转角测量装置的制作方法

1.本技术涉及紧固件技术领域，特别是涉及一种转角测量装置。


背景技术：

2.为使螺栓与被连接件之间可靠连接，需要准确控制螺栓的预紧力，预紧力为螺栓与被连接件之间沿螺栓轴向的力。通常，采用转角法螺栓的预紧力进行确定，即通过目标预紧力值计算出螺母相对螺栓的转动角度。为此，相关技术中提供了一种测量螺栓和螺母相对转动的角度的方式，通过在螺母和螺母的支承面上分别做出标记，根据拧紧螺母时两处标记的相对位置，确定螺栓和螺母相对转动的角度。
3.然而，相关技术中对螺栓和螺母相对转动的角度的测量，存在测量误差较大的问题。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对相关技术中螺栓和螺母的相对转动的角度测量误差大的问题，提供一种能够精确测量螺栓和螺母的相对转动的角度的转角测量装置。
5.根据本技术的一个方面，提供一种转角测量装置，用于测量螺栓和螺母相对转动的角度，所述转角测量装置包括：
6.套筒，用于与所述螺母固定；
7.固定座，用于与所述螺栓固定；以及
8.测量装置，包括测量机构和转动件，所述测量机构设于所述固定座上，所述转动件的一端绕所述螺母或所述螺栓的轴线转动连接于所述固定座，所述转动件的另一端连接于所述套筒，并能够在所述套筒的驱使下相对所述测量机构转动，所述测量机构被配置为能够指示出所述转动件与所述测量机构相对转动的角度。
9.上述转角测量装置，通过设置套筒和固定座，以分别与螺母和螺栓固定，通过设置转动件，其一端绕螺母或螺栓的轴线转动连接于固定座，另一端连接于套筒并能够随在套筒的驱使下相对测量机构转动，使转动件与测量机构相对转动的角度等于螺母与螺栓相对转动的角度。通过设置测量机构，使测量机构能够指示出上述角度值，从而实现对螺母和螺栓相对转动的角度的精确测量。
10.在其中一实施例中，所述测量机构包括主尺、传感器和显示器；
11.所述转动件的一端通过所述主尺与所述固定座连接，所述传感器设于所述转动件和所述主尺的连接处，并用于获取所述转动件和所述主尺相对转动的角度，所述显示器与所述传感器通信连接，以显示所述转动件与所述主尺相对转动的角度。
12.在其中一实施例中，所述测量机构包括：
13.刻度盘，设置于所述固定座上，并与所述螺栓同轴设置，所述刻度盘上沿其周向设有刻度；
14.其中，所述转动件的朝向所述刻度盘的一侧设有与所述刻度对应的指针。
15.在其中一实施例中，所述刻度盘设有中心孔；
16.所述转角测量装置还包括：
17.第一支架，固定连接于所述固定座远离所述套筒的一端，并穿过所述中心孔，所述第一支架与所述固定座同轴设置；
18.其中，所述转动件借助于所述第一支架与所述固定座转动连接。
19.在其中一实施例中，所述转角测量装置还包括：
20.轴承，套设于所述第一支架上，所述转动件借助于所述轴承与所述第一支架连接。
21.在其中一实施例中，所述转角测量装置还包括计数器，所述计数器设于所述固定座朝向所述转动件的一侧，所述计数器用于记录所述转动件转动的圈数。
22.在其中一实施例中，所述转角测量装置还包括：
23.连接杆，所述连接杆的两端分别与所述套筒和所述转动件连接。
24.在其中一实施例中，所述连接杆与所述套筒靠近所述固定座的一端连接；
25.所述转角测量装置还包括加强筋，所述加强筋具有第一侧和第二侧，所述加强筋的所述第一侧与所述套筒靠近所述固定座的一端连接，所述加强筋的所述第二侧与所述连接杆的周向侧壁连接。
26.在其中一实施例中，所述固定座靠近所述套筒的一端设有用于供所述螺栓穿设的第一螺纹孔，所述第一螺纹孔与所述套筒同轴设置。
27.在其中一实施例中，所述固定座上还设有与所述第一螺纹孔连通的第二螺纹孔；
28.所述转角测量装置还包括抵接件，所述抵接件依次穿过所述第二螺纹孔和所述第一螺纹孔后并与所述螺栓抵接。
附图说明
29.图1为本技术一实施例中转角测量装置的剖视图；
30.图2为本技术另一实施例中转角测量装置的剖视图。
31.附图标记说明：
32.1、螺栓；2、螺母；10、套筒；20、固定座；22、第一螺纹孔；30、测量装置；32、测量机构；34、转动件；40、抵接件；50、指针；60、第一支架；70、轴承；80、连接杆；90、加强筋；100、计数器；110、计数器支架；120、第二支架；130、紧固件。
