多功能螺栓模拟装配分析系统及使用方法与流程

1.本发明是关于螺栓模拟检测技术领域，特别是关于多功能螺栓模拟装配分析系统及使用方法。


背景技术：

2.螺纹连接结构是目前最广泛应用的机械联接件之一，主要应用于各种机械设备，如车辆、船舶、铁路、桥梁等。螺纹连接结构主要由被连接件、紧固件及相关组件组成，因受到动态载荷的作用，连接结构会出现松动、屈服变形或疲劳断裂现象，从而丧失连接作用，导致设备或部件失效破坏，甚至出现安全事故。
3.由于影响连接结构性能的因素多且作用机理复杂，比较有效的方法是通过螺栓模拟装配来检测螺栓与螺母的摩擦系数，进而能够知晓螺栓的紧固轴力程度。但现有技术中螺栓的测试缺乏一种较好的震动装置，使得螺栓检测效果较差，检测出来的数据不具备真实效果，进而影响螺栓的实用性，在事实使用过程中螺栓还是容易出现松动的情况，导致影响设备的使用。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供多功能螺栓模拟装配分析系统及使用方法，其用于解决现有螺栓模拟装配检测效果较差的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供了多功能螺栓模拟装配分析系统，包括多功能螺栓模拟装配设备，所述多功能螺栓模拟装配设备包括：支撑底板架、升降支撑机构和震颤敲击机构；
6.所述升降支撑机构设于所述支撑底板架上，所述升降支撑机构包括上支撑板，所述上支撑板上开凿有穿插孔，所述上支撑板的下方固定连接有一对侧敲击挡板；
7.所述震颤敲击机构设于所述支撑底板架与上支撑板之间，所述震颤敲击机构包括一对震颤收纳箱，所述震颤收纳箱内插设有旋转支撑轴，所述旋转支撑轴上安装有多个均匀分布的旋转敲击块，所述旋转支撑轴的一侧设置有多个敲击推杆，所述敲击推杆贯穿震颤收纳箱设置。
8.在一个或多个实施方式中，所述支撑底板架的两侧均固定有固定侧板，用于将支撑底板架固定住，避免支撑底板架出现移动的情况，进而能够保持螺栓的固定效果，所述固定侧板上开凿有一对固定孔，用于将固定侧板固定起来。
9.在一个或多个实施方式中，所述支撑底板架上设置有多个限位条块，对收纳支撑块起到限位的作用，避免收纳支撑块出现晃动或移位的情况，从而能够保障测验螺母的位置，方便螺栓检测过程中不会受到外界的因数；
10.多个所述限位条块上滑动连接有收纳支撑块，用于支撑测验螺母，避免测验螺母移位或脱落，所述收纳支撑块上开凿有放置槽，方便测验螺母的固定，使得测验螺母不会出现旋转的情况，进而能够保障螺栓能够拧进测验螺母内；
11.所述放置槽内设置有测验螺母，通过将螺栓固定在测验螺母上，然后对其进行标记位置，在震颤后再次对螺栓与测验螺母连接处进行检测，然后通过两次的位置进行对比，实现螺栓在震颤过程中移位的情况，进而计算得到螺栓的可靠性。
12.在一个或多个实施方式中，所述收纳支撑块上安装有监测探头，用于检测螺栓与测验螺母的连接处，能够将震颤前后的位置信息传输到控制箱上，方便控制箱进行数据计算分析，进而能够得到螺栓的可靠性，所述收纳支撑块上设置有抽拉把手，方便工作人员拉动收纳支撑块，使得收纳支撑块能够带动测验螺母移动，进而方便更换测验螺母。
13.在一个或多个实施方式中，所述支撑底板架与上支撑板之间设置有多个收缩固定套，用于收缩顶推固定杆和为支撑监测块的滑动提供空间，进而使得上支撑板能够升降移动，为螺栓拧紧测验螺母提供条件，多个所述收缩固定套固定于所述支撑底板架上，避免收缩固定套脱落和移位；
