一种输电塔螺栓松动预警装置的制作方法

1.本发明涉及输电塔技术领域，尤其涉及一种输电塔螺栓松动预警装置。


背景技术：

2.螺栓连接是输电铁塔组装广泛采用的一种方式。由于输电线路受力复杂，且对风的作用敏感，在长期动态风载荷或者温差较大的场合下铁塔螺栓连接容易产生松动。因此，需要通过预警装置对螺栓松动情况进行预警。
3.目前，螺栓松动预警装置通常采用传感器、填充颜料或其他液体实现，例如cn214404312u公开了一种方便巡视检查的可调节式螺栓防松预警螺母，包括第一连接件、第二连接件、驱动机构、触发机构和预警机构，通过各机构配合为位移传感器提供参照物，以达到预警的效果。该方案需要定期更换纽扣电池，存在运维成本较高的问题。
4.cn212899326u公开了一种可检测螺栓松动的警示垫片，通过上橡胶圈对金属板施加压力，从而使盲孔内部的颜料液被密封；当螺栓松动时，横板由于弹簧作用被弹出金属板内部，颜料液随上橡胶圈与金属板的缝隙流出，以起到警示作用。该方案的颜料液流出后需要重新添加，而且需要清理流入其他部件的颜料，不利于重复利用，增加了成本。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种输电塔螺栓松动预警装置，通过示警区域不同颜色对应窗口，可以观察螺栓松紧程度，方便重复利用，成本较低。
6.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
7.本发明的实施例提供了一种输电塔螺栓松动预警装置，包括安装座、卡芯和旋转块，安装座内设有支撑部，卡芯通过第一弹性件连接于支撑部外侧；旋转块外表面设置至少一个示警区域，安装座侧面开有窗口，旋转块和安装座形成转动副，以在卡芯移动时改变示警区域与窗口的相对位置。
8.作为进一步的实现方式，所述安装座内壁相对于支撑部对称安装导轨，旋转块外侧设有与导轨配合的导向块。
9.作为进一步的实现方式，所述导向块长度大于导轨长度，导轨与导向块的配合端面通过第二弹性件连接。
10.作为进一步的实现方式，所述示警区域对称设置两个，每个示警区域沿周向设置多个不同的示警色块。
11.作为进一步的实现方式，所述安装座开设有滑槽，旋转块连接有能够沿滑槽移动的滑块。
12.作为进一步的实现方式，所述卡芯外侧安装有档位块，所述旋转块内表面设有阶梯状的档位槽，通过档位块移动以对应档位槽不同位置。
13.作为进一步的实现方式，所述支撑部外侧设有内圈挡板，二者之间形成用于卡芯安装的空隙。
14.作为进一步的实现方式，所述内圈挡板开设有用于档位块移动的限位槽。
15.作为进一步的实现方式，所述支撑部为柱体结构，支撑部轴向开设通孔。
16.作为进一步的实现方式，所述安装座连接封盖，卡芯能够从封盖表面露出。
17.本发明的有益效果如下：
18.本发明的安装座开有窗口，旋转块外表面设置示警区域，卡芯在移动过程中使旋转块发生旋转，使示警区域的不同颜色对应于窗口，能够直观的显示螺栓的松动程度，便于及时维修；本发明通过示警区域进行螺栓松动程度的示警，复位后即可重复使用。
19.本发明的卡芯设置档位块，旋转块设置阶梯状的档位槽，通过档位块对应档位槽的不同位置，使旋转块旋转至不同位置，实现螺栓松动状态的监控；旋转块与安装座通过导向块和导轨配合，二者之间通过弹簧连接，能够保证旋转块转动过程中的稳定性。
20.本发明的旋转块安装滑块，与安装座的滑槽配合，通过推动滑块即可实现装置的复位，可在不破坏结构的前提下，对螺栓进行紧固。
附图说明
21.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
22.图1是本发明根据一个或多个实施方式的结构示意图；
23.图2是本发明根据一个或多个实施方式的爆炸图；
24.图3是本发明根据一个或多个实施方式的安装座立体图；
25.图4(a)是本发明根据一个或多个实施方式的安装座俯视图；
26.图4(b)是图4(a)的a-a剖视图；
27.图5是本发明根据一个或多个实施方式的旋转块立体图；
28.图6是本发明根据一个或多个实施方式的旋转块主视图；
29.图7是本发明根据一个或多个实施方式的旋转块俯视图。
30.其中，1-封盖，2-第二弹性部件，3-旋转块，4-卡芯，5-第一弹性部件，6-安装座，7-支撑部，8-内圈挡板，9-导轨，10-外壳，11-滑槽，12-限位槽，13-导向块，14-滑块，15-档位槽，16-示警色块，17-档位块，18-窗口。
具体实施方式
31.实施例一：
32.本实施例提供了一种输电塔螺栓松动预警装置，如图1和图2所示，包括安装座6、卡芯4、旋转块3、封盖1，安装座6内部为空腔，卡芯4和旋转块3安装于空腔内，封盖1用于封闭安装座6的内部腔体。以图1所示状态为参考，即预警装置的轴线沿竖直方向，封盖1安装于安装座6顶部。
