螺栓预载检查系统技术方案

本发明专利技术涉及螺栓预载检查系统，具体涉及用于指示可连接到要被固定的物体的螺栓的预载水平的螺栓系统。该螺栓系统包括具有螺栓头的所述螺栓、在所述螺栓头和所述物体之间被附连到所述螺栓的第一套管以及在所述螺栓头和所述物体之间被附连到所述螺栓的第二套管。所述第一套管是内套管并且所述第二套管是围绕所述第一套管装配的外套管。一个套管长于另一套管。当预载低于最大值时，较长套管在所述螺栓头和所述物体之间传递所述预载。当所述预载高于所述最大值时，较长套管被压缩成使得两个套管均在所述螺栓头和所述物体之间传递所述预载。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于指示可连接到要被固定的物体的螺栓的预载水平的螺栓系统。此夕卜，本专利技术涉及指示可连接到要被固定的物体的螺栓的预载水平的方法。
技术介绍
通常，螺栓被用于将物体(例如板)固定到另一物体。为了牢固地固定物体，预载必须被施加到螺栓和物体。随时间流逝，这样的螺栓系统的预载减小，从而螺栓联结系统会松弛。这种情况产生的原因在于物体和螺栓的材料性质例如由于温度变化、振动、压缩和/或弹性变形等原因而变化。在常规螺栓系统中，弹簧垫圈被应用在螺栓头和物体之间以便确保螺栓被紧固到物体时具有足够的预载。弹簧垫圈在多方面是公知的，包括单盘簧和多盘簧垫圈。弹簧垫圈的状态指示出螺栓预载水平。具体而言，当弹簧垫圈相对于螺栓可自由运动时，没有预载被施加于螺栓和物体。当弹簧垫圈部分压缩时，基本均一的预载水平被施加于螺栓。当弹簧垫圈被完全压缩时，进一步紧固螺栓将导致螺栓上的预载成比例增加。此外，转矩扳手的使用可以被用于常规系统以便测量螺栓预载并且确保正确预载被应用到螺栓。此外，千分尺是公知的，用于测量由于预载而导致的螺栓变形。此外，在常规螺栓系统中，使用所谓的螺栓延长器。这样的螺栓系统包括被引入到螺栓头和要被固定的物体之间的套管。当螺栓被紧固时，预载被施加到螺栓。套管将预载传递给由螺栓固定的物体。因而，套管可因为所施加的预载而弹性变形。套管确保了预载被保持，因为套管将通过其弹性来吸收预载变化，即使螺栓或物体的机械性质例如因为温度变化、振动、压缩和/或变形等而随时间变化。当套管可运动时，不足的预载被施加于螺栓。
技术实现思路
本专利技术的目标可以是提供指示螺栓预载水平的更加具体的指示系统。这个目标可通过根据独立权利要求所述的用于指示可连接到要被固定的物体的螺栓的预载水平的螺栓系统以及通过用于指示可连接到要被固定的物体的螺栓的预载水平的方法来实现。根据本专利技术的第一方面，提供了用于指示可连接到要被固定的物体的螺栓的预载水平的螺栓系统。该螺栓系统包括具有螺栓头的螺栓、第一套管和第二套管。第一套管在螺栓头和物体之间被附连到螺栓。第二套管在螺栓头和物体之间被附连到螺栓。第一套管是内套管并且第二套管是围绕第一套管装配的外套管。一个套管长于另一套管。当预载低于最大值时，较长套管在螺栓头和物体之间传递预载。当预载高于最大值时，较长套管被压缩成使得两个套管均在螺栓头和物体之间传递预载。因此，当预载高于最大值且预载被两个套管传递时，两个套管均被夹持在螺栓头和物体之间。当两个套管均被夹持在螺栓头和物体之间时，两个套管相对彼此不可运动，从4而由被夹持套管所实现的预载传递指示出预载超出了最大值。例如，当预载高于最大值时，较长套管被压缩成使得套管的长度相等。具体而言， 当预载高于最大值时，两个套管的长度可以仍是不同的，但是两个套管直接或间接接触螺栓头和物体以便传递预载。能够通过在物体和相应套管之间插入法兰或垫圈来实现间接接触。根据本专利技术的另一方面，提供用于指示可连接到要被固定的物体的螺栓的预载水平的方法。根据该方法，第一套管和第二套管在螺栓头和物体之间被附连到螺栓，其中第一套管是内套管并且第二套管是围绕第一套管装配的外套管，并且其中一个套管长于另一套管。此外，当预载低于最大值时，在螺栓头和物体之间的预载由较长套管传递。当预载高于最大值时较长套管被压缩(例如被压缩成使得两个套管的长度相等)，使得两个套管均在螺栓头和物体之间传递预载。