一种小规格螺栓破坏扭矩测试设备的制作方法

1.本技术实施例涉及紧固件破坏扭矩测试技术领域，尤其涉及一种小规格螺栓破坏扭矩测试设备。


背景技术：

2.现有技术中，破坏扭矩是指在该扭矩作用下螺栓被剪断时的扭矩。最大安装扭矩可以理解为安装时旋紧螺钉可以用的最大的力，破坏扭矩测试是指将试验的螺栓或螺钉夹紧在试验装置中，测定其破坏扭矩，以获得其最大承受扭矩。
3.但是现有的破坏扭矩测试设备，测试后不方便下料，且不方便更换规格以适应不同规格的螺栓。


技术实现要素：

4.本技术实施例所要解决的技术问题是提供一种小规格螺栓破坏扭矩测试设备。
5.本技术实施例是通过以下的技术方案实现的：一种小规格螺栓破坏扭矩测试设备，包括：工作台，具有工作台面，所述工作台面后侧设有竖向朝上延伸的背板；底座，固定安装于工作台面，所述底座安装有第一螺杆，所述第一螺杆能沿自身轴线旋转；滑动座，沿左右水平方向滑动安装于底座，所述滑动座后侧设有挡板，前侧设有螺纹座，所述滑动座底部与第一螺杆螺旋传动相连，所述螺纹座上螺纹穿设有第二螺杆；台钳，沿前后方向滑动安装于滑动座，并位于挡板和第二螺杆之间，所述台钳后侧安装有第一半卡块，所述第一半卡块后侧可拆卸安装有第一半螺纹套；第二半卡块，可拆卸安装于挡板前侧面，所述第二半卡块的前侧面可拆卸安装有第二半螺纹套；升降座，升降活动安装于背板，并连接有能驱动其升降的升降驱动机构，所述升降座底部安装有扭矩驱动件；扭矩施加组件，与扭矩驱动件的输出轴连接，用于与螺栓头部配合，以对螺栓施加扭矩；其中第一半螺纹套和第二半螺纹套的相向侧分别设有第一半螺纹孔和第二半螺纹孔，所述第一半螺纹套能朝后滑动至与第二半螺纹套贴合，使得第一半螺纹孔和第二半螺纹孔拼合成与待测螺栓适配的螺纹孔。
6.进一步地，还包括残料下料件；所述第二半螺纹套背部朝后延伸有定位柱，所述定位柱朝后延伸有螺纹柱，所述螺纹柱后端面设有穿孔，所述穿孔朝前延伸至第二半螺纹孔周壁；所述第二半卡块设有与定位柱适配的定位孔，所述螺纹柱延伸出定位孔并螺纹连接有紧固螺母，所述挡板具有与穿孔对齐的过孔；所述残料下料件位于挡板后方，所述残料下料件前侧设有能插入过孔和穿孔的顶出杆，所述残料下料件前侧还设有导向杆，所述导向杆朝前延伸并穿过挡板，所述导向杆前端螺纹连接有限位片，所述导向杆上套设有第一压簧，所述第一压簧位于挡板和限位片之间，用于推动顶出杆顶出穿孔并凸出第二半螺纹孔周壁，以将残留于第二半螺纹孔内的残料顶出；所述台钳在朝后运动过程中能与导向杆接触并推动顶出杆缩入穿孔。
7.进一步地，所述滑动座设有斜溜孔，所述斜溜孔从挡板后表面斜向延伸至第二半螺纹套前方，所述工作台面放置有残料接收盒，所述残料接收盒位于挡板后方，用于接收从
斜溜孔溜下的残料。
8.进一步地，所述第二半卡块后侧设有连接柱，所述挡板设有供连接柱插入的连接孔，所述连接柱后端穿出连接孔并连接有固定螺母。
9.进一步地，所述第二半卡块前侧设有与第二半螺纹套适配的半圆孔，所述半圆孔底部具有支撑第二半螺纹套的底壁，所述第二半螺纹套嵌入所述半圆孔内。
10.进一步地，所述第二半卡块和挡板之间夹设有垫块，所述垫块设有供连接柱、导向杆和顶出杆穿过的孔位。
11.进一步地，所述扭矩施加组件包括连接轴和螺栓头适配组件，所述连接轴上端与扭矩驱动件的输出轴连接，所述螺栓头适配组件可拆卸连接于连接轴。
