專利名稱：螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)和工程機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)和工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)和一種工程機(jī)械。
背景技術(shù)：
[0002]目前，車輛出廠時(shí)，需對螺栓擰緊力矩進(jìn)行檢查，確保不松動(dòng)。在后續(xù)的整車保養(yǎng)中，同樣需對螺栓進(jìn)行保養(yǎng)，即定期進(jìn)行重新擰緊。但車輛在實(shí)際使用過程中，還是存在以下缺點(diǎn)[0003](I)客戶車輛并未定期進(jìn)行保養(yǎng)(特別是對于工期繁忙季節(jié))，存在螺栓已松動(dòng)但車輛繼續(xù)使用的隱患，易引發(fā)車輛事故；在保養(yǎng)的間隔期，同樣存在螺栓已松動(dòng)但車輛繼續(xù)使用的隱患。[0004]( 2 )客戶車輛在進(jìn)行螺栓保養(yǎng)或更換時(shí)，部分維修廠由于缺少擰緊力矩控制工具， 會(huì)造成螺栓擰緊力矩過大或過小，為車輛的使用安全埋下隱患。[0005]( 3 )廠內(nèi)底盤調(diào)試檢測時(shí)，螺栓擰緊力矩通過力矩扳手進(jìn)行檢測，效率較低。[0006]因此，需要一種新的螺栓擰緊力矩的檢測裝置，能夠完成對螺栓擰緊力矩的自動(dòng)檢測，提高檢測效率，避免因檢測不及時(shí)或檢測不到位而導(dǎo)致的安全隱患。實(shí)用新型內(nèi)容[0007]本實(shí)用新型正是基于上述問題，提出了一種螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)，能夠完成對螺栓擰緊力矩的自動(dòng)檢測，提高檢測效率，避免因檢測不及時(shí)或檢測不到位而導(dǎo)致的安全隱患。[0008]有鑒于此，本實(shí)用新型提出了一種螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)，所述螺栓用于對鋼板彈簧懸架上的蓋板和鋼板彈簧進(jìn)行固定，所述螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)包括: 感應(yīng)裝置，設(shè)置在所述蓋板與所述鋼板彈簧之間，用于根據(jù)所述蓋板與所述鋼板彈簧之間的實(shí)時(shí)壓力，生成相應(yīng)的實(shí)時(shí)壓力信號(hào)；處理裝置，連接至所述感應(yīng)裝置，用于根據(jù)接收到的實(shí)時(shí)壓力信號(hào)，在所述實(shí)時(shí)壓力不處于預(yù)設(shè)的安全壓力范圍內(nèi)的情況下，發(fā)出預(yù)警信號(hào)。[0009]在該技術(shù)方案中，由于螺栓的擰緊力矩的大小，可以直接反映在蓋板與鋼板彈簧所受的壓力上，因而感應(yīng)裝置根據(jù)蓋板與鋼板彈簧之間的壓力生成實(shí)時(shí)壓力信號(hào)，處理裝置根據(jù)實(shí)時(shí)壓力信號(hào)判斷蓋板與鋼板彈簧之間的壓力是否處于安全壓力范圍內(nèi)，進(jìn)而判斷螺栓的擰緊力矩是否處于安全范圍內(nèi)。該方案實(shí)現(xiàn)了對螺栓擰緊力矩的自動(dòng)檢測，避免因檢測不及時(shí)或檢測不到位而導(dǎo)致的安全隱患，而且不需要通過力矩扳手進(jìn)行檢測，提高了檢測效率和準(zhǔn)確度。[0010]在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述蓋板上設(shè)置有導(dǎo)槽，所述螺栓設(shè)置在所述導(dǎo)槽中；所述感應(yīng)裝置位于所述導(dǎo)槽下方。[0011 ] 在該技術(shù)方案中，尤其對于U型螺栓，為了避免其從蓋板上滑動(dòng)，需要將其設(shè)置在蓋板上的導(dǎo)槽中，因此，在蓋板下面正對該導(dǎo)槽的位置，將直接對應(yīng)于U型螺栓的施力點(diǎn)，能夠最為精準(zhǔn)地反映出當(dāng)前力矩及其變化。[0012]在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述感應(yīng)裝置包括至少一個(gè)壓電應(yīng)變片。