33.由于本实施例的预警装置采用基于旋转改变示警颜色的方式进行预警，因此，安装座6的横截面呈圆形；安装座6采用金属材料制成，例如低合金高强钢。
34.如图3、图4(a)和图4(b)所示，安装座6包括外壳10、内圈挡板8和支撑部7，外壳10由环状的侧板和底板组成，底板为圆形板。
35.底板的中心具有支撑部7，支撑部7用于支撑螺母或螺栓，并传递预紧力。在本实施
例中，支撑部7为中心开有通孔的柱形结构，通孔用于螺栓穿过。内圈挡板8设于支撑部7外侧，二者之间具有空隙，用于安装卡芯4。
36.如图3所示，内圈挡板8为环形结构，内圈挡板8与支撑部7之间的空隙为环形空隙。卡芯4主体为柱体结构，其朝向支撑部7的一侧开口，以设置于环形空隙中。支撑部7外侧套设有第一弹性部件5，卡芯4套于第一弹性部件5外侧，通过第一弹性部件5的弹性作用改变卡芯4相对于支撑部7的位置。
37.卡芯4的外壁设有档位块17，通过档位块17与旋转块3的档位槽15配合，实现示警颜色的切换。内圈挡板8侧壁开有限位槽12，与卡芯4的档位块17配合，以确保卡芯4的运动方向。
38.卡芯4采用金属材质制成，例如低合金高强钢。
39.外壳10内壁对称设置导轨9，导轨9沿环向设置，其对旋转块3起到导向作用。外壳10侧壁靠近底部位置开设滑槽11，以实现对旋转块3的复位。外壳10侧壁还开设窗口18，窗口18个数与示警区域个数对应，通过窗口18显示示警颜色。
40.如图5-图7所示，旋转块3整体呈环形，旋转块3内壁设置档位槽15，档位槽15沿环向设置多个槽位，各个槽位沿轴向不同高度依次设置，以形成阶梯状分布，以在卡芯4上升过程中档位块17能够与档位槽15的不同位置配合。
41.在本实施例中，档位槽15内壁具有一定的坡度角，便于档位块17从一个槽位移动至另一槽位；例如档位槽15的开槽角度为20度。
42.旋转块3外表面设置至少一个示警区域，为了能够从不同角度观察螺栓状态，本实施例设置两个示警区域，每个示警区域由多个沿环向布置的示警色块16组成。优选地，设置三个示警色块16，以显示螺栓不同的松紧程度。
43.当然，为了细化表达螺栓状态，也可以设置四种或更多颜色种类。由于输电塔体积较大，所需螺栓较多，为了避免颜色较多影响观察，因此本实施例设置三种示警颜色，示警颜色满足便于清晰分辨的要求即可，例如绿色、黄色和红色，其中，绿色表示螺栓未松动，黄色表示螺栓已发生松动，红色表示螺栓松动情况严重。
44.档位槽15的个数与示警色块16的个数相适应。在本实施例中，设置三种示警颜色，则档位槽15设置三个。
45.旋转块3外表面还设置导向块13，导向块13与安装座6内壁的导轨9配合。为了保证旋转稳定性，导向块13对称设置两个，且与示警区域不相互干扰。本实施例示警区域和导向块13相间分布。
46.在本实施例中，导向块13的横截面呈弧形，其与旋转块3的顶面和底面均形成凹槽，凹槽与旋转块3主体的接触面即为导向块13配合端面。
47.导轨9为凹槽型结构，导向块13设于导轨9内，二者形成滑动副；通过导轨9与导向块13配合保证旋转块3旋转过程中不会出现晃动。导向块13的长度大于导轨9长度，以避免导向块13从导轨9中脱出。导向块13两侧的凹槽内设有第二弹性部件，第二弹性部件一端与导向块13的配合端面连接，另一端与导轨9连接，便于旋转块3复位。
48.在本实施例中，第二弹性部件2和第二弹性部件5均为弹簧。
49.旋转块3靠近底部位置连接滑块14，滑块14从安装座6的滑槽11中伸出，通过移动滑块14使旋转块3复位。
50.旋转块3采用耐磨损及耐腐蚀性能材料，例如peek聚醚醚酮材质。旋转块3表面可涂润滑剂，以减小摩擦力及提高耐腐蚀性能。
51.本实施例的工作原理为：
52.将预警装置穿过螺栓，再安装螺母旋紧。当螺栓旋紧时，其支撑部7为主要受力部件，卡芯4的档位块17与旋转块3档位槽15的第一位置(最下侧)配合，窗口18显示颜色为绿色。
53.当螺栓逐渐发生松动时，支撑部7不再受力，卡芯4被第一弹性部件5逐渐弹起，当卡芯4的档位块17上升到档位槽15第二位置(中间位置)时，旋转块3在第二弹性部件2的作用下发生旋转，此时窗口18显示的颜色由绿色转到黄色。
54.当松动更加严重时，档位块17上升到档位槽15的第三位置(顶部)时，旋转块3在第二弹性部件2的作用下发生旋转，此时旋转块3外表面的颜色指示由黄色旋转到红色。颜色示意对称分布，即使装置整体发生旋转变化，也可通过望远镜、无人机等设备进行观察，从而确定螺栓的松动情况。
55.当对松动螺栓进行紧固时，将旋转块3的滑块14旋转到初始位置，按下卡芯4，再旋紧螺母即可。
56.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。