螺栓夹紧力感应垫圈制造技术

本实用新型专利技术公开了一种螺栓夹紧力感应垫圈，包含感应垫圈、连接线组合与信号处理器。感应垫圈包括本体、感测元件与衬套。本体搭配螺栓螺纹外径具有轴孔、外缘具有环槽且与轴孔垂直的两端面分别具有防松结构。感测元件贴附于环槽以测量本体轴向的形变感测值。衬套为金属或塑胶材质制成或以塑性绝缘材料浇注成型以包覆感测元件；信号处理器具有信号放大器、微处理器、配对按键开关、电源电路单元、信号传输单元、记忆单元、RF天线及警示单元；连接线组合设于衬套以电性连接感测元件及信号处理器。

【技术实现步骤摘要】
螺栓夹紧力感应垫圈
本申请提供一种螺栓夹紧力感应垫圈，尤指一种可防松与监控螺栓的紧固状态的螺栓夹紧力感应垫圈。
技术介绍
在螺栓的锁固作业上，如何将螺栓锁紧到均一的夹紧力一直都是锁固技术的终极目的。另外，锁紧后的螺栓是否会因振动而导致松脱而造成巨大的工安事故与损害等，更是业界关切的重要议题。时下对于螺栓的锁紧力的控制精度最精确的当属利用超音波技术设计的螺栓张力检测仪，但其制作与施工成本高昂，始终难以普及。另外，以具感测螺栓夹紧力的感应螺栓(在螺栓轴心适当位置粘贴一形变感测元件以侦测其夹紧力)，亦受限于价格高昂以及仅能使用开口板手进行锁固，以致施工不便与效率不彰，也难以普及。对螺栓的紧固力的控制与侦测，还可以使用螺栓压力传感器(BoltTransducer)或通孔式荷重元(Center-holetypeCompressionLoadCell)或是压电式感测环等轴力感测装置为替代方案。但是在实务上，以上几种方案姑且不论其制作成本的高低、使用上的难易与否以及控制精度的高低等等，都会因振动或人为破坏导致松脱造成危险等问题。如果没有防止松脱的设计与远端监控紧固状态的机制做即时的异常通报，再精确的扭力或紧固力的控制也是徒劳无功。另外，使用螺栓压力传感器或通孔式荷重元等，虽可监控螺栓锁固的夹紧力变化，但却因螺栓压力传感器或通孔式荷重元与防松垫片的硬度接近，以致螺栓锁紧时，防松垫片的锯齿状肋条无法嵌入螺栓压力传感器或通孔式荷重元的端面而无法达到防止螺栓松脱的效果。
技术实现思路
经申请人悉心研究，进而研发出一种螺栓夹紧力感应垫圈，使其兼具有防松与监控螺栓的紧固状态的功能。本申请的螺栓夹紧力感应垫圈可改善现有技术的缺失，增进产业上的有效利用，以迎合工业4.0的趋势发展需要。本申请的螺栓夹紧力感应垫圈，除了能在螺栓锁固的过程中做夹紧力的控制，更能在锁固后防止螺栓紧固件因震动导致松脱，更可持续以有线或无线方式，监测螺栓的锁固状态是否因振动或人为的破坏导致的松脱，以确保结构的安全，还能对施工的记录与责任做追踪查核。本申请提供一种螺栓夹紧力感应垫圈，其包含：感应垫圈，其具有本体、感测元件、衬套；该本体为金属材质，其搭配螺栓的螺纹外径而具有同轴的轴孔，该本体与该轴孔垂直的两端面分别具有防松结构；该本体的外环具有内凹形状的环槽，该感测元件贴附于该环槽内，以测量该本体轴向受力产生的形变感测值；该衬套为金属或塑胶材质制成或以塑性绝缘材料浇注成型以包覆该感测元件；信号处理器，其具有信号放大器、微处理器、配对按键开关、电源电路单元、信号传输单元、记忆单元、RF天线及警示单元；以及连接线组合，其设置于该衬套，以电性连接该感测元件及该信号处理器。在一实施例中，该本体与该轴孔垂直的两端面的防松结构同为弧形肋条面或同为楔形凸轮面，或一端面的防松结构为弧形肋条面，另一端面的防松结构为楔形凸轮面。在一实施例中，该本体与该轴孔垂直的端面的防松结构为弧形肋条面，该弧形肋条面的弧形截面的斜坡角度大于该螺栓的导程角度且与该螺栓的螺旋方向无关。在一实施例中，该本体与该轴孔垂直的端面的防松结构为楔形凸轮面，该楔形凸轮面的楔形凸轮的倾斜角度大于该螺栓的导程角度，且该楔形凸轮的倾斜方向与该螺栓的螺旋方向相同。在一实施例中，该本体与该轴孔垂直的端面的防松结构为楔形凸轮面，该楔形凸轮面搭配防松垫片，该本体的楔形凸轮面与该防松垫片的楔形凸轮面相互对应嵌合。在一实施例中，该防松垫片的楔形凸轮面的背面的锯齿状肋条面的锯齿状肋条的截面的倾斜角度大于该螺栓的导程角度，该锯齿状肋条的截面的倾斜方向与该螺栓的螺旋方向相反。在一实施例中，该本体与该防松垫片的硬度相同，该本体与该防松垫片的硬度皆大于该螺栓的螺栓头的硬度及被固定件的表面硬度。在一实施例中，该感测元件为电阻式应变规或压力感测元件，以测量该本体轴向受力产生的形变感测值。在一实施例中，该信号处理器将该形变感测值以无线方式传输至扭力工具的控制器，以控制该螺栓的夹紧力；该信号处理器以有线或无线方式传输至网关将该形变感测值上传至监控装置，该形变感测值超过预设值时，该监控装置发出警讯。借此，本申请的螺栓夹紧力感应垫圈可防松与监控螺栓的紧固状态。附图说明图1为本申请具体实施例螺栓夹紧力感应垫圈的各式防松结构示意图。图2A为本申请具体实施例螺栓夹紧力感应垫圈搭配使用于右螺旋螺栓的防松垫片示意图。图2B为本申请具体实施例螺栓夹紧力感应垫圈搭配使用于左螺旋螺栓的防松垫片示意图。图3为本申请具体实施例螺栓夹紧力感应垫圈与应用于右螺旋螺栓的组合示意图。图4为图3的螺栓夹紧力感应垫圈与应用于左右螺旋螺栓的分解示意图。图5为图3左右旋螺栓都通用的本体的组合应用的防松结构截面图。图6为本申请具体实施例螺栓夹紧力感应垫圈与应用于右螺旋螺栓的组合示意图。图7为图6的螺栓夹紧力感应垫圈与应用于右螺旋螺栓的分解示意图。图8为图6右螺旋螺栓用的感应垫圈的组合应用的防松结构截面图。图9为本申请具体实施例螺栓夹紧力感应垫圈与应用于左螺旋螺栓的组合示意图。图10为图9的螺栓夹紧力感应垫圈与应用于左螺旋螺栓的分解示意图。图11为图9的左螺旋螺栓用的感应垫圈的组合应用的防松结构截面图。图12为本申请具体实施例螺栓夹紧力感应垫圈与应用于右螺旋螺栓的另一组合示意图。图13为图12的螺栓夹紧力感应垫圈与应用于右螺旋螺栓的另一分解示意图。图14为图12的右螺旋螺栓用的感应垫圈的组合应用的另一防松结构截面图。图15为本申请具体实施例螺栓夹紧力感应垫圈与应用于左螺旋螺栓的另一组合示意图。图16为图15的螺栓夹紧力感应垫圈与应用于左螺旋螺栓的另一分解示意图。图17为图15的左螺旋螺栓用的感应垫圈的组合应用的另一防松结构截面图。图18为本申请具体实施例螺栓夹紧力感应垫圈的组成示意图。图19为本申请具体实施例螺栓夹紧力感应垫圈的另一组成示意图。图20为本申请具体实施例螺栓夹紧力感应垫圈的感应垫圈的校验示意图。图21为本申请具体实施例螺栓夹紧力感应垫圈的感应垫圈的另一校验示意图。图22为本申请具体实施例螺栓夹紧力感应垫圈的应用示意图。附图标记说明：1感应垫圈11本体111轴孔112环槽113弧形肋条面1131弧形肋条(radiusribs)1132斜坡角度114楔形凸轮面1141楔形凸轮(wedgecam)1142倾斜角度12感测元件121感测信号线13衬套2信号处理器20连接头21微处理器22信号放大器23配对按键开关24电源电路单元25信号传输单元26记忆单元27RF天线28警示单元29网关3连接线组合31单接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺栓夹紧力感应垫圈，其特征在于，包含：/n感应垫圈，其具有本体、感测元件、衬套；该本体为金属材质，其搭配螺栓的螺纹外径而具有同轴的轴孔，该本体与该轴孔垂直的两端面分别具有防松结构；该本体的外环具有内凹形状的环槽，该感测元件贴附于该环槽内，以测量该本体轴向受力产生的形变感测值；该衬套为金属或塑胶材质制成或以塑性绝缘材料浇注成型以包覆该感测元件；/n信号处理器，其具有信号放大器、微处理器、配对按键开关、电源电路单元、信号传输单元、记忆单元、RF天线及警示单元；以及/n连接线组合，其设置于该衬套，以电性连接该感测元件及该信号处理器。/n

