本發(fā)明涉及一種螺栓預(yù)緊力檢測裝置，特別是涉及一種螺栓預(yù)緊力檢測裝置及檢測方法，屬于螺栓預(yù)緊力檢測。

背景技術(shù)：

1、石化、電力、風(fēng)電、大型鋼結(jié)構(gòu)等工業(yè)領(lǐng)域有大量的高強度螺栓預(yù)緊力檢測需求，螺栓預(yù)緊力檢測是保障生產(chǎn)安全，避免事故發(fā)生的重要手段。

2、常用的測量方法有扭矩法、角度測量法、應(yīng)變法、拉力計法、超聲波檢測法等，其中電磁超聲檢測方法是近年來發(fā)展最快的方法。

3、需要檢測的工業(yè)螺栓數(shù)量巨大，目前普遍采用人工方式逐個進(jìn)行檢測，費時費力。

4、現(xiàn)在發(fā)展出采用機械臂、機器人等等解決方案。但是現(xiàn)有機械臂、機器人等技術(shù)手段都是以被檢測對象的結(jié)構(gòu)本體作為支撐點，實現(xiàn)行走，逐個完成螺栓檢測，裝置結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本高；需要的操作空間較大，很多場景不適用。為此設(shè)計一種螺栓預(yù)緊力檢測裝置及檢測方法來解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的是為了提供一種螺栓預(yù)緊力檢測裝置及檢測方法。

2、本發(fā)明的目的可以通過采用如下技術(shù)方案達(dá)到：

3、一種螺栓預(yù)緊力檢測裝置，包括角度調(diào)節(jié)臂組，在角度調(diào)節(jié)臂組的兩端皆鉸接有鉸鏈座；

4、鉸鏈座與殼體之間設(shè)置有旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，用于調(diào)節(jié)鉸鏈座與殼體之間的旋轉(zhuǎn)角度；

5、在殼體內(nèi)部設(shè)置有螺栓夾緊機構(gòu)以及用于螺栓檢測的超聲傳感器。

6、優(yōu)選的，角度調(diào)節(jié)臂組包括第一擺臂、第二擺臂和調(diào)距電機，第一擺臂與第二擺臂鉸接，并通過調(diào)距電機調(diào)節(jié)第一擺臂和第二擺臂之間的角度，第一擺臂和第二擺臂的兩端皆鉸接有鉸鏈座。

7、優(yōu)選的，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)電機和減速齒輪，殼體內(nèi)部安裝有旋轉(zhuǎn)電機，旋轉(zhuǎn)電機的輸出端安裝有減速齒輪并通過減速齒輪安裝有鉸鏈座，在鉸鏈座內(nèi)側(cè)設(shè)置有調(diào)節(jié)鉸鏈座和角度調(diào)節(jié)臂組角度的擺臂電機。

8、優(yōu)選的，夾緊機構(gòu)包括卡爪夾緊電機、卡爪鉸鏈、簧片、卡爪、螺母套、絲桿；

9、位于殼體內(nèi)頂部安裝有卡爪夾緊電機，在卡爪夾緊電機的輸出端安裝有絲桿，并在絲桿的外側(cè)套設(shè)嚙合有螺母套，螺母套的外側(cè)安裝有簧片，簧片的兩端安裝有卡爪，且卡爪的中上部鉸接在殼體的底端部。

10、優(yōu)選的，螺母套的底部筒內(nèi)壓緊彈簧安裝有超聲傳感器。

11、一種螺栓預(yù)緊力檢測方法，包括如下步驟：

12、步驟一：設(shè)定被檢測螺栓數(shù)量、分布、間距及行走路徑；

13、步驟二：驅(qū)動調(diào)距電機調(diào)整檢測組件間距，使其與螺栓間距相同；確定旋轉(zhuǎn)角度及擺臂角度；

14、步驟三：檢測裝置置于初始螺栓位置，電機驅(qū)動螺母套下移，卡爪夾緊，傳感器下移并壓緊于螺栓頂部平面；

15、步驟四：采用超聲波傳感器完成兩個螺栓的預(yù)緊力檢測；

16、步驟五：左側(cè)組件卡爪松開，第二擺臂旋轉(zhuǎn)，右側(cè)鉸鏈座旋轉(zhuǎn)，第二擺臂旋轉(zhuǎn)，使左側(cè)組件移動到第三個被檢測螺栓位置，卡爪夾緊，進(jìn)行預(yù)緊力檢測；

17、步驟六：螺栓檢測完成是否判定；

18、步驟七：檢測完成則進(jìn)行兩側(cè)組件卡爪松開，取下檢測裝置，若未檢測完成則右側(cè)組件卡爪松開，第一擺臂旋轉(zhuǎn)，左側(cè)鉸鏈座旋轉(zhuǎn)，第一擺臂旋轉(zhuǎn)，使右側(cè)組件移動到第四個被檢測螺栓位置，卡爪夾緊，進(jìn)行預(yù)緊力檢測；