12.进一步地，所述螺栓头适配组件包括连接套筒和螺栓头配套件，所述螺栓头配套件安装于连接套筒下端，用于与螺栓头部配合；所述连接轴包括从下到上依次设置的安装轴和螺纹轴，所述安装轴周壁设有从底端面朝上延伸的进退槽、连接于进退槽上端的水平横槽以及与水平横槽连接且朝下延伸的卡槽，所述卡槽连接于水平横槽远离进退槽的一端；所述连接套筒中心设有中心孔，所述中心孔与安装轴适配，所述中心孔周壁设有安装块，所述安装块能沿进退槽和水平横槽滑动并卡入卡槽，所述螺纹轴螺纹连接有两个锁紧螺母，以使安装块固定于卡槽内。
13.进一步地，所述中心孔下端设有阶梯孔，所述螺栓头配套件上端设有卡位部，所述阶梯孔上端螺纹连接有限位螺套，所述卡位部安装于阶梯孔且能在限位螺套和阶梯孔的台阶之间上下活动，所述限位螺套中心具有让位孔，所述安装轴和卡位部之间安装有第二压簧。
14.进一步地，所述滑动座底部设有与第一螺杆适配的螺旋套。
15.有益效果是：
16.与现有技术相比，本技术实施例的一种小规格螺栓破坏扭矩测试设备，通过台钳滑动实现第一半螺纹套与第二半螺纹套贴合，以对螺栓进行装夹，测试后，松开台钳，即可实现打开第一半螺纹套与第二半螺纹套，方便取出残料；另外当需要更换规格时，只需要更换不同规格的第一半螺纹套与第二半螺纹套即可，简单方便。
附图说明
17.以下结合附图对本技术实施例的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：
18.图1为本技术实施例的轴测图；
19.图2为本技术实施例的剖视图；
20.图3为底座处的结构示意图；
21.图4为图3的一种分解状态示意图；
22.图5为底座处的另一角度示意图；
23.图6为第二半卡块和第二半螺纹套的分解状态示意图；
24.图7为扭矩施加组件的分解状态结构示意图；
25.图8为图2的a处放大视图；
26.图9为图2的b处放大视图。
具体实施方式
27.为了使本领域技术人员更好地理解本技术实施例的技术方案，下面结合附图对本技术实施例进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本技术实施例的保护范围有任何的限制作用。
28.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
29.需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本技术实施例的产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
31.在本技术实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
32.如图1至图9所示，一种小规格螺栓破坏扭矩测试设备，包括工作台10、底座20、滑动座30、台钳40、第二半卡块50、升降座60和扭矩施加组件。
33.工作台10上端具有工作台面14，工作台面14后侧设有竖向朝上延伸的背板11；底座20固定安装于工作台面14，具体的，底座20四角设有四个腰形孔，以通过螺栓连接固定于工作台面14，腰型孔可提供一定的位置调节空间。