具体实施方式
33.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
34.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
35.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
36.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
37.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
38.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
39.图1为本技术一实施例中转角测量装置的剖视图；图2为本技术另一实施例中转角测量装置的剖视图。
40.参阅图1-2，本技术一实施例中提供的转角测量装置，用于测量螺栓1和螺母2相对转动的角度，转角测量装置包括套筒10、固定座20和测量装置30。
41.套筒10用于与螺母2固定，固定座20用于与螺栓1固定。测量装置30包括测量机构32和转动件34，测量机构32设于固定座20，转动件34的一端绕螺母2或螺栓1的轴线转动连接于固定座20，转动件34的另一端连接于套筒10，并能够在套筒10的驱使下相对测量机构32转动，测量机构32被配置为能够指示出转动件34与测量机构32相对转动的角度。
42.上述转角测量装置，通过设置分别用于与螺母2和螺栓1固定的套筒10和固定座20，以当螺母2与螺栓1相对转动时，套筒10与固定座20相对转动。通过设置转动件34，且转动件34的一端绕螺母2或螺栓1的轴线转动连接于固定座20，转动件34的另一端与套筒10连接，并能够在套筒10的驱使下相对测量机构32转动，使转动件34绕螺母2或螺栓1的轴线转动的角度等于螺母2和螺栓1相对转动的角度。通过在固定座20远离套筒10的一端设置测量机构32，且测量机构32被配置为能够指示出转动件34与测量机构32相对转动的角度，使得测量机构32能够指示出螺母2和螺栓1相对转动的角度。因此，通过读取测量机构32所指示的角度值，便能实现对螺母2与螺栓1相对转动的角度的精确测量。
43.此外，上述转角测量装置，由于套筒10用于与螺母2固定，固定座20用于与螺栓1固定，使转动件34与测量机构32相对转动的角度等于螺母2和螺栓1相对转动的角度。因此，当螺母2和螺栓1同时转动时，螺母2或螺栓1转动的角度并未被包括至测量机构32所指示的角度值内，从而减小了测量偏差。
44.需要说明的是，为减小螺栓1的预紧力偏差，通过上述转角测量装置测量的螺母2和螺栓1相对转动的角度，为通过目标预紧力值计算出的目标角度值。因此，在实际紧固过程中，先拧紧螺母2，使螺母2和螺栓1刚好密贴，再将转角测量装置安装于螺母2和螺栓1上。然后，拧紧螺母2，当测量机构32所指示的角度值接近目标角度值时，缓慢进行紧固，直至测量机构32所指示的角度值达到目标角度值时，停止紧固，并记录该角度值，从而通过减小对螺母2和螺栓1相对转动的角度的测量误差，使螺栓1的预紧力偏差减小。
45.可选地，固定座20靠近套筒10的一端用于与螺栓1连接，测量机构32设于固定座20的另一端。可以理解的是，套筒10被构造为与螺母2适配，以使套筒10能够与螺栓1紧密贴合，使转角测量装置的测量精度提高。
46.一些实施例中，如图1-2所示，固定座20靠近套筒10的一端设有用于供螺栓1穿设的第一螺纹孔22，第一螺纹孔22与套筒10同轴设置。如此，使固定座20能够与螺栓1螺纹连接，从而便于将固定座20安装于螺栓1上，并使固定座20和螺栓1连接可靠。
47.进一步地，如图1-2所示，固定座20上还设有与第一螺纹孔22连通的第二螺纹孔，转角测量装置还包括抵接件40，抵接件40依次穿过第二螺纹孔和第一螺纹孔22后并与螺栓1抵接。如此，通过设置抵接件40，使当抵接件40抵接于螺栓1时，抵接件40向螺栓1施加沿螺栓1的轴线并靠近螺栓1方向的力，且抵接件40受到来自螺栓1沿反方向的作用力。又由于抵接件40通过第二螺纹孔与固定座20螺纹连接，使固定座20也受到沿螺栓1的轴线并远离螺栓1方向的力，从而增加了固定座20和螺栓1之间的静摩擦力，防止固定座20与螺栓1连接时松动。
