一种移动式螺栓摩擦系数试验机及试验系统的制作方法

本实用新型涉及五金配件和钢结构材料检测技术领域，特别涉及一种移动式螺栓摩擦系数试验机及试验系统。

背景技术：

螺栓的摩擦系数等是判断一螺栓是否达标的重要标准，在螺栓出厂或应用到产品上之间，为保证连接安全，需要判断螺栓是否达标；目前市场上的螺纹扭拉试验机大多体积较大、结构复杂且价格较贵，不适用小企业在现场快速的进行试验。

技术实现要素：

本实用新型实施例要达到的技术目的是提供一种移动式螺栓摩擦系数试验机及试验系统，用以解决现有的螺纹扭拉试验机体积较大、结构复杂且价格较贵，不适用小企业在现场快速的进行试验的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种移动式螺栓摩擦系数试验机，包括：可拆卸支架、轴力检测装置、固定块、扭矩检测装置、支撑板以及连接垫片；

其中，可拆卸支架与轴力检测装置可拆卸连接；

试验螺栓的螺纹部依次穿设固定块、轴力检测装置、支撑板和连接垫片与试验螺母连接，且试验螺栓的螺栓头部与扭矩检测装置卡接固定；

扭矩检测装置还与轴力检测装置可拆卸连接。

具体地，如上所述的移动式螺栓摩擦系数试验机，可拆卸支架包括：连接部和支撑部；

其中，连接部包括一沿第一方向设置的横梁，以及两个沿第二方向设置的纵梁，在第一方向上，横梁的两端分别与一纵梁固定连接，且横梁与两个纵梁之间形成一容纳部分轴力检测装置的容置空间，第一方向、第二方向以及试验螺栓的穿设方向两两垂直；

支撑部包括至少四个支撑腿，每两个支撑腿与一个纵梁可拆卸连接，且分别位于纵梁沿穿设方向的两侧。

进一步的，如上所述的移动式螺栓摩擦系数试验机，支撑腿形成为l形结构，包括：与纵梁的可拆卸连接的第一支撑架，以及沿穿设方向设置的第二支撑架；

且在第二方向上，至少四个第二支撑架远离试验螺栓的端面位于同一平面上。

优选地，如上所述的移动式螺栓摩擦系数试验机，轴力检测装置包括：轴力传感器以及与轴力传感器面接触的端面轴承；

其中，轴力传感器插设于容置空间中，且轴力传感器的侧壁分别与纵梁以及横梁可拆卸连接；

轴力传感器沿穿设方向的第一端面上开设有一阶梯孔，其中阶梯孔的第一安装孔的孔径大于第二安装孔的孔径；

端面轴承形成为圆环状，且端面轴承设置于第一安装孔中与第一安装孔的底面接触连接。

具体地，如上所述的移动式螺栓摩擦系数试验机，支撑板与轴力传感器沿穿设方向的第二端面可拆卸连接，且支撑板上设置有与试验螺栓对应的第三安装孔。

优选地，如上所述的移动式螺栓摩擦系数试验机，连接垫片形成为长条状，且连接垫片上依次设置有至少两个与试验螺栓对应的第四安装孔。

进一步的，如上所述的移动式螺栓摩擦系数试验机，支撑板远离轴力传感器的一端设置有一与连接垫片对应的凹槽，连接垫片设置于凹槽中与支撑板可移动连接。

具体地，如上所述的移动式螺栓摩擦系数试验机，固定块包括：固定部以及沿穿设方向突出于固定部的第三端面的突出部，其中突出部穿设端面轴承，插设于第二安装孔中，且第三端面与端面轴承面接触连接。

优选地，如上所述的移动式螺栓摩擦系数试验机，扭矩检测装置包括：扭矩传感器、扭矩臂以及抗扭固定结构；

其中，扭矩臂形成为u形结构，且扭矩臂的两个的端部分别形成有至少一突出体；

扭矩传感器朝向试验螺栓的一端，设置有一与螺栓头部相对应的卡接结构，扭矩传感器远离试验螺栓的一端，设置有一与扭矩臂相对应的第一卡接槽，通过卡接结构，扭矩传感器与螺栓头部卡接，且通过第一卡接槽，扭矩传感器与扭矩臂的中部卡接；

抗扭固定结构与轴力检测装置可拆卸连接，且在远离轴力检测装置的一端设置有供扭矩臂的端部插设的第二插接槽，通过扭矩臂的端部插设于第二插接槽中，且突出体与抗扭固定结构面接触，抗扭固定结构与扭矩臂卡接。