34.底座20安装有第一螺杆21，第一螺杆21能沿自身轴线旋转，滑动座30沿左右水平方向滑动安装于底座20，滑动座30后侧设有挡板31，前侧设有螺纹座32，滑动座30底部与第一螺杆21螺旋传动相连，通过旋转第一螺杆21可驱动滑动座30左右滑动，以调节位置，具体的，滑动座30底部设有与第一螺杆21适配的螺旋套33。螺纹座32上螺纹穿设有第二螺杆35，螺纹座32上设有与第二螺杆35适配的螺孔，第二螺杆35穿设于螺纹孔，通过旋转实现前后伸缩。台钳40沿前后方向滑动安装于滑动座30，并位于挡板31和第二螺杆35之间，旋转第二螺杆35可推动台钳40滑动。另外，滑动座30在底座20的滑动和台钳40在滑动座30的滑动均可通过滑轨和滑槽配合实现滑动导向。
35.如图2和图3所示，台钳40后侧安装有第一半卡块41，第一半卡块41与台钳40可通过紧固件(如螺栓、螺钉)连接固定。第一半卡块41后侧可拆卸安装有第一半螺纹套42，第二半卡块50可拆卸安装于挡板31前侧面，第二半卡块50的前侧面可拆卸安装有第二半螺纹套51；升降座60升降活动安装于背板11，并连接有能驱动其升降的升降驱动机构62，升降座60底部安装有扭矩驱动件61；升降驱动机构62可以为液压油缸，背板11上端朝前延伸有安装顶板12，升降驱动机构62安装于安装顶板12。
36.扭矩施加组件与扭矩驱动件61的输出轴连接，用于与螺栓头部配合，以对螺栓施加扭矩；扭矩驱动件61可以为液压马达或旋转电机。
37.其中第一半螺纹套42和第二半螺纹套51的相向侧分别设有第一半螺纹孔411和第二半螺纹孔514，即第一半螺纹套42的后侧设有第一半螺纹孔411，第二半螺纹套51的前侧设有第二半螺纹孔514，且第一半螺纹孔411和第二半螺纹孔514相对设置。台钳在第二螺杆35的推动下，可朝后滑动，并带动第一半卡块41和第一半螺纹套42朝后滑动，第一半螺纹套42能朝后滑动至与第二半螺纹套51贴合，使得第一半螺纹孔411和第二半螺纹孔514拼合成与待测螺栓适配的螺纹孔，以供待测螺栓旋拧进入该螺纹孔，实现装夹，装夹后，升降驱动机构62驱动升降座60下降至扭矩施加组件与螺栓的头部接触配合，然后驱动扭矩驱动件61，扭矩传感器测试驱动扭矩驱动件61的输出轴的输出扭矩，直至螺栓被破坏，螺纹孔内残留有破坏后的残料，然后旋转第二螺杆，使得第一半卡块41和第一半螺纹套42松开，再取出残料。
38.通过台钳40滑动实现第一半螺纹套42与第二半螺纹套51贴合，以对螺栓进行装夹，测试后，松开台钳40，即可实现打开第一半螺纹套42与第二半螺纹套51，方便取出残料；另外当需要更换规格时，只需要更换不同规格的第一半螺纹套42与第二半螺纹套51即可，简单方便。
39.如图4至图6所示，一种可能的实施例，还包括残料下料件90；第二半螺纹套51背部朝后延伸有定位柱511，定位柱511朝后延伸有螺纹柱512，螺纹柱512后端面设有穿孔513，穿孔513朝前延伸至第二半螺纹孔514周壁；第二半卡块50设有与定位柱511适配的定位孔53，定位孔53和定位柱511起到定位作用，优选的，定位柱511和定位孔53截面为矩形，可限制定位柱511不在定位孔53内旋转，起到周向定位的作用。螺纹柱512延伸出定位孔53并螺纹连接有紧固螺母54，紧固螺母54实现第二半螺纹套51和第二半卡块50的连接固定，另外，第二半卡块50的后表面设有容纳紧固螺母54的沉头槽55。挡板31具有与穿孔513对齐的过孔312；残料下料件90位于挡板31后方，残料下料件90呈水平布置的条状，残料下料件90前侧设有能插入过孔312和穿孔513的顶出杆94，残料下料件90前侧还设有导向杆91，导向杆91设有两个并对称设于顶出杆94左右两侧，以起到结构对称的作用。导向杆91朝前延伸并穿过挡板31，挡板31设有供导向杆91穿过的导向孔311，以此实现滑动导向。