一种实时监测残余预紧力的智能系统技术方案

本发明专利技术提供一种实时监测残余预紧力的智能系统，包括控制模块、显示模块、伺服电机、拉伸器以及位移传感器；所述显示模块、伺服电机以及位移传感器均与所述控制模块电性连接，所述伺服电机通过油管与所述拉伸器连接，所述拉伸器与所述位移传感器连接，所述位移传感器用于检测所述拉伸器的位移量；能够通过显示模块以最直观的方式显示和控制螺栓的预紧力大小，完善了拉伸器这种工具在原理上存在的纰漏，使拧紧结果更加标准，通过位移传感器检测并计算出残余预紧力的大小，实时通过显示模块显示出来。来。来。

【技术实现步骤摘要】
一种实时监测残余预紧力的智能系统


[0001]本专利技术涉及监测系统
，尤其涉及一种实时监测残余预紧力的智能系统。

技术介绍

[0002]“液压拉伸器”是一种在螺栓紧固和拆卸过程中的常用工具，其工作原理为：将螺栓穿过被连接件后，使用液压拉伸器将螺杆拉长至预设拉力值后，将螺母拧至与被连接件贴合，再松开螺杆，使螺母与螺栓之间产生预紧力。
[0003]预紧力是紧固过程中最重要的物理量之一，它能直接影响被连接件的变形量和被连接件之间的摩擦力大小。而传统拧紧工具，如：手动扳手、液压扳手等工具，控制的物理量为“扭矩”，扭矩会受到螺栓加工精度、被连接件表面光滑程度、螺纹之间的摩擦系数等因素的影响。因此，即使控制扭矩与设定扭矩值相同，也无法保证被连接件之间的预紧力大小。
[0004]如图1所示，状态1为螺栓未紧固前的状态，螺栓长度为L1(即初始位移量)。状态2为拉伸器正在拉伸螺栓，螺杆伸长，螺栓长度为L2，状态3为螺母拧紧并使拉伸器泄压后，螺栓长度为L3。在正常拉伸器使用时中，会使用“拉伸力压力对照表”，根据工艺规范中的“拉伸力”，在表中找到或计算出需求压力，并使用电动泵控制拉伸器工作至对应压力，完成紧固。在这一过程中，拉伸器输出的拉伸力对应图1中的状态2。
[0005]而拉伸器工作结束后，实际作用在被连接件之间的预紧力对应图1中的状态3。状态2到状态3的过程中，螺栓的长度会发生变化，被螺母固定住的部分不发生回弹，并直接作用在被连接件上，此处称为“残余预紧力”。而未被螺母固定的部分发生回弹，并释放掉本来作用在被连接件上的一部分力，此处称为“损失预紧力”。
[0006]一般来说，残余预紧力+损失预紧力＝拉伸力，根据螺栓长度和被连接件长度的不同，残余预紧力与损失预紧力的比值与螺母固定的位置和被连接件的厚度有关。如：若螺母固定在距离螺栓头2/3个螺杆长度的位置，则残余预紧力/损失预紧力≈2。
[0007]如上所述，虽然相比较于扳手类拧紧工具，拉伸器可以更直观的控制“预紧力”，但是也存在一些纰漏，因为无法直接控制和监控“残余预紧力”。
[0008]在实际拧紧过程中，因工况无法做到完全统一，每个螺栓、螺帽、被连接件都存在细微差别，无法完全限制螺帽固定位置。因此，每颗螺栓在拧紧后都会存在一些偏差，且无法监测和判断最终的拧紧结果，即预紧力是否符合工艺标准。
[0009]鉴于此，实有必要提供一种新型的实时监测残余预紧力的智能系统以克服上述缺陷。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是提供一种实时监测残余预紧力的智能系统，能够以最直观的方式显示和控制螺栓的预紧力大小，完善了拉伸器这种工具在原理上存在的纰漏，使拧紧结果更加标准。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术提供一种实时监测残余预紧力的智能系统，包括控制
模块、显示模块、伺服电机、拉伸器以及位移传感器；所述显示模块、伺服电机以及位移传感器均与所述控制模块电性连接，所述伺服电机通过油管与所述拉伸器连接，所述拉伸器与所述位移传感器连接，所述位移传感器用于检测所述拉伸器的位移量。
[0012]优选的，所述实时监测残余预紧力的智能系统还包括油箱以及油泵，所述油泵与所述油箱连接，所述油泵与伺服电机电性连接，所述拉伸器与所述油泵连接。
[0013]优选的，所述实时监测残余预紧力的智能系统还包括过滤器，所述过滤器连接于所述油泵与拉伸器之间。
[0014]优选的，所述实时监测残余预紧力的智能系统还包括电磁比例阀和比例阀驱动器，所述电磁比例阀连接于所述过滤器与拉伸器之间，所述比例阀驱动器电性连接于所述控制模块与电磁比例阀之间。