[0013]在該技術(shù)方案中，壓電應(yīng)變片感應(yīng)蓋板與鋼板彈簧之間的實(shí)時(shí)壓力，并生成電信號(hào)，如電流或電壓信號(hào)，處理裝置根據(jù)電信號(hào)的數(shù)值，如電流值或電壓值，從而判斷蓋板與鋼板彈簧之間的壓力是否處于安全壓力范圍內(nèi)。[0014]在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述感應(yīng)裝置包括至少一個(gè)壓力傳感器。[0015]在該技術(shù)方案中，壓力傳感器感應(yīng)蓋板與鋼板彈簧之間的實(shí)時(shí)壓力，并生成電信號(hào)，如電流或電壓信號(hào)，處理裝置根據(jù)電信號(hào)的數(shù)值，如電流值或電壓值，從而判斷蓋板與鋼板彈簧之間的壓力是否處于安全壓力范圍內(nèi)。[0016]在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述處理裝置包括可編程邏輯控制器。[0017]在該技術(shù)方案中，可編程邏輯控制器(PLC, Programming Logic Controller)根據(jù)螺栓的擰緊力矩得到預(yù)緊力，根據(jù)預(yù)緊力得到蓋板與鋼板彈簧之間的壓力的安全壓力范圍，并根據(jù)安全壓力范圍獲得對應(yīng)的安全電信號(hào)范圍，感應(yīng)裝置生成實(shí)時(shí)壓力信號(hào)可以是電信號(hào)，如電流或電壓信號(hào)，則可編程邏輯控制器通過判斷電信號(hào)的數(shù)值，如電流值或電壓值是否處于安全數(shù)值范圍，進(jìn)而判定螺栓的擰緊力矩是否處于安全范圍內(nèi)。[0018]在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還包括提示裝置，連接至所述處理裝置，在所述實(shí)時(shí)壓力不處于預(yù)設(shè)的安全壓力范圍內(nèi)的情況下，所述提示裝置發(fā)出提示信號(hào)。[0019]在該技術(shù)方案中，當(dāng)實(shí)時(shí)壓力不處于預(yù)設(shè)的安全壓力范圍時(shí)，表示螺栓的擰緊力矩也不處于安全范圍，此時(shí)提示裝置將發(fā)出提示信號(hào)，防止螺栓過度使用而引發(fā)事故。[0020]在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述提示裝置包括以下至少之一或其組合警報(bào)燈、蜂鳴器、警示牌。[0021]在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還包括顯示裝置，連接至所述處理裝置，在所述實(shí)時(shí)壓力不處于預(yù)設(shè)的安全壓力范圍內(nèi)的情況下，顯示出相應(yīng)的提示信息。[0022]在該技術(shù)方案中，通過顯示裝置，處理裝置的判斷結(jié)果及相應(yīng)信息可以更加醒目而明確地顯示，以便用戶及時(shí)采取相應(yīng)的處理措施。[0023]在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述顯示裝置包括儀表盤。[0024]根據(jù)本實(shí)用新型的又一方面，還提出了一種工程機(jī)械，包括上述任一技術(shù)方案所述的螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)。[0025]通過以上技術(shù)方案，能夠完成對螺栓擰緊力矩的自動(dòng)檢測，提高檢測效率，避免因檢測不及時(shí)或檢測不到位而導(dǎo)致的安全隱患。


[0026]圖I示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；[0027]圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)的工作原理示意圖。[0028]圖I和圖2中的各部件名稱與附圖標(biāo)記之間的對應(yīng)關(guān)系為[0029]I螺栓；2感應(yīng)裝置；3蓋板；4處理裝置；5提示裝置；6顯示裝置；7鋼板彈簧。
