专利名称：螺栓拧紧力矩检测及预警系统和工程机械的制作方法
技术领域：
螺栓拧紧力矩检测及预警系统和工程机械技术领域[0001]本实用新型涉及工程机械技术领域，具体而言，涉及一种螺栓拧紧力矩检测及预警系统和一种工程机械。
背景技术：
[0002]目前，车辆出厂时，需对螺栓拧紧力矩进行检查，确保不松动。在后续的整车保养中，同样需对螺栓进行保养，即定期进行重新拧紧。但车辆在实际使用过程中，还是存在以下缺点[0003](I)客户车辆并未定期进行保养(特别是对于工期繁忙季节)，存在螺栓已松动但车辆继续使用的隐患，易引发车辆事故；在保养的间隔期，同样存在螺栓已松动但车辆继续使用的隐患。[0004]( 2 )客户车辆在进行螺栓保养或更换时，部分维修厂由于缺少拧紧力矩控制工具， 会造成螺栓拧紧力矩过大或过小，为车辆的使用安全埋下隐患。[0005]( 3 )厂内底盘调试检测时，螺栓拧紧力矩通过力矩扳手进行检测，效率较低。[0006]因此，需要一种新的螺栓拧紧力矩的检测装置，能够完成对螺栓拧紧力矩的自动检测，提高检测效率，避免因检测不及时或检测不到位而导致的安全隐患。实用新型内容[0007]本实用新型正是基于上述问题，提出了一种螺栓拧紧力矩检测及预警系统，能够完成对螺栓拧紧力矩的自动检测，提高检测效率，避免因检测不及时或检测不到位而导致的安全隐患。[0008]有鉴于此，本实用新型提出了一种螺栓拧紧力矩检测及预警系统，所述螺栓用于对钢板弹簧悬架上的盖板和钢板弹簧进行固定，所述螺栓拧紧力矩检测及预警系统包括: 感应装置，设置在所述盖板与所述钢板弹簧之间，用于根据所述盖板与所述钢板弹簧之间的实时压力，生成相应的实时压力信号；处理装置，连接至所述感应装置，用于根据接收到的实时压力信号，在所述实时压力不处于预设的安全压力范围内的情况下，发出预警信号。[0009]在该技术方案中，由于螺栓的拧紧力矩的大小，可以直接反映在盖板与钢板弹簧所受的压力上，因而感应装置根据盖板与钢板弹簧之间的压力生成实时压力信号，处理装置根据实时压力信号判断盖板与钢板弹簧之间的压力是否处于安全压力范围内，进而判断螺栓的拧紧力矩是否处于安全范围内。该方案实现了对螺栓拧紧力矩的自动检测，避免因检测不及时或检测不到位而导致的安全隐患，而且不需要通过力矩扳手进行检测，提高了检测效率和准确度。[0010]在上述技术方案中，优选地，所述盖板上设置有导槽，所述螺栓设置在所述导槽中；所述感应装置位于所述导槽下方。[0011 ] 在该技术方案中，尤其对于U型螺栓，为了避免其从盖板上滑动，需要将其设置在盖板上的导槽中，因此，在盖板下面正对该导槽的位置，将直接对应于U型螺栓的施力点，能够最为精准地反映出当前力矩及其变化。[0012]在上述任一技术方案中，优选地，所述感应装置包括至少一个压电应变片。[0013]在该技术方案中，压电应变片感应盖板与钢板弹簧之间的实时压力，并生成电信号，如电流或电压信号，处理装置根据电信号的数值，如电流值或电压值，从而判断盖板与钢板弹簧之间的压力是否处于安全压力范围内。[0014]在上述任一技术方案中，优选地，所述感应装置包括至少一个压力传感器。[0015]在该技术方案中，压力传感器感应盖板与钢板弹簧之间的实时压力，并生成电信号，如电流或电压信号，处理装置根据电信号的数值，如电流值或电压值，从而判断盖板与钢板弹簧之间的压力是否处于安全压力范围内。[0016]在上述任一技术方案中，优选地，所述处理装置包括可编程逻辑控制器。