一种检测紧固件连接过程中轴向力的装置的制作方法

本实用新型涉及检测设备技术领域，具体涉及一种检测紧固件连接过程中轴向力的装置。

背景技术：

在高强度紧固件连接的过程中，紧固件的轴向力会直接影响连接质量，轴向力不在标准范围内会导致连接失效，甚至引起安全风险。若轴向力小于标准下限，紧固件会发生松动，被连接件间会产生缝隙，在运行过程中，特别是恶劣工况时，受振动或剪切力影响，紧固件会发生断裂；若轴向力高于标准上限，紧固件可能会产生屈服、塑性变形，甚至被拉断。

目前的超声波轴力测量设备，只能在拧紧过程结束后，以手动将超声波传感器放置于紧固件表面的方式进行轴力测量，无法保证放置位置的一致性进而会影响数据的准确性，且检测效率较低；此外由于无法实现对于轴向力实时的检测，只能检测轴向力的最终结果，而对于轴力在拧紧过程中的异常波动无法进行识别。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种检测紧固件连接过程中轴向力的装置，集成超声波检测装置和信号传输模块及处理单元，能够实现实时监测拧紧过程中紧固件的轴向力大小以及拧紧结束后的轴向力衰减情况，监控拧紧过程中的异常，并且能够保证检测过程中检测装置与紧固件相对位置的准确及稳定，进一步提高紧固件拧紧过程中轴向力的检测效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种检测紧固件连接过程中轴向力的装置，包括能够套设在螺栓和螺帽上的套筒、超声波检测装置、信号传输模块和处理单元。其中，超声波检测装置设置在套筒内靠近底部的位置。信号传输模块位于套筒内且与超声波检测装置连接。处理单元用于接收信号传输模块传输的声波信息并将其与螺栓的标定信息对比计算获得轴向力。

根据本实用新型的检测紧固件连接过程中轴向力的装置，集成超声波检测装置和信号传输模块及处理单元，能够实现实时监测拧紧过程中紧固件的轴向力大小以及拧紧结束后的轴向力衰减情况，监控拧紧过程中的异常，并且能够保证检测过程中检测装置与紧固件相对位置的准确及稳定，进一步提高紧固件拧紧过程中轴向力的检测效率。另外，套筒结构简单、紧凑，可在不更换检测装置的前提下替换原有传感器。

对于上述技术方案，还可进行如下所述的进一步的改进。

根据本实用新型的检测紧固件连接过程中轴向力的装置，在一个优选的实施方式中，套筒内设有能够与超声波检测装置形成配合的卡槽。

通过卡槽，能够进一步确保检测装置的安装位置准确、稳定可靠。

进一步地，在一个优选的实施方式中，超声波检测装置与螺帽之间设有弹性支撑部件。

在进行拧紧时，螺帽伸入套筒内部与超声波检测装置接触，弹性支撑部件被压缩确保拧紧过程中超声波检测装置与螺帽相对稳定。

具体地，在一个优选的实施方式中，弹性支撑部件包括弹簧。

弹簧结构简单，且便于布置在套筒内不需要占用额外的空间从而确保套筒的结构尽可能简单。

具体地，在一个优选的实施方式中，信号传输模块位于弹性支撑部件的上方。

信号传输模块的上述布置形式，能够避免拧紧过程中影响信号传输模块的正常工作，对信号传输产生影响。

具体地，在一个优选的实施方式中，超声波检测装置包括超声波传感器。

超声波传感器便于布置安装，且能够确保检测结果的精准性，便于实时传递检测信号。

具体地，在一个优选的实施方式中，超声波传感器布置在套筒的中心位置。

这种结构形式，能够确保超声波传感器与螺栓很好地配合安装进行检测，并尽可能简化套筒结构。

进一步地，在一个优选的实施方式中，套筒内靠近顶部的位置设有能够与拧紧轴形成配合的部分。

通过上述结构，能够使得紧固件连接过程中轴向力的检测更加便捷，且稳定可靠。

具体地，在一个优选的实施方式中，套筒的外形为两种外径不同的圆柱形相间布置的结构。

由于内部需要与不同外形尺寸的零部件配合，因此设有不同尺寸的空腔，相对不同尺寸的空腔设置不同尺寸的外径，能够确保整个套筒壁厚均匀并有效确保整个套筒的结构强度，在检测过程中也便于手持套筒进行安装。

具体地，在一个优选的实施方式中，处理单元包括测试电脑，测试电脑内设有测试应用程序。

通过测试电脑能够快速得出检测结果，极大程度上提高了检测效率。

相比现有技术，本实用新型的优点在于：集成超声波检测装置和信号传输模块及处理单元，能够实现实时监测拧紧过程中紧固件的轴向力大小以及拧紧结束后的轴向力衰减情况，监控拧紧过程中的异常，并且能够保证检测过程中检测装置与紧固件相对位置的准确及稳定，进一步提高紧固件拧紧过程中轴向力的检测效率。另外，套筒结构简单、紧凑，可在不更换检测装置的前提下替换原有传感器。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中：

