一种塔式起重机标准节连接螺栓组件及状态检测方法技术

本发明专利技术公开的一种塔式起重机标准节连接螺栓组件及状态检测方法，在标准节连接螺栓组件中，设置有传感垫片，传感垫片中设置有无源应变射频传感器，无源应变射频传感器中设有应变检测结构；当塔式起重机标准节连接螺栓的状态发生变化时，无源应变射频传感器中的应变检测结构产生变形，改变无源应变射频传感器应答信号的强度变化或无源应变射频传感器的应答状态，从而实现塔式起重机标准节连接螺栓松动的自动检测；采用该塔式起重机标准节连接螺栓组件具有结构简单、可适应恶劣环境、安装方便、易于实施的特点，可极大降低塔式起重机司机检查螺栓松动状况的工作量，同时解决了现有人工检查连接螺栓的松动状况存在的安全漏洞问题。检查连接螺栓的松动状况存在的安全漏洞问题。检查连接螺栓的松动状况存在的安全漏洞问题。

【技术实现步骤摘要】
一种塔式起重机标准节连接螺栓组件及状态检测方法


[0001]本专利技术涉及塔式起重机安全状态检测
，具体涉及一种塔式起重机标准节连接螺栓组件及状态检测方法。

技术介绍

[0002]塔式起重机是建筑和工程行业广泛使用的特种设备，在其使用过程中，如果塔身标准节连接螺栓发生松动，则极易导致出现安全事故，因此在塔式起重机使用过程中，要求塔式起重机司机定期在攀爬至驾驶室的过程中，检查标准节连接螺栓是否发生松动；但人工检查连接螺栓的松动状况，使塔式起重机司机工作量增加，同时存在工作疏失和检查不到位的问题，因此人工检查标准节连接螺栓松动状况实际存在安全漏洞；如果能实现塔式起重机标准节连接螺栓组件实际状态的自动检测，则能极大降低塔式起重机司机检查螺栓松动状况的工作量，同时解决现有人工检查标准节连接螺栓松动状况存在的安全漏洞，但目前尚无法实现塔式起重机标准节连接螺栓状态的自动检测。