14.所述收缩固定套内设置有支撑监测块，用于检测顶推固定杆的伸出长度，从而能够判断螺栓在震颤后移位的情况，进而方便更精确的判断螺栓的可靠性，所述支撑监测块与控制箱电性连接，使支撑监测块检测的数据能够传输到控制箱上，方便控制箱进行计算；
15.所述支撑监测块上固定连接有顶推固定杆，用于顶推上支撑板移动，使得上支撑板能够升高，所述顶推固定杆的另一端与上支撑板固定连接，所述支撑监测块远离顶推固定杆的一面与收缩固定套之间连接有顶推弹簧，为顶推支撑监测块提供动力。
16.在一个或多个实施方式中，所述敲击推杆设于所述震颤收纳箱内的一端固定连接有接触盘，方便旋转敲击块能够更好的推动敲击推杆伸出，所述接触盘与震颤收纳箱之间连接有回拉弹簧，用于推动接触盘，从而能够使得敲击推杆缩回到震颤收纳箱内，方便旋转敲击块的再次推出，实现敲击推杆不停的敲击；
17.所述震颤收纳箱与支撑底板架之间连接有多个支撑柱，用于支撑震颤收纳箱，避免震颤收纳箱晃动或移位，进而不会影响敲击推杆的位置，所述旋转支撑轴的两端与震颤收纳箱之间均连接有固定轴承，用于固定旋转支撑轴，使得旋转支撑轴不会脱落，并且不会影响旋转支撑轴的旋转；
18.所述旋转支撑轴的一端固定连接有震颤电动机，用于带动旋转支撑轴的旋转，为震颤螺栓提供动力，所述震颤电动机的下方设置有固定座，用于支撑震颤电动机，避免震颤电动机出现移动晃动的情况，提高装置的稳定性。
19.在一个或多个实施方式中，所述固定座上设置有控制箱，所述控制箱与监测探头、支撑监测块、震颤电动机电性连接，使控制箱可以控制震颤电动机的启动与关闭和能够收到监测探头和支撑监测块传输的信号。
20.在一个或多个实施方式中，所述控制箱内设置有数据分析系统，所述数据分析系统包括数据参数采集模块、拧紧控制模块、紧固计算分析模块、可靠性分析模块。
21.在一个或多个实施方式中，所述数据参数采集模块用于采集螺栓一端的数据信息，用来比对螺栓震颤后的位置、所述拧紧控制模块用于控制螺栓拧紧装置带动螺栓的转动、所述紧固计算分析模块用于计算螺栓拧紧状态和控制拧紧扭矩大小、所述可靠性分析模块用于比对震颤后螺栓的移动位置，进而判断螺栓的紧固程度，对螺栓的可靠性进行分析。
22.多功能螺栓模拟装配分析系统的使用方法，包括以下步骤：
23.s1、通过控制箱能够控制螺栓拧紧装置来带动螺栓插入到穿插孔内，然后进行旋转。再通过将螺栓拧进测验螺母内，并且通过监测探头对拧紧后螺栓进行位置标记；
24.s2、在螺栓紧固的过程中会向下压动上支撑板，使得上支撑板带动一对侧敲击挡板向下移动。在螺栓紧固后上支撑板会位于收缩固定套的上方，并且通过顶推固定杆推动支撑监测块移动；
25.s3、而在螺栓拧紧后可通过控制箱来启动一对震颤电动机，再通过震颤电动机来带动旋转支撑轴的旋转。而旋转支撑轴又会带动多个旋转敲击块转动，再通过旋转敲击块来推动接触盘移动，使得敲击推杆能够伸出；
26.s4、并且在旋转敲击块继续旋转后会不再推动接触盘和敲击推杆。这时通过回拉弹簧能够推动接触盘，使得敲击推杆能够缩回。进而在旋转敲击块的旋转过程中会持续的推动敲击推杆的伸出。而回拉弹簧又会推动敲击推杆缩回，实现敲击推杆能够不停的撞击上支撑板和侧敲击挡板；
27.s5、通过不停撞击上支撑板和侧敲击挡板，在持续震颤一段时间后控制箱会控制震颤电动机停止。这时通过监测探头则会再次监测螺栓的位置，计算出螺栓的移动距离，进而能够计算出螺栓的可靠性；
