监测装置、方法、工程机械和紧固件的安装方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及工程机械领域，公开了一种监测装置、方法、工程机械和紧固件的安装方法，所述监测装置包括光纤光栅传感器(20)以及垫片组件，光纤光栅传感器包括主体部分(21)和定位部分(22)，垫片组件包括平行设置的两个垫片(30)，垫片的彼此相对的表面上设置有安装槽(31)，安装槽能够通过垫片的彼此压紧而形成容纳主体部分的容纳腔，安装槽至少设置有第一止挡部和第二止挡部，第一止挡部和第二止挡部分别用于在主体部分的拉紧程度不同的第一状态和第二状态定位定位部分。光纤光栅传感器的主体部分能够方便地设置在容纳腔中并通过定位部分在不同的拉紧状态下定位，以根据光线光栅传感器的拉紧状态监控螺纹紧固件的预紧力状态。

Installation methods of monitoring devices, methods, construction machinery and fasteners

【技术实现步骤摘要】
监测装置、方法、工程机械和紧固件的安装方法
本专利技术涉及工程机械领域，具体地涉及监测装置、方法、工程机械和紧固件的安装方法。
技术介绍
螺纹紧固件(例如螺栓)连接是机械连接方式中最重要的方式之一。挖掘机、起重机、泵车等大量工程机械中，螺纹紧固件是关键结构不可或缺的连接方式。由于螺纹紧固件松动、疲劳和锈蚀引起的断裂及过载等引起的事故常有发生，这些事故造成了极大的经济损失和人员伤亡。因此，保证螺纹紧固件的安全可靠变得尤为重要。光纤光栅传感器具有结构纤细、重量轻、抗电磁干扰、波分复用等优点，现有技术中，通常在螺纹紧固件内设置用于安装光纤光栅传感器的安装孔，以通过光纤光栅传感器监测螺纹紧固件的预紧力状态。但是，由于需要设置安装孔，螺纹紧固件的强度可能受到影响，螺纹紧固件极易发生非正常失效。另外，在螺纹紧固件松动的过程中，光纤光栅传感器在安装孔处容易发生磨损和断裂。并且，螺纹紧固件松动后，其形变特征与初始状态不一致，重新预紧后需要重新标定光纤光栅传感器，不便于重新使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的光纤光栅传感器不便于设置的问题，提供一种监测装置。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种监测装置，其中，所述监测装置包括光纤光栅传感器以及垫片组件，所述光纤光栅传感器包括主体部分和连接于所述主体部分的定位部分，所述垫片组件包括平行设置的两个垫片，所述垫片的彼此相对的表面上设置有安装槽，所述安装槽能够通过所述垫片的彼此压紧而形成容纳所述主体部分的容纳腔，所述安装槽至少设置有第一止挡部和第二止挡部，所述第一止挡部和第二止挡部分别用于在所述主体部分的拉紧程度不同的第一状态和第二状态定位所述定位部分。可选的，所述第一止挡部和第二止挡部分别为垂直于所述垫片的第一止挡面和第二止挡面，使得所述安装槽在所述第一止挡面处的深度大于在所述第二止挡面处的深度。可选的，所述安装槽包括位于所述第一止挡面和第二止挡面之间的过渡面，从所述第一止挡面向所述第二止挡面，所述安装槽的深度逐渐减小。可选的，通过拼合所述垫片，在所述第一止挡面和第二止挡面分别形成第一圆形开口和第二圆形开口，并且使所述过渡面形成渐缩的锥面，所述定位部分具有圆柱状结构。可选的，所述光纤光栅传感器包括裸光纤光栅、设置在所述裸光纤光栅外部的保护套管以及设置在所述保护套管外部的用于形成所述定位部分的安装头，所述主体部分为所述光纤光栅传感器的位于所述安装头之间的部分。可选的：所述光纤光栅传感器的位于所述安装头之外的部分上设置有用于通过外部加载装置对所述主体部分施加拉力的加载部；和/或，所述保护套管的内径恒定，所述保护套管在所述主体部分处的外径小于所述保护套管在其他部分的外径。可选的，所述定位部分位于所述主体部分两侧，所述安装槽的两端分别设置有成对的第一止挡部和第二止挡部。本专利技术还提供一种工程机械，其中，所述工程机械包括紧固件和本专利技术的监测装置，所述垫片组件设置在所述紧固件的定位件和与所述定位件相邻的待固定件之间。可选的，所述工程机械包括监测单元和多个所述紧固件和多个所述监测装置，多个所述监测装置的所述光纤光栅传感器均与所述监测单元连接。本专利技术还提供一种监测方法，其中，所述方法使用垫片组件和光纤光栅传感器，所述光纤光栅传感器包括主体部分和连接于所述主体部分的定位部分，所述垫片组件包括平行设置的两个垫片，所述垫片的彼此相对的表面上设置有安装槽，所述安装槽能够通过所述垫片的彼此压紧而形成容纳所述主体部分的容纳腔，所述安装槽至少设置有第一止挡部和第二止挡部，所述方法包括：S1、将所述主体部分设置在彼此贴合的所述垫片形成的所述容纳腔中；S2、从长度方向的两侧对所述光纤光栅传感器施加拉力，以使所述主体部分张紧至对应于通过所述第一止挡部止挡的状态的第一状态；S3、压紧所述垫片，去掉所述光纤光栅传感器两侧的拉力，以使所述定位部分止挡于所述第一止挡部；S4、监测所述光纤光栅传感器的反馈。可选的，步骤S3中，通过紧固紧固件来压紧所述垫片。本专利技术还提供一种紧固件的安装方法，其中，所述方法使用垫片组件和光纤光栅传感器，所述光纤光栅传感器包括主体部分和位于所述主体部分两侧的定位部分，所述垫片组件包括平行设置的两个垫片，所述垫片的彼此相对的表面上设置有安装槽，所述安装槽能够通过所述垫片的彼此压紧而形成容纳所述主体部分的容纳腔，所述安装槽的两端至少分别设置成对的第一止挡部和成对的第二止挡部，所述第一止挡部之间的距离大于所述第二止挡部之间的距离，所述方法包括：S10、将所述主体部分设置在彼此贴合的所述垫片形成的所述容纳腔中；S20、从长度方向的两侧对所述光纤光栅传感器施加拉力，以使所述定位部分之间的距离不小于所述第一止挡部之间的距离；S30、紧固所述紧固件，去掉所述光纤光栅传感器两侧的拉力，以使所述定位部分止挡于所述第一止挡部。通过上述技术方案，光纤光栅传感器的主体部分能够方便地设置在容纳腔中并通过定位部分在不同的拉紧状态下定位，以根据光线光栅传感器的拉紧状态监控螺纹紧固件的预紧力状态。附图说明图1是说明本专利技术的监测装置的一种实施方式用于监测螺栓的示意图；图2是图1中的一个垫片的立体图；图3是图1中的另一个垫片的立体图；图4是图2和图3的垫片压紧的立体图；图5是图4中安装槽的端部的放大图；图6是图1中光纤光栅传感器的示意图。附图标记说明10-紧固件，11-定位件，20-光纤光栅传感器，21-主体部分，22-定位部分，23-裸光纤光栅，24-保护套管，25-安装头，26-加载部，30-垫片，30a-第一垫片，30b-第二垫片，31-安装槽，311-第一止挡面，312-第二止挡面，313-过渡面，32-第一圆形开口，33-第二圆形开口，34-定位凸起，35-定位孔，40-第一工件，50-第二工件。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本专利技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本专利技术。根据本专利技术的一个方面，提供一种监测装置，其中，所述监测装置20包括主体部分21和连接于所述主体部分21的定位部分22，所述垫片组件包括平行设置的两个垫片30，所述垫片30的彼此相对的表面上设置有安装槽31，所述安装槽31能够通过所述垫片30的彼此压紧而形成容纳所述主体部分21的容纳腔，所述安装槽31至少设置有第一止挡部和第二止挡部，所述第一止挡部和第二止挡部分别用于在所述主体部分的拉紧程度不同的第一状态和第二状态定位所述定位部分22。使用时，所述垫片组件设置在紧固件10的定位件11和与所述定位件11相邻的待固定件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种监测装置，其特征在于，所述监测装置包括光纤光栅传感器(20)以及垫片组件，所述光纤光栅传感器(20)包括主体部分(21)和连接于所述主体部分(21)的定位部分(22)，所述垫片组件包括平行设置的两个垫片(30)，所述垫片(30)的彼此相对的表面上设置有安装槽(31)，所述安装槽(31)能够通过所述垫片(30)的彼此压紧而形成容纳所述主体部分(21)的容纳腔，所述安装槽(31)至少设置有第一止挡部和第二止挡部，所述第一止挡部和第二止挡部分别用于在所述主体部分(21)的拉紧程度不同的第一状态和第二状态定位所述定位部分(22)。/n