本实用新型的另一优选实施例还提供了一种试验系统，包括：拧紧装置、上位机以及如上所述的移动式螺栓摩擦系数试验机；

其中，拧紧装置中设置有无线通信结构，拧紧装置通过无线通信结构与上位机通信连接；

移动式螺栓摩擦系数试验机的轴力检测装置和扭矩检测装置分别与上位机通信连接。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的一种移动式螺栓摩擦系数试验机及试验系统，至少具有以下有益效果：

在本实用新型的实施例中，在进行试验时，试验螺栓的螺纹部依次穿设固定块、轴力检测装置、支撑板和连接垫片与试验螺母连接，其中，固定块、轴力检测装置和支撑板构成试验标准中的夹紧元件，连接垫片相当于试验标准中的试验垫片，使得本实用新型的试验机在进行试验时完全符合扭矩-夹紧力试验的gb/t16823.3-2010的标准，保证试验进行的准确性和规范性。同时轴力检测装置还用于测量试验螺栓与试验螺母连接过程中的轴力即夹紧力，扭矩检测装置用于测量连接过程中的螺纹扭矩，且由于扭矩检测装置既与试验螺栓的螺栓头部卡接固定由于扭矩检测装置连接，使得在试验过程中能有效避免试验螺栓与试验螺母发生连轴转动的情况，保证试验的进行的准确性和规范性。进一步的，在本实用新型的实施例中，由于试验机所包括的可拆卸支架、轴力检测装置、固定块、扭矩检测装置、支撑板和连接垫片之间均可拆分，且体积较小，因此相较于现有的试验机的结构简单、小巧紧凑且便于携带，适合在工作现场进行试验，保证在使用螺栓进行安装时，螺栓能够达到施工所需要的标准，避免了去其他检测机构进行检测以及购买大型试验机所耗费的费用，有利于提高工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的移动式螺栓摩擦系数试验机的结构示意图之一；

图2为本实用新型的移动式螺栓摩擦系数试验机的结构示意图之二；

图3为本实用新型的移动式螺栓摩擦系数试验机的结构示意图之三；

图4为本实用新型的移动式螺栓摩擦系数试验机的结构示意图之四；

图5为本实用新型的移动式螺栓摩擦系数试验机的结构示意图之五；

图6为本实用新型的移动式螺栓摩擦系数试验机的结构示意图之六；

图7为本实用新型的试验系统的结构示意图。

【附图标记说明】

1、可拆卸支架；101、连接部；1011、横梁；1012、纵梁；102、支撑腿；

2、轴力检测装置；201、轴力传感器；202、端面轴承；3、固定块；

4、扭矩检测装置；401、扭矩臂；402、扭矩传感器；403、抗扭固定结构；

5、支撑板；6、连接垫片；7、试验螺栓；8、试验螺母；9、固定螺栓；

10、拧紧装置；11、上位机。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本实用新型的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本实用新型的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

在本实用新型的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本实用新型实施例的实施过程构成任何限定。

应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请所提供的实施例中，应理解，“与a相应的b”表示b与a相关联，根据a可以确定b。但还应理解，根据a确定b并不意味着仅仅根据a确定b，还可以根据a和/或其它信息确定b。

参见图1至图6，本实用新型的一优选实施例提供了一种移动式螺栓摩擦系数试验机，包括：可拆卸支架1、轴力检测装置2、固定块3、扭矩检测装置4、支撑板5以及连接垫片6；

