【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种用于检测紧固装置失效的检测模组和包括这种检测模组的紧固系统。
技术介绍
1、紧固装置，例如螺栓、螺钉和双头螺柱等等，是常见的连接元件，广泛应用于各种场合。需要关注的是，紧固装置的使用时间越长，或者工作环境越苛刻，就越容易出现松动、滑脱等失效问题。
2、紧固装置失效有时会带来严重的损坏或事故，诸如高压法兰螺栓连接组件失效导致出现泄漏，造成安全隐患和财产损失；高速行驶的汽车轮胎螺栓失效，危害着驾乘人员安全和车辆损失；高铁或公路隧道内吊装螺栓松动导致负载掉落，危害着汽车或火车安全行驶等等。
3、图1示出了在隧道内用诸如膨胀螺栓之类的紧固装置10吊装负载13的一种示例性应用场景，其中，负载13通过支架或者支架本身作为负载被吊装在隧道的顶部墙面14上，螺母12负责施加紧固力和上紧螺杆11。所用的膨胀螺栓的规格通常为m12到m20，直径在12mm到30mm的范围内。这种膨胀螺栓的紧固力可以高达5000n，甚至25000n。
4、诸如图1所示的膨胀螺栓之类的紧固装置通常有如下三种失效模式：
5、1、由于例如混凝土沙化导致抓力不足，整个紧固装置掉落或移动；
6、2、由于长期受力、高温等作用下发生的缓慢形变，导致紧固装置的螺杆蠕变伸长；
7、3、由于例如外部的冲击、振动影响，导致紧固装置旋转松动。
8、上述三种失效模式可能单独发生，也可能同时发生。
9、目前人们对于三种失效模式导致的紧固装置失效问题虽然有研究，但涉猎较浅，很多检测手段偏于
10、此外，目前多数检测手段没有考虑检测单元本身的受力损坏问题。在图1所示的应用场景中，现有技术的检测单元，无论是测力还是测距，通常直接安装在负载与安装墙面之间。在拧紧紧固装置时，检测单元往往直接承受紧固力，有时可能会由于操作人员施加的紧固力过大而导致其测量元件或电路板受损，因而无法正常发挥作用，不得不更换新的检测单元，导致成本上升。
技术实现思路
1、本技术的目的在于，提供一种用于检测紧固装置失效的检测模组以及带有这种检测模组的紧固系统，其至少能够解决上述现有技术存在的技术问题之一。尤其是，按照本技术的检测模组能够同时对如上三种失效模式导致的紧固装置失效进行检测，并且能够保护测量元件和/或电路板不会因紧固力过大而损坏，由此实现可靠的检测和较低的成本。
2、为了实现上述目的，本技术的第一方面提出一种用于检测紧固装置失效的检测模组，所述检测模组包括：
3、-刚性基座，所述刚性基座限定容置空间，所述刚性基座的第一端部配置成承载所述紧固装置施加的紧固力；
4、-弹性垫片，所述弹性垫片设置在所述刚性基座的与所述第一端部相对的第二端部处，并且配置成响应于所述紧固装置施加的紧固力而变形；
5、-压力传感器，所述压力传感器附接到所述弹性垫片的面向所述容置空间一侧的表面上，所述压力传感器配置成能够随着所述弹性垫片的变形而变形；和
6、-电路板，所述电路板与所述压力传感器电连接，并且配置成对来自所述压力传感器的电信号进行处理。
7、由此，利用刚性基座来承载紧固装置施加的紧固力，使得弹性垫片和压力传感器不会因紧固力过大而损坏。
8、优选地，所述电路板位于所述容置空间内。由此刚性基座也能够保护所述电路板不会因紧固力过大而损坏。
9、优选地，所述电路板经由材料锁合、形锁合和/或力锁合的方式设置在所述刚性基座的与所述弹性垫片相对的所述第一端部处。
10、优选地，所述电路板可以通过灌胶封装于所述刚性基座的所述第一部处，或者通过粘结或焊接或螺纹连接附接到所述刚性基座的所述第一端部上；和/或所述刚性基座在所述第一端部处设置有台阶部，所述电路板布置在所述台阶部上。
11、优选地，所述弹性垫片可以与所述刚性基座一体形成；或者所述弹性垫片可以附接至所述刚性基座。所述弹性垫片可以通过焊接或铆接等方式附接至所述刚性基座。
12、优选地，所述弹性垫片可以是波形垫片、碟形弹簧、正弦波弹簧、或o型弹垫；或者所述弹性垫片可以是由径向截面为凹形的片材制成的环形垫片；或者所述弹性垫片可以是由径向截面为扁平板状的片材制成的环形垫片，在其径向方向的中间部位处设置有推压件。
13、优选地，所述刚性基座的所述第二端部处设置有用于布置所述弹性垫片的台阶部，所述刚性基座经由材料锁合、形锁合和/或力锁合的方式设置在所述台阶部上。
14、优选地，所述刚性基座可以为环形件的形式，所述环形件的中心孔供所述紧固装置的螺杆穿过；和/或所述刚性基座构成为o型环刚性基座、c型环刚性基座或方形环刚性基座。
15、优选地，所述刚性基座可以包括内周壁、外周壁以及连接所述内周壁与外周壁的连接壁，所述容置空间位于所述内周壁、所述连接壁与所述外周壁之间，所述连接壁位于所述刚性基座的与所述弹性垫片相对的所述第一端部处，由此所述刚性基座形成径向截面为u形的环形件。
16、优选地，所述电路板通过粘结或焊接或螺纹连接而附接到所述刚性基座的所述连接壁的面向所述容置空间一侧的表面上。
