一種螺栓松動在線監測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及機械緊固件檢測領域，具體涉及一種螺栓松動在線監測裝置。
【背景技術】
[0002]大型風力發電機、高速列車發電機以及鋼結構輸電鐵塔的組裝和緊固，都使用了高強度緊固螺栓和螺母，由于風力發電機、輸電鐵塔在大風中中會不停晃動，高速列車在運行中也會持續震動，這些震動的存在，會使得安裝緊固的螺栓存在松動的風險。當螺栓出現松動時，就會使連接件之間的壓力變小，在重要的受力部位，連接件之間的壓力減小將給被連接設備帶來嚴重后果。為了避免這種風險，傳統的做法是定期對連接螺栓進行檢查，看看螺栓和螺母之間是否出現了角位移，若有，就必須對螺栓重新進行預緊。然而，由于固定風力發電機葉片的螺栓位于距離幾十米以上的高空，除了定期檢驗成本高并伴有人身安全的風險之外，還必須停止風力發電機的工作，此外，人工檢查還存在著因人而異的檢查結果，很難于保證檢查結果的準確性和可靠性。對于輸電鐵塔的螺栓檢驗而言，同樣存在著以上問題。
[0003]針對以上問題，國內外很多研究機構和企業以及個人進行了大量的研究，對怎樣防止螺栓松動給出了兩個方向的對策，一個方向是從螺栓的結構上來設計，力求設計一種永遠不會松動螺栓，另一個方向是如何來監測螺栓的松動并及時給出報警信息。如中國專利201310470244.1 “鐵塔螺栓松動的快速監測方法及裝置”提出了一種針對鐵塔螺栓松動的快速檢測方法，其核心原理是螺栓松動后，松動的螺栓和鐵塔部件會有相對運動，在鐵塔的任意部位施加一個外部振源并監測回音信號，看回音信號是否有二次撞擊聲，以此來判斷鐵塔是否存在松動的螺栓，用本發明，僅能發現螺栓松動到螺栓與被緊固件之間出現了相對松動的故障，同時，還會因鐵塔上存在某些具有相對微位移的部件而出現誤報警。中國專利201110285285.4 “一種用于大型風力發電機上的緊固裝置”提出了一種用于大型風力發電機上的緊固裝置，其核心原理是自行設計帶有特殊法蘭面的螺栓螺母來作為緊固件，以防止傳統螺栓緊固件會出現松動的情況。該發明認為之所以不會出現鎖緊松動的主要原因是“通過設計適當的螺栓和螺母法蘭面的直徑、齒面、齒槽數量、坡度就可以實現在相同鎖緊力的條件下退出扭矩比擰緊力矩高適當比例”，在實際應用中，不僅很難滿足發明者提出的條件，同時還存在著極大的局限性。
[0004]針對現存問題，本實用新型給出一種螺栓松動在線監測裝置。
【發明內容】
[0005]本實用新型所采用的技術方案是，一種螺栓松動在線監測裝置，包含磁阻傳感器、固定基座、轉動芯、不少于一個的永久磁鐵塊、信號處理電路，其特征在于，磁阻傳感器、信號處理電路安裝于固定基座內，固定基座與螺栓基座粘結或固定連接，轉動芯粘結或嵌裝于螺帽上，不少于一顆的永久磁鐵沿轉動芯徑向以N、S磁極徑向交替分布的方式安裝于轉動芯上，固定基座與轉動芯動配合連接；所述固定基座、轉動芯采用非導磁材料制作；所述轉動芯上預制了多種規格尺寸的六邊型臺階，以用于嵌套不同規格尺寸的六角螺帽；所述信號處理電路包含有線或無線信號傳輸功能模塊。
[0006]與現有技術相比，采用本發明，不僅不需要停止供電，外掛專用測試儀來檢測被測螺栓的松動與否，還可以實時對螺栓進行不間斷在線監測，極大地減輕了巡回檢測的工作量，確保檢修人員的安全，提高工作效率，確保設備安全。
【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型的螺栓在線監測裝置的剖面圖。
[0008]圖2為本實用新型的螺栓在線監測裝置的轉動芯的結構圖。
[0009]圖3為本實用新型的螺栓在線監測裝置的轉動芯另一觀測面的結構圖。