术语“螺栓头”指代螺栓的与螺栓(即螺栓杆)一体成型的部分。附加地或可替代地，螺栓头可以由单独螺母或垫圈形成，其中套管被附连在螺母和/或垫圈和要被固定的物体之间。螺栓还可以包括相对于螺栓头在相对端部分上的螺纹(winding)。借助于螺纹， 螺栓可以被拧紧到物体的对应螺纹中。此外，螺栓可以被插入通过物体的孔，其中螺母可以被拧紧以便向螺栓系统和物体施加预载。此外，螺栓可以被压配合连接到物体的对应孔，以便通过将螺栓锤击到孔内从而将预载施加到螺栓系统和物体。套管的长度相对螺栓的延伸方向被限定，具体地相对于螺栓杆的延伸方向被限定。换言之，套管的长度由各套管沿螺栓中心轴线的尺寸限定。例如，较长套管与另一较短套管相比沿螺栓中心轴线包括更长长度。物体可以包括一个单个物品或通过上述螺栓系统固定的多个物品。借助于上述螺栓系统和上述方法，提供了用于指示螺栓系统和物体的预载水平的指示件。具体而言，可以通过测量螺栓系统的较长套管的压缩状态来测量所施加的预载。具体而言，当螺栓被紧固到物体时，在第一状态下，第一套管和第二套管松弛且相对于螺栓可运动。这指示出没有预载从螺栓传递给物体。在下一状态，当预载包括在最大和最小预载之间的值时，较长套管被夹持在螺栓头和物体之间。这在操作者碰触较长套管且试图移动较长套管时可被容易地检查。如果较长套管相对于螺栓和另一套管不可运动，且较短套管相对于较长套管和螺栓保持可运动，则指示出预载处于最大和最小值之间。之后，在进一步的状态，较长套管被预载压缩直到两个套管均将预载从螺栓头传递到物体，从而两个套管相对于螺栓均不可运动。这指示出预载超过了最大值，从而操作者知道被施加在螺栓系统上的预载过大且螺栓应该被放松。因此，通过上述专利技术，实现了简单但更准确的用于螺栓连接的指示系统。例如不必须使用复杂且昂贵的传感器元件。此外，不仅能够测量螺栓系统的两种状态，具体地指状态 “无预载”和“预载”，还能够额外地指示出状态“预载超过最大值”。因此，在暴露于严酷环境条件下的机械系统(例如在风力涡轮机中)中，上述螺栓系统由于其简单构造而具有高可靠度，其中严酷环境条件例如大的温度变化、腐蚀环境等。根据螺栓系统的另一示例性实施例，较长套管包括弹性特征，弹性特征被限定成使得第一套管在传递预载最大值时该第一套管的长度可被限定。弹性特征可以通过例如选择套管的材料、尺寸以及通过特定合金来调节。换言之，在预载最大值时套管的长度是其弹性特征(例如弹性模量)的函数。为此，螺栓系统可以适用于应该从螺栓被传递到要被固定的物体的所需预载。此外，套管可以被设计成可互换，以便一个螺栓系统可以相对于应该被施加在螺栓和物体之间的所需最大预载而适用于不同条件。根据另一示例性实施例，第一套管相对于第二套管是较长套管。通过所述示例性实施例，第一套管被附连到螺栓，并且作为较短套管的第二套管围绕第一套管被附连。因此，操作者可以简单地通过移动第一套管和第二套管而容易地控制预载状态。如上所述，如果第一套管和第二套管被放松，则螺栓不向物体传递预载。当仅第二套管可运动且第一套管被固定时，正确预载被施加在螺栓和物体之间。如果两个套管相对于螺栓均不可运动，则螺栓被拧得过紧，从而过大预载被施加并且预载超过了最大值。具体而言，第二套管可滑动地附连于第一套管。如果第一套管所传递的预载的值低于最大值，则第二套管相对于第一套管可滑动。此外，如果第一套管和第二套管所传递的预载的值高于最大值，则第二套管相对于第一套管不可运动。根据另一示例性实施例，第一套管和第二套管可邻抵在物体上。在本示例性实施例中，预载通过套管且不插入附加部件而直接从螺栓传递到物体。因此，可以实现更轻质且更经济的螺栓系统。根据另一示例性实施例，第一套管包括法兰，其中法兰可邻抵在物体上。第二套管可邻抵于法兰和螺栓头。法兰构建了第二套管的底座。因此，当第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：C劳尔森，H斯蒂斯达尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：