一种可实时监测张紧力的螺栓的制作方法

1.本发明涉及紧固件相关技术领域，具体为一种可实时监测张紧力的螺栓。


背景技术：

2.螺栓一般由螺母和带有螺纹的螺杆组成，是一种常见的紧固件，根据螺母的头部形状能够分为六角头、圆头、方头、沉头等，多用于电子产品、工程、建筑等；
3.在用于工程和建筑，如桥梁、工厂设备、游乐设施时，需采用大型螺栓对装置或结构进行固定或紧固连接，然而，大型螺栓的使用大多进行过精密计算，螺栓产生松动后容易影响设备运转和使用或者影响建筑的稳定性；
4.现有的螺栓，如公共号：cn111692180b的一种防脱落螺栓，虽通过多种结构使螺栓难以产生脱落，稳定性更强，但在机械运转或建筑震动时，螺栓内张紧力会产生变化，导至螺栓依旧有几率产生松动，而现有的螺栓无法实时检测螺栓的张紧力，无法监测到螺栓是否产生松动，为解决上述提到的问题，现提供一种可实时监测张紧力的螺栓。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种可实时监测张紧力的螺栓，以解决上述背景技术中提出现有的螺栓无法实时监测螺栓的张紧力，无法监测到螺栓是否产生松动的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可实时监测张紧力的螺栓，包括螺栓的螺帽和螺杆，螺帽固定连接在螺杆的上端，螺帽和螺杆设置有监测机构，监测机构包括导光柱、色管、第一弹性件和导光条，导光柱设置为透明钢化玻璃，色管设置为多色半透明管，第一弹性件设置为弹簧，导光条设置为导光纤维，螺帽和螺杆开设有相互连通的通孔，色管固定套接在导光柱的外侧壁，导光条固定安装在螺帽和螺杆内，导光条的上端从螺帽上端露出，导光条的下端位于螺杆通孔侧壁露出，色管滑动安装在螺杆的通孔内，第一弹性件固定安装在通孔内，第一弹性件套接在导光柱的外侧壁，且第一弹性件固定连接在色管的上端，螺帽的上端转动安装有色盘，色盘与色管具有色彩一致，螺帽的上端设置有用于指示色盘色彩的定位指针，在螺栓旋紧在螺孔内时，导光柱和色管的下端接触螺孔的孔底，持续转动螺栓使色管在螺杆的孔洞内向上移动，完成安装后，通过手电筒往螺帽的孔洞内打入白光，光线射入导光柱后透过色管后改变颜色，随后变色光通过导光条在螺帽上端进行显示，转动色盘使导光条显示的颜色与定位指针对齐，监测时，再次用手电筒往螺帽的孔洞内打光，导光条发出的颜色与定位指针指向色盘的颜色一致，即表示螺栓紧固。
7.在进一步的实施例中，螺杆的外侧壁转动套接有垫片，螺帽的通孔内固定安装有透明的导光杆，通过导光杆封闭螺帽和螺杆的通孔。
8.在进一步的实施例中，导光柱和色管的下端转动安装有转动块，通过转动块方便导光柱和色管在螺孔内转动。
9.在进一步的实施例中，色管的上端固定连接有用于对色管进行限位的限位管，且限位管固定套接在导光柱的外侧壁，限位管的外侧壁设置有凸起，螺杆的通孔内壁开设有
与凸起匹配的凹槽，通过限位管对色管的滑动进行限位。
10.在进一步的实施例中，定位指针滑动安装在螺帽的上端，色盘的外侧壁开设有与定位指针匹配的卡槽，卡槽以色盘中轴线为圆心呈环形阵列开设在色盘的外侧壁，通过滑动定位指针使定位指针的一端卡合在色盘的卡槽内，进而固定色盘。
11.在进一步的实施例中，定位指针的下端设置有拨动机构，拨动机构包括滑动板和第二弹性件，滑动板固定连接在定位指针的下端，螺帽的上端开设有与定位指针匹配的滑槽，第二弹性件固定安装在滑槽内，且第二弹性件的一端固定连接在滑动板的一侧，通过拨动机构方便拨动定位指针。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