导向杆91前端螺纹连接有限位片92，导向杆91前端延伸出挡板，导向杆91上套设有第一压簧93，第一压簧93位于挡板31和限位片92之间，用于推动顶出杆94顶出穿孔513并凸出第二半螺纹孔514周壁，以将残留于第二半螺纹孔514内的残料顶出；台钳40在朝后运动过程中能与导向杆91接触并推动顶出杆94缩入穿孔513，且顶出杆94刚完全缩入穿孔513时，第一半螺纹套42和第二半螺纹套51之间还具有一定的间距，需要台钳40继续朝后运动实现第一半螺纹套42和第二半螺纹套51的贴合。具体过程如下，需要装夹螺栓时，推动台钳40朝后运动，台钳40先与导向杆91，并推动导向杆91、残料下料件90、顶出杆94朝后运动，顶出杆94先缩回穿孔513，然后台钳40继续朝前运动，直至第一半螺纹套42和第二半螺纹套51贴合在一起。当测试完成后，松开第二螺杆，然后台钳40在弹力作用下，朝后运动，首先使得第一半螺纹套42和第二半螺纹套51分开，然后顶出杆94再顶出第二半螺纹孔514的周壁，将残留至第二半螺纹孔514的残料推出，这样第一半螺纹套42和第二半螺纹套51的分开与顶出杆94顶出残料具有先后顺序，可以避免第一半螺纹套42和第二半螺纹套51刚一分开，顶出杆94和第一半螺纹
套42配合将残料夹紧，不能实现残料的自动排出，还需要手动拉一下残料下料件90或导向杆。另外，导向杆也可以实现，第一半螺纹套42和第二半螺纹套51的自动分开，也方便手动清除螺栓破坏所残留的细屑。
40.如图8所示，一种可能的实施例，滑动座30设有斜溜孔34，斜溜孔34从挡板31后表面斜向延伸至第二半螺纹套51前方，工作台面14放置有残料接收盒13，残料接收盒13位于挡板31后方，用于接收从斜溜孔34溜下的残料，这样被顶出杆94顶出的残料，被推至斜溜孔34，并自动溜至残料接收盒13，实现残料自动下料和接收。
41.一种可能的实施例，第二半卡块50后侧设有连接柱52，挡板31设有供连接柱52插入的连接孔313，连接柱52后端穿出连接孔313并连接有固定螺母521，以此实现第二半卡块50与挡板31的连接固定。
42.一种可能的实施例，第二半卡块50前侧设有与第二半螺纹套51适配的半圆孔501，半圆孔501底部具有支撑第二半螺纹套51的底壁，半圆孔501底部的底壁以供拧入的螺栓端部相抵，实现旋拧行程的限位。第二半螺纹套51嵌入半圆孔501内。同样的，第一半螺纹套与第一半卡块的连接定位与第二半螺纹套51的相似，具体的，第一半螺纹套也是嵌入在第一半卡块后侧面的半圆孔内，第一半螺纹套前侧设有穿出第一半卡块的柱体，柱体前端连接有螺母实现第一半螺纹套和第一半卡块的连接固定。
43.一种可能的实施例，第二半卡块50和挡板31之间夹设有垫块314，垫块可调节第二半卡块50的前后位置，另外，垫块314设有供连接柱52、导向杆91和顶出杆94穿过的孔位，以避免结构干涉。
44.如图7和图9所示，一种可能的实施例，扭矩施加组件包括连接轴70和螺栓头适配组件，连接轴70上端与扭矩驱动件61的输出轴连接，螺栓头适配组件可拆卸连接于连接轴70，螺栓头适配组件用于与螺栓头接触配合以将扭矩传递给螺栓，螺栓头适配组件的可拆卸，可更换不同规格的，以适应不同规格的螺栓。
