一种螺栓松动监测结构及其监测方法与流程

本发明涉及螺栓松动，具体为一种螺栓松动监测结构及其监测方法。

背景技术：

1、电力工程中的铁塔等电气设施、工程建设过程中使用的脚手架、地锚、塔吊等施工工器，广泛采用螺栓进行连接。

2、螺栓的紧固程度决定了连接的可靠程度，若螺栓出现松动，可能造成重大安全事故。

3、目前普遍采用双螺母防松措施。两螺母在拧紧后，螺母之间产生的轴向力，使螺母牙与螺栓牙之间的摩擦力增大而防止螺母自动松脱。这种方式虽然成本较低，但是，当振动强烈时，依旧无法避免螺栓松动问题的发生。

4、从而，在不能避免螺栓松动的情况下，如何能够监测螺栓松动情况，以便于及时预警，是当前需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种螺栓松动监测结构，本发明能够监测螺栓松动的情况，可便于及时预警。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种螺栓松动监测结构，包括螺纹配合的螺栓和螺母，螺栓上设有电路板，电路板的一侧设有中心导电区和若干个以中心导电区为圆心呈放射状均匀分布的边缘导电区，电路板的另一侧设有若干个电阻值各不相同的电阻，电阻与边缘导电区一一对应，螺母上设有支撑架，支撑架上设有公共端导体和检测端导体以及监测设备，公共端导体与中心导电区抵接，检测端导体与任一个边缘导电区抵接，公共端导体、中心导电区、任一组相对应的电阻和边缘导电区、检测端导体、监测设备串联形成检测电路，当检测电路导通时，监测设备监测当前检测电路的电流值和/或电阻值。

4、进一步的，所述检测端导体设有两个，一个检测端导体与任一个所述边缘导电区抵接，另一个检测端导体与相邻两个边缘导电区之间的区域抵接。

5、进一步的，所述检测端导体采用弹簧顶针。

6、进一步的，所有的所述电阻按照所述电阻值从小到大的顺序圆周分布在所述电路板背离所述边缘导电区的一侧，当所述螺栓未松动时，所述检测端导体抵接的边缘导电区与电阻值最小的电阻对应。

7、进一步的，所述监测设备包括供电模块、检测模块、定位模块、控制模块、无线传输模块、远程显示模块，供电模块、检测模块、定位模块、控制模块、无线传输模块均设于所述支撑架上，所述检测电路、检测模块、定位模块、控制模块、无线传输模块均与供电模块电连接，检测模块和定位模块均与控制模块电连接，控制模块通过无线传输模块与远程显示模块电连接。

8、一种螺栓松动监测方法，使用所述的一种螺栓松动监测结构，当所述螺栓出现松动时，螺栓带动所述电路板相对于所述支撑架转动，所述公共端导体与所述中心导电区保持抵接，所述检测端导体与不同的所述边缘导电区抵接，使得不同的所述检测电路导通，所述监测设备监测到检测电路的电流值和/或电阻值发生变化，表示螺栓出现松动。

9、与现有技术相比，发明的有益效果是：

10、1、当螺栓出现松动情况时，螺栓相对于螺母发生转动，因为螺栓上固定安装有电路板，螺母上固定安装有支撑架，所以位于螺栓上的电路板会相对于支撑架发生转动。在电路板转动过程中，公共端导体与中心导电区始终保持抵接，检测端导体则会与不同的边缘导电区抵接，使得不同的检测电路导通。因为不同的检测电路对应不同的电阻，所以不同的检测电路拥有不同的电阻值和电流值。当不同的检测电路导通后，监测设备监测到检测电路的电流值和/或电阻值发生变化，也就表示螺栓出现松动，得到监测数据的工作人员可及时预警，派遣其他工作人员去现场拧紧螺栓。

11、2、若检测端导体只设置一个，当螺栓松动的程度微小，使得螺栓转动的角度较小时，位于螺栓上的电路板的转动角度也较小，可能出现检测端导体与相邻两个边缘导电区之间的区域抵接的情况，此时检测电路断开，监测设备不能监测当前的电流值和/或电阻值，从而，不能在螺栓松动程度较小时，监测出来螺栓发生了松动。

12、通过设置两个检测端导体，一个检测端导体与任一个所述边缘导电区抵接，另一个检测端导体与相邻两个边缘导电区之间的区域抵接，能在螺栓的松动程度较小时，保证始终有一个检测端导体抵接在边缘导电区，使得监测设备可更灵敏的监测出电流值和/或电阻值发生变化，以便于更灵敏地反应出螺栓出现了松动。

