本发明专利技术公开了一种用于实时监测螺栓预紧力变化的智能垫片，涉及到监测技术领域，包括垫片，所述垫片内安装有相连接的支撑部件和监测部件，所述垫片的两侧均开设有第一弱化槽，所述垫片的内部开设有两个第一空腔和第二空腔。本发明专利技术通过相插接的限位插槽和限位插片对垫片的形变进行限制，使得垫片的两端面在变形过程中始终保持平行，进而使得垫片的侧面以均匀的形变量发生变形，进一步提高了监测部件监测数据的有效性，提高相关技术人员的监测效率，通过伸缩杆配合第二限位孔对滑杆提供支撑，以便于滑杆外侧固定安装的监测部件始终位于垫片的中间部位，以便监测部件时刻位于垫片形变量最大位置处，提高监测部件的监测效果。提高监测部件的监测效果。
【技术实现步骤摘要】
一种用于实时监测螺栓预紧力变化的智能垫片
[0001]本专利技术涉及监测
，特别涉及一种用于实时监测螺栓预紧力变化的智能垫片。
技术介绍
[0002]螺栓是用于连接、紧固两个带通孔部件的一种机械零件，并因为其成本低、实用性强的特点，成为我们日常生活中最常见的机械零件之一，起到了不可替代的作用。在拧螺栓的过程中，由于拧紧力矩作用，在螺栓与被连接件之间会产生沿螺栓轴心线方向的力，称为螺栓预紧力。预紧力可以提高螺栓连接的可靠性、防松能力和螺栓的疲劳强度，增强连接的紧密性和刚性。但过高或过低的螺栓预紧力都会导致零件连接的失效，造成不必要的损失。因此，必须对螺栓预紧力进行监测，从而把握预紧力松弛情况，确保螺栓的连接稳固可靠，减少螺栓松弛带来的不必要的损失。
[0003]现有的用于监测螺栓预紧力变化的垫片大多为橡胶材质，无有效支撑结构，在配合螺栓安装的过程中，受螺栓拧紧力的作用影响，会发生不规则变形，通过该不规则变形量对螺栓预紧力进行推算增加了监测难度，降低了监测效率，同时现有的监测装置大多固定安装在垫片内部，无法实时监测垫片形变最大位置处的形变量，因此，本申请提供了一种用于实时监测螺栓预紧力变化的智能垫片来满足需求。
技术实现思路
[0004]本申请的目的在于提供一种用于实时监测螺栓预紧力变化的智能垫片，通过相插接的限位插槽和限位插片对垫片的形变进行限制，使得垫片的两端面在变形过程中始终保持平行，进而使得垫片的侧面以均匀的形变量发生变形，进一步提高了监测部件监测数据的有效性，提高相关技术人员的监测效率，通过伸缩杆配合第二限位孔对滑杆提供支撑，以便于滑杆外侧固定安装的监测部件始终位于垫片的中间部位，以便监测部件时刻位于垫片形变量最大位置处，提高监测部件的监测效果。
[0005]为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种用于实时监测螺栓预紧力变化的智能垫片，包括垫片，所述垫片内安装有相连接的支撑部件和监测部件，所述垫片的两侧均开设有第一弱化槽，所述垫片的内部开设有两个第一空腔和第二空腔，所述垫片的内部开设有第三空腔，所述第三空腔位于两个所述第二空腔的中部，所述第三空腔位于两个所述第一空腔的中部，所述第三空腔的两侧呈环形阵列开设有多个连通槽，所述第二空腔、所述第三空腔和所述连通槽相通，所述垫片的内部开设有第一限位槽和第三限位槽，所述第三空腔位于所述第一限位槽和所述第三限位槽的中部，所述第一限位槽的一侧呈环形阵列开设有两组与所述第一限位槽相通的第二限位槽，所述第三限位槽的一侧呈环形阵列开设有两组与所述第三限位槽相通的第四限位槽；所述支撑部件用于增加所述垫片的支撑强度，所述监测部件用于实时监测所述垫片的形变量。
[0006]优选的，所述支撑部件包括固定安装在所述第三限位槽内的第一支撑环，所述第
一支撑环的一侧呈环形阵列安装有若干与所述第四限位槽固定套接的限位插槽，所述第一限位槽内固定安装有压电薄片，所述压电薄片的一侧呈环形阵列安装有若干与所述第二限位槽固定套接的限位插片。
[0007]优选的，所述第一支撑环、限位插槽与所述垫片一体硫化，所述压电薄片、所述限位插片与所述垫片一体硫化。
[0008]优选的，所述限位插片与所述限位插槽插接，两个所述第二空腔的一侧均开设有两个第二限位孔，两个所述第二限位孔内均滑动套接有滑杆。
[0009]优选的，所述监测部件包括与两个所述滑杆外侧固定安装的同一激光二极管、倒置望远镜和光阑，所述倒置望远镜位于所述激光二极管和所述光阑之间，所述第一支撑环的一侧固定安装有三极管和电池，所述限位插槽的内壁设置有压电陶瓷片，所述三极管、所述电池、所述激光二极管和若干所述压电陶瓷片电性连接并构成一个串联的闭合回路。
[0010]优选的，所述第三空腔的两侧内壁呈环形阵列设置有若干应变片，若干所述应变片均与同一所述电池电性连接，所述垫片的一侧固定套接有贯穿并延伸至所述第三空腔内的软管，若干所述应变片的一端均固定连接有数据传输线，若干所述数据传输线经所述第三空腔和所述软管并延伸至所述垫片外。
[0011]优选的，所述三极管为9014三极管，所述三极管的b极与所述压电陶瓷片的一端电性连接
