一种能检测连接间隙变化的智能螺栓制造技术

本发明专利技术公开了一种能检测连接间隙变化的智能螺栓，包括螺栓主体，螺栓主体包括螺栓主体座和螺栓杆，螺栓主体座与螺栓杆连接为一体结构，螺栓主体座的端面上设有内六角凹槽，螺栓杆沿自身轴线方向上开设有螺栓通孔，内六角凹槽与螺栓通孔连通，内六角凹槽的底部还雕刻有二维码，螺栓通孔内安装有超声波传感器。本发明专利技术所提供的一种能检测连接间隙变化的智能螺栓具有自动监测的功能，大大提高了装备的智能化水平，也使装备的安全性、可靠性、可维护性得到了极大的提高。通过二维码附带自身大量的身份信息，工程技术人员可以通过移动终端设备扫描的方式，获取这些有益的信息，从而极大地提高了工程技术人员快速处理现场突发状况的能力。

Intelligent bolt capable of detecting change of joint clearance

The invention discloses an intelligent bolt capable of detecting the change of connection clearance, including a bolt main body, which comprises a bolt main body seat and a bolt rod, a bolt main body seat and a bolt rod are connected as a whole structure, and the end face of the bolt main body seat is provided with an inner hexagonal groove, and the bolt rod is provided with a bolt through hole along its axis direction. The hexagonal groove is connected with the through hole of the bolt, and the bottom of the hexagonal groove is carved with a two-dimensional code, and an ultrasonic sensor is installed in the through hole of the bolt. The intelligent bolt provided by the invention can detect the change of connection clearance, has the function of automatic monitoring, greatly improves the intelligent level of the equipment, and greatly improves the safety, reliability and maintainability of the equipment. Through the two-dimensional code with its own large amount of identity information, engineers and technicians can scan mobile terminal equipment to obtain these useful information, thus greatly improving the ability of engineers and technicians to deal with on-site emergencies.