13、3、当螺栓松动时，螺栓不仅在周向出现转动位移，还在轴向出现位移，即，螺栓整体呈现螺旋转动。若螺栓松动程度较大，螺栓的轴向位移越大，从而公共端导体与中心导电区将分离、检测端导体与边缘导电区也将分离。此时，检测电路断开，监测设备不能监测当前检测电路的电阻值和/或电流值，从而，不能监测出来螺栓是否发生松动。

14、通过让公共端导体和检测端导体都采用弹簧顶针，当螺栓松动出现轴向的位移时，弹簧顶针可适应螺栓松动时的轴向位移，保持与中心导电区或边缘导电区的抵接，提高监测的可靠性。

15、并且，螺栓的端面和电路板表面可能因制造工艺出现凹凸不平的情况，使得电路板在转动时可能难以保持水平而出现起伏，此时，弹簧顶针的使用，可适应凹凸不平以及起伏的情况，进一步提高了监测的可靠性。

16、4、当螺栓出现松动时，螺栓带动电路板转动，电路板带动所有电阻转动，使得检测端导体对应的电阻的电阻值从小到大逐渐变化，监测设备监测到的电阻值从小到大变化，或者监测到的电流值从大到小变化，从而不仅监测出螺栓出现松动，还能监测出螺栓松动的程度，当电阻值从小到大变化时，或者电流值从大到小变化时，说明螺栓松动的程度增大了，更便于工作人员了解螺栓松动的程度，更能有效预警。

技术特征：

1.一种螺栓松动监测结构，包括螺纹配合的螺栓和螺母，其特征在于，所述螺栓上设有电路板，电路板的一侧设有中心导电区和若干个以中心导电区为圆心呈放射状均匀分布的边缘导电区，电路板的另一侧设有若干个电阻值各不相同的电阻，电阻与边缘导电区一一对应，所述螺母上设有支撑架，支撑架上设有公共端导体和检测端导体以及监测设备，公共端导体与中心导电区抵接，检测端导体与任一个边缘导电区抵接，公共端导体、中心导电区、任一组相对应的电阻和边缘导电区、检测端导体、监测设备串联形成检测电路，当检测电路导通时，监测设备监测当前检测电路的电流值和/或电阻值。

2.如权利要求1所述的一种螺栓松动监测结构，其特征在于，所述检测端导体设有两个，一个检测端导体与任一个所述边缘导电区抵接，另一个检测端导体与相邻两个边缘导电区之间的区域抵接。

3.如权利要求1所述的一种螺栓松动监测结构，其特征在于，所述检测端导体采用弹簧顶针。

4.如权利要求1所述的一种螺栓松动监测结构，其特征在于，所有的所述电阻按照所述电阻值从小到大的顺序圆周分布在所述电路板背离所述边缘导电区的一侧，当所述螺栓未松动时，所述检测端导体抵接的边缘导电区与电阻值最小的电阻对应。

5.如权利要求1所述的一种螺栓松动监测结构，其特征在于，所述监测设备包括供电模块、检测模块、定位模块、控制模块、无线传输模块、远程显示模块，供电模块、检测模块、定位模块、控制模块、无线传输模块均设于所述支撑架上，所述检测电路、检测模块、定位模块、控制模块、无线传输模块均与供电模块电连接，检测模块和定位模块均与控制模块电连接，控制模块通过无线传输模块与远程显示模块电连接。

6.一种螺栓松动监测方法，其特征在于，使用如权利要求1-5任一项所述的一种螺栓松动监测结构，当所述螺栓出现松动时，螺栓带动所述电路板相对于所述支撑架转动，所述公共端导体与所述中心导电区保持抵接，所述检测端导体与不同的所述边缘导电区抵接，使得不同的所述检测电路导通，所述监测设备监测到检测电路的电流值和/或电阻值发生变化，表示螺栓出现松动。

技术总结
本发明公开了一种螺栓松动监测结构及其监测方法，涉及螺栓松动技术领域，螺栓上设有电路板，电路板的一侧设有中心导电区和若干个以中心导电区为圆心呈放射状均匀分布的边缘导电区，电路板的另一侧设有若干个电阻值各不相同的电阻，电阻与边缘导电区一一对应，螺母上设有支撑架，支撑架上设有公共端导体和检测端导体以及监测设备，公共端导体与中心导电区抵接，检测端导体与任一个边缘导电区抵接，公共端导体、中心导电区、任一组相对应的电阻和边缘导电区、检测端导体、监测设备串联形成检测电路，当检测电路导通时，若监测设备监测当前检测电路的电流值和/或电阻值发生变化，表示螺栓出现松动。本发明能够监测螺栓松动的情况，可便于及时预警。

技术研发人员：焦平文,尹习伟,刘宁,韩忠恕,戴光烨
受保护的技术使用者：国网山东省电力公司建设公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15