具體實(shí)施方式
[0030]為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。[0031]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型，但是，本實(shí)用新型還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實(shí)施，因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。[0032]圖I示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。[0033]如圖I所示，在螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)中，螺栓I用于對鋼板彈簧懸架上的蓋板3和鋼板彈簧7進(jìn)行固定，螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)包括感應(yīng)裝置2，設(shè)置在蓋板3與鋼板彈簧7之間，用于根據(jù)蓋板3與鋼板彈簧7之間的實(shí)時(shí)壓力，生成相應(yīng)的實(shí)時(shí)壓力信號(hào)；處理裝置，連接至感應(yīng)裝置2，用于根據(jù)接收到的實(shí)時(shí)壓力信號(hào)，在實(shí)時(shí)壓力不處于預(yù)設(shè)的安全壓力范圍內(nèi)的情況下，發(fā)出預(yù)警信號(hào)。[0034]在該技術(shù)方案中，由于螺栓I的擰緊力矩的大小，可以直接反映在蓋板3與鋼板彈簧7所受的壓力上，因而感應(yīng)裝置根據(jù)蓋板3與鋼板彈簧7之間的壓力生成實(shí)時(shí)壓力信號(hào)， 處理裝置根據(jù)實(shí)時(shí)壓力信號(hào)判斷蓋板3與鋼板彈簧7之間的壓力是否處于安全壓力范圍內(nèi)，進(jìn)而判斷螺栓I的擰緊力矩是否處于安全范圍內(nèi)。[0035]該方案實(shí)現(xiàn)對螺栓擰緊力矩的自動(dòng)檢測，避免因檢測不及時(shí)或檢測不到位而導(dǎo)致的安全隱患，而且不需要通過力矩扳手進(jìn)行檢測，提高了檢測效率和準(zhǔn)確度，其中，螺栓I 可以是U型螺栓。[0036]在上述技術(shù)方案中，蓋板3上設(shè)置有導(dǎo)槽，螺栓I設(shè)置在導(dǎo)槽中；感應(yīng)裝置2位于導(dǎo)槽下方。[0037]在該技術(shù)方案中，尤其對于U型螺栓，為了避免其從蓋板3上滑動(dòng)，需要將其設(shè)置在蓋板3上的導(dǎo)槽中，因此，在蓋板3下面正對該導(dǎo)槽的位置，將直接對應(yīng)于U型螺栓的施力點(diǎn)，能夠最為精準(zhǔn)地反映出當(dāng)前力矩及其變化。[0038]在上述任一技術(shù)方案中，感應(yīng)裝置2可以是至少一個(gè)壓電應(yīng)變片。[0039]在該技術(shù)方案中，壓電應(yīng)變片感應(yīng)蓋板3與鋼板彈簧7之間的實(shí)時(shí)壓力，并生成電信號(hào)，如電流或電壓信號(hào)，處理裝置根據(jù)電信號(hào)的數(shù)值，如電流值或電壓值，從而判斷蓋板3 與鋼板彈簧7之間的壓力是否處于安全壓力范圍內(nèi)。[0040]在上述任一技術(shù)方案中，感應(yīng)裝置也可以是至少一個(gè)壓力傳感器。[0041]在該技術(shù)方案中，壓力傳感器感應(yīng)蓋板3與鋼板彈簧7之間的實(shí)時(shí)壓力，并生成電信號(hào)，如電流或電壓信號(hào)，處理裝置根據(jù)電信號(hào)的數(shù)值，如電流值或電壓值，從而判斷蓋板3 與鋼板彈簧7之間的壓力是否處于安全壓力范圍內(nèi)。[0042]在上述任一技術(shù)方案中，處理裝置可以是可編程邏輯控制器。[0043]在該技術(shù)方案中，可編程邏輯控制器(PLC,Programming Logic Controller)根據(jù)螺栓I的擰緊力矩得到預(yù)緊力，根據(jù)預(yù)緊力得到蓋板3與鋼板彈簧7之間的壓力的安全壓力范圍，并根據(jù)安全壓力范圍獲得對應(yīng)的安全電信號(hào)范圍，感應(yīng)裝置生成實(shí)時(shí)壓力信號(hào)可以是電信號(hào)，如電流或電壓信號(hào)，則可編程邏輯控制器通過判斷電信號(hào)是否處于安全電信號(hào)的數(shù)值，如電流值或電壓值是否處于安全數(shù)值范圍，進(jìn)而判定螺栓I的擰緊力矩是否處于安全范圍內(nèi)。