【技术实现步骤摘要】
一种能检测连接间隙变化的智能螺栓
本专利技术属于智能螺栓装备测试
，具体涉及一种能检测连接间隙变化的智能螺栓。
技术介绍
螺栓是一种机械零件，配用螺母的圆柱形带螺纹的紧固件。由头部和螺杆(带有外螺纹的圆柱体)两部分组成的一类紧固件，需与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔的零件。螺栓分为普通的和有铰制孔用的。普通的主要承载轴向的受力，也可以承载要求不高的横向受力。铰制孔用的螺栓要和孔的尺寸配合，用在受横向力时。作为高端装备一种关键零部件，特别是军用装备，一些关键部位的螺栓对装备性能有极其重要的影响，尤其是在装备的安全性、可靠性以及后期的可维护性方面。当前，作为大量使用的连接零件，螺栓主要还是以传统方式结构、设计存在于装备制造领域，依靠人工的方式来调整其松紧程度，成千上万的螺栓被使用在装备上，而使用者和维护者却无法有效掌握其具体的信息。这种方式的后果就是很容易因为人为的安装不合理，以及装备在工作状态下无法有效的预警而造成装备的故障，同时在故障发生后，又无法有效地获取信息对故障进行处理和解决。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述问题，提供一种智能螺栓，这种螺栓能够在装备处在工作状态下，能够实时的监测到螺栓与被连接零件的间隙的变化情况，并在螺栓与被连接零件的间隙超过规定值的时候发出信号，为使用者提供安全预警，同时，使用者能够通过二维码获取螺栓的身份信息，包括螺栓的型号、生产商、同型号在本机器上的使用数量、使用位置以及主要技术指标，如材料、拉抻强度、屈服强度等。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种能检测连接间隙变化的智能螺栓，其特征在于：包括螺栓主体，螺栓主体包括螺栓主体座和螺栓杆，螺栓主体座与螺栓杆连接为一体结构，螺栓主体座的端面上设有内六角凹槽，螺栓杆沿自身轴线方向上开设有螺栓通孔，内六角凹槽与螺栓通孔连通，内六角凹槽的底部还雕刻有二维码，螺栓通孔内安装有超声波传感器。优选地，所述超声波传感器的检测头与螺栓杆的端部齐平。优选地，所述二维码通过激光雕刻加工制成。优选地，所述螺栓主体座为圆柱体结构，螺栓主体座沿其轴线的长度为10mm，螺栓主体座沿轴线的截面圆直径为32mm。优选地，所述内六角凹槽沿其轴线的截面为正六边形，正六边形的边长为8mm。优选地，所述螺栓杆包括螺栓杆光滑段和螺栓杆螺纹段，螺栓杆光滑段和螺栓杆螺纹段为同轴结构，螺栓杆光滑段沿自身轴线的截面圆直径与螺栓杆螺纹段沿自身轴线的截面圆直径相同，螺栓杆光滑段与螺栓杆螺纹段固连，螺栓杆的总长为50mm，螺栓杆光滑段的长度为18mm，螺栓杆螺纹段为外螺纹结构，外螺纹的型号为M16ⅹ1.5。优选地，所述螺栓通孔沿螺栓杆的轴线贯穿于螺栓杆，螺栓通孔的直径为2mm。优选地，所述二维码包括的信息有螺栓型号、生产商、同型号螺栓的使用数量、螺栓使用位置和技术指标，技术指标包括材料、拉伸强度和屈服强度等。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术所提供的一种能检测连接间隙变化的智能螺栓具有自动监测的功能，大大提高了装备的智能化水平，也使装备的安全性、可靠性、可维护性得到了极大的提高。2、本专利技术所提供的一种能检测连接间隙变化的智能螺栓能通过二维码附带自身大量的身份信息，工程技术人员可以通过移动终端设备扫描的方式，获取这些有益的信息，从而极大地提高了工程技术人员快速处理现场突发状况的能力。3、本专利技术所提供的智能螺栓应用广泛，前景广阔，对其他一些装备零部件的智能化升级，以及相关的智能化改造具有重要的借鉴意义。附图说明图1是本专利技术一种能检测连接间隙变化的智能螺栓的结构示意图；图2是本专利技术图1的剖视结构示意图；图3是本专利技术图2中标记为A的放大示意图；图4是本专利技术一种能检测连接间隙变化的智能螺栓的工作原理示意图。附图标记说明：1、螺栓主体；2、螺栓主体座；3、螺栓杆；4、超声波传感器；21、内六角凹槽；22、二维码；31、螺栓通孔；32、螺栓杆光滑段；33、螺栓杆螺纹段。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的说明：如图1到图4所示，本专利技术提供的一种能检测连接间隙变化的智能螺栓，包括螺栓主体1，螺栓主体包括螺栓主体座2和螺栓杆3，螺栓主体座2与螺栓杆3连接为一体结构，螺栓主体座2的端面上设有内六角凹槽21，螺栓杆3沿自身轴线方向上开设有螺栓通孔31，内六角凹槽21与螺栓通孔31连通，内六角凹槽21的底部还雕刻有二维码22，螺栓通孔31内安装有超声波传感器4。超声波传感器4为现有成熟的技术设备，在实际的使用过程中，超声波传感器4在螺栓通孔31的位置由超声波传感器4的测量范围和本专利技术螺栓的安装位置共同决定。超声波传感器4的位置可调整，在本实施例中，超声波传感器4的检测头与螺栓杆3的端部齐平。通过超声波传感器4与被安装物体之间的距离来反应通过智能螺栓连接的各个连接件之间的间隙变化。二维码22通过激光雕刻加工制成，激光雕刻加工利用数控技术为基础，激光为加工媒介。加工材料在激光雕刻照射下瞬间的融化和气化的物理特性，从而使激光雕刻达到加工的目的。螺栓主体座2为圆柱体结构，螺栓主体座2沿其轴线的长度为10mm，螺栓主体座2沿轴线的截面圆直径为32mm。在本实施例中内六角凹槽21沿其轴线的截面为正六边形，正六边形的边长为8mm，内六角凹槽21的深度可根据实际的使用需求而定。由于内六角凹槽21的边长为8mm，能够更好的适用于尺寸为8mm六角安装装置的使用。通过设置内六角凹槽21能够更好地将螺栓安装在相关零部件的内部，同时方便后期维护时的拆卸。螺栓杆3包括螺栓杆光滑段32和螺栓杆螺纹段33，螺栓杆光滑段32和螺栓杆螺纹段33为同轴结构，螺栓杆光滑段32沿自身轴线的截面圆直径与螺栓杆螺纹段33沿自身轴线的截面圆直径相同，螺栓杆光滑段32与螺栓杆螺纹段33固连，螺栓杆3的总长为50mm，螺栓杆光滑段32的长度为18mm，螺栓杆螺纹段33为外螺纹结构，外螺纹的型号为M16ⅹ1.5。螺栓通孔31沿螺栓杆3的轴线贯穿于螺栓杆3，螺栓通孔31的直径为2mm。二维码22为现有成熟技术，二维码22包括的信息有螺栓型号、生产商、同型号螺栓的使用数量、螺栓使用位置和技术指标，技术指标包括材料、拉伸强度和屈服强度等。在使用过程中，可以通过现有设备扫描二维码22，并在相关的显示设备上显示出二维码22所包括的所有信息，以便更能够了解本专利技术的工作状态和技术参数。本专利技术的工作流程为：在本专利技术使用过程中，多个超声波传感器4将相关的间隙信息传递到ADC中，通过ADC将超声波传感器4的信息转换后输送到单片机，然后通过单片机将相关信息通过显示屏显示出来，如果是超过正常工作间隙，则通过报警器进行提示。超声波传感器4的工作原理为：将超声波传感器4的应变片贴在被测定物上，使其随着被测定对象的应变一起伸缩，这样应变片里面的金属箔材就随着应变伸长或缩短。很多金属在机械性地伸长或缩短时其电阻会随之变化。应变片就是应用这个原理，通过测量电阻的变化而对应变进行测定。ADC为模数转换模块，工作过程为将输入电压信号转换为输出的数字信号。单片机：广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、电流、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。报警器：当监测到的应变值超过规定值时，发出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能检测连接间隙变化的智能螺栓，其特征在于：包括螺栓主体(1)，螺栓主体包括螺栓主体座(2)和螺栓杆(3)，螺栓主体座(2)与螺栓杆(3)连接为一体结构，螺栓主体座(2)的端面上设有内六角凹槽(21)，螺栓杆(3)沿自身轴线方向上开设有螺栓通孔(31)，内六角凹槽(21)与螺栓通孔(31)连通，内六角凹槽(21)的底部还雕刻有二维码(22)，螺栓通孔(31)内安装有超声波传感器(4)。