其中，可拆卸支架1与轴力检测装置2可拆卸连接；

试验螺栓7的螺纹部依次穿设固定块3、轴力检测装置2、支撑板5和连接垫片6与试验螺母8连接，且试验螺栓7的螺栓头部与扭矩检测装置4卡接固定；

扭矩检测装置4还与轴力检测装置2可拆卸连接。

在本实用新型的实施例中，在进行试验时，试验螺栓7的螺纹部依次穿设固定块3、轴力检测装置2、支撑板5和连接垫片6与试验螺母8连接，其中，固定块3、轴力检测装置2和支撑板5构成试验标准中的夹紧元件，连接垫片6相当于试验标准中的试验垫片，使得本实用新型的试验机在进行试验时完全符合扭矩-夹紧力试验的gb/t16823.3-2010的标准，保证试验进行的准确性和规范性。同时轴力检测装置2还用于测量试验螺栓7与试验螺母8连接过程中的轴力即夹紧力，扭矩检测装置4用于测量连接过程中的螺纹扭矩，且由于扭矩检测装置4既与试验螺栓7的螺栓头部卡接固定由于扭矩检测装置4连接，使得在试验过程中能有效避免试验螺栓7与试验螺母8发生连轴转动的情况，保证试验的进行的准确性和规范性。进一步的，在本实用新型的实施例中，由于试验机所包括的可拆卸支架1、轴力检测装置2、固定块3、扭矩检测装置4、支撑板5和连接垫片6之间均可拆分，且体积较小，因此相较于现有的试验机的结构简单、小巧紧凑且便于携带，适合在工作现场进行试验，保证在使用螺栓进行安装时，螺栓能够达到施工所需要的标准，避免了去其他检测机构进行检测以及购买大型试验机所耗费的费用，有利于提高工作效率。

参见图1至图6，具体地，如上所述的移动式螺栓摩擦系数试验机，可拆卸支架1包括：连接部101和支撑部；

其中，连接部101包括一沿第一方向设置的横梁1011，以及两个沿第二方向设置的纵梁1012，在第一方向上，横梁1011的两端分别与一纵梁1012固定连接，且横梁1011与两个纵梁1012之间形成一容纳部分轴力检测装置2的容置空间，第一方向、第二方向以及试验螺栓7的穿设方向两两垂直；

支撑部包括至少四个支撑腿102，每两个支撑腿102与一个纵梁1012可拆卸连接，且分别位于纵梁1012沿穿设方向的两侧。

在本实用新型的实施例中，可拆卸支架1包括可拆卸连接在一起的支撑部和连接部101，使得在不使用时，通过将支撑部和连接部101分离开来，有利于减小可拆卸支架1整体所占用的空间，提高试验机的便捷性。具体的，连接部101包括：一个沿第一方向设置的横梁1011以及两个沿第二方向设置的纵梁1012，其中第一方向与第二方向垂直设置，即横梁1011与两个纵梁1012垂直，且横梁1011的沿第一方向的两端分别与两个纵梁1012固定连接，使得横梁1011与与两个纵梁1012之间形成一个容纳部分轴力检测装置2的容置空间，便于轴力检测装置2在与拆卸支架连接时的定位以及连接。支撑部包括至少四个支撑腿102，每两个支撑腿102与一纵梁1012可拆卸连接，且分别位于纵梁1012沿穿设方向的两侧，有利于保证可拆卸支架1以及整个试验机的稳定性；可选地，横梁1011可在纵梁1012上的任一位置，优选地，横梁1011与纵梁1012靠近支撑腿102的一端固定连接，使得轴力检测装置2安装后的重心较低，有利于保证整个试验机的稳定性，且便于轴力检测装置2等的安装。优选地，支撑腿102与纵梁1012的连接方式为通过在支撑腿102和纵梁1012上设置螺纹孔并通过固定螺栓9连接。

参见图1至图6，进一步的，如上所述的移动式螺栓摩擦系数试验机，支撑腿102形成为l形结构，包括：与纵梁1012的可拆卸连接的第一支撑架，以及沿穿设方向设置的第二支撑架；

且在第二方向上，至少四个第二支撑架远离试验螺栓7的端面位于同一平面上。

在本使用新型的实施例中，支撑腿102形成为l形结构，且在第二方向上，至少四个第二支撑架远离试验螺栓7的端面位于同一平面上，有利于扩大整个试验机与放置面的接触面积，进而有利于保证整个试验机的稳定性。

