一种光栅智能环槽铆钉制造技术

本发明专利技术公开了一种光栅智能环槽铆钉。包括光栅传感器和环槽铆钉，环槽铆钉轴中心由冒头至铆钉杆设置具有台阶结构的盲孔，光栅传感器测量端位于盲孔内并与盲孔底部接触，光栅传感器设置端部固定装置与环槽铆钉的盲孔台阶部通过螺纹连接固定。本发明专利技术解决了环槽铆钉在安装和使用过程中轴力无法实时监测的问题，同时通过不锈钢保护套铠装的光栅传感器，提高了传感器的使用寿命；光栅传感器和环槽铆钉之间采用螺纹连接，光栅传感器可拆卸，多次使用，提高了光栅传感器的使用率，可节约成本；本发明专利技术中光栅传感器的设置可以减少对环槽铆钉的强度损伤，同时适用于尾部拉断型环槽铆钉，实现对铆接过程轴力的监测。

【技术实现步骤摘要】
一种光栅智能环槽铆钉
本专利技术属于铆接
，尤其属于一种拉铆钉铆接紧固件的设计与制造，属金属机械加工的铆接类(B21J)和紧固件类(F16B)，特别涉及一种光栅智能环槽铆钉。
技术介绍
紧固件轴力的检测是工业中普遍存在又亟待解决的一个共性问题。在航天航空、轨道交通、建筑钢结构、风力发电、核电阀门、发电厂、化工、锅炉、水泵等工业领域的一些关键设备，都有对紧固件轴力检测的需求，常规的检测方法由轴力传感器或通过扭矩来间接计算，暂无能够在紧固件安装和运用中实时检测轴力的方法。环槽铆钉属于一种变形连接技术，通过轴向拉伸铆钉，径向挤压套环，使套环的金属流动到铆钉的环型牙内，形成永久的紧固连接。其在安装和使用中的轴力无法检测，因此有必要设计一种能够实时检测紧固轴力的环槽铆钉。中国申请201520131780.3公开了一种智能螺栓，包括内部开设有通孔的螺栓本体，光纤光栅传感器本体通过固定螺塞固定设置在螺栓本体的通孔内。该申请的光纤光栅传感器位于螺栓本体的内部，克服了螺栓结构与传感器安装空间的矛盾，在保护光纤光栅传感器的同时，还有助于提高光纤光栅传感器的可靠性；该申请的智能螺栓是螺栓本体与光栅传感器通过螺纹连接，一是应用在计量或结构健康监控领域，用于感知温度、载荷、压力等环境因素，二是数字标签功能，用于数据存储和身份识别。在紧固联接
，螺栓联接与拉断型铆钉铆接有实质性不同，该申请不能实现对拉断型铆接中铆接轴力的监测。
技术实现思路
本专利技术公开了一种光栅智能环槽铆钉。本专利技术的目的是提供一种可实时检测紧固轴力的环槽铆钉，解决现有技术中环槽铆钉在安装和运用过程中紧固轴力实时检测的问题。本专利技术通过以下技术方案实现：光栅智能环槽铆钉，包括光栅传感器和环槽铆钉，所述环槽铆钉包括顺序设置的冒头、无环槽段、环槽段和尾牙，其特征在于：所述环槽铆钉轴中心由冒头至铆钉杆设置具有台阶结构的盲孔，光栅传感器测量端位于盲孔内并与盲孔底部接触，光栅传感器设置端部固定装置与环槽铆钉的盲孔台阶部通过螺纹连接固定。所述光栅传感器由光栅本体、端部固定装置、外层不锈钢保护套、固定胶层组成，端部固定装置外周上设置有与环槽铆钉盲孔台阶结合的螺纹，光栅本体与外层不锈钢保护套之间由固定胶层固定。所述环槽铆钉盲孔的台阶结构内侧孔内设置有与光栅传感器端部固定装置结合的内螺纹，套装光栅传感器内侧段的盲孔直径1mm～1.5mm，长度为铆钉无环槽段长度的1/2～2/3。所述端部固定装置与环槽铆钉盲孔台阶结合部之间涂覆有用于固定的螺纹锁固胶层；锁固胶层可减少由于内外螺纹之间的间隙带了的误差。本专利技术的工作原理是：利用光栅传感器谐振波长对应力应变和温度变化的敏感，可测量应力应变，通过使的光栅传感器与环槽铆钉有机的结合，利用光栅传感器来测量环槽铆钉在工作过程中的应变，从而间接的测量其轴力。本专利技术光栅智能铆钉核心采用光栅传感器测量端与盲孔接触，使得光栅在与环槽铆钉结合后产生预压缩量，环槽铆钉铆接后，铆钉杆发生弹性变形，使得光栅的预压缩量减小，通过预压缩量的变化即可间接的测量出铆钉的轴力。本专利技术有益性：本专利技术解决了环槽铆钉在安装和使用过程中轴力无法实时监测的问题，同时通过不锈钢保护套铠装的光栅传感器，提高了传感器的使用寿命。本专利技术中光栅传感器和环槽铆钉之间采用螺纹连接，与光栅传感器直接与环槽铆钉通过胶水固定方式相比，光栅传感器可拆卸，多次使用，提高了光栅传感器的使用率，可节约成本。