[发明专利]一种智能紧固件的预紧力的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及紧固件领域，特别涉及一种智能紧固件的预紧力的测量方法。

背景技术

由于生产操作上的需要以及制造、安装、检修、运输的方便，容器经常做成可拆卸的结构，法兰连接是最常见的可拆卸连接结构。法兰连接除了满足法兰强度、刚度的要求外，还要保证在操作工况下法兰面之间不发生泄露。法兰连接依靠螺栓压紧法兰，从而把垫片压紧达到密封效果。所以，事先要施加给螺栓多大的预紧力对法兰满足以上要求有相当重要的作用。

目前，控制螺栓预紧力的方法有：力矩法、螺母转角法、液压拉伸法。各种方法特点如下：

力矩法是用测力矩扳手控制预紧力，是国内外长期以来应用广泛的控制预紧力的方法。由于其通过扭力间接测量预紧力，相同的扭力不同的摩擦系数对应不同的预紧力。所以其误差达+/-25％以上。

螺母转角法是先把螺栓副拧紧到“紧贴”位置，再转过一定角度，误差在+/-15％以上。其“紧贴”位置不好判断，对人员的经验有高的要求。

液压拉伸法是用螺栓在弹性范围内时的预紧力控制。误差在+/-10％以上。而且使用麻烦，费用高，对空间的要求高，只能使用于特殊场合。

以上方法都不能很好精确地控制螺栓预紧力。

为此，目前有中国专利授权公告号CN201925305U(授权公告日2011.08.10)公开了一种预紧应力指示螺栓，但是该螺栓只能通过变化的标记颜色与标准色板进行比较，即通过螺栓的应变值确定螺栓所承受的预紧力的大小，这种判断方法误差大，不适用于高精度场合。而且，目前的紧固件预紧力的测量方法精度也不高，误差较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能紧固件的预紧力的测量方法，以解决上述问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种智能紧固件的预紧力的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)获取轴向位移量△L，其中该轴向位移量△L由一种智能紧固件获得，所述一种智能紧固件，包括螺栓本体，所述螺栓本体的头部向杆部的中部设置有轴向孔，在所述轴向孔内固定有一拉伸测量杆，所述螺栓本体的头部还设置有保护盖，所述保护盖内部设置有用于感应所述拉伸测量杆的轴向位移量的高精度位移测量单元，所述高精度位移测量单元具有与外界数据接收端相对应的有线或无线信号发射模块，所述高精度位移测量单元测量到的拉伸测量杆的轴向位移量即为该轴向位移量△L；

2)将所述轴向位移量△L代入如下公式：

F＝E×A×△L/L， (1)

其中，F为智能紧固件的预紧力，E为螺栓本体材料弹性模量，A为螺栓本体的中部光杆段的径向截面积，L为螺栓本体的总长度，E、A、L均为固定常量。

在本发明的一个优选实施例中，所述拉伸测量杆的外表面沿轴向设置有外螺纹，所述轴向孔为轴向螺纹孔，所述拉伸测量杆与所述轴向螺纹孔之间通过螺纹连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述拉伸测量杆的外壁与所述轴向孔之间的内壁通过胶水固定。

在本发明的一个优选实施例中，所述拉伸测量杆与所述轴向孔之间通过过盈配合固定。

在本发明的一个优选实施例中，所述高精度位移测量单元为高精度位移传感器。

由于采用了如上的技术方案，本发明的测量方法能够准确测量出智能紧固件的预紧力，与现有技术的测量方法相比具有高精度的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种实施例的一种智能紧固件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本发明。