[0017]在该技术方案中，可编程逻辑控制器(PLC, Programming Logic Controller)根据螺栓的拧紧力矩得到预紧力，根据预紧力得到盖板与钢板弹簧之间的压力的安全压力范围，并根据安全压力范围获得对应的安全电信号范围，感应装置生成实时压力信号可以是电信号，如电流或电压信号，则可编程逻辑控制器通过判断电信号的数值，如电流值或电压值是否处于安全数值范围，进而判定螺栓的拧紧力矩是否处于安全范围内。[0018]在上述任一技术方案中，优选地，还包括提示装置，连接至所述处理装置，在所述实时压力不处于预设的安全压力范围内的情况下，所述提示装置发出提示信号。[0019]在该技术方案中，当实时压力不处于预设的安全压力范围时，表示螺栓的拧紧力矩也不处于安全范围，此时提示装置将发出提示信号，防止螺栓过度使用而引发事故。[0020]在上述任一技术方案中，优选地，所述提示装置包括以下至少之一或其组合警报灯、蜂鸣器、警示牌。[0021]在上述任一技术方案中，优选地，还包括显示装置，连接至所述处理装置，在所述实时压力不处于预设的安全压力范围内的情况下，显示出相应的提示信息。[0022]在该技术方案中，通过显示装置，处理装置的判断结果及相应信息可以更加醒目而明确地显示，以便用户及时采取相应的处理措施。[0023]在上述任一技术方案中，优选地，所述显示装置包括仪表盘。[0024]根据本实用新型的又一方面，还提出了一种工程机械，包括上述任一技术方案所述的螺栓拧紧力矩检测及预警系统。[0025]通过以上技术方案，能够完成对螺栓拧紧力矩的自动检测，提高检测效率，避免因检测不及时或检测不到位而导致的安全隐患。


[0026]图I示出了根据本实用新型的实施例的螺栓拧紧力矩检测及预警系统的结构图；[0027]图2示出了根据本实用新型的实施例的螺栓拧紧力矩检测及预警系统的工作原理示意图。[0028]图I和图2中的各部件名称与附图标记之间的对应关系为[0029]I螺栓；2感应装置；3盖板；4处理装置；5提示装置；6显示装置；7钢板弹簧。
具体实施方式
[0030]为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。[0031]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。[0032]图I示出了根据本实用新型的实施例的螺栓拧紧力矩检测及预警系统的结构图。[0033]如图I所示，在螺栓拧紧力矩检测及预警系统中，螺栓I用于对钢板弹簧悬架上的盖板3和钢板弹簧7进行固定，螺栓拧紧力矩检测及预警系统包括感应装置2，设置在盖板3与钢板弹簧7之间，用于根据盖板3与钢板弹簧7之间的实时压力，生成相应的实时压力信号；处理装置，连接至感应装置2，用于根据接收到的实时压力信号，在实时压力不处于预设的安全压力范围内的情况下，发出预警信号。[0034]在该技术方案中，由于螺栓I的拧紧力矩的大小，可以直接反映在盖板3与钢板弹簧7所受的压力上，因而感应装置根据盖板3与钢板弹簧7之间的压力生成实时压力信号， 处理装置根据实时压力信号判断盖板3与钢板弹簧7之间的压力是否处于安全压力范围内，进而判断螺栓I的拧紧力矩是否处于安全范围内。[0035]该方案实现对螺栓拧紧力矩的自动检测，避免因检测不及时或检测不到位而导致的安全隐患，而且不需要通过力矩扳手进行检测，提高了检测效率和准确度，其中，螺栓I 可以是U型螺栓。[0036]在上述技术方案中，盖板3上设置有导槽，螺栓I设置在导槽中；感应装置2位于导槽下方。