【技术特征摘要】
1.一种螺栓夹紧力感应垫圈，其特征在于，包含：
感应垫圈，其具有本体、感测元件、衬套；该本体为金属材质，其搭配螺栓的螺纹外径而具有同轴的轴孔，该本体与该轴孔垂直的两端面分别具有防松结构；该本体的外环具有内凹形状的环槽，该感测元件贴附于该环槽内，以测量该本体轴向受力产生的形变感测值；该衬套为金属或塑胶材质制成或以塑性绝缘材料浇注成型以包覆该感测元件；
信号处理器，其具有信号放大器、微处理器、配对按键开关、电源电路单元、信号传输单元、记忆单元、RF天线及警示单元；以及
连接线组合，其设置于该衬套，以电性连接该感测元件及该信号处理器。


2.如权利要求1所述的螺栓夹紧力感应垫圈，其特征在于，该本体与该轴孔垂直的两端面的防松结构同为弧形肋条面或同为楔形凸轮面，或一端面的防松结构为弧形肋条面，另一端面的防松结构为楔形凸轮面。


3.如权利要求2所述的螺栓夹紧力感应垫圈，其特征在于，该本体与该轴孔垂直的端面的防松结构为弧形肋条面，该弧形肋条面的弧形截面的斜坡角度大于该螺栓的导程角度且与该螺栓的螺旋方向无关。


4.如权利要求2所述的螺栓夹紧力感应垫圈，其特征在于，该本体与该轴孔垂直的端面的防松结构为楔形凸轮面，该楔形凸轮面的楔形凸轮的倾...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱秀锋，朱育纬，
申请(专利权)人：中国气动工业股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾;71