[0044]在上述任一技術(shù)方案中，還包括提示裝置，連接至處理裝置，在實(shí)時(shí)壓力不處于預(yù)設(shè)的安全壓力范圍內(nèi)的情況下，提示裝置發(fā)出提示信號(hào)。[0045]在該技術(shù)方案中，當(dāng)實(shí)時(shí)壓力不處于預(yù)設(shè)的安全壓力范圍時(shí)，表示螺栓I的擰緊力矩也不處于安全范圍時(shí)，此時(shí)提示裝置將發(fā)出提示信號(hào)，防止螺栓I過度使用而引發(fā)事故。其中，提示裝置可以是以下至少之一或其組合警報(bào)燈、蜂鳴器、警示牌。[0046]在上述任一技術(shù)方案中，還包括顯示裝置，連接至處理裝置，在實(shí)時(shí)壓力不處于預(yù)設(shè)的安全壓力范圍內(nèi)的情況下，顯示出相應(yīng)的提示信息。其中，顯示裝置可以是儀表盤。[0047]在該技術(shù)方案中，通過顯示裝置，處理裝置的判斷結(jié)果及相應(yīng)信息可以更加醒目而明確地顯示，以便用戶及時(shí)采取相應(yīng)的處理措施。[0048]圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)的工作原理示意圖。[0049]如圖2所示，螺栓I用于對鋼板彈簧懸架上的蓋板3和鋼板彈簧7進(jìn)行固定，感應(yīng)裝置2設(shè)置于蓋板3與鋼板彈簧7之間。[0050]首先確定螺栓I的設(shè)計(jì)擰緊力矩為(Tl一T2)牛·米，對應(yīng)的螺栓I的預(yù)緊力為 (Fl—F2)牛 米；確定螺栓I的預(yù)緊力后，可得到感應(yīng)裝置2此時(shí)的實(shí)時(shí)壓力信號(hào)范圍；通過處理裝置4，可獲得在實(shí)時(shí)壓力信號(hào)范圍相應(yīng)的電信號(hào)變化范圍為(11-12) mA。[0051]對處理裝置4進(jìn)行程序編譯，當(dāng)螺栓I擰緊后，若處理裝置4獲得的電信號(hào)為 11^1^ 12，代表螺栓I處于正常擰緊狀態(tài)，顯示裝置6自動(dòng)診斷顯示正常；若電流信號(hào)I < II，即代表螺栓I擰緊力矩不夠，顯示裝置6顯示診斷異常，提示裝置5發(fā)出提示信息； 若電流信號(hào)I > 12，即代表螺栓擰緊力矩過大，顯示裝置6顯示診斷異常，提示裝置5發(fā)出提示信息。用戶可以根據(jù)需要設(shè)置實(shí)時(shí)壓力信號(hào)對應(yīng)的電信號(hào)的類型。[0052]在整車底盤調(diào)試時(shí)，檢驗(yàn)員只需通過螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)，即可檢測螺栓I的擰緊力矩是否符合設(shè)計(jì)要求，可實(shí)現(xiàn)對全部出廠車輛的快速、準(zhǔn)確的全檢。同時(shí)，對于客戶車輛在使用的過程中，若車輛螺栓I的擰緊力矩下降，導(dǎo)致螺栓I發(fā)生松動(dòng)，同樣螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)可以通過向駕駛員發(fā)出預(yù)警信號(hào)，提醒駕駛員及時(shí)對螺栓進(jìn)行保養(yǎng)，避免出現(xiàn)車輛故障，確保行車安全。[0053]根據(jù)本實(shí)用新型的又一方面，還提出了一種工程機(jī)械，包括上述任一技術(shù)方案所述的螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)。[0054]以上結(jié)合附圖詳細(xì)說明了本實(shí)用新型的技術(shù)方案，考慮到相關(guān)技術(shù)中，對螺栓擰緊力矩的檢測效果不理想，而且檢測不及時(shí)，會(huì)造成很大的安全隱患。本實(shí)用新型提出了一種螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)，能夠完成對螺栓擰緊力矩的自動(dòng)檢測，提高檢測效率，避免因檢測不及時(shí)或檢測不到位而導(dǎo)致的安全隱患。