13.本发明为一种可实时监测张紧力的螺栓，在螺栓旋紧在螺孔内时，导光柱和色管的下端接触螺孔的孔底，持续转动螺栓使色管在螺杆的孔洞内向上移动，完成安装后，通过手电筒往螺帽的孔洞内打入白光，光线射入导光柱后透过色管后改变颜色，随后变色光通过导光条在螺帽上端进行显示，转动色盘使导光条显示的颜色与定位指针对齐，监测时，再次用手电筒往螺帽的孔洞内打光，导光条发出的颜色与定位指针指向色盘的颜色一致，即表示螺栓紧固，解决了现有的螺栓无法实时监测螺栓的张紧力，无法监测到螺栓是否产生松动的问题。
附图说明
14.图1为本发明实施例的螺栓整体结构示意图；
15.图2为本发明实施例的图1中a处放大图；
16.图3为本发明实施例的螺栓剖视图；
17.图4为本发明实施例的图3中b处放大图；
18.图5为本发明实施例的图3中c处放大图；
19.图6为本发明实施例的色管剖视图；
20.图7为本发明实施例的定位指针和拨动机构结构示意图。
21.图中：1、螺帽；11、导光杆；2、螺杆；3、监测机构；31、导光柱；311、转动块；312、限位管；32、色管；33、第一弹性件；34、导光条；4、色盘；5、定位指针；6、拨动机构；61、滑动板；62、第二弹性件；7、垫片。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.实施例一
24.请参阅图1-6，本实施例提供了一种可实时监测张紧力的螺栓，包括螺栓的螺帽1和螺杆2。
25.具体的，螺杆2的外侧壁滑动套接有垫片7，通过垫片7增加螺栓与连接物的接触面积，增加摩擦，防止螺栓轻易地出现松动。
26.螺帽1和螺杆2通过浇筑的方式一体化制造，通过一体化制造使螺帽1和螺杆2的连接更加紧密，增加了螺栓的结构强度，防止螺帽1和螺杆2的连接处出现断裂分离。
27.螺栓用于安装在螺孔内，通过转动螺帽1即可带动螺杆2螺纹连接在螺孔中，在旋紧螺栓后需保持螺杆2的张紧度，使螺杆2稳定紧固在螺孔内，保持装置或建筑的稳定性，因此，螺栓设置有监测机构3。
28.具体的，监测机构3包括导光柱31、色管32、第一弹性件33和导光条34，螺帽1和螺杆2均开设有通孔，螺帽1和螺杆2的通孔上下对齐、相互连通。
29.其中，色管32设置为多色半透明管，采用钢化玻璃材质，当然，不限定于钢化玻璃，还可采用亚克力材质，色管32的颜色从上往下变化，呈彩虹色彩过渡，使色管32每个水平面的色彩均不相同。
30.导光柱31设置为透明钢化玻璃，同样的，导光柱31不限定于钢化玻璃，也可以采用透明亚克力材质，如图3所示，色管32固定套接在导光柱31的外侧壁下方，色管32滑动安装在螺杆2的通孔内，且色管32能从螺杆2的下端伸出。
31.导光条34设置为导光纤维材质，改材质多用于网络光纤,导光条34固定安装在螺栓内，且导光条34的一端在螺杆2的通孔内侧壁露出，另一端在螺帽1的上端露出，从导光条34的一端打光，导光条34的另一端会发出亮眼的光芒。
32.第一弹性件33设置为弹簧，第一弹性件33活动套接在导光柱31的外侧壁上，第一弹性件33的下端固定连接在色管32的上端，第一弹性件33的上端固定连接在螺帽1的下端，通过第一弹性件33对导光柱31和色管32提供向下的弹力。
33.螺帽1的上端以螺帽1的通孔为圆心转动安装有色盘4，色盘4的上端设置为彩色，色盘4的彩色与色管32的彩色一致，同样以彩虹颜色排布过渡，彩色以螺帽1的通孔为圆心分散。
34.螺帽1的上端固定连接有定位指针5，定位指针5的尖端指向色盘4的侧边，使用时，将螺杆2螺纹连接在螺孔中，旋紧的过程中导光柱31和色管32的下端接触到螺孔的孔内底部，持续旋转螺杆2后，导光柱31和色管32滑动收缩至螺杆2的通孔内，此时，第一弹性件33产生收缩。