[0015]优选的，所述实时监测残余预紧力的智能系统还包括电磁阀，所述电磁阀连接于所述电磁比例阀与液压放大器之间并与所述控制模块电性连接。
[0016]优选的，所述实时监测残余预紧力的智能系统还包括液压放大器，所述液压放大器连接于所述电磁比例阀与拉伸器之间。
[0017]优选的，所述实时监测残余预紧力的智能系统还包括油压传感器，所述油压传感器连接于液压放大器与拉伸器之间。
[0018]优选的，所述实时监测残余预紧力的智能系统还包括指示灯和蜂鸣器，所述指示灯和蜂鸣器均与所述控制模块电性连接。
[0019]优选的，所述实时监测残余预紧力的智能系统还包括供电单元，所述供电单元包括供电模块和滤波模块，所述滤波模块电性连接于所述供电模块与控制模块之间。
[0020]优选的，所述供电单元内部设置有风扇。
[0021]与现有技术相比，有益效果在于：1)能够通过显示模块以最直观的方式显示和控制螺栓的预紧力大小，完善了拉伸器这种工具在原理上存在的纰漏，使拧紧结果更加标准。
[0022]2)通过位移传感器检测并计算出残余预紧力的大小，实时通过显示模块显示出来。
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。
[0024]图1为应用实时监测残余预紧力的智能系统拉伸的状态示意图。
[0025]图2为本专利技术提供的实时监测残余预紧力的智能系统原理图。
[0026]附图标记：1、控制模块；2、显示模块；3、伺服电机；4、拉伸器；5、位移传感器；6、油箱；7、油泵；8、过滤器；9、电磁比例阀；10、比例阀驱动器；11、电磁阀；12、油压放大器；13、油压传感器；14、指示灯；15、蜂鸣器；16、打印机；17、扫码枪；18、供电单元；181、供电模块；182、滤波模块；183、风扇。
【具体实施方式】
[0027]为了使本专利技术的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本专利技术，并不是为了限定本专利技术。
[0028]需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0029]还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是多个元件内部的连通或多个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0030]此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实时监测残余预紧力的智能系统，其特征在于，包括控制模块(1)、显示模块(2)、伺服电机(3)、拉伸器(4)以及位移传感器(5)；所述显示模块(2)、伺服电机(3)以及位移传感器(5)均与所述控制模块(1)电性连接，所述伺服电机(3)与所述拉伸器(4)连接，所述拉伸器(4)与所述位移传感器(5)连接，所述位移传感器(5)用于检测所述拉伸器(4)的位移量。2.如权利要求1所述的实时监测残余预紧力的智能系统，其特征在于，所述实时监测残余预紧力的智能系统还包括油箱(6)以及油泵(7)，所述油泵(7)与所述油箱(6)连接，所述油泵(7)与伺服电机(3)电性连接，所述拉伸器(4)与所述油泵(7)连接。3.如权利要求2所述的实时监测残余预紧力的智能系统，其特征在于，所述实时监测残余预紧力的智能系统还包括过滤器(8)，所述过滤器(8)连接于所述油泵(7)与拉伸器(4)之间。4.如权利要求3所述的实时监测残余预紧力的智能系统，其特征在于，所述实时监测残余预紧力的智能系统还包括电磁比例阀(9)和比例阀驱动器(10)，所述电磁比例阀(9)连接于所述过滤器(8)与拉伸器(4)之间，所述比例阀驱动器(10)电性连接于所述控制模块(1)与电磁比例阀(9)之间。5.如权利要求4所述的实时监测残余预紧力的智能系统，其特征在于，所述实时监测残余预紧力...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪博，黄骏，
申请(专利权)人：武汉思柯瑞机械有限公司，
类型：发明
国别省市：