17、优选地，所述压力传感器可以为应变片或压电片。
18、优选地，所述压力传感器可以为薄膜片材的形式，其粘贴在所述弹性垫片的表面上或者烧结在所述弹性垫片的表面上。
19、优选地，所述检测模组还包括限位机构，用于限定所述弹性垫片的变形极限，从而确保所述压力传感器的承压极限。
20、本技术的第二方面提出一种紧固系统，所述紧固系统包括紧固装置和如上所述的检测模组。
21、优选地，所述紧固系统还包括电源模组和报警模组。
22、在至少一个方面中，本技术还可以包括下述优选特征中的一个或多个。
23、优选地，所述弹性垫片的弹性系数足够大，以便在所述紧固装置失效时能够克服阻力反弹而顶开与之相抵接的表面。
24、优选地，所述弹性垫片可以通过焊接或铆接等各种方式附接至所述刚性基座。
25、优选地，所述刚性基座可以安装在所述安装面与所述负载之间，或者可以安装在所述负载与所述紧固装置的螺杆头部或螺母之间。
26、优选地，所述刚性基座可以由金属制成。
27、优选地，所述弹性垫片可以由金属制成。
28、优选地，可以提供信号处理单元，所述信号处理单元可以配置成当检测到的电信号小于一阈值时，确定所述紧固装置发生失效。
29、信号处理单元可以是外部装置，也可以是内置装置。信号处理单元可以布置在上述电路板上，也可以单独设置。
30、优选地，所述信号处理单元可以配置成在确定所述紧固装置发生失效时触发声或光报警。
31、所述刚性基座在所述第二端部处设置有另外的台阶部，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于检测紧固装置失效的检测模组，其特征在于，所述检测模组包括：
2.按照权利要求1所述的检测模组，其特征在于，所述电路板位于所述容置空间内。
3.按照权利要求2所述的检测模组，其特征在于，所述电路板经由材料锁合、形锁合和/或力锁合的方式设置在所述刚性基座的与所述弹性垫片相对的所述第一端部处。
4.按照权利要求3所述的检测模组，其特征在于，
5.按照权利要求1所述的检测模组，其特征在于，所述弹性垫片与所述刚性基座一体形成；或者所述弹性垫片附接至所述刚性基座。
6.按照权利要求1所述的检测模组，其特征在于，
7.按照权利要求6所述的检测模组，其特征在于，所述刚性基座的所述第二端部处设置有用于布置所述弹性垫片的台阶部，所述刚性基座经由材料锁合、形锁合和/或力锁合的方式设置在所述台阶部上。
8.按照权利要求1所述的检测模组，其特征在于，
9.按照权利要求8所述的检测模组，其特征在于，所述刚性基座包括内周壁、外周壁以及连接所述内周壁与外周壁的连接壁，所述容置空间位于所述内周壁、所述连接壁
10.按照权利要求9所述的检测模组，其特征在于，所述电路板通过粘结或焊接或螺纹连接而附接到所述刚性基座的所述连接壁的面向所述容置空间一侧的表面上。
11.按照权利要求1至10之一所述的检测模组，其特征在于，所述压力传感器为应变片或压电片。
12.按照权利要求11所述的检测模组，其特征在于，所述压力传感器为薄膜片材的形式，所述薄膜片材粘贴在所述弹性垫片的表面上或者烧结在所述弹性垫片的表面上。
13.按照权利要求1至10之一所述的检测模组，其特征在于，所述检测模组还包括限位机构，用于限定所述弹性垫片的变形极限，从而确保所述压力传感器的承压极限。
14.一种紧固系统，其特征在于，所述紧固系统包括紧固装置和按照权利要求1至13之一所述的检测模组。
15.按照权利要求14所述的紧固系统，其特征在于，所述紧固系统还包括电源模组和报警模组。
...【技术特征摘要】
1.一种用于检测紧固装置失效的检测模组，其特征在于，所述检测模组包括：
2.按照权利要求1所述的检测模组，其特征在于，所述电路板位于所述容置空间内。
3.按照权利要求2所述的检测模组，其特征在于，所述电路板经由材料锁合、形锁合和/或力锁合的方式设置在所述刚性基座的与所述弹性垫片相对的所述第一端部处。
4.按照权利要求3所述的检测模组，其特征在于，
5.按照权利要求1所述的检测模组，其特征在于，所述弹性垫片与所述刚性基座一体形成；或者所述弹性垫片附接至所述刚性基座。
6.按照权利要求1所述的检测模组，其特征在于，
7.按照权利要求6所述的检测模组，其特征在于，所述刚性基座的所述第二端部处设置有用于布置所述弹性垫片的台阶部，所述刚性基座经由材料锁合、形锁合和/或力锁合的方式设置在所述台阶部上。
8.按照权利要求1所述的检测模组，其特征在于，
9.按照权利要求8所述的检测模组，其特征在于，所述刚性基座包括内周壁、外周壁以及连接所述内周壁与外周壁的连接壁，所述容置空...
【专利技术属性】
技术研发人员：李忠科，樊书海，陈鹏，张友福，
申请(专利权)人：代傲阿扣基金两合公司，
类型：新型
国别省市：
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