[0037]在该技术方案中，尤其对于U型螺栓，为了避免其从盖板3上滑动，需要将其设置在盖板3上的导槽中，因此，在盖板3下面正对该导槽的位置，将直接对应于U型螺栓的施力点，能够最为精准地反映出当前力矩及其变化。[0038]在上述任一技术方案中，感应装置2可以是至少一个压电应变片。[0039]在该技术方案中，压电应变片感应盖板3与钢板弹簧7之间的实时压力，并生成电信号，如电流或电压信号，处理装置根据电信号的数值，如电流值或电压值，从而判断盖板3 与钢板弹簧7之间的压力是否处于安全压力范围内。[0040]在上述任一技术方案中，感应装置也可以是至少一个压力传感器。[0041]在该技术方案中，压力传感器感应盖板3与钢板弹簧7之间的实时压力，并生成电信号，如电流或电压信号，处理装置根据电信号的数值，如电流值或电压值，从而判断盖板3 与钢板弹簧7之间的压力是否处于安全压力范围内。[0042]在上述任一技术方案中，处理装置可以是可编程逻辑控制器。[0043]在该技术方案中，可编程逻辑控制器(PLC,Programming Logic Controller)根据螺栓I的拧紧力矩得到预紧力，根据预紧力得到盖板3与钢板弹簧7之间的压力的安全压力范围，并根据安全压力范围获得对应的安全电信号范围，感应装置生成实时压力信号可以是电信号，如电流或电压信号，则可编程逻辑控制器通过判断电信号是否处于安全电信号的数值，如电流值或电压值是否处于安全数值范围，进而判定螺栓I的拧紧力矩是否处于安全范围内。[0044]在上述任一技术方案中，还包括提示装置，连接至处理装置，在实时压力不处于预设的安全压力范围内的情况下，提示装置发出提示信号。[0045]在该技术方案中，当实时压力不处于预设的安全压力范围时，表示螺栓I的拧紧力矩也不处于安全范围时，此时提示装置将发出提示信号，防止螺栓I过度使用而引发事故。其中，提示装置可以是以下至少之一或其组合警报灯、蜂鸣器、警示牌。[0046]在上述任一技术方案中，还包括显示装置，连接至处理装置，在实时压力不处于预设的安全压力范围内的情况下，显示出相应的提示信息。其中，显示装置可以是仪表盘。[0047]在该技术方案中，通过显示装置，处理装置的判断结果及相应信息可以更加醒目而明确地显示，以便用户及时采取相应的处理措施。[0048]图2示出了根据本实用新型的实施例的螺栓拧紧力矩检测及预警系统的工作原理示意图。[0049]如图2所示，螺栓I用于对钢板弹簧悬架上的盖板3和钢板弹簧7进行固定，感应装置2设置于盖板3与钢板弹簧7之间。[0050]首先确定螺栓I的设计拧紧力矩为(Tl一T2)牛·米，对应的螺栓I的预紧力为 (Fl—F2)牛 米；确定螺栓I的预紧力后，可得到感应装置2此时的实时压力信号范围；通过处理装置4，可获得在实时压力信号范围相应的电信号变化范围为(11-12) mA。[0051]对处理装置4进行程序编译，当螺栓I拧紧后，若处理装置4获得的电信号为 11^1^ 12，代表螺栓I处于正常拧紧状态，显示装置6自动诊断显示正常；若电流信号I < II，即代表螺栓I拧紧力矩不够，显示装置6显示诊断异常，提示装置5发出提示信息； 若电流信号I > 12，即代表螺栓拧紧力矩过大，显示装置6显示诊断异常，提示装置5发出提示信息。用户可以根据需要设置实时压力信号对应的电信号的类型。[0052]在整车底盘调试时，检验员只需通过螺栓拧紧力矩检测及预警系统，即可检测螺栓I的拧紧力矩是否符合设计要求，可实现对全部出厂车辆的快速、准确的全检。同时，对于客户车辆在使用的过程中，若车辆螺栓I的拧紧力矩下降，导致螺栓I发生松动，同样螺栓拧紧力矩检测及预警系统可以通过向驾驶员发出预警信号，提醒驾驶员及时对螺栓进行保养，避免出现车辆故障，确保行车安全。