[发明专利]一种超短螺栓楔负载试验用的夹具及用其进行实验的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种楔负载试验装置，尤其是涉及一种超短螺栓楔负载试验用的夹具及用其进行实验的方法。

背景技术

随着中国经济的飞速发展，大量基础建设项目不断涌现。螺栓作为各种钢结构的主要连接形成之一，在各种项目工程和机械设备中有着十分重要的应用。近年来，各类失效事故案例和公开发表文献表明，螺栓存在各种形式断裂现象。螺栓虽小，但其质量严重影响工程质量和设备安全性。螺栓楔负载试验属于螺栓机械性能测试项目之一，其目的是检验螺栓头部与杆部的连接性能，预防发生螺栓有断头现象。试验时，在螺栓头部下方加一个楔垫，主要是检测螺栓头部与杆部的连接性能，当拉力载荷达到最高值时头部不应断裂。楔负载试验主要适用于螺栓、螺母、螺钉等产品。

对于楔负载试验，GB/T 3098《螺栓机械性能螺栓、螺钉和螺柱》仅给出了楔垫角度和孔径要求，并未规定夹具形式。常规方法是加工一系列不同角度、不同孔径的楔垫来进行试验，如专利CN205120495U和CN204882223U。然而，在日常试验过程中，由于螺栓的规格种类繁多，致使试验时需要不断更换各种不同类型楔垫来满足不同规格型号螺栓的测试需求，一套夹具仅适用于某一特定规格螺栓，夹具利用率低。楔垫一般较薄，反复使用过程中易出现变形失效，需要周期性更换楔垫，一方面增加了试验成本，另一方面也造成材料浪费。此外，更为重要的是由于楔垫占据一定空间，导致某些超短、高强螺栓由于没有足够的夹持段而无法进行试验。另外，由于楔垫与支撑部分是分离体，螺栓在拉伸断裂瞬间易飞溅，存在严重的安全隐患。为此，设计一种能对超短、高强螺栓，同时适用于各种规格螺栓进行楔负载试验的安全可靠夹具及试验方法具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为解决现有的超短螺栓楔负载试验用的夹具同层采用楔垫，由于楔垫一般较薄，反复使用过程中易出现变形失效，需要周期性更换楔垫，一方面增加了试验成本，另一方面也造成材料浪费。此外，更为重要的是由于楔垫占据一定空间，导致某些超短、高强螺栓由于没有足够的夹持段而无法进行试验的问题，提供一种超短螺栓楔负载试验用的夹具及用其进行实验的方法。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：

一种超短螺栓楔负载试验用的夹具，包括第一主夹具和第二主夹具，第一主夹具的其中一端上连接有用于将第一主夹具连接在拉力试验机上夹头的第一夹持件，第一主夹具的远离第一夹持件的一端上挖设有第一螺纹沉孔，第二主夹具的其中一端上连接有用于将第二主夹具连接在拉力试验机上下夹头的第二夹持件，第二主夹具的远离第二夹持件的一端上挖设有第二螺纹沉孔，第一螺纹沉孔内拧设有第一连接件，第一连接件为圆柱形结构，第一连接件的外径上开设有与第一螺纹沉孔相互配合的外螺纹，第一连接件拧入第一螺纹沉孔内的一端上开设有底面为斜面的沉孔，沉孔的中心线与第一连接件的中心线重合，沉孔的内径大于待测螺栓螺头的外径，第一连接件远离沉孔的一端上开设有连通沉孔的通孔，通孔和沉孔的中心线重合，通孔的直径不小于待测螺栓螺柱的外径，通孔的直径及倒角都按标准加工，第二螺纹沉孔内拧设有第二连接件，第二连接件为圆柱形结构，第二连接件的外径上开设有与第二螺纹沉孔相互配合的外螺纹，第二连接件轴心处开设有贯穿第二连接件的螺纹孔，螺纹孔的螺纹与待测螺栓螺柱上的螺纹匹配，待测螺栓的螺柱依次穿过第一连接件的沉孔和通孔后拧入第二连接件的螺纹孔内，通过螺柱拧入第二连接件的螺纹孔内，螺头卡在第一连接件沉孔内，第一连接件拧入第一主夹具，第二连接件拧入第二主夹具，将其夹持在实验机上。

所述的第一主夹具和第二主夹具为结构相同的圆柱形结构。

所述的第一夹持件和第二夹持件的形状均与试验机夹头形状相互匹配，如果试验机夹头是以平板夹具为主时，所述的连接杆为长方体状结构，以便于增大与试验机夹头的接触面积，如果试验机夹头是以V型槽为主时，连接杆可加工成圆棒的形状。

利用所述的一种超短螺栓楔负载试验用的夹具进行实验的方法：包括如下步骤：

步骤一、取被测试螺栓和第一连接件，将被测试螺栓从第一连接件的沉孔中贯穿第一连接件，其被测试螺栓的螺头卡设在沉孔内，然后将第一连接件拧设在第一主夹具的第一螺纹沉孔内；

步骤二、取第二连接件，并将第二连接件拧装在步骤一中安装后的螺栓螺柱上，然后将第二连接件利用其外螺栓拧设在第二主夹具的第二螺纹沉孔内；