28.s6、而螺栓移动后还会使上支撑板能够升高，通过支撑监测块的检测计算，实现对螺栓移动距离的进一步的计算，然后对比监测探头检测的数据，能够更精确的计算出螺栓的可靠性。
29.与现有技术相比，根据本发明通过相应的设置提高螺栓模拟装配效果，从而能够真实体现螺栓在实际使用的状态，并且提高螺栓检测过程中的震颤效果，进而能够准确检测螺栓在使用时的松紧状态，避免效果差的螺栓流入市场。
附图说明
30.图1是根据本发明一实施方式的多功能螺栓模拟装配设备立体图。
31.图2是根据本发明一实施方式的多功能螺栓模拟装配设备剖面图。
32.图3是图2中a处所示结构示意图。
33.图4是根据本发明一实施方式的震颤敲击机构的部分结构剖面图。
34.图5是根据本发明一实施方式的升降支撑机构的部分结构剖面图。
35.图6是根据本发明一实施方式的数据分析系统的模块图。
36.主要附图标记说明：
37.1-支撑底板架，101-固定侧板，102-限位条块，103-收纳支撑块，104-测验螺母，105-监测探头，2-升降支撑机构，201-上支撑板，202-穿插孔，203-侧敲击挡板，204-收缩固定套，205-支撑监测块，206-顶推固定杆，207-顶推弹簧，3-震颤敲击机构，301-震颤收纳箱，302-旋转支撑轴，303-旋转敲击块，304-敲击推杆，305-回拉弹簧，306-接触盘，307-支撑柱，308-固定轴承，309-震颤电动机，310-固定座，4-控制箱。
具体实施方式
38.下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
39.除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
40.如图1至图6所示，根据本发明一实施方式多功能螺栓模拟装配分析系统，包括多功能螺栓模拟装配设备，多功能螺栓模拟装配设备包括：支撑底板架1、升降支撑机构2和震颤敲击机构3。
41.如图1至图2所示，支撑底板架1的两侧均固定有固定侧板101，用于将支撑底板架1固定住，避免支撑底板架1出现移动的情况，进而能够保持螺栓的固定效果。固定侧板101上开凿有一对固定孔，用于将固定侧板101固定起来。支撑底板架1上设置有多个限位条块102，对收纳支撑块103起到限位的作用。避免收纳支撑块103出现晃动或移位的情况，从而能够保障测验螺母104的位置，方便螺栓检测过程中不会受到外界的因数。
42.如图1至图2所示，多个限位条块102上滑动连接有收纳支撑块103，用于支撑测验螺母104，避免测验螺母104移位或脱落。收纳支撑块103上开凿有放置槽，方便测验螺母104的固定，使得测验螺母104不会出现旋转的情况，进而能够保障螺栓能够拧进测验螺母104内。
43.具体地，放置槽内设置有测验螺母104，通过将螺栓固定在测验螺母104上，然后对其进行标记位置。在震颤后再次对螺栓与测验螺母104连接处进行检测。然后通过两次的位置进行对比，实现螺栓在震颤过程中移位的情况，进而计算得到螺栓的可靠性。
44.如图1至图2所示，收纳支撑块103上安装有监测探头105，用于检测螺栓与测验螺母104的连接处，能够将震颤前后的位置信息传输到控制箱4上。方便控制箱4进行数据计算分析，进而能够得到螺栓的可靠性。收纳支撑块103上设置有抽拉把手。方便工作人员拉动收纳支撑块103，使得收纳支撑块103能够带动测验螺母104移动，进而方便更换测验螺母104。
