一种用于铁塔的智能新型螺栓的制作方法

1.本发明涉及螺栓技术领域，尤其涉及一种用于铁塔的智能新型螺栓。

背景技术：

2.螺栓在日常生活当中和工业生产制造当中，是少不了的，螺栓也被称为工业之母，对于输电铁塔来说，铁塔上的构件之间一般通过螺栓进行连接。
3.专利号为cn106884845a的中国发明专利：一种用于电力铁塔的防盗螺栓，包括螺钉，在螺钉上螺纹配装有圆柱状螺母，上述技术方案具有固定设施锯不断，拆不动等优点，但是上述技术方案在实际使用时，至少存在以下几点不足：（1）上述螺栓在实际使用的过程中，施工人员在拧紧螺栓时，施工人员通常通过自身的作业经验来判断螺栓是否处于拧紧的状态，由于不同人对于力度的认知和把握不同，所以经常会出现螺栓未拧紧的现象，接头便没有足够的夹紧力将各个部分固定在一起，这可能导致两个零件之间横向滑动，螺栓就会受到不必要的剪切应力，最终可能导致螺栓断裂，影响铁塔的结构强度；（2）铁塔由于外界自然因素的影响会发生微小振动，许多小的“横向”运动导致螺栓连接的两个部分相互运动，同时螺栓头或螺母与被连接件也会产生运动，这些重复的运动会抵消螺栓和被连接件之间的摩擦，最终，振动将导致螺栓的螺纹上“旋转松开”，接头失去夹紧力，但是，传统的螺栓失去夹紧力时不具有预警功能，施工人员无法及时发现螺栓松动的现象。
4.所以，需要设计一种用于铁塔的智能新型螺栓来解决上述问题。

技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于铁塔的智能新型螺栓。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种用于铁塔的智能新型螺栓，包括头部、螺杆与螺母，所述头部的顶面开设有凹槽；所述头部与螺杆之间设置有锁紧机构，所述锁紧机构包括定位组件与锁紧组件；所述头部上设置有锁紧度反馈机构，所述锁紧度反馈机构包括供电组件、数据传输组件、反馈组件与观察组件。
7.作为本发明的一种优选技术方案，所述定位组件包括：定位环，所述定位环套设在螺杆上；若干定位块，各所述定位块均固定连接在定位环的顶面；螺纹槽，所述螺纹槽开设在定位环的内面，所述定位环通过螺纹槽螺纹套接在螺杆上。
8.作为本发明的一种优选技术方案，所述锁紧组件包括：锁紧环，所述锁紧环固定连接在头部的底面；开槽，所述开槽开设在锁紧环的底面；
锁紧块，所述锁紧块活动装配在开槽的内部；限位块，所述限位块固定连接在锁紧块的侧面；限位槽，所述限位槽开设在开槽的内面，所述限位块滑动装配在限位槽的内面；弹片，所述弹片固定连接在开槽的内底面，且弹片与锁紧块之间相互接触。
9.作为本发明的一种优选技术方案，所述供电组件包括：电池仓，所述电池仓固定连接在凹槽的内面；纽扣电池，所述纽扣电池装配在电池仓上。
10.作为本发明的一种优选技术方案，所述数据传输组件包括：定位模块，所述定位模块安装在凹槽的内部；信号接送模块，所述信号接送模块安装在凹槽的内部。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述反馈组件包括：隔板，所述隔板固定连接在凹槽的内面；两个支撑杆，两个所述支撑杆的一端均固定连接在隔板的顶面；导向杆，所述导向杆固定连接在两个支撑杆的另一端；导电滑块，所述导电滑块滑动套设在导向杆上；弹簧，所述弹簧的一端与导向杆相连接，所述弹簧的另一端与导电滑块相连接；侧板，所述侧板固定连接在隔板的顶面；接电片，所述接电片固定连接在侧板的侧面；压电材料，所述压电材料设置在定位环的底面。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述观察组件包括：镜片，所述镜片固定连接在凹槽的槽口处；开口，所述开口开设在镜片上，所述开口的形状与导向杆的形状相互适配；玻璃片，所述玻璃片固定连接在开口的内面；刻度线，所述刻度线设置在玻璃片上；基准线，所述基准线设置在导电滑块上。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述头部与螺母上共同设置有防护机构，所述防护机构包括密封组件与两个防护帽，所述密封组件设置在螺母上。