参见图1至图6，优选地，如上所述的移动式螺栓摩擦系数试验机，轴力检测装置2包括：轴力传感器201以及与轴力传感器201面接触的端面轴承202；

其中，轴力传感器201插设于容置空间中，且轴力传感器201的侧壁分别与纵梁1012以及横梁1011可拆卸连接；

轴力传感器201沿穿设方向的第一端面上开设有一阶梯孔，其中阶梯孔的第一安装孔的孔径大于第二安装孔的孔径；

端面轴承202形成为圆环状，且端面轴承202设置于第一安装孔中与第一安装孔的底面接触连接。

在本实用新型的实施例中，轴力传感器201以及与轴力传感器201面接触的端面轴承202，其中，轴力传感器201的侧壁分别与两个纵梁1012以及横梁1011可拆卸连接，通过三点连接的方式有利于保证轴力传感器201连接的稳定性，具体地，轴力传感器201与纵梁1012通过固定螺栓9连接，轴力传感器201与横梁1011通过销连接，在保证轴力传感器201与可拆卸支架1之间连接的基础上，避免轴力传感器201与横梁1011通过固定螺栓9连接对可拆卸支架1与放置面之间的稳定性造成影响。端面轴承202形成为圆环状，并设置于阶梯孔中与轴力传感器201面接触连接，一方面便于试验螺栓7的穿设，另一方面将试验螺栓7与试验螺母8连接过程中的轴力即夹紧力传递至轴力传感器201，同时基于端面轴承202的特性，将轴力和螺纹扭矩完美分离，避免螺纹扭矩对轴力传感器201造成影响，同时避免对扭矩检测装置44检测到螺纹扭矩造成影响。具体的，阶梯孔沿方向依次为第一安装孔和第二安装孔，第一安装孔的孔径大于第二安装孔的孔径便于端面轴承202的安装。优选地，第一安装孔的孔径与端面轴承202的外径相匹配。

参见图1至图6，具体地，如上所述的移动式螺栓摩擦系数试验机，支撑板5与轴力传感器201沿穿设方向的第二端面可拆卸连接，且支撑板5上设置有与试验螺栓7对应的第三安装孔。

在本实用新型的实施例中，支撑板5位于轴力传感器201沿穿设方向的第二端面，并与轴力传感器201可拆卸连接，在满足试验标准的基础上，还用于将试验螺母8连接时的力进行分散后传递至轴力传感器201，避免因应力集中对轴力传感器201造成影响，优选地，支撑板5的形状与第二端面的形状相匹配。支撑板5上设置的第三安装孔便于试验螺栓7的穿设，当试验螺栓7的规格不同时，支撑板5或支撑板5上设置的第三安装孔也不相同，有利于保证试验螺栓7的穿设并对试验螺栓7具有一定的限位作用。优选地，支撑板5通过固定螺栓9与轴力传感器201连接。

参见图1至图6，优选地，如上所述的移动式螺栓摩擦系数试验机，连接垫片6形成为长条状，且连接垫片6上依次设置有至少两个与试验螺栓7对应的第四安装孔。

在本实用新型的实施例中，垫片形成为长条状且依次设置有至少两个与试验螺栓7对应的第四安装孔，使得在对同一个或同一类型的试验螺栓7或试验螺母8进行试验时，只需更换一个第四安装孔即可避免复杂的垫片更换等过程，同时避免同一垫片使用多次对试验结果的准确性造成的影响。

参见图1至图6，进一步的，如上所述的移动式螺栓摩擦系数试验机，支撑板5远离轴力传感器201的一端设置有一与连接垫片6对应的凹槽，连接垫片6设置于凹槽中与支撑板5可移动连接。

在本实用新型的实施例中，支撑板5上设置有与连接垫片6对应的凹槽，且连接垫片6在凹槽中与支撑板5可移动连接，使得需要更换垫片时，仅仅拉动或推动连接垫片6即可实现垫片的更换，有利于提高工作效率。

参见图1至图5，具体地，如上所述的移动式螺栓摩擦系数试验机，固定块3包括：固定部以及沿穿设方向突出于固定部的第三端面的突出部，其中突出部穿设端面轴承202，插设于第二安装孔中，且第三端面与端面轴承202面接触连接。

在本实用新型的实施例中，固定块3包括固定部和突出部，其中突出部穿设端面轴承202，插设于第二安装孔中，有利于保证试验螺栓7穿设时的位置，同事固定部的第三端面与端面轴承202面接触连接，使得试验螺栓7的夹紧力依次通过固定块3和端面轴承202传递至轴力传感器201。

参见图1至图6，优选地，如上所述的移动式螺栓摩擦系数试验机，扭矩检测装置4包括：扭矩传感器402、扭矩臂401以及抗扭固定结构403；

其中，扭矩臂401形成为u形结构，且扭矩臂401的两个的端部分别形成有至少一突出体；

扭矩传感器402朝向试验螺栓7的一端，设置有一与螺栓头部相对应的卡接结构，扭矩传感器402远离试验螺栓7的一端，设置有一与扭矩臂401相对应的第一卡接槽，通过卡接结构，扭矩传感器402与螺栓头部卡接，且通过第一卡接槽，扭矩传感器402与扭矩臂401的中部卡接；