【技术特征摘要】
1.一种能检测连接间隙变化的智能螺栓，其特征在于：包括螺栓主体(1)，螺栓主体包括螺栓主体座(2)和螺栓杆(3)，螺栓主体座(2)与螺栓杆(3)连接为一体结构，螺栓主体座(2)的端面上设有内六角凹槽(21)，螺栓杆(3)沿自身轴线方向上开设有螺栓通孔(31)，内六角凹槽(21)与螺栓通孔(31)连通，内六角凹槽(21)的底部还雕刻有二维码(22)，螺栓通孔(31)内安装有超声波传感器(4)。2.根据权利要求1所述的一种能检测连接间隙变化的智能螺栓，其特征在于：所述超声波传感器(4)的检测头与螺栓杆(3)的端部齐平。3.根据权利要求1所述的一种能检测连接间隙变化的智能螺栓，其特征在于：所述二维码(22)通过激光雕刻加工制成。4.根据权利要求1所述的一种能检测连接间隙变化的智能螺栓，其特征在于：所述螺栓主体座(2)为圆柱体结构，螺栓主体座(2)沿其轴线的长度为10mm，螺栓主体座(2)沿轴线的截面圆直径为32mm。5.根据权利要求1所述的一种能检测连接间隙变化的智能螺栓，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海庆，袁容，李伟，唐明哲，龚自成，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51