与CN204493395U公布的一种智能螺栓中公布的螺栓采用通孔与光栅传感器连接相比，可以减少对环槽铆钉的强度损伤，同时适用于尾部拉断型环槽铆钉，实现对铆接过程轴力的监测。附图说明图1是本专利技术光栅智能环槽铆钉结构示意图；图2是光栅传感器示意图；图3是图2中A部放大示意图；图4是环槽铆钉示意图。1-光栅传感器，2-环槽铆钉，101-光栅本体，102-端部固定装置，103-外层不锈钢保护套，104-固定胶层，201-冒头，202-无环槽段，203-环槽段，204-尾牙，205-盲孔。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进一步说明，具体实施方式是对本专利技术原理的进一步说明，不以任何方式限制本专利技术，与本专利技术相同或类似技术均没有超出本专利技术保护的范围。结合附图。本专利技术包括光栅传感器1和环槽铆钉2；其中光栅传感器1由光栅传感器本体101、端部固定装置102、外层不锈钢保护套103、固定胶层104等组成，光栅传感器本体101和外层不锈钢保护套103通过固定胶层104紧密的结合为一体，可以保护光栅传感器本体101，提高光栅传感器1的使用寿命；端部固定装置102设置有外螺纹和光纤引线，外螺纹用于和环槽铆钉2上的内螺纹配合，起固定光栅传感器1的作用，光纤引线连接光栅传感器1和光栅信号处理器，用于传输光栅信号的传输。环槽铆钉2冒头201端沿轴向设置有台阶型盲孔205，盲孔205台阶结构侧孔内设置有内螺纹，用于和光栅传感器1端部固定装置102配合，起固定光栅传感器1的作用，台阶型盲孔205内侧段直径约1mm～1.5mm，长度为铆钉无环槽段长度的1/2～2/3。端部固定装置102与环槽铆钉盲孔台阶结合部之间涂覆有用于固定的螺纹锁固胶层；锁固胶层可减少由于内外螺纹之间的间隙带了的误差。如图1～4所示，本专利技术光栅智能环槽铆钉包括光栅传感器1和环槽铆钉2。具体地，光栅传感器1由光栅传感器本体101、端部固定装置102、外层不锈钢保护套103、固定胶层104组成；环槽铆钉2由冒头201、无环槽段202、环槽段203、尾牙204和台阶型盲孔205组成。通过端部固定装置102和盲孔205台阶段之间的螺纹使得光栅传感器1和环槽铆钉2有机的结合，从而使之成为智能环槽铆钉，用于检测轴力。光栅传感器本体101与端部固定装置102相连侧为引线端，另一端为侧量端，测量端与台阶型盲孔205底部接触，在环槽铆钉2未安装前，光栅传感器本体101承受一定的预压缩量，环槽铆钉2安装使用后，在紧固轴力的作用下，沿轴向发生变形，使得光栅传感器本体101的预压缩量发生变化，通过光栅预压缩量的变化即可实施检测环槽铆钉紧固轴力。另外，为了提高紧固轴力的检测精度，可采用在端部固定装置102和台阶型盲孔205之间的螺纹上使用螺纹锁固胶，减少由于内外螺纹之间的间隙带了的误差。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光栅智能环槽铆钉，包括光栅传感器和环槽铆钉，所述环槽铆钉包括顺序设置的冒头、无环槽段、环槽段和尾牙，其特征在于：所述环槽铆钉轴中心由冒头至铆钉杆设置具有台阶结构的盲孔，光栅传感器测量端位于盲孔内并与盲孔底部接触，光栅传感器设置端部固定装置与环槽铆钉的盲孔台阶部通过螺纹连接固定。/n

【技术特征摘要】
1.一种光栅智能环槽铆钉，包括光栅传感器和环槽铆钉，所述环槽铆钉包括顺序设置的冒头、无环槽段、环槽段和尾牙，其特征在于：所述环槽铆钉轴中心由冒头至铆钉杆设置具有台阶结构的盲孔，光栅传感器测量端位于盲孔内并与盲孔底部接触，光栅传感器设置端部固定装置与环槽铆钉的盲孔台阶部通过螺纹连接固定。


2.根据权利要求1所述的光栅智能环槽铆钉，其特征在于：所述光栅传感器由光栅本体、端部固定装置、外层不锈钢保护套、固定胶层组成，端部固定装置外周上设置有与环槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：左世斌，贾云龙，赵祥云，张钦，董帅，何旭，王旺兵，王仕柏，邓涛，
申请(专利权)人：眉山中车紧固件科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51