抗扭固定结构403与轴力检测装置2可拆卸连接，且在远离轴力检测装置2的一端设置有供扭矩臂401的端部插设的第二插接槽，通过扭矩臂401的端部插设于第二插接槽中，且突出体与抗扭固定结构403面接触，抗扭固定结构403与扭矩臂401卡接。

在本实用新型的实施例中，扭矩检测装置4包括：扭矩传感器402、扭矩臂401以及抗扭固定结构403；其中，扭矩传感器402一端与试验螺栓7的螺栓头里卡接，另一端与扭矩臂401卡接，且扭矩臂401与连接轴力检测装置2的抗扭固定块3卡接，使得在进行试验时，能保证扭矩传感器402在垂直与穿设方向的方向上的自由度得到限制，进而使得试验螺栓7不会与试验螺母8连轴转，保证扭矩传感器402能检测到试验螺栓7的螺纹扭矩，并保证得到的螺纹扭矩的准确性。优选地，抗扭固定块3轴力检测装置2通过固定螺栓9连接。

具体地，在本实用新型的实施例中，扭矩臂401形成为u形结构，便于与扭矩传感器402和抗扭固定结构403连接，同时，u形结构使得扭矩臂401的两端均能与抗扭固定结构403的连接，有利于保证连接的稳定性，可选地，u形结构仅仅为本实用新型所提供的一种具体实现方式，本领域的技术人员在此基础上对u形结构进行变形，得到更加圆滑、更加具有棱角或具有更多的可连接部101位中的至少一个时，均属于本实用新型的保护范围，此时对应的抗扭固定结构403也包括对应数量和形状的第二接插槽。

具体地，当扭矩臂401的端部的均设置有一个突出体时，突出体均位于所述端部靠近所述试验螺栓7的一侧或远离所述试验螺栓7的一侧，当扭矩臂401的端部的均设置有两个突出体时，在所述端部靠近所述试验螺栓7的一侧和远离所述试验螺栓7的一侧均设置有一个突出体。

具体地，在本实用新型的实施例中，为进一步的减少抗扭固定结构403所占用的空间，将抗扭固定结构403拆分为两个子结构，每个子结构上设置有一个第二接插槽，本领域的技术人员将其合并为一个或再次进行拆分均属于本实用新型的保护范围。

优选地，在本实用新型的实施例中，为进一步保证扭矩臂401分别与扭矩传感器402和抗扭固定结构403的连接稳定性，可设置销穿设扭矩臂401的中部和扭矩传感器402远离试验螺栓7的一端，同时设置销穿设突出体和扭矩固定结构403。

需要说明的是，上述的用于连接的固定螺栓9可采用统一规格的螺栓，提高固定螺栓9的通用性，在安装或拆卸时减少安装工具的更换，进而有利于提高效率。

可选地，在盛放试验机拆卸后的工具箱内可增加一个与固定螺栓9对应的安装工具。

参见图1至图7，本实用新型的另一优选实施例还提供了一种试验系统，包括：拧紧装置10、上位机11以及如上所述的移动式螺栓摩擦系数试验机；

其中，拧紧装置10中设置有无线通信结构，拧紧装置10通过无线通信结构与上位机11通信连接；

移动式螺栓摩擦系数试验机的轴力检测装置2和扭矩检测装置4分别与上位机11通信连接。

本实用新型的另一优选实施例还提供了一种试验系统，其中上位机11分别连接如上所述的试验机中的轴力检测装置2和扭矩检测装置4，用于获取夹紧力和试验螺栓7的螺纹扭矩，同时通过与拧紧装置10的通信连接获取转角、紧固扭矩等数据，进而使得上位机11能根据gb/t16823.3-2010中的公式以及试验螺栓7和试验螺母8的规格参数，计算得到螺纹摩擦系数、支撑面摩擦系数、总摩擦系数以及扭矩系数等结果，由于上述的试验机具有结构简单、小巧紧凑且便于携带的特点，使得工作人员仅需要上位机11和拧紧装置10即可在现场实现对紧固件的摩擦系数等的检验，有利于提高工作效率，并减少成本。

具体地，拧紧装置10包括但不限于力矩板手和拧紧机，且拧紧装置10在扳拧试验螺母8是的转角、紧固扭矩等数据，也可由人工输入至上位机11中，减少无线通信装置的设置。

此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。