48.在实际装配过程中，先将套筒10装配于螺母2，再将固定座20装配于螺栓1，然后安装抵接件40，并适当紧固抵接件40，以使抵接件40抵接于螺栓1，从而达到防止固定座20松动的目的。完成一颗螺母2紧固后，先拆除抵接件40，再依次拆除固定座20和套筒10，进行下一颗螺母2紧固。
49.基于不同结构的测量机构32提供如下实施例：
50.实施例一：
51.一些实施例中，如图1所示，测量机构32包括刻度盘，刻度盘设置于固定座20上，并与螺栓1同轴设置，刻度盘上沿其周向设有刻度，转动件34的朝向刻度盘的一侧设有与刻度对应的指针50。如此，由于刻度盘与螺栓1同轴设置，使在实际使用过程中，当套筒10绕螺母2或螺栓1的轴线转动时，转动件34在套筒10的驱使下相对刻度盘转动。通过在转动件34上设置指针50，使指针50能够与转动件34一同相对刻度盘转动，从而通过读取指针50在刻度盘指示的刻度，获得螺母2与螺栓1相对转动的角度。
52.可选地，刻度盘与固定座20焊接连接。
53.在一个实施例中，刻度盘采用转角刻度盘，刻度盘上的刻度为0
°
～360
°
。
54.为便于读取指针50在刻度盘上指示的刻度，一些实施例中，如图1所示，刻度盘设有中心孔，转角测量装置还包括第一支架60，第一支架60固定连接于固定座20远离套筒10的一端，并穿过中心孔，第一支架60与固定座20同轴设置。转动件34借助于第一支架60与固定座20转动连接。如此，通过在刻度盘上设置供第一支架60穿过的中心孔，使转动连接于第一支架60的转动件34与刻度盘距离较近，从而使指针50可具有较小的体积，并使转角测量装置结构紧凑，便于读数。
55.可选地，第一支架60与固定座20焊接连接。
56.在一个实施例中，如图1所示，转角测量装置包括与固定座20螺纹连接的抵接件40，第一支架60设有与抵接件40同轴的通孔，以提供用于拆装抵接件40的空间。
57.进一步地，如图1所示，转角测量装置还包括轴承70，轴承70套设于第一支架60上，转动件34借助于轴承70与第一支架60连接。如此，通过设置轴承70，减小转动摩擦，使转动件34相对第一支架60转动更顺畅，并使转动精度提高。
58.在实际使用过程中，应向轴承70内适当添加软滑油脂，保证轴承70转动平顺，若发现松动、卡涉等异常需进行修正或更换新部件。
59.在实际使用过程中，可在螺母2和螺栓1刚好密贴时，使设于转动件34的指针50指示刻度盘上的0刻度线，以在紧固螺母2的过程中，能够通过指针50指示的刻度实时读取螺母2与螺栓1相对转动的角度。当上述角度大于360
°
时，螺母2和螺栓1相对转动的角度为螺母2绕螺栓1转动的圈数乘以360
°
，再加上指针50指示的刻度盘的刻度。
60.一些实施例中，如图1所示，转角测量装置还包括计数器100，计数器100设于固定座20朝向转动件34的一侧，计数器100用于记录转动件34转动的圈数。可以理解的是，由于转动件34的一端通过与套筒10连接而相对螺母2固定，转动件34转动的圈数与螺母2转动的圈数相等。因此，通过设置计数器100，使当螺母2与螺栓1相对转动的角度大于360
°
时，计数器100能够显示螺母2相对螺栓1转动的圈数，从而方便计算得到螺母2和螺栓1相对转动的角度。具体地，螺母2和螺栓1相对转动的角度为计数器100记录的圈数乘以360
°
后与指针50指示的刻度之和。
61.可选地，计数器可以采用红外发射接收器。另一些实施例中，计数器也可采用如磁性传感器等其他能够计数的机器，只要能够记录转动件34转动的圈数即可，在此不做限定。
62.在一个实施例中，如图1所示，转角测量装置还包括第一支架60，第一支架60的一端与固定座20远离套筒10的一端连接，转动件34借助于第一支架60与固定座20连接，计数器100设于第一支架60的另一端。
63.进一步地，如图1所示，转角测量装置还包括计数器支架110，计数器100借助于计数器支架110与第一支架60可拆卸地连接，以便于修正或更换轴承70。需要说明的是，在实际装配过程中，可先将转动件34和轴承70安装在第一支架60上，再进行固定座20的装配。在固定座20的装配过程中，当转动件34处于适当位置时，将转动件34套设于连接杆80上，再继续拧紧固定座20，完成装配。