[0012]优选的，所述第三限位槽的一侧开设有两个第一限位孔，两个所述第一限位孔内分别固定套接有贯穿并延伸至所述第三空腔内的伸缩杆，两个所述伸缩杆的一端分别与两个所述滑杆固定套接。
[0013]综上，本专利技术的技术效果和优点：
[0014]1、本专利技术结构合理，拧紧螺栓时，垫片的一侧受螺帽挤压，通过垫片内开设的第一弱化槽、第一空腔、第二空腔、第三空腔增加垫片的形变量，以便于监测部件进行监测，提高监测部件的监测效率，通过支撑部件对垫片的端面进行支撑，防止垫片在受挤压过程中发生不规则变形，降低螺栓预紧力的监测难度，提高了监测数据准确性和有效性；
[0015]2、本专利技术中，通过压电薄片对垫片的一侧进行支撑，通过第一支撑环对垫片的另一侧进行支撑，通过相插接的限位插槽和限位插片对垫片的形变进行限制，使得垫片的两端面在变形过程中始终保持平行，进而使得垫片的侧面以均匀的形变量发生变形，进一步提高了监测部件监测数据的有效性，提高相关技术人员的监测效率；
[0016]3、本专利技术中，通过伸缩杆配合第二限位孔对滑杆提供支撑，以便于滑杆外侧固定安装的监测部件始终位于垫片的中间部位，以便监测部件时刻位于垫片形变量最大位置处，提高监测部件的监测效果；
[0017]4、本专利技术中，安装螺栓时，螺栓通过螺帽对垫片的一端进行挤压，通过垫片对压电薄片进行挤压，压电薄片受挤压产生电信号，并将该信号传递给与其相插接的限位插槽，此时若干限位插槽在串联闭合回路中作开关并使该串联回路通电，进而使激光二极管通电发射激光，通过倒置望远镜对光束进行扩束准直，当扩束准直后的光束穿过光阑后，随即形成一束强激光，通过该强激光可以清楚的观察到垫片的形变情况，以此对垫片的预紧力进行实时的监测。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为用于实时监测螺栓预紧力变化的智能垫片立体结构示意图；
[0020]图2为用于实时监测螺栓预紧力变化的智能垫片剖视结构示意图；
[0021]图3为垫片、支撑部件、检测部件装配后局部剖视立体结构示意图；
[0022]图4为用于实时监测螺栓预紧力变化的智能垫片局部剖视立体结构示意图；
[0023]图5为图4中A处放大结构示意图；
[0024]图6为垫片局部剖视立体结构示意图。
[0025]图中：1、垫片；2、第一限位槽；3、第二限位槽；4、第三限位槽；5、第四限位槽；6、第一弱化槽；7、第一空腔；8、第二空腔；9、第三空腔；10、连通槽；11、第一限位孔；12、第二本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于实时监测螺栓预紧力变化的智能垫片，包括垫片(1)，其特征在于：所述垫片(1)内安装有相连接的支撑部件和监测部件，所述垫片(1)的两侧均开设有第一弱化槽(6)，所述垫片(1)的内部开设有两个第一空腔(7)和第二空腔(8)，所述垫片(1)的内部开设有第三空腔(9)，所述第三空腔(9)位于两个所述第二空腔(8)的中部，所述第三空腔(9)位于两个所述第一空腔(7)的中部，所述第三空腔(9)的两侧呈环形阵列开设有多个连通槽(10)，所述第二空腔(8)、所述第三空腔(9)和所述连通槽(10)相通，所述垫片(1)的内部开设有第一限位槽(2)和第三限位槽(4)，所述第三空腔(9)位于所述第一限位槽(2)和所述第三限位槽(4)的中部，所述第一限位槽(2)的一侧呈环形阵列开设有两组与所述第一限位槽(2)相通的第二限位槽(3)，所述第三限位槽(4)的一侧呈环形阵列开设有两组与所述第三限位槽(4)相通的第四限位槽(5)；所述支撑部件用于增加所述垫片(1)的支撑强度，所述监测部件用于实时监测所述垫片(1)的形变量。2.根据权利要求1所述的一种用于实时监测螺栓预紧力变化的智能垫片，其特征在于：所述支撑部件包括固定安装在所述第三限位槽(4)内的第一支撑环(13)，所述第一支撑环(13)的一侧呈环形阵列安装有若干与所述第四限位槽(5)固定套接的限位插槽(14)，所述第一限位槽(2)内固定安装有压电薄片(15)，所述压电薄片(15)的一侧呈环形阵列安装有若干与所述第二限位槽(3)固定套接的限位插片(16)。3.根据权利要求2所述的一种用于实时监测螺栓预紧力变化的智能垫片，其特征在于；所述第一支撑环(13)、限位插槽(14)与所述垫片(1)一体硫化，所述压电薄片(15)、所述限位插片(16)与所述垫片(1)一体硫化。4.根据权利要求2所述的一种用于实时监测螺栓预紧力变...
【专利技术属性】
技术研发人员：马竹樵，袁军堂，童一飞，柳林燕，杜小东，史建成，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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