45.如图1至图2所示，升降支撑机构2设于支撑底板架1上，升降支撑机构2包括上支撑板201。上支撑板201上开凿有穿插孔202，用于插入螺栓。通过将螺栓拧进测验螺母104内，然后通过敲击上支撑板201和一对侧敲击挡板203来检测螺栓的紧固效果。上支撑板201的下方固定连接有一对侧敲击挡板203。
46.如图5所示，支撑底板架1与上支撑板201之间设置有多个收缩固定套204，用于收缩顶推固定杆206和为支撑监测块205的滑动提供空间。进而使得上支撑板201能够升降移动，为螺栓拧紧测验螺母104提供条件。多个收缩固定套204固定于支撑底板架1上，避免收缩固定套204脱落和移位。
47.如图5所示，收缩固定套204内设置有支撑监测块205，用于检测顶推固定杆206的伸出长度，从而能够判断螺栓在震颤后移位的情况。进而方便更精确的判断螺栓的可靠性，支撑监测块205与控制箱4电性连接。使支撑监测块205检测的数据能够传输到控制箱4上，方便控制箱4进行计算。
48.其中，支撑监测块205上固定连接有顶推固定杆206，用于顶推上支撑板201移动，使得上支撑板201能够升高。顶推固定杆206的另一端与上支撑板201固定连接。支撑监测块205远离顶推固定杆206的一面与收缩固定套204之间连接有顶推弹簧207，为顶推支撑监测块205提供动力。
49.如图1至图4所示，震颤敲击机构3设于支撑底板架1与上支撑板201之间。震颤敲击机构3包括一对震颤收纳箱301，为旋转敲击块303撞击接触盘306提供空间。震颤收纳箱301内插设有旋转支撑轴302，用于支撑多个旋转敲击块303和带动多个旋转敲击块303旋转。旋转支撑轴302上安装有多个均匀分布的旋转敲击块303，用于撞击在接触盘306上，从而使得敲击推杆304能够向外伸出撞击在上支撑板201和一对侧敲击挡板203上，为震颤螺栓提供条件。旋转支撑轴302的一侧设置有多个敲击推杆304，敲击推杆304贯穿震颤收纳箱301设置。
50.如图3所示，敲击推杆304设于震颤收纳箱301内的一端固定连接有接触盘306，方便旋转敲击块303能够更好的推动敲击推杆304伸出。接触盘306与震颤收纳箱301之间连接有回拉弹簧305，用于推动接触盘306。从而能够使得敲击推杆304缩回到震颤收纳箱301内，方便旋转敲击块303的再次推出，实现敲击推杆304不停的敲击。
51.其中，震颤收纳箱301与支撑底板架1之间连接有多个支撑柱307，用于支撑震颤收纳箱301，避免震颤收纳箱301晃动或移位。进而不会影响敲击推杆304的位置。旋转支撑轴302的两端与震颤收纳箱301之间均连接有固定轴承308。用于固定旋转支撑轴302，使得旋转支撑轴302不会脱落，并且不会影响旋转支撑轴302的旋转。
52.另外，旋转支撑轴302的一端固定连接有震颤电动机309，用于带动旋转支撑轴302的旋转，为震颤螺栓提供动力。震颤电动机309的下方设置有固定座310，用于支撑震颤电动机309，避免震颤电动机309出现移动晃动的情况，提高装置的稳定性。
53.如图1至图6所示，固定座310上设置有控制箱4，控制箱4与监测探头105、支撑监测块205、震颤电动机309电性连接，使控制箱4可以控制震颤电动机309的启动与关闭和能够收到监测探头105和支撑监测块205传输的信号。
54.如图1至图6所示，控制箱4内设置有数据分析系统，数据分析系统包括数据参数采集模块、拧紧控制模块、紧固计算分析模块、可靠性分析模块。