45.一种可能的实施例，螺栓头适配组件包括连接套筒80和螺栓头配套件83，螺栓头配套件83安装于连接套筒80下端。螺栓头配套件83用于与螺栓头部配合，具体的，螺栓头配套件83底部可以是套筒或螺丝刀头，套筒可套设在螺栓头以对螺栓施加扭矩，螺丝刀头可插入螺栓头上的十字槽以施加扭矩。连接轴70包括从下到上依次设置的安装轴71和螺纹轴72，安装轴71直径大于螺纹轴72，螺纹轴72上端通过联轴器与扭矩驱动件61的输出轴连接。安装轴71周壁设有进退槽711、水平横槽712以及卡槽713，进退槽711从安装轴71的底端面朝上延伸，水平横槽712连接于进退槽711上端，卡槽713与水平横槽712连接且朝下延伸设置，卡槽713连接于水平横槽712远离进退槽711的一端；连接套筒80中心设有中心孔81，中心孔81与安装轴71适配，使得连接套筒80上端可套设于安装轴71上，中心孔81周壁设有安装块82，安装块82能沿进退槽711和水平横槽712滑动并卡入卡槽713，螺纹轴72螺纹连接有两个锁紧螺母721，以使安装块82固定于卡槽713内。安装时，安装块82对齐进退槽711朝上滑动直至与进退槽711的顶壁相抵，随后旋转连接套筒80，使得安装块82沿水平横槽712旋转滑动至卡槽713上方，随后再朝下拉动连接套筒80，使得安装块82卡入卡槽713直至与卡槽713的底壁相抵，随后旋拧锁紧螺母721，锁紧螺母721对连接套筒80进行轴向限位，实现连接套筒80的安装，且安装块82和卡槽713的配合也可实现扭矩的传递。为了避免应力集中，分散作用力，安装块82、进退槽711、水平横槽712以及卡槽713沿安装轴71的轴线环绕排
列有多组。这样，连接套筒80和螺栓头配套件83的拆卸变得更加方便，只需要旋拧锁紧螺母721即可，而且还不需要拆卸下锁紧螺母721，方便后续装配，且能实现较好的扭矩传递。
46.一种可能的实施例，中心孔81下端设有阶梯孔811，螺栓头配套件83上端设有卡位部831，卡位部831直径大于螺栓头配套件83下部，螺栓头配套件83下部穿出阶梯孔811以用于与待测螺栓接触。阶梯孔811上端螺纹连接有限位螺套84，卡位部831安装于阶梯孔811且能在限位螺套84和阶梯孔811的台阶之间上下活动。具体的，阶梯孔811具有上、中、下三个轮廓依次减少的孔，阶梯孔811的最下方的孔为一多边形孔812，以供螺栓头配套件83部分穿出，螺栓头配套件83与多边形孔812接触位置的截面为与多边形孔812适配的多边形，如正六边形，以此获得扭矩传递。
47.限位螺套84螺纹连接于阶梯孔811的最上端的孔，卡位部831位于阶梯孔811的中间的孔内，并在该孔内可上下活动。限位螺套84中心具有让位孔，安装轴71和卡位部831之间安装有第二压簧85，第二压簧85从限位螺套84的让位孔穿过，以此实现螺栓头配套件83的弹性升降活动，使得螺栓头配套件83刚下降接触待测螺栓时，不是刚性接触，避免刚性接触造成损坏。
48.另外，卡槽713的宽度大于安装块82，使得安装块82和连接套筒80具有一定的旋转活动的空间，这样当螺栓头配套件83底部与待测螺栓的螺栓头没有对位配合时，连接套筒80可带动螺栓头配套件83旋转以实现螺栓头配套件83底部与待测螺栓的螺栓头对位配合，如套筒套设在待测螺栓的螺栓头或螺丝刀头可插入螺栓头上的十字槽，这样可起到自动配合和纠错的作用。
49.以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本技术实施例精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本技术技术方案的范围内。