19、步驟八：再次判定螺栓檢測是否完成，完成則進(jìn)行兩側(cè)組件卡爪松開，取下檢測裝置，沒有完成則進(jìn)行步驟五操作；

20、步驟九：完成后進(jìn)行特征參數(shù)計算及螺栓預(yù)緊力風(fēng)險評估，自動生成檢測報告。

21、本發(fā)明的有益技術(shù)效果：

22、本發(fā)明提供的一種螺栓預(yù)緊力檢測裝置及檢測方法，卡爪夾緊電機固定于檢測組件殼體內(nèi)，驅(qū)動絲桿旋轉(zhuǎn)，通過螺母套帶動不銹鋼簧片上下移動，實現(xiàn)左、右卡爪的張開、夾緊，用于松開或者夾緊被檢測螺栓；簧片分為上下兩片，中間為弧形，可有效控制夾緊力大小，實現(xiàn)卡爪與被檢測螺栓的彈性接觸；卡爪為弧形，夾緊后弧面至少與螺栓頭六邊形的四個頂點接觸，確保穩(wěn)固；螺母套下移的同時，帶動超聲波傳感器下移，依靠彈簧將超聲波傳感器壓緊于被檢測螺栓頂部平面，實現(xiàn)彈性接觸，同時卡爪夾緊螺栓，實施螺栓預(yù)緊力檢測。

23、通過對各電機的驅(qū)動控制，可以實現(xiàn)左右兩個檢測組件的夾緊、松開、調(diào)距、旋轉(zhuǎn)、擺臂等等操作，可任意角度翻轉(zhuǎn)；裝置基于相鄰螺栓作為支撐點，可實現(xiàn)絕大多數(shù)情況下的任意路徑行走。

24、本發(fā)明的裝置每次檢測兩個螺栓的預(yù)緊力，完成一次行走后，移動到相鄰兩個螺栓位置實施檢測，檢測效率顯著提高；裝置結(jié)構(gòu)簡單、小巧，需要的操作空間非常小，可以在狹窄空間內(nèi)使用，適用于絕大多數(shù)場景。

技術(shù)特征：

1.一種螺栓預(yù)緊力檢測裝置，其特征在于：包括角度調(diào)節(jié)臂組，在角度調(diào)節(jié)臂組的兩端皆鉸接有鉸鏈座(5)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺栓預(yù)緊力檢測裝置，其特征在于：角度調(diào)節(jié)臂組包括第一擺臂(8)、第二擺臂(10)和調(diào)距電機(9)，第一擺臂(8)與第二擺臂(10)鉸接，并通過調(diào)距電機(9)調(diào)節(jié)第一擺臂(8)和第二擺臂(10)之間的角度，第一擺臂(8)和第二擺臂(10)的兩端皆鉸接有鉸鏈座(5)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種螺栓預(yù)緊力檢測裝置，其特征在于：旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)電機(2)和減速齒輪(3)，殼體(1)內(nèi)部安裝有旋轉(zhuǎn)電機(2)，旋轉(zhuǎn)電機(2)的輸出端安裝有減速齒輪(3)并通過減速齒輪(3)安裝有鉸鏈座(5)，在鉸鏈座(5)內(nèi)側(cè)設(shè)置有調(diào)節(jié)鉸鏈座(5)和角度調(diào)節(jié)臂組角度的擺臂電機(4)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種螺栓預(yù)緊力檢測裝置，其特征在于：夾緊機構(gòu)包括卡爪夾緊電機(6)、卡爪鉸鏈(11)、簧片(18)、卡爪(12)、螺母套(17)、絲桿(16)；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種螺栓預(yù)緊力檢測裝置，其特征在于：螺母套(17)的底部筒內(nèi)壓緊彈簧(14)安裝有超聲傳感器(15)。

6.一種螺栓預(yù)緊力檢測方法，基于權(quán)利要求1-5任意一項所述的一種螺栓預(yù)緊力檢測裝置，其特征在于：包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種螺栓預(yù)緊力檢測裝置及檢測方法，屬于螺栓預(yù)緊力檢測技術(shù)領(lǐng)域。卡爪夾緊電機驅(qū)動絲桿旋轉(zhuǎn)，通過螺母套帶動不銹鋼簧片上下移動，松開或者夾緊被檢測螺栓，并且有效控制夾緊力大小。螺母套下移的同時，帶動超聲波傳感器下移，依靠彈簧將超聲波傳感器壓緊在被檢測螺栓頂部平面，實現(xiàn)彈性接觸，同時卡爪夾緊螺栓，實施螺栓預(yù)緊力檢測。本發(fā)明基于相鄰螺栓作為支撐點，可實現(xiàn)大多數(shù)情況下的任意路徑行走，裝置結(jié)構(gòu)簡單、小巧，需要的操作空間非常小，適用于絕大多數(shù)應(yīng)用場景。本發(fā)明建立了螺栓預(yù)緊力風(fēng)險評估指標(biāo)，可根據(jù)檢測結(jié)果評估被檢測對象整套螺栓預(yù)緊力的偏離、波動、偏載以及過載、松動等隱患。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭文,方曉烽
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣州大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6