55.如图6所示，数据参数采集模块用于采集螺栓一端的数据信息，用来比对螺栓震颤后的位置、拧紧控制模块用于控制螺栓拧紧装置带动螺栓的转动、紧固计算分析模块用于计算螺栓拧紧状态和控制拧紧扭矩大小、可靠性分析模块用于比对震颤后螺栓的移动位置，进而判断螺栓的紧固程度，对螺栓的可靠性进行分析。
56.多功能螺栓模拟装配分析系统的使用方法，包括以下步骤：
57.s1、通过控制箱4能够控制螺栓拧紧装置来带动螺栓插入到穿插孔202内，然后进行旋转。再通过将螺栓拧进测验螺母104内，并且通过监测探头105对拧紧后螺栓进行位置标记；
58.s2、在螺栓紧固的过程中会向下压动上支撑板201，使得上支撑板201带动一对侧敲击挡板203向下移动。在螺栓紧固后上支撑板201会位于收缩固定套204的上方，并且通过顶推固定杆206推动支撑监测块205移动；
59.s3、而在螺栓拧紧后可通过控制箱4来启动一对震颤电动机309，再通过震颤电动机309来带动旋转支撑轴302的旋转。而旋转支撑轴302又会带动多个旋转敲击块303转动，再通过旋转敲击块303来推动接触盘306移动，使得敲击推杆304能够伸出；
60.s4、并且在旋转敲击块303继续旋转后会不再推动接触盘306和敲击推杆304。这时通过回拉弹簧305能够推动接触盘306，使得敲击推杆304能够缩回。进而在旋转敲击块303
的旋转过程中会持续的推动敲击推杆304的伸出。而回拉弹簧305又会推动敲击推杆304缩回，实现敲击推杆304能够不停的撞击上支撑板201和侧敲击挡板203；
61.s5、通过不停撞击上支撑板201和侧敲击挡板203，在持续震颤一段时间后控制箱4会控制震颤电动机309停止。这时通过监测探头105则会再次监测螺栓的位置，计算出螺栓的移动距离，进而能够计算出螺栓的可靠性；
62.s6、而螺栓移动后还会使上支撑板201能够升高，通过支撑监测块205的检测计算，实现对螺栓移动距离的进一步的计算，然后对比监测探头105检测的数据，能够更精确的计算出螺栓的可靠性。
63.前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

技术特征：
1.多功能螺栓模拟装配分析系统，其特征在于，包括多功能螺栓模拟装配设备，所述多功能螺栓模拟装配设备包括：支撑底板架；升降支撑机构，设于所述支撑底板架上，所述升降支撑机构包括上支撑板，所述上支撑板上开凿有穿插孔，所述上支撑板的下方固定连接有一对侧敲击挡板；震颤敲击机构，设于所述支撑底板架与上支撑板之间，所述震颤敲击机构包括一对震颤收纳箱，所述震颤收纳箱内插设有旋转支撑轴，所述旋转支撑轴上安装有多个均匀分布的旋转敲击块，所述旋转支撑轴的一侧设置有多个敲击推杆，所述敲击推杆贯穿震颤收纳箱设置。2.如权利要求1所述的多功能螺栓模拟装配分析系统，其特征在于，所述支撑底板架的两侧均固定有固定侧板，所述固定侧板上开凿有一对固定孔。3.如权利要求1所述的多功能螺栓模拟装配分析系统，其特征在于，所述支撑底板架上设置有多个限位条块，多个所述限位条块上滑动连接有收纳支撑块，所述收纳支撑块上开凿有放置槽，所述放置槽内设置有测验螺母。4.如权利要求3所述的多功能螺栓模拟装配分析系统，其特征在于，所述收纳支撑块上安装有监测探头，所述收纳支撑块上设置有抽拉把手。5.如权利要求1所述的多功能螺栓模拟装配分析系统，其特征在于，所述支撑底板架与上支撑板之间设置有多个收缩固定套，多个所述收缩固定套固定于所述支撑底板架上，所述收缩固定套内设置有支撑监测块，所述支撑监测块上固定连接有顶推固定杆，所述顶推固定杆的另一端与上支撑板固定连接，所述支撑监测块远离顶推固定杆的一面与收缩固定套之间连接有顶推弹簧。