[0053]根据本实用新型的又一方面，还提出了一种工程机械，包括上述任一技术方案所述的螺栓拧紧力矩检测及预警系统。[0054]以上结合附图详细说明了本实用新型的技术方案，考虑到相关技术中，对螺栓拧紧力矩的检测效果不理想，而且检测不及时，会造成很大的安全隐患。本实用新型提出了一种螺栓拧紧力矩检测及预警系统，能够完成对螺栓拧紧力矩的自动检测，提高检测效率，避免因检测不及时或检测不到位而导致的安全隐患。[0055]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。权利要求1.一种螺栓拧紧力矩检测及预警系统，所述螺栓(I)用于对钢板弹簧悬架上的盖板(3)和钢板弹簧(7)进行固定，其特征在于，所述螺栓拧紧力矩检测及预警系统包括 感应装置(2 )，设置在所述盖板(3 )与所述钢板弹簧(7 )之间，用于根据所述盖板(3 )与所述钢板弹簧(7)之间的实时压力，生成相应的实时压力信号； 处理装置(4)，连接至所述感应装置(2)，用于根据接收到的实时压力信号，在所述实时压力不处于预设的安全压力范围内的情况下，发出预警信号。
2.根据权利要求I所述的螺栓拧紧力矩检测及预警系统，其特征在于，所述盖板(3)上设置有导槽，所述螺栓(I)设置在所述导槽中； 所述感应装置(2)位于所述导槽下方。
3.根据权利要求2所述的螺栓拧紧力矩检测及预警系统，其特征在于，所述感应装置(2)包括至少一个压电应变片。
4.根据权利要求2所述的螺栓拧紧力矩检测及预警系统，其特征在于，所述感应装置(2)包括至少一个压力传感器。
5.根据权利要求2所述的螺栓拧紧力矩检测及预警系统，其特征在于，所述处理装置(4)包括可编程逻辑控制器。
6.根据权利要求I至5中任一项所述的螺栓拧紧力矩检测及预警系统，其特征在于，还包括 提示装置(5)，连接至所述处理装置(4)，在所述实时压力不处于预设的安全压力范围内的情况下，所述提示装置(5)发出提示信号。
7.根据权利要求6所述的螺栓拧紧力矩检测及预警系统，其特征在于，所述提示装置(5)包括以下至少之一或其组合警报灯、蜂鸣器、警示牌。
8.根据权利要求I至5中任一项所述的螺栓拧紧力矩检测及预警系统，其特征在于，还包括 显示装置(6)，连接至所述处理装置(4)，在所述实时压力不处于预设的安全压力范围内的情况下，显示出相应的提示信息。
9.根据权利要求8所述的螺栓拧紧力矩检测及预警系统，其特征在于，所述显示装置(6)包括仪表盘。
10.一种工程机械，其特征在于，包括权利要求I至9中任一项所述的螺栓拧紧力矩检测及预警系统。
专利摘要本实用新型提供了一种螺栓拧紧力矩检测及预警系统，所述螺栓用于对钢板弹簧悬架上的盖板和钢板弹簧进行固定，所述螺栓拧紧力矩检测及预警系统包括感应装置，设置在所述盖板与所述钢板弹簧之间，用于根据所述盖板与所述钢板弹簧之间的实时压力，生成相应的实时压力信号；处理装置，连接至所述感应装置，用于根据接收到的实时压力信号，在所述实时压力不处于预设的安全压力范围内的情况下，发出预警信号。根据本实用新型的又一方面，还提出了一种工程机械。通过本实用新型的技术方案，能够完成对螺栓拧紧力矩的自动检测，提高检测效率，避免因检测不及时或检测不到位而导致的安全隐患。
文档编号G01L5/26GK202814613SQ20122039368
公开日2013年3月20日 申请日期2012年8月9日 优先权日2012年8月9日
发明者李科, 陈家磊, 吴奎 申请人:三一重工股份有限公司