一种具有防松功能的监测螺栓紧固状态的智能垫圈及监测方法技术

一种具有防松功能的监测螺栓紧固状态的智能垫圈及监测方法，智能垫圈包括金属上片、绝缘片、监测片、超弹性片及金属下片，其中，金属上、下片不仅承载防划伤，还起密封保护作用，绝缘片和超弹性片均由绝缘材料制成，使监测电路与金属上、下片互不导通。根据不同拧紧力矩的要求，本发明专利技术通过调整内部监测片和超弹性片的结构和材料参数，利用超弹性片良好的弹性回复能力控制监测片的金属触头在螺栓预紧力变化时与金属下片相接触或分离，实现内部监测电路的通断状态变化，从而表征螺栓的连接状态。相较于光栅式、压电传感式或电阻应变片式智能紧固件，本发明专利技术成本低廉，可靠性高，不仅具有防松功能，还可有效监测螺栓紧固状态以防止连接失效。失效。失效。

【技术实现步骤摘要】
一种具有防松功能的监测螺栓紧固状态的智能垫圈及监测方法


[0001]本专利技术属于紧固件连接状态监测
，特别涉及一种具有防松功能的监测螺栓紧固状态的智能垫圈及监测方法。

技术介绍

[0002]螺栓作为工业现场中最为常用的紧固件，普遍应用于航空航天、船舶轮机、桥梁建设、化工设备、新能源等领域的关键设备中。由于结构简单、标准统一、可靠性高、便于装配和检修，螺栓连接成为当前主要的连接方式。螺栓连接在变载荷、振动和冲击作用下，或工作温度变化很大时，可能导致连接部位应力松弛和局部变形，进而导致连接松动，引起螺栓预紧力减小甚至丧失，从而造成被连接件发生故障。据统计，每年因螺栓紧固失效导致的直接经济损失达到数十亿元以上，因此对关键节点的螺栓进行实时监测相当重要。
[0003]目前螺栓失效的监测方法主要分为如下几种：基于视觉识别的图像检测法，其通过监测螺母角度、螺栓变形等几何特征以判断螺栓是否松动，此方法一般来说精度低，可靠性差，受外部环境局限较大故而应用不多；基于应变式、光纤式的振动传感器法，通过探测、分析螺栓受激振后产生的弹性波来判断螺栓松动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有防松功能的监测螺栓紧固状态的智能垫圈，其特征在于，包括依次叠放的均带有中孔的金属上片(2)、绝缘片(3)、监测片(4)、超弹性片(5)和金属下片(6)，其中所述中孔供螺栓穿过，监测片(4)的底面外边沿设置有环形的限位凸台(8)，监测片(4)的底面设置有若干长度不完全相同的金属触头(7)，超弹性片(5)上预留有与金属触头(7)一一对应匹配的若干贯通的导向孔位(10)，所述金属触头(7)和金属下片(6)分别通过导线(9)连接至监测模块(11)构成监测电路，各所述金属触头(7)的长度满足如下要求：在螺栓连接正常即保持有规定的拧紧力矩时，至少有一个金属触头(7)穿过导向孔位(10)与金属下片(6)接触，并至少有一个金属触头(7)与金属下片(6)不接触；且在螺栓连接松动即螺栓连接尚未完全失效但其预紧力低于要求阈值时，至少有一个金属触头(7)与金属下片(6)的接触状态发生变化。2.根据权利要求1所述具有防松功能的监测螺栓紧固状态的智能垫圈，其特征在于，所述金属上片(2)的底面和金属下片(6)的顶面分别开有环形内槽，金属上片(2)和金属下片(6)沿环形内槽槽口相对扣合形成一个整体的环形腔体，绝缘片(3)放置于金属上片(2)的底面，超弹性片(5)放置于金属下片(6)的顶面，监测片(4)的底面与超弹性片(5)相接触，绝缘片(3)和超弹性片(5)均由绝缘材料制成，使监测电路与金属上片(2)、金属下片(6)互不导通。3.根据权利要求1或2所述具有防松功能的监测螺栓紧固状态的智能垫圈，其特征在于，所述绝缘片(3)和超弹性片(5)均为环形片。4.根据权利要求1所述具有防松功能的监测螺栓紧固状态的智能垫圈，其特征在于，所述限位凸台(8)高度小于金属触头(7)，以保证金属触头(7)...

【专利技术属性】
技术研发人员：周启航，滕月，张慧霞，柳荣星，刘马宝，
申请(专利权)人：西安烯格赛斯科技合伙企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：