、内承载体28和外承载体210均为环形并同轴安装，所述可充液密封腔24为环形。如图2至图5所示，一种螺母性能试验机，包括液压充液机构和上述中任一项所述的螺母性能试验装置，所述液压充液机构与所述油管接头23连接。如图2至图5所示,所述液压充液机构包括液压传感器31、承载缸32、电磁换向阀33、单向阀34、溢流阀36、液压泵37、第一电机38、滤油器39和油箱310，所述滤油器39的进油端与所述油箱310连通，所述滤油器39的出油端与所述液压泵37连接，所述液压泵37与所述第一电机38连接，所述液压泵37的出油端分别与所述单向阀34、溢流阀36连接，所述溢流阀36与所述油箱310连通，所述单向阀34的出油端与所述电磁换向阀33连接，所述电磁换向阀33的出油端分别与所述承载缸32、液压传感器31连接，所述液压传感器31与所述油管接头23连接。如图4所示，所述溢流阀36连接有压力表35。如图2所示，所述螺母性能试验机还包括旋转驱动机构和扭矩测试机构，所述旋转驱动机构与所述测试螺母22连接，所述扭矩测试机构与所述螺栓21连接。如图2所示，所述旋转驱动机构包括第二电机53、减速器52和旋转端夹头51，所述第二电机53与所述减速器52连接，所述减速器52与所述旋转端夹头51连接，所述旋转端夹头51与所述测试螺母22连接，可通过所述第二电机53驱动所述测试螺母22旋转，以产生扭矩。如图2所示，所述扭矩测试机构包括测控装置43、扭矩传感器42和固定端夹头41，所述测控装置43与所述扭矩传感器42连接，所述扭矩传感器42与所述固定端夹头41连接，所述固定端夹头41与所述螺栓21连接，可通过述扭矩传感器42来测量扭矩。本发明提供的一种螺母性能试验装置及螺母性能试验机，通过所述液压充液机构经所述油管接头23向可充液密封腔24注入液压油，当可充液密封腔24注满液压油后关闭液压泵37，通过所述液压充液机构的电磁换向阀33动作释放掉可充液密封腔24内因液压泵33充液而产生的压力负载，使可充液密封腔24达到无压力负载状态；安装需要测试的紧固件试件，本发明以测试螺母22为例进行说明，测试螺母22为高脚螺母，螺栓21的头部通过固定端夹头41紧固后，经三爪卡盘及相关连接部件与安装有扭矩传感器42的固定端相连接；测试螺母22通过旋转端夹头51紧固后，经三爪卡盘及相关连接部件与可施加扭矩负载的动力端相连接，由所述第二电机53通过减速机52对测试螺母22施加扭转力直至旋转端夹头51与测试螺母22的外端高脚头部脱落，在此过程中，通过与可充液密封腔24连通的液压传感器31 (如图3所示)和固定端夹头41连接的扭矩传感器42及测控装置43适时测量测试螺母22旋紧过程的紧固力值及旋紧直至测试螺母22外端高脚头部扭断脱落瞬时的扭矩值；此时通过电磁换向阀33卸掉可充液密封腔24的液压油，再通过旋转端夹头51反向旋转卸下测试螺母22的工作端221，此卸载扭矩即为测试螺母22的松脱扭矩。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种螺母性能试验装置，其特征在于:包括内承载隔套、外承载隔套、内承载体和外承载体，其中，所述内承载体和所述外承载体连接为移动副，所述内承载体和所述外承载体之间设有容积随所述内承载体和所述外承载体的间距变化而变化的可充液密封腔，所述可充液密封腔连接有油管接头和排气阀，所述内承载体内套设有内承载隔套，所述外承载体内套设有外承载隔套，所述内承载隔套设有供螺栓穿过的内安装孔，所述外承载隔套设有供螺栓穿过的外安装孔，所述内安装孔与所述外安装孔的轴线相重合。
2.根据权利要求1所述的螺母性能试验装置，其特征在于:所述内承载隔套与所述外承载隔套通过螺栓螺母副紧固，所述螺栓螺母副包括螺栓和测试螺母，所述螺栓穿过所述内安装孔、外安装孔并与所述测试螺母连接，所述测试螺母紧固于所述外承载隔套上。
3.根据权利要求2所述的螺母性能试验装置，其特征在于:所述测试螺母、外承载隔套之间夹设有垫片，所述外承载隔套上设有止动销，所述垫片与所述止动销相抵靠。
4.根据权利要求1所述的螺母性能试验装置，其特征在于:所述内承载隔套、外承载隔套、内承载体和外承载体均为环形并同轴安装，所述可充液密封腔为环形。
5.一种螺母性能试验机，其特征在于:包括液压充液机构和如权利要求2至4中任一项所述的螺母性能试验装置，所述液压充液机构与所述油管接头连接。
6.根据权利要求5所述的螺母性能试验机，其特征在于:所述液压充液机构包括液压传感器、承载缸、电磁换向阀、单向阀、溢流阀、液压泵、第一电机、滤油器和油箱，所述滤油器的进油端与所述油箱连通，所述滤油器的出油端与所述液压泵连接，所述液压泵与所述第一电机连接，所述液压泵的出油端分别与所述单向阀、溢流阀连接，所述溢流阀与所述油箱连通，所述单向阀的出油端与所述电磁换向阀连接，所述电磁换向阀的出油端分别与所述承载缸、液压传感器连接，所述液压传感器与所述油管接头连接。
7.根据权利要求6所述的螺母性能试验机，其特征在于:所述溢流阀连接有压力表。
8.根据权利要求5所述的螺母性能试验机，其特征在于:所述螺母性能试验机还包括旋转驱动机构和扭矩测试机构，所述旋转驱动机构与所述测试螺母连接，所述扭矩测试机构与所述螺栓连接。
9.根据权利要求8所述的螺母性能试验机，其特征在于:所述旋转驱动机构包括第二电机、减速器和旋转端夹头，所述第二电机与所述减速器连接，所述减速器与所述旋转端夹头连接，所述旋转端夹头与所述测试螺母连接。
10.根据权利要求8所述的螺母性能试验机，其特征在于:所述扭矩测试机构包括测控装置、扭矩传感器和固定端夹头，所述测控装置与所述扭矩传感器连接，所述扭矩传感器与所述固定端夹头连接，所述固定端夹头与所述螺栓连接。
全文摘要
本发明提供了一种螺母性能试验装置，包括内承载隔套、外承载隔套、内承载体和外承载体，其中，所述内承载体和所述外承载体连接为移动副，所述内承载体和所述外承载体之间设有容积随所述内承载体和所述外承载体的间距变化而变化的可充液密封腔，所述可充液密封腔连接有油管接头和排气阀，所述内承载体内套设有内承载隔套，所述外承载体内套设有外承载隔套，所述内承载隔套设有供螺栓穿过的内安装孔，所述外承载隔套设有供螺栓穿过的外安装孔，所述内安装孔与所述外安装孔的轴线相重合。本发明还提供了一种螺母性能试验机。本发明的有益效果是可通过向可充液密封腔内充入液压，用于松脱扭矩的测量。
文档编号G01M13/00GK103149023SQ20131008590
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月18日 优先权日2013年3月18日
发明者牟秀发, 张郁沫 申请人:深圳市瑞格尔仪器有限公司