【技术特征摘要】
1.一种监测装置，其特征在于，所述监测装置包括光纤光栅传感器(20)以及垫片组件，所述光纤光栅传感器(20)包括主体部分(21)和连接于所述主体部分(21)的定位部分(22)，所述垫片组件包括平行设置的两个垫片(30)，所述垫片(30)的彼此相对的表面上设置有安装槽(31)，所述安装槽(31)能够通过所述垫片(30)的彼此压紧而形成容纳所述主体部分(21)的容纳腔，所述安装槽(31)至少设置有第一止挡部和第二止挡部，所述第一止挡部和第二止挡部分别用于在所述主体部分(21)的拉紧程度不同的第一状态和第二状态定位所述定位部分(22)。


2.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述第一止挡部和第二止挡部分别为垂直于所述垫片的第一止挡面(311)和第二止挡面(312)，使得所述安装槽(31)在所述第一止挡面(311)处的深度大于在所述第二止挡面(312)处的深度。


3.根据权利要求2所述的监测装置，其特征在于，所述安装槽(31)包括位于所述第一止挡面(311)和第二止挡面(312)之间的过渡面(313)，从所述第一止挡面(311)向所述第二止挡面(312)，所述安装槽(31)的深度逐渐减小。


4.根据权利要求3所述的监测装置，其特征在于，通过拼合所述垫片(30)，在所述第一止挡面(311)和第二止挡面(312)分别形成第一圆形开口(32)和第二圆形开口(33)，并且使所述过渡面(313)形成渐缩的锥面，所述定位部分(22)具有圆柱状结构。


5.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述光纤光栅传感器包括裸光纤光栅(23)、设置在所述裸光纤光栅(23)外部的保护套管(24)以及设置在所述保护套管(24)外部的用于形成所述定位部分(22)的安装头(25)，所述主体部分(21)为所述光纤光栅传感器(20)的位于所述安装头(25)之间的部分。


6.根据权利要求5所述的监测装置，其特征在于：
所述光纤光栅传感器(20)的位于所述安装头(25)之外的部分上设置有用于通过外部加载装置对所述主体部分(20)施加拉力的加载部(26)；和/或，
所述保护套管(24)的内径恒定，所述保护套管(24)在所述主体部分(21)处的外径小于所述保护套管(24)在其他部分的外径。


7.根据权利要求1-6中任意一项所述的监测装置，其特征在于，所述定位部分(22)位于所述主体部分(21)两侧，所述安装槽(31)的两端分别设置有成对的第一止挡部和第二止挡部。


8.一种工程机械，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：佘玲娟，付玲，尹莉，马德福，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43