6.如权利要求1所述的多功能螺栓模拟装配分析系统，其特征在于，所述敲击推杆设于所述震颤收纳箱内的一端固定连接有接触盘，所述接触盘与震颤收纳箱之间连接有回拉弹簧，所述震颤收纳箱与支撑底板架之间连接有多个支撑柱，所述旋转支撑轴的两端与震颤收纳箱之间均连接有固定轴承，所述旋转支撑轴的一端固定连接有震颤电动机，所述震颤电动机的下方设置有固定座。7.如权利要求6所述的多功能螺栓模拟装配分析系统，其特征在于，所述固定座上设置有控制箱，所述控制箱与监测探头、支撑监测块、震颤电动机电性连接。8.如权利要求7所述的多功能螺栓模拟装配分析系统，其特征在于，所述控制箱内设置有数据分析系统，所述数据分析系统包括数据参数采集模块、拧紧控制模块、紧固计算分析模块、可靠性分析模块。9.如权利要求8所述的多功能螺栓模拟装配分析系统，其特征在于，所述数据参数采集模块用于采集螺栓一端的数据信息，用来比对震颤后的位置、所述拧紧控制模块用于控制螺栓拧紧装置带动螺栓的转动、所述紧固计算分析模块用于计算螺栓拧紧状态和控制拧紧扭矩大小、所述可靠性分析模块用于比对震颤后螺栓的移动位置，进而判断螺栓的紧固程度，对螺栓的可靠性进行分析。10.一种如权利要求1至9任意一项所述的多功能螺栓模拟装配分析系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、通过控制箱能够控制螺栓拧紧装置来带动螺栓插入到穿插孔内，然后进行旋转，再
通过将螺栓拧进测验螺母内，并且通过监测探头对拧紧后螺栓进行位置标记；s2、在螺栓紧固的过程中会向下压动上支撑板，使得上支撑板带动一对侧敲击挡板向下移动，并且通过顶推固定杆推动支撑监测块移动；s3、在螺栓拧紧后，通过控制箱来启动一对震颤电动机，再通过震颤电动机来带动旋转支撑轴的旋转，而旋转支撑轴带动多个旋转敲击块转动，旋转敲击块来推动接触盘移动；s4、并且旋转敲击块继续旋转后会不再推动接触盘和敲击推杆，通过回拉弹簧来推动接触盘，使得敲击推杆缩回，进而在旋转敲击块的旋转过程中会持续的推动敲击推杆的伸出，回拉弹簧通过推动敲击推杆缩回；s5、通过不停撞击上支撑板和侧敲击挡板，在一段时间后，控制箱会控制震颤电动机停止，这时，通过监测探头则会再次监测螺栓的位置，计算出螺栓的移动距离和螺栓的可靠性；s6、而螺栓移动后还会使上支撑板能够升高，通过支撑监测块的检测计算，对螺栓移动距离的进一步的计算，然后，对比监测探头检测的数据，能够更精确的计算出螺栓的可靠性。

技术总结
本发明公开了多功能螺栓模拟装配分析系统及使用方法，其中，多功能螺栓模拟装配分析系统，包括：多功能螺栓模拟装配设备，多功能螺栓模拟装配设备包括：支撑底板架、升降支撑机构和震颤敲击机构；升降支撑机构包括上支撑板，上支撑板上开凿有穿插孔，上支撑板的下方固定连接有一对侧敲击挡板；震颤敲击机构包括一对震颤收纳箱，震颤收纳箱内插设有旋转支撑轴，旋转支撑轴上安装有多个均匀分布的旋转敲击块，旋转支撑轴的一侧设置有多个敲击推杆。本发明通过相应的设置提高螺栓模拟装配效果，从而能够真实体现螺栓在实际使用的状态，并且提高螺栓检测过程中的震颤效果，进而能够准确检测螺栓在使用时松紧状态。检测螺栓在使用时松紧状态。检测螺栓在使用时松紧状态。


技术研发人员：潘旻忞
受保护的技术使用者：热测测试技术（苏州）有限公司
技术研发日：2023.06.25
技术公布日：2023/9/19