35.在螺栓旋紧，安装完成后，用手电筒贴合螺帽1的上端，开启手电筒后即可往螺帽1的通孔内打入白光，光线通过通孔进入螺杆2的通孔中，白色的光线随后通过导光柱31散射在色管32上，使色管32发出彩色的光芒，此时导光条34的一端贴合色管32的侧壁，将贴合色管32的色彩导至导光条34的上端，在螺帽1的上方进行显示，根据导光条34上端显示的色彩转动色盘4，使色盘4上端与导光条34上端显示出的色彩一致的位置转动至定位指针5处进行指示。
36.色盘4转动后，色盘4的底面与螺帽1的上端提供相互作用，进而形成色盘4转动的阻尼，通过色盘4的阻尼力防止色盘4转动。
37.监测螺栓张紧力、监测螺栓松紧程度时，用手电筒发光点贴合螺帽1的通孔，光线通过导光柱31和色管32，在导光条34上端显示出具有颜色的光芒，此时导光条34上端显示的光芒与定位指针5指向色盘4的色彩不同时，即表示螺栓的张紧力产生变化，螺栓产生了松动，反之，导光条34上端显示的光芒与定位指针5指向色盘4的色彩相同时，即表示螺栓没有产生松动，张紧力没有产生变化。
38.如图2所示，螺帽1的通孔内固定插接有导光杆11，导光杆11设置为透明钢化玻璃材质，通过导光杆11封闭螺帽1的通孔，防止灰尘脏污进入螺帽1内，同时，不会影响光线的打入。
39.螺帽1与螺杆2的通孔内侧壁采用反光材质，方便光线的进入。
40.在螺栓转动旋紧时，导光柱31和色管32接触螺纹孔内底部的同时也会随之转动，进而磨损导光柱31和色管32，因此导光柱31和色管32的下端转动安装有转动块311，在导光柱31和色管32移动朝向螺纹孔内底部时，转动块311接触螺纹孔内底部，进而防止导光柱31和色管32产生转动磨损。
41.在螺栓安装完毕时，第一弹性件33依旧对导光柱31和色管32提供向下弹力，根据力的作用是相互的，力的方向相反的原理，第一弹性件33同时对螺帽1施加向上的弹力，进而通过第一弹性件33防止螺栓产生松动。
42.在色管32向下移动时，色管32会从螺杆2的通孔下端滑出，因此，色管32的上端固定连接有限位管312。
43.具体的，限位管312的外侧壁固定连接有凸起，螺杆2的通孔内侧壁开设有凹槽，限位管312的凸起滑动安装在凹槽内，通过限位管312的凸起在凹槽内滑动，对限位管312进行限位，即对导光柱31和色管32进行限位，防止导光柱31和色管32从螺栓下端脱离，同时，通过限位管312对导光柱31和色管32进行限位时，保持导光条34的下端与色管32的外侧壁贴合。
44.实施例二
45.请参阅图3、图5和图7，与实施例1的不同之处在于：
46.定位指针5滑动安装在螺帽1的上端，色盘4的侧边开设有多个卡槽，多个卡槽以色盘4的中轴线为圆心呈环形阵列均匀排布，定位指针5的一端能卡合固定在色盘4的卡槽内。
47.如图3所示，定位指针5的下端设置有拨动机构6，其中，拨动机构6包括滑动板61和第二弹性件62，螺帽1的上端开设有滑槽，滑动板61滑动安装在滑槽的内部，且定位指针5固定连接在滑动板61的上端。
48.第二弹性件62设置为弹簧，当然，第二弹性件62不限定于弹簧，还可设置为金属弹片，通过第二弹性件62对滑动板61施加朝向色盘4方向的弹力，即对定位指针5施加弹力，使定位指针5的尖端移动插接在色盘4的卡槽内，进而在定位指针5定位色盘4颜色位置的同时固定色盘4，防止色盘4转动。