64.为了便于转动件34远离固定座20的一端与套筒10固定，一些实施例中，如图1-2所示，转角测量装置还包括连接杆80，连接杆80的两端分别与套筒10和转动件34连接。
65.为使连接杆80与套筒10可靠连接，一些实施例中，如图1-2所示，连接杆80与套筒10靠近固定座20的一端连接。转角测量装置还包括加强筋90，加强筋90具有第一侧和第二侧，加强筋90的第一侧与套筒10靠近固定座20的一端连接，加强筋90的第二侧与连接杆80的周向侧壁连接。
66.在一个实施例中，如图1所示，转角测量装置还包括计数器100，计数器100设于固定座20朝向转动件34的一侧，计数器100采用红外发射接收器，并用于记录转动件34转动的圈数，连接杆80远离套筒10的一端与计数器100平齐，以使计数器100发射的红外线能够被连接杆80反射回来并被计数器100接收，从而使计数器100能够记录转动件34转动的圈数。
67.另一些实施例中，计数器100发射的红外线能够被转动件34反射回来并被计数器100接收。
68.可选地，转动件34上设有连接孔，连接杆80穿设于连接孔内，以使转动件34能够相对连接杆80运动，从而便于转角测量装置的装配。例如，在实际装配过程中，可先将套筒10安装在螺母2上，然后将固定座20安装于螺栓1上，再将转动件34的两端分别通过连接孔和轴承70套设于连接杆80和设于固定座20的第一支架60上。
69.需要说明的是，连接杆80被构造为与连接孔适配，以使连接杆80与转动件34能够紧密贴合，防止晃动，从而提高转角测量装置的测量精度。
70.实施例二：
71.本技术的另一些实施例中，如图2所示，与上述实施例的区别在于，测量机构32的组成结构不同，具体地，本实施例中的测量机构32包括主尺、传感器和显示器。转动件34的一端通过主尺与固定座20连接，传感器设于转动件34和主尺的连接处，并用于获取转动件34和主尺相对转动的角度，显示器与传感器通信连接，以显示转动件34与主尺相对转动的角度。如此，通过设置传感器和显示器，使螺母2与螺栓1相对转动的角度通过显示器显示，从而实现了对上述角度的精确测量，并便于实时读数。
72.一些实施例中，如图2所示，显示器设于主尺上，转角测量装置还包括第二支架120，第二支架120连接于固定座20远离套筒10的一端，第二支架120上设有至少一个第一连接孔，主尺上设有与第一连接孔一一对应的第二连接孔。转角测量装置还包括分别与第一连接孔和第二连接孔一一对应的紧固件130，紧固件130依次穿设于对应的第一连接孔和第二连接孔内，以使主尺和第二支架120固定连接。
73.可选地，第二支架120与固定座20焊接连接。
74.一些实施例中，转角测量装置还包括控制器和声光报警器，控制器与传感器和声光报警器通信连接，控制器被配置为用于将转动件34和主尺相对转动的角度与预设角度比较，当转动件34和主尺相对转动的角度等于预设角度时，控制器被配置为控制声光报警器发出声光警报。如此，通过设置声光报警器，使操作人员可根据使用需要设定预设角度，当转动件34和主尺相对转动的角度达到预设角度时，收到声光警报，从而避免紧固螺母2时与目标角度值产生偏差。
75.具体地，预设角度为根据目标预紧力值计算出的目标角度值与安全裕度之积。如此，在实际使用过程中，当声光报警器发出声光警报后，操作人员应缓慢进行紧固，直至达到目标角度值时停止紧固。
76.因此，本技术提供的转角测量装置，能够精确测量螺母2与螺栓1相对转动的角度，避免紧固过程中螺母2与螺栓1同时转动所导致的测量偏差，从而减小螺栓1预紧力偏差，降低离散度。此外，上述转角测量装置能够实时读取角度，便于操作并精确控制。
77.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
78.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的
保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。