技术实现思路

[0003]为了克服
技术介绍
中的不足，本专利技术公开了一种塔式起重机标准节连接螺栓组件，在标准节连接螺栓组件中，设置有传感垫片，传感垫片中设置有无源应变射频传感器，用无源应变射频传感器检测起重机标准节连接螺栓的状态，再用读写器与无源应变射频传感器进行通信，以无源应变射频传感器应答信号的强度变化或无源应变射频传感器是否应答，来判定塔式起重机标准节连接螺栓的状态是否发生变化，从而实现塔式起重机标准节连接螺栓状态的自动检测。
[0004]为了实现所述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种塔式起重机标准节连接螺栓组件，标准节连接螺栓组件包括螺栓、螺母；另外在标准节连接螺栓组件中，还设置有传感垫片；传感垫片包括垫片本体、无源应变射频传感器，无源应变射频传感器与垫片本体固定连接，无源应变射频传感器中设有应变检测结构，无源应变射频传感采用电磁反向散射耦合工作模式；通过无源应变射频传感器应变检测结构的变形来检测塔式起重机标准节连接螺栓组件状态的变化，读写器与无源应变射频传感器进行通信，以无源应变射频传感器应答信号的强度变化或无源应变射频传感器是否应答，来获取塔式起重机标准节连接螺栓的状态是否发生变化的信息；采用该塔式起重机标准节连接螺栓组件具有结构简单、可适应恶劣环境的优点，同时在具体实施过程中，不改变现有塔式起重机标准节连接的作业方式，因此易于推广应用。
[0005]进一步的，无源应变射频传感器为UHF RFID无源射频标签；无源应变射频传感器包括传感器基板、传感器面板、传感器补强板A、传感器补强板B；传感器基板上设置有射频天线、射频电路，射频天线对称设有两个，两个射频天线通过S形微带线与射频电路连接；传感器面板固定设置在传感器基板上；传感器补强板A、传感器补强板B固定设置在传感器面板上；在无源应变射频传感器未发生变形的情况下，射频天线与射频电路之间的谐振Q值为
最佳状态，无源应变射频传感器应答读写器的信号强度最大；当无源应变射频传感器沿传感器补强板A、传感器补强板B之间的间隙发生变形时，S形微带线的阻抗发生变化，使射频天线与射频电路之间的谐振Q值偏离最佳状态，此时无源应变射频传感器应答读写器的信号强度也将相应减小，其减小程度与S形微带线的阻抗变化程度相关，因此根据无源应变射频传感器应答读写器的信号强度减小程度即可确定无源应变射频传感器沿传感器补强板A、传感器补强板B之间间隙的变形程度；在塔式起重机标准节连接螺栓组件的状态发生变化时，连接螺栓组件内的无源应变射频传感器会发生变形，因此无源应变射频传感器对读写器发出的检测指令作出应答时，通过读写器检测无源应变射频传感器应答信号强度的减小程度，即可检测出无源应变射频传感器所在的塔式起重机标准节连接螺栓组件的状态变化程度。
[0006]进一步的，无源应变射频传感器为UHF RFID无源射频标签；无源应变射频传感器包括传感器基板、金属触片、传感器面板、传感器补强板A、传感器补强板B；传感器基板上设置有射频天线、射频电路，射频天线对称设有两个，一个与射频电路电性连接，另一个与射频电路断开，两个射频天线之间设置有相互交错、但互不连通的指状线路，在其中一个射频天线在未与射频电路连接的情况下，射频天线与射频电路之间的谐振Q值远远偏离最佳状态，无源应变射频传感器与读写器之间无法实现正常通信，无源应变射频传感器对读写器发出的检测指令不予应答；金属触片为弧形金属薄片，金属触片以内圆弧面相对指状线路设置在传感器基板上，传感器面板固定设置在传感器基板上，将金属触片固定设置在传感器基板与传感器面板之间；传感器补强板A、传感器补强板B固定设置在传感器面板上；传感器补强板A、传感器补强板B之间设有间隙，无源应变射频传感器沿传感器补强板A、传感器补强板B之间的间隙发生变形时，金属触片在传感器补强板A、传感器补强板B之间的间隙处发生反弯变形，反弯变形后的金属触片与指状线路接触，使传感器基板上的两个射频天线与射频电路连通，射频天线与射频电路之间的谐振Q值达到最佳状态，从而使无源应变射频传感器与读写器之间实现正常通信；在塔式起重机标准节连接螺栓组件的状态发生变化时，连接螺栓组件内的无源应变射频传感器会发生变形，即可与读写器进行正常通信，因此当无源应变射频传感器对读写器发出的检测指令作出应答时，即表示该无源应变射频传感器所在的塔式起重机标准节连接螺栓组件的状态发生了变化。
