一种锁紧螺母的寿命测试方法、装置以及工具与流程

本申请涉及锁紧螺母，特别是涉及一种锁紧螺母的寿命测试方法、装置以及工具。

背景技术：

1、锁紧螺母就是螺帽，是与螺栓或螺杆拧在一起用来起紧固作用的零件，根据材质的不同，分为非金属、碳钢、不锈钢、有色金属(如铜)等几大类型。

2、非金属嵌件六角锁紧螺母是高铁上常用的连接各构件的连接结构，用于保证各结构的紧密相连。高铁常运行在恶劣的环境之中，这会导致非金属嵌件六角锁紧螺母的寿命衰减，从而影响构件之间的安全连接，进而给高铁的安全运行带来安全隐患。

3、因此，如何对非金属嵌件六角锁紧螺母进行寿命试验是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种锁紧螺母的寿命测试方法、装置以及工具，用于对锁紧螺母的寿命进行检测，以保证工作安全。

2、为解决上述技术问题，本申请提供一种锁紧螺母的寿命测试方法，包括：

3、获取所述锁紧螺母与所述螺栓放置在预设温度环境下，并持续预设时间后，将所述锁紧螺母与所述螺栓的温度降低至室温时，配合工作而产生的轴向力；所述预设温度环境对应的温度值大于室温；所述轴向力为在温度降低至室温后，在多个采集时刻采集的轴向力；

4、根据采集的多个轴向力之间的对应关系确认退化轨迹；

5、根据所述退化轨迹，选用对应的退化轨迹模型对轴向力变化数据进行拟合，以得到退化轨迹方程；

6、根据所述退化轨迹方程计算所述锁紧螺母的伪失效寿命。

7、优选的，所述锁紧螺母的个数为多个；所述预设温度环境为多个；

8、所述根据采集的多个轴向力之间的对应关系确认退化轨迹包括：

9、获取各锁紧螺母在不同预设温度环境下，多个采集时刻采集的轴向力；

10、计算各锁紧螺母在各预设温度环境下，采集的轴向力的退化率；

11、根据轴向力退化率和采集时刻的对应关系确认退化轨迹。

12、优选的，所述退化轨迹方程的确认为：

13、根据所述轴向力退化率对退化轨迹模型进行拟合以得到不同预设温度环境下的退化轨迹方程；

14、进一步的，根据各退化轨迹方程计算所述锁紧螺母在不同预设温度环境下的伪失效寿命。

15、优选的，在所述根据采集的多个轴向力之间的对应关系确认退化轨迹的步骤之前，还包括：

16、对采集的轴向力进行归一化处理。

17、优选的，所述根据各退化轨迹方程计算所述锁紧螺母在不同预设温度环境下的伪失效寿命包括：

18、设定所述锁紧螺母的退化阈值，结合所述退化阈值根据各退化轨迹方程计算所述锁紧螺母在不同预设温度环境下的伪失效寿命。

19、优选的，还包括：

20、根据计算出的不同预设温度环境下的伪失效寿命，确认预设温度环境对应的温度值与伪失效寿命的对应关系是否符合威布尔分布。

21、优选的，还包括：

22、将伪失效寿命数据作为完全寿命数据，利用阿伦尼斯模型计算锁紧螺母的寿命。

23、为解决上述技术问题，本申请还提供一种锁紧螺母的寿命测试装置，包括：

24、获取模块，用于获取所述锁紧螺母与所述螺栓放置在预设温度环境下，并持续预设时间后，将所述锁紧螺母与所述螺栓的温度降低至室温时，配合工作而产生的轴向力；所述预设温度环境对应的温度值大于室温；所述轴向力为在温度降低至室温后，在多个采集时刻采集的轴向力；

25、确认模块，用于根据采集的多个轴向力之间的对应关系确认退化轨迹；

26、拟合模块，用于根据所述退化轨迹，选用对应的退化轨迹模型对轴向力变化数据进行拟合，以得到退化轨迹方程；

27、计算模块，用于根据所述退化轨迹方程计算所述锁紧螺母的伪失效寿命。

28、为解决上述技术问题，本申请还提供另一种锁紧螺母的寿命测试装置，包括存储器，用于存储计算机程序；

29、处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述的锁紧螺母的寿命测试方法的步骤。

30、为解决上述技术问题，本申请还提供一种锁紧螺母的寿命测试工具，包括：锁紧螺母、螺栓、轴向力传感器、处理器；

31、所述螺栓的螺纹一端穿过所述轴向力传感器后，所述锁紧螺母通过预设扭力矩紧固在所述螺栓的螺纹一端；

32、所述轴向力传感器用于采集所述锁紧螺母与所述螺栓放置在预设温度环境下，并持续预设时间后，将所述锁紧螺母与所述螺栓的温度降低至室温时，配合工作而产生的轴向力；所述预设温度环境对应的温度值大于室温；所述轴向力为在温度降低至室温后，在多个采集时刻采集的轴向力；