[0055]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)，所述螺栓(I)用于對鋼板彈簧懸架上的蓋板(3)和鋼板彈簧(7)進(jìn)行固定，其特征在于，所述螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)包括 感應(yīng)裝置(2 )，設(shè)置在所述蓋板(3 )與所述鋼板彈簧(7 )之間，用于根據(jù)所述蓋板(3 )與所述鋼板彈簧(7)之間的實(shí)時(shí)壓力，生成相應(yīng)的實(shí)時(shí)壓力信號(hào)； 處理裝置(4)，連接至所述感應(yīng)裝置(2)，用于根據(jù)接收到的實(shí)時(shí)壓力信號(hào)，在所述實(shí)時(shí)壓力不處于預(yù)設(shè)的安全壓力范圍內(nèi)的情況下，發(fā)出預(yù)警信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述蓋板(3)上設(shè)置有導(dǎo)槽，所述螺栓(I)設(shè)置在所述導(dǎo)槽中； 所述感應(yīng)裝置(2)位于所述導(dǎo)槽下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述感應(yīng)裝置(2)包括至少一個(gè)壓電應(yīng)變片。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述感應(yīng)裝置(2)包括至少一個(gè)壓力傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述處理裝置(4)包括可編程邏輯控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，還包括 提示裝置(5)，連接至所述處理裝置(4)，在所述實(shí)時(shí)壓力不處于預(yù)設(shè)的安全壓力范圍內(nèi)的情況下，所述提示裝置(5)發(fā)出提示信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述提示裝置(5)包括以下至少之一或其組合警報(bào)燈、蜂鳴器、警示牌。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，還包括 顯示裝置(6)，連接至所述處理裝置(4)，在所述實(shí)時(shí)壓力不處于預(yù)設(shè)的安全壓力范圍內(nèi)的情況下，顯示出相應(yīng)的提示信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示裝置(6)包括儀表盤。
10.一種工程機(jī)械，其特征在于，包括權(quán)利要求I至9中任一項(xiàng)所述的螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)，所述螺栓用于對鋼板彈簧懸架上的蓋板和鋼板彈簧進(jìn)行固定，所述螺栓擰緊力矩檢測及預(yù)警系統(tǒng)包括感應(yīng)裝置，設(shè)置在所述蓋板與所述鋼板彈簧之間，用于根據(jù)所述蓋板與所述鋼板彈簧之間的實(shí)時(shí)壓力，生成相應(yīng)的實(shí)時(shí)壓力信號(hào)；處理裝置，連接至所述感應(yīng)裝置，用于根據(jù)接收到的實(shí)時(shí)壓力信號(hào)，在所述實(shí)時(shí)壓力不處于預(yù)設(shè)的安全壓力范圍內(nèi)的情況下，發(fā)出預(yù)警信號(hào)。根據(jù)本實(shí)用新型的又一方面，還提出了一種工程機(jī)械。通過本實(shí)用新型的技術(shù)方案，能夠完成對螺栓擰緊力矩的自動(dòng)檢測，提高檢測效率，避免因檢測不及時(shí)或檢測不到位而導(dǎo)致的安全隱患。
文檔編號(hào)G01L5/26GK202814613SQ20122039368
公開日2013年3月20日 申請日期2012年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月9日
發(fā)明者李科, 陳家磊, 吳奎 申請人:三一重工股份有限公司