[0007]进一步的，无源应变射频传感器包括传感器基板、金属触片、传感器面板、传感器补强板A、传感器补强板B；传感器基板上设置有射频天线、射频电路，射频天线对称设有两个，两个射频天线与射频电路断开，两个射频天线与射频电路之间设置有相互交错、但互不连通的指状线路；金属触片设置在传感器基板上，传感器面板固定设置在传感器基板上，将金属触片固定设置在传感器基板与传感器面板之间；传感器补强板A、传感器补强板B固定设置在传感器面板上。
[0008]进一步的，垫片本体呈“L”型，包括传感器固定板、垫片板，垫片板设在传感器固定板一端，无源应变射频传感器固定设置在传感器固定板上。
[0009]进一步的，垫片板外侧面绕螺栓孔轴线均布设有若干直边槽，直边槽其中一侧边与垫片板外侧面呈直角或锐角（锐利边），另一侧边与垫片板外侧面呈钝角；当塔式起重机标准节连接螺栓组件中的螺母锁紧时，垫片板的直边槽并不起作用，当螺母出现反向旋转趋势时（螺母松动），直边槽的直角或锐角边会刮擦螺母，从而使传感垫片随螺母一起旋转，
传感垫片上的无源应变射频传感器也随传感垫片一起旋转，当无源应变射频传感器外侧边接触到标准节时发生变形，因此无源应变射频传感器的变形实际反应了塔式起重机标准节连接螺栓组件的状态发生了变化。
[0010]优选的，垫片本体为矮“U”字型结构，包括传感器固定板、垫片板，垫片板设在传感器固定板两端，无源应变射频传感器固定设置在传感器固定板上。
[0011]进一步的，两侧垫片板外侧面绕螺栓孔轴线均布设有若干直边槽。
[0012]优选的，两侧垫片板外侧面绕螺栓孔轴线均布设有若干三角槽；配合该传感垫片使用有防松垫片，防松垫片其中一侧面绕螺栓孔轴线均布本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种塔式起重机标准节连接螺栓组件，包括螺栓2.1、螺母（2.3）；其特征是：在标准节连接螺栓组件中，还设置有传感垫片（2.2）；传感垫片（2.2）包括垫片本体（2.2.1）、无源应变射频传感器（2.2.2），无源应变射频传感器（2.2.2）与垫片本体（2.2.1）固定连接；无源应变射频传感器（2.2.2）中设有应变检测结构，通过无源应变射频传感器（2.2.2）应变检测结构的变形，来检测塔式起重机标准节连接螺栓组件状态的变化；无源应变射频传感器（2.2.2）采用电磁反向散射耦合工作模式。2.根据权利要求1所述塔式起重机标准节连接螺栓组件，其特征是：无源应变射频传感器（2.2.2）包括传感器基板（2.2.2.1）、传感器面板（2.2.2.3）、传感器补强板A（2.2.2.3）、传感器补强板B（2.2.2.5）；传感器基板（2.2.2.1）上设置有射频天线（2.2.2.1.1）、射频电路（2.2.2.1.2），射频天线（2.2.2.1.1）对称设有两个，两个射频天线（2.2.2.1.1）通过S形微带线（2.2.2.1.3）2.2.2.1.3与射频电路（2.2.2.1.2）连接；传感器面板（2.2.2.3）固定设置在传感器基板（2.2.2.1）上；传感器补强板A（2.2.2.3）、传感器补强板B（2.2.2.5）固定设置在传感器面板（2.2.2.3）上。3.根据权利要求1所述塔式起重机标准节连接螺栓组件，其特征是：无源应变射频传感器（2.2.2）包括传感器基板（2.2.2.1）、金属触片（2.2.2.2）、传感器面板（2.2.2.3）、传感器补强板A（2.2.2.3）、传感器补强板B（2.2.2.5）；传感器基板（2.2.2.1）上设置有射频天线（2.2.2.1.1）、射频电路（2.2.2.1.2），射频天线（2.2.2.1.1）对称设有两个，一个与射频电路（2.2.2.1.2）电性连接，另一个与射频电路（2.2.2.1.2）断开，两个射频天线（2.2.2.1.1）之间设置有相互交错、但互不连通的指状线路；金属触片（2.2.2.2）设置在传感器基板（2.2.2.1）上，传感器面板（2.2.2.3）固定设置在传感器基板（2.2.2.1）上，将金属触片（2.2.2.2）固定设置在传感器基板（2.2.2.1）与传感器面板（2.2.2.3）之间；传感器补强板A（2.2.2.3）、传感器补强板B（2.2.2.5）固定设置在传感器面板（2.2.2.3）上。4.根据权利要求1所述塔式起重机标准节连接螺栓组件，其特征是：无源应变射频传感器（2.2.2）包括传感器基板（2.2.2.1）、金属触片（2.2.2.2）、传感器面板（2.2.2.3）、传感器补强板A（2.2.2.3）、传感器补强板B（2.2.2.5）...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑丽媛，李晓敏，李晓娟，杜留锋，邵锋，李如，郑竹林，
申请(专利权)人：河南科技学院，
类型：发明
国别省市：