49.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种可实时监测张紧力的螺栓，包括螺栓的螺帽(1)和螺杆(2)，螺帽(1)固定连接在螺杆(2)的上端，其特征在于：所述螺帽(1)和螺杆(2)设置有监测机构(3)；所述监测机构(3)包括导光柱(31)、色管(32)、第一弹性件(33)和导光条(34)，所述导光柱(31)设置为透明钢化玻璃，所述色管(32)设置为多色半透明管，所述第一弹性件(33)设置为弹簧，所述导光条(34)设置为导光纤维；所述螺帽(1)和螺杆(2)开设有相互连通的通孔，所述色管(32)固定套接在导光柱(31)的外侧壁，所述导光条(34)固定安装在螺帽(1)和螺杆(2)内，所述导光条(34)的上端从螺帽(1)上端露出，所述导光条(34)的下端位于螺杆(2)通孔侧壁露出，所述色管(32)滑动安装在螺杆(2)的通孔内，所述第一弹性件(33)固定安装在通孔内，所述第一弹性件(33)套接在导光柱(31)的外侧壁，且第一弹性件(33)固定连接在色管(32)的上端；所述螺帽(1)的上端转动安装有色盘(4)，所述色盘(4)与色管(32)具有色彩一致，所述螺帽(1)的上端设置有用于指示色盘(4)色彩的定位指针(5)。2.根据权利要求1所述的一种可实时监测张紧力的螺栓，其特征在于：所述螺杆(2)的外侧壁转动套接有垫片(7)，所述螺帽(1)的通孔内固定安装有透明的导光杆(11)。3.根据权利要求1所述的一种可实时监测张紧力的螺栓，其特征在于：所述导光柱(31)和色管(32)的下端转动安装有转动块(311)。4.根据权利要求3所述的一种可实时监测张紧力的螺栓，其特征在于：所述色管(32)的上端固定连接有用于对色管(32)进行限位的限位管(312)，且限位管(312)固定套接在导光柱(31)的外侧壁，所述限位管(312)的外侧壁设置有凸起，所述螺杆(2)的通孔内壁开设有与凸起匹配的凹槽。5.根据权利要求1所述的一种可实时监测张紧力的螺栓，其特征在于：所述定位指针(5)滑动安装在螺帽(1)的上端，所述色盘(4)的外侧壁开设有与定位指针(5)匹配的卡槽，所述卡槽以色盘(4)中轴线为圆心呈环形阵列开设在色盘(4)的外侧壁。6.根据权利要求5所述的一种可实时监测张紧力的螺栓，其特征在于：所述定位指针(5)的下端设置有用于复位定位指针(5)的拨动机构(6)。7.根据权利要求6所述的一种可实时监测张紧力的螺栓，其特征在于：所述拨动机构(6)包括滑动板(61)和第二弹性件(62)，所述滑动板(61)固定连接在定位指针(5)的下端，所述螺帽(1)的上端开设有与定位指针(5)匹配的滑槽，所述第二弹性件(62)固定安装在滑槽内，且第二弹性件(62)的一端固定连接在滑动板(61)的一侧。8.根据权利要求6所述的一种可实时监测张紧力的螺栓，其特征在于：所述色管(32)的颜色设置为彩虹状由上往下过度分布。9.根据权利要求6所述的一种可实时监测张紧力的螺栓，其特征在于：所述色盘(4)的颜色设置为彩虹状呈扇形过度分布。

技术总结
本发明公开了一种可实时监测张紧力的螺栓，涉及紧固件相关技术领域，包括螺帽和螺杆，螺帽和螺杆设置有监测机构，监测机构包括导光柱、色管、第一弹性件和导光条，螺帽安装有色盘，螺帽设置有定位指针，在螺栓旋紧时，导光柱和色管的下端接触螺孔孔底，持续转动螺栓使色管在孔洞内向上移动，完成安装后，通过手电筒往螺帽的孔洞内打光，射入导光柱后透过色管改变颜色，变色光通过导光条在螺帽上端进行显示，转动色盘使导光条显示的颜色与定位指针对齐，监测时，再次用手电筒往螺帽的孔洞内打光，导光条发出的颜色与定位指针指向色盘的颜色一致，即表示螺栓紧固，解决了现有的螺栓无法实时监测螺栓的张紧力，无法监测到螺栓是否产生松动的问题。生松动的问题。生松动的问题。


技术研发人员：李佩玉 赵宁 程胜 马浩洁 杨明明 王亮亮 代贝贝 侯永超 张霞 刘雷
受保护的技术使用者：国网安徽省电力有限公司界首市供电公司
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/9/20