14.作为本发明的一种优选技术方案，所述密封组件包括：垫片，所述垫片活动套设在螺杆上；环形凹槽，所述环形凹槽开设在垫片上；密封圈，所述密封圈固定连接在环形凹槽的内面。
15.作为本发明的一种优选技术方案，两个所述防护帽分别套设在头部与螺母上，两个所述防护帽的内面均设置有防滑纹。
16.作为本发明的一种优选技术方案，所述螺纹槽的螺纹走向与螺母的螺纹走向相反。
17.作为本发明的一种优选技术方案，所述压电材料采用片环状的压电陶瓷。
18.本发明具有以下有益效果：1、本发明通过设置锁紧机构，当本发明所提出的螺栓受到振动时，定位环与螺母会沿着螺杆上的螺纹左右移动，由于螺纹槽的螺纹走向与螺母的螺纹走向相反，所以螺栓
受到振动时定位环与螺母会同时受到来自铁塔的相反方向的力，使定位环与螺母紧紧压住铁塔，避免定位环与螺母出现松动的现象；2、本发明通过设置锁紧度反馈机构，当螺栓出现松动时，导电滑块与接电片之间会相互分离，信号接送模块会感知电流变化，并向铁塔维保单位发送预警信号，提供相关人员铁塔上的螺栓出现松动的现象，其次，凹槽内的定位模块能够向铁塔维保单位发送松动螺栓的具体位置，便于施工人员对松动的螺栓及时进行紧固处理；3、本发明通过设置观察组件，拧紧螺栓时，施工人员可参照基准线与刻度线的相对位置来判断螺栓的紧固程度，能够保证螺栓对于铁塔的紧固效果，避免出现由于不同人对于力度的认知和把握不同而导致的螺栓未拧紧的现象。
附图说明
19.图1为本发明提出的一种用于铁塔的智能新型螺栓的结构示意图；图2为本发明提出的一种用于铁塔的智能新型螺栓的爆炸结构示意图；图3为本发明提出的一种用于铁塔的智能新型螺栓中定位组件的结构示意图；图4为本发明提出的一种用于铁塔的智能新型螺栓中凹槽内部的结构示意图；图5为本发明提出的一种用于铁塔的智能新型螺栓中反馈组件的结构示意图；图6为本发明提出的一种用于铁塔的智能新型螺栓中锁紧环的结构示意图；图7为本发明提出的一种用于铁塔的智能新型螺栓的a处结构放大图；图8为本发明提出的一种用于铁塔的智能新型螺栓中防护组件的结构示意图。
20.图中：100头部、1001凹槽、200螺杆、300螺母、400锁紧机构、410定位组件、4101定位环、4102定位块、4103螺纹槽、420锁紧组件、4201锁紧环、4202开槽、4203锁紧块、4204限位块、4205限位槽、4206弹片、500锁紧度反馈机构、510供电组件、5101电池仓、5102纽扣电池、520数据传输组件、5201定位模块、5202信号接送模块、530反馈组件、5301隔板、5302支撑杆、5303导向杆、5304导电滑块、5305弹簧、5306侧板、5307接电片、5308压电材料、540观察组件、5401镜片、5402开口、5403玻璃片、5404刻度线、5405基准线、600防护机构、610密封组件、6101垫片、6102环形凹槽、6103密封圈、620防护帽。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对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。
22.参照图1-8，一种用于铁塔的智能新型螺栓，包括头部100、螺杆200与螺母300，头部100的顶面开设有凹槽1001；头部100与螺杆200之间设置有锁紧机构400，锁紧机构400包括定位组件410与锁紧组件420；头部100上设置有锁紧度反馈机构500，锁紧度反馈机构500包括供电组件510、数据传输组件520、反馈组件530与观察组件540。
23.参照图3，定位组件410包括：定位环4101，定位环4101套设在螺杆200上；若干定位块4102，各定位块4102均固定连接在定位环4101的顶面，定位块4102上