33、所述处理器连接所述轴向力传感器，以获取多个采集时刻采集的轴向力；并根据采集的多个轴向力之间的对应关系确认退化轨迹；根据所述退化轨迹，选用对应的退化轨迹模型对轴向力变化数据进行拟合，以得到退化轨迹方程；根据所述退化轨迹方程计算所述锁紧螺母的伪失效寿命。

34、本申请所提供的锁紧螺母的寿命测试方法，通过获取锁紧螺母与螺栓放置在预设温度环境下，并持续预设时间后，将锁紧螺母与螺栓的温度降低至室温时，配合工作而产生的轴向力；预设温度环境对应的温度值大于室温；轴向力为在温度降低至室温后，在多个采集时刻采集的轴向力；根据采集的多个轴向力之间的对应关系确认退化轨迹；根据退化轨迹，选用对应的退化轨迹模型对轴向力变化数据进行拟合，以得到退化轨迹方程；根据退化轨迹方程计算锁紧螺母的伪失效寿命。

35、本技术方案中，是通过测量锁紧螺母轴向力的退化程度来推断锁紧螺母的寿命，采用本技术方案，将锁紧螺母与螺栓放置在预设温度环境下，并持续预设时间，以模拟锁紧螺母工作导致的热氧老化，将锁紧螺母与螺栓的温度降低至室温后，在多个采集时刻采集轴向力，通过采集的轴向力之间的对应关系确认锁紧螺母的轴向力退化轨迹，进而调用对应的退化轨迹模型，通过采集的轴向力对退化轨迹模型进行拟合，计算出退化轨迹方程中的常数，之后即可根据退化轨迹方程计算锁紧螺母的伪失效寿命。本技术方案中，通过测量锁紧螺母与螺栓经过高温处理后恢复至室温后的轴向力，以实现对锁紧螺母热氧老化的模拟，通过退化轨迹方程计算锁紧螺母的伪失效寿命，实现了对锁紧螺母寿命的检测，保证了工作安全。

36、此外，本申请所提供的锁紧螺母的寿命测试装置以及工具，与上述的锁紧螺母的寿命测试方法相对应，效果同上。

技术特征：

1.一种锁紧螺母的寿命测试方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的锁紧螺母的寿命测试方法，其特征在于，所述锁紧螺母的个数为多个；所述预设温度环境为多个；

3.根据权利要求2所述的锁紧螺母的寿命测试方法，其特征在于，所述退化轨迹方程的确认为：

4.根据权利要求1所述的锁紧螺母的寿命测试方法，其特征在于，在所述根据采集的多个轴向力之间的对应关系确认退化轨迹的步骤之前，还包括：

5.根据权利要求3所述的锁紧螺母的寿命测试方法，其特征在于，所述根据各退化轨迹方程计算所述锁紧螺母在不同预设温度环境下的伪失效寿命包括：

6.根据权利要求3所述的锁紧螺母的寿命测试方法，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求1所述的锁紧螺母的寿命测试方法，其特征在于，还包括：

8.一种锁紧螺母的寿命测试装置，其特征在于，包括：

9.一种锁紧螺母的寿命测试装置，其特征在于，包括存储器，用于存储计算机程序；

10.一种锁紧螺母的寿命测试工具，其特征在于，包括：锁紧螺母、螺栓、轴向力传感器、处理器；

技术总结
本申请涉及锁紧螺母技术领域，公开了一种锁紧螺母的寿命测试方法、装置以及工具，通过测量锁紧螺母轴向力的退化程度来推断锁紧螺母的寿命，采用本技术方案，将锁紧螺母与螺栓放置在预设温度环境下，并持续预设时间，以模拟锁紧螺母工作导致的热氧老化，将锁紧螺母与螺栓的温度降低至室温后，在多个采集时刻采集轴向力，通过采集的轴向力之间的对应关系确认锁紧螺母的轴向力退化轨迹，进而调用对应的退化轨迹模型，通过采集的轴向力对退化轨迹模型进行拟合，计算出退化轨迹方程中的常数，之后即可根据退化轨迹方程计算锁紧螺母的伪失效寿命。本技术方案中，通过测量锁紧螺母轴向力退化推断寿命，实现对锁紧螺母寿命的检测，保证了工作安全。

技术研发人员：李孝勇,李智国,万国强,张远彬,孙卫平,王维峰,赵敏,王明岩
受保护的技术使用者：中车青岛四方机车车辆股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14