[0010]圖4本實用新型的螺栓在線監測裝置電氣原理框圖。
【具體實施方式】
[0011]如圖1所示是為本實用新型的螺栓在線監測裝置的剖面圖。如圖所示，
[0012]本實用新型的螺栓在線監測裝置包含固定基座1、信號處理電路2、固定基座蓋板3、轉動芯4、永久磁鐵5、連接螺栓6。固定基座I與被監測螺栓的基座粘結或通過連接螺栓6緊固連接，信號處理電路2安裝于固定基座I與固定基座蓋板3所構成的密閉空間中，轉動芯4裝于固定基座I中，轉動芯4與固定基座I動配合連接；
[0013]如圖2所示，18顆永久磁鐵5沿轉動芯4的徑向以N、S極交替放置的方式嵌裝于轉動芯4上；
[0014]如圖3所示，裝動芯4內部的多個六邊形臺階用于與被監測螺栓的螺母嵌接或粘結，當螺母相對螺栓做角位移時，帶動轉動芯4轉動；
[0015]如圖4所示是本實用新型的螺栓在線監測裝置的電氣原理框圖。磁阻傳感器21焊接于MCU處理器電路板22上，數據傳輸模塊23焊接于電路板22上，磁阻傳感器21、MCU處理器電路板22、數據傳輸模塊23構成信號處理電路2。磁阻傳感器21的輸出端經I2C總線連接到MCU處理器電路板22的I2C數據輸入端，MCU處理器電路板22的RS232/485數據輸出端連接到數據傳輸模塊23的RS232/485輸入端。
[0016]當被監測螺栓松動時，被檢測螺栓會相對于被監測螺母出現微小角位移，固定于被監測螺母上的轉動芯4會隨著螺母一起轉動，嵌套在轉動芯4上的永久磁鐵5也一同隨著轉動芯4的轉動而轉動，由于安裝于固定基座內的信號處理電路是固定不動的，因此，焊接于信號處理電路上的磁阻傳感器21會因永久磁鐵5的轉動而輸出監測到的微小偏轉信號，該偏轉信號經信號處理電路2分析處理后并判斷是螺栓松動后，即將該松動信號經數據傳輸模塊23傳輸到信息處理中心，進而完成了螺栓松動的在線監測。
[0017]以上實施例例舉了一個螺栓松動在線監測裝置的實施例，對于轉動芯采用諸如徑向充磁結構等變形的變更應用均侵犯本實用新型所保護的權利。
【主權項】
1.一種螺栓松動在線監測裝置，包含磁阻傳感器、固定基座、轉動芯、不少于一個的永久磁鐵、信號處理電路，其特征在于，磁阻傳感器、信號處理電路安裝于固定基座內，固定基座與螺栓基座粘結或固定連接，轉動芯粘結或嵌裝于螺帽上，不少于一顆的永久磁鐵沿轉動芯徑向以N、S磁極徑向交替分布的方式安裝于轉動芯上，固定基座與轉動芯動配合連接。2.權利要求1所述的一種螺栓松動在線監測裝置，其特征在于，所述固定基座、轉動芯采用非導磁材料制作。3.權利要求1所述的一種螺栓松動在線監測裝置，其特征在于，所述轉動芯上預制了多種規格尺寸的六邊型臺階，以用于嵌套不同規格尺寸的六角螺帽。4.權利要求1所述的一種螺栓松動在線監測裝置，其特征在于，所述信號處理電路包含有線或無線信號傳輸功能模塊。
【專利摘要】本實用新型涉及一種螺栓松動在線監測裝置。包含磁阻傳感器、固定基座、轉動芯、永久磁鐵、信號處理電路。當螺栓松動時，螺栓螺母會發生相對角位移，安裝于固定基座內的磁阻傳感器會檢測到嵌裝于螺帽上轉動芯內的永久磁鐵發生轉動造成的磁場變化，經信號處理電路處理后，將螺栓螺帽的相對角位移數據傳輸到遠程監測中心，實現螺栓松動在線監測。與現有技術相比，通過本實用新型，可以用較低成本實現螺栓松動與否的在線監測，免去人工巡檢螺栓是否松動的繁雜工作，達到螺栓出現松動時迅速給出預警信息的目的。
【IPC分類】G01B7/30
【公開號】CN204831169
【申請號】CN201520115657
【發明人】唐立文, 趙捷, 郭禮春
【申請人】云南酷聯科技有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年2月25日