图1示意性显示了本实用新型实施例的检测紧固件连接过程中轴向力的装置的整体结构；

图2示意性显示了本实用新型实施例的套筒的整体装配剖视结构；

图3示意性显示了本实用新型实施的套筒的整体结构；

图4示意性显示了本实用新型实施的套筒的剖视结构；

图5示意性显示了本实用新型实施的压紧弹簧的整体结构；

图6示意性显示了本实用新型实施的超声波传感器与信号传输模块的连接结构。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

图1示意性显示了本实用新型实施例的检测紧固件连接过程中轴向力的装置10的整体结构。图2示意性显示了本实用新型实施例的套筒1的整体装配剖视结构。图3示意性显示了本实用新型实施的套筒1的整体结构。图4示意性显示了本实用新型实施的套筒1的剖视结构。图5示意性显示了本实用新型实施的弹性支撑部件4的整体结构。图6示意性显示了本实用新型实施的超声波传感器21与信号传输模块3的连接结构。

如图1、图2和图5、图6所示，本实用新型实施例的检测紧固件连接过程中轴向力的装置，包括能够套设在螺栓101和螺帽上的套筒1、超声波检测装置2、信号传输模块3和处理单元。其中，超声波检测装置2设置在套筒1内靠近底部的位置。信号传输模块3位于套筒1内且与超声波检测装置2连接。处理单元用于接收信号传输模块传输3的声波信息并将其与螺栓的标定信息对比计算获得轴向力。

根据本实用新型实施例的检测紧固件连接过程中轴向力的装置，集成超声波检测装置和信号传输模块及处理单元，能够实现实时监测拧紧过程中紧固件的轴向力大小以及拧紧结束后的轴向力衰减情况，监控拧紧过程中的异常，并且能够保证检测过程中检测装置与紧固件相对位置的准确及稳定，进一步提高紧固件拧紧过程中轴向力的检测效率。另外，套筒结构简单、紧凑，可在不更换检测装置的前提下替换原有传感器。

如图4所示，具体地，在本实施例中，套筒1内设有能够与超声波检测装置2形成配合的卡槽11。通过卡槽，能够进一步确保检测装置的安装位置准确、稳定可靠。

进一步地，在本实施例中，如图2所示，超声波检测装置2与螺帽之间设有弹性支撑部件4。在进行拧紧时，螺帽伸入套筒内部与超声波检测装置接触，弹性支撑部件被压缩确保拧紧过程中超声波检测装置与螺帽相对稳定。具体地，如图2和图5所示，在在本实施例中，弹性支撑部件4包括弹簧。弹簧结构简单，且便于布置在套筒内不需要占用额外的空间从而确保套筒的结构尽可能简单。

具体地，在本实施例中，超声波检测装置2包括超声波传感器21。超声波传感器便于布置安装，且能够确保检测结果的精准性，便于实时传递检测信号。具体地，在本实施例中，如图2所示，超声波传感器21布置在套筒1的中心位置。这种结构形式，能够确保超声波传感器与螺栓很好地配合安装进行检测，并尽可能简化套筒结构。

如图2所示，具体地，在本实施例中，信号传输模块3位于弹性支撑部件4的上方。信号传输模块的上述布置形式，能够避免拧紧过程中影响信号传输模块的正常工作，对信号传输产生影响。

如图1至图4所示，进一步地，在本实施例中，套筒1内靠近顶部的位置设有能够与拧紧轴102形成配合的部分。通过上述结构，能够使得紧固件连接过程中轴向力的检测更加便捷，且稳定可靠。具体地，如图2至图4所示，在本实施例中，套筒1的外形为两种外径不同的圆柱形相间布置的结构。由于内部需要与不同外形尺寸的零部件配合，因此设有不同尺寸的空腔，相对不同尺寸的空腔设置不同尺寸的外径，能够确保整个套筒壁厚均匀并有效确保整个套筒的结构强度，在检测过程中也便于手持套筒进行安装。

具体地，在本实施例中，处理单元包括测试电脑，测试电脑内设有测试应用程序。通过测试电脑能够快速得出检测结果，极大程度上提高了检测效率。

根据上述实施例，可见，本实用新型涉及的检测紧固件连接过程中轴向力的装置，能够实现实时监测拧紧过程中紧固件的轴向力大小以及拧紧结束后的轴向力衰减情况，监控拧紧过程中的异常，并且能够保证检测过程中检测装置与紧固件相对位置的准确及稳定，进一步提高紧固件拧紧过程中轴向力的检测效率。结构简单、紧凑。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。