螺栓安装设备及方法与流程

本发明涉及螺栓紧固，尤其涉及一种螺栓安装设备及方法。

背景技术：

1、在工业领域，目前螺栓施工方式主要有：扭矩法和张拉法。使用的工具主要是液压扭矩扳手和液压拉伸器。由于摩擦系数的离散，使用传统液压扳手施工得到的螺栓轴力分散性较大，往往得不到设计的轴力值。而采用在张拉法施工，则存在回弹轴力不确定的问题。

2、因此，有必要提供一种能够精确安装螺栓的设备。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种螺栓安装设备及方法，轴力测量器对正在紧固的螺栓进行轴力测量，并将测量值输入至控制器，控制器根据轴力通过比例阀调节输出液压值，实现对螺栓轴力的精确控制，解决了现有技术中安装螺栓轴力得不到预计值的问题。

2、为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种螺栓安装设备，包括依次连接的控制器、液压泵、螺栓安装装置，所述螺栓安装装置包括轴力测量器、相互连接的液压控制模块和液压扳手；

3、所述轴力测量器与所述控制器连接，用于实时测量螺栓安装时的轴力并反馈至所述控制器；

4、所述液压控制模块包括比例阀，所述比例阀与所述液压泵、所述控制器、所述液压扳手连接，用以控制所述液压泵给所述液压扳手施加的液压。

5、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述液压控制模块还包括溢流阀，所述溢流阀连接于所述液压泵与所述比例阀之间。

6、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述液压控制模块还包括压力计，所述压力计连接于所述比例阀和所述液压扳手之间，且所述压力计还与所述控制器连接。

7、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述液压泵包括回油口；

8、所述螺栓安装设备还包括回油模块，所述回油模块连接于所述液压泵的回油口。

9、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述比例阀、所述液压扳手和所述溢流阀均通过所述回油模块与所述液压泵连接。

10、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述螺栓安装装置设置有多个，多个所述螺栓安装装置内的多个所述比例阀均与所述控制器连接，多个所述螺栓安装装置内的多个所述轴力测量器均与所述控制器连接。

11、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述轴力测量器包括轴力测量传感器和为所述轴力测量传感器提供信号的轴力测量主机，所述轴力测量传感器放置于螺栓端头，所述轴力测量主机与所述控制器连接。

12、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述轴力测量主机与所述控制器通过有线或者无线的方式进行连接。

13、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述轴力测量器通过超声进行测量螺栓的轴力。

14、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述超声包括压电超声、电磁超声、激光超声和空耦超声。

15、本发明一实施方式还提供一种螺栓安装方法，采用如前所述的螺栓安装设备进行安装，螺栓安装方法包括：

16、在控制器输入目标轴力ft，控制器计算得出螺栓达到目标轴力ft所需的目标液压值pt；

17、控制启动液压泵和比例阀，控制压力计将比例阀输出给液压扳手的实时液压值p传输给控制器，控制轴力测量器测量螺栓的实时轴力f并将数据传输给控制器，控制器根据实时轴力f和实时液压值p计算比例阀的比例，并将信号传输给比例阀，比例阀根据控制器发出的信号进行调节；

18、当轴力测量器测量得到f1＝ft，控制关闭液压泵和比例阀。

19、本发明一实施方式还提供另一种螺栓安装方法，采用如前所述的螺栓安装设备进行安装，螺栓安装方法包括：

20、将螺栓预先紧固，控制预先紧固轴力f预＜目标轴力ft，此时液压值为p预；

21、在控制器输入目标轴力ft，控制器计算得出螺栓达到目标轴力ft所需的目标液压值pt；

22、控制器控制液压泵的初始液压值为p初，p初＞pt，比例阀的比例为

23、

24、控制启动液压泵和比例阀，驱动液压扳手紧固螺栓，当螺栓停止转动时，控制关闭液压泵和比例阀。

25、本发明提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

26、本发明提供的螺栓安装设备设置有轴力测量器和液压控制模块，轴力测量器在螺栓安装过程中实时测量螺栓的轴力，并将数据传输给控制器，控制器通过轴力测量器的数据实时计算所需轴力对应的液压值，并将数据传输给比例阀，比例阀接收控制器的信号后调节输出液压值，以使螺栓受到的轴力值为预设值，从而实现螺栓的精确安装。

技术特征：

1.一种螺栓安装设备，其特征在于，包括依次连接的控制器、液压泵、螺栓安装装置，所述螺栓安装装置包括轴力测量器、相互连接的液压控制模块和液压扳手；

2.根据权利要求1所述的螺栓安装设备，其特征在于，所述液压控制模块还包括溢流阀，所述溢流阀连接于所述液压泵与所述比例阀之间。

3.根据权利要求2所述的螺栓安装设备，其特征在于，所述液压控制模块还包括压力计，所述压力计连接于所述比例阀和所述液压扳手之间，且所述压力计还与所述控制器连接。

4.根据权利要求3所述的螺栓安装设备，其特征在于，所述液压泵包括回油口；

5.根据权利要求4所述的螺栓安装设备，其特征在于，所述比例阀、所述液压扳手和所述溢流阀均通过所述回油模块与所述液压泵连接。

6.根据权利要求1所述的螺栓安装设备，其特征在于，所述螺栓安装装置设置有多个，多个所述螺栓安装装置内的多个所述比例阀均与所述控制器连接，多个所述螺栓安装装置内的多个所述轴力测量器均与所述控制器连接。

7.根据权利要求1所述的螺栓安装设备，其特征在于，所述轴力测量器包括轴力测量传感器和为所述轴力测量传感器提供信号的轴力测量主机，所述轴力测量传感器放置于螺栓端头，所述轴力测量主机与所述控制器连接。

8.根据权利要求7所述的螺栓安装设备，其特征在于，所述轴力测量主机与所述控制器通过有线或者无线的方式进行连接。

9.根据权利要求7所述的螺栓安装设备，其特征在于，所述轴力测量器通过超声进行测量螺栓的轴力。

10.根据权利要求9所述的螺栓安装设备，其特征在于，所述超声包括压电超声、电磁超声、激光超声和空耦超声。

11.一种螺栓安装方法，其特征在于，采用如权利要求1-10任一项所述的螺栓安装设备进行安装，螺栓安装方法包括：

12.一种螺栓安装方法，其特征在于，采用如权利要求1-10任一项所述的螺栓安装设备进行安装，螺栓安装方法包括：

技术总结
本发明提供一种螺栓安装设备，包括依次连接的控制器、液压泵、螺栓安装装置，所述螺栓安装装置包括轴力测量器、相互连接的液压控制模块和液压扳手；所述轴力测量器与所述控制器连接，用于实时测量螺栓安装时的轴力并反馈至所述控制器；所述液压控制模块包括比例阀，所述比例阀与所述液压泵、所述控制器、所述液压扳手连接，用以控制所述液压泵给所述液压扳手施加的液压。本发明采用轴力测量器实时测量螺栓的轴力并反馈至控制器，控制器根据螺栓轴力计算后将信号传输给比例阀，通过比例阀调节输出液压，保证螺栓安装后的轴力满足目标轴力。

技术研发人员：李永虔,李展鹏,许霁,吴勇锋,汪开灿
受保护的技术使用者：零声科技（苏州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12