设置有斜面；螺纹槽4103，螺纹槽4103开设在定位环4101的内面，定位环4101通过螺纹槽4103螺纹套接在螺杆200上。
24.参照图6-7，锁紧组件420包括：锁紧环4201，锁紧环4201固定连接在头部100的底面；开槽4202，开槽4202开设在锁紧环4201的底面；锁紧块4203，锁紧块4203活动装配在开槽4202的内部；限位块4204，限位块4204固定连接在锁紧块4203的侧面；限位槽4205，限位槽4205开设在开槽4202的内面，限位块4204滑动装配在限位槽4205的内面，限位块4204与限位槽4205对锁紧块4206的移动起到限位和导向的作用；弹片4206，弹片4206固定连接在开槽4202的内底面，且弹片4206与锁紧块4203之间相互接触，弹片4206为长条状的薄铁片制成，弹片4206具有一定的弹性，使锁紧块4203始终具有下移的趋势。
25.参照图4，供电组件510包括：电池仓5101，电池仓5101固定连接在凹槽1001的内面；纽扣电池5102，纽扣电池5102装配在电池仓5101上，纽扣电池5102用于为本发明所提出的螺栓中各个电子器件供电，具体的，纽扣电池5102与电子器件之间的电路连接方式不作为本技术方案的创新部分，图中并未示出，在此也不做过多赘述。
26.参照图4，数据传输组件520包括：定位模块5201，定位模块5201安装在凹槽1001的内部；信号接送模块5202，信号接送模块5202安装在凹槽1001的内部，定位模块5201与信号接送模块5202的具体结构与工作原理不作为本技术方案的创新部分，图中并未示出，在此也不做过多赘述。
27.参照图5，反馈组件530包括：隔板5301，隔板5301固定连接在凹槽1001的内面；两个支撑杆5302，两个支撑杆5302的一端均固定连接在隔板5301的顶面；导向杆5303，导向杆5303固定连接在两个支撑杆5302的另一端，导向杆5303采用绝缘材料制成；导电滑块5304，导电滑块5304滑动套设在导向杆5303上，导电滑块5304的截面呈环形结构；弹簧5305，弹簧5305的一端与导向杆5303相连接，弹簧5305的另一端与导电滑块5304相连接；侧板5306，侧板5306固定连接在隔板5301的顶面；接电片5307，接电片5307固定连接在侧板5306的侧面；压电材料5308，压电材料5308设置在定位环4101的底面。
28.参照图4，观察组件540包括：镜片5401，镜片5401固定连接在凹槽1001的槽口处，镜片5401可通过胶粘的方式固定在凹槽1001的内面；开口5402，开口5402开设在镜片5401上，开口5402的形状与导向杆5303的形状相
互适配；玻璃片5403，玻璃片5403固定连接在开口5402的内面；刻度线5404，刻度线5404设置在玻璃片5403上；基准线5405，基准线5404设置在导电滑块5304上，通过设置刻度线5404与基准线5405，施工人员可参照基准线5405与刻度线5404的相对位置来判断螺栓的紧固程度，能够保证螺栓对于铁塔的紧固效果。
29.参照图2，头部100与螺母300上共同设置有防护机构600，防护机构600包括密封组件610与两个防护帽620，密封组件610设置在螺母300上。
30.参照图8，密封组件610包括：垫片6101，垫片6101活动套设在螺杆200上；环形凹槽6102，环形凹槽6102开设在垫片6101上；密封圈6103，密封圈6103固定连接在环形凹槽6102的内面，密封圈6103不仅能够提高垫片6102与铁塔之间的摩擦力，提高螺栓的紧固程度，而且还能够提高垫片6101与铁塔之间的密封性能，防止雨水进入铁塔上的孔位内，对螺杆200起到保护作用。
31.参照图1，两个防护帽620分别套设在头部100与螺母300上，两个防护帽620的内面均设置有防滑纹，通过设置防滑纹，能够提高防护帽620的防滑性能，避免防护帽620从头部100与螺母300上脱落。
32.参照图3，螺纹槽4103的螺纹走向与螺母300的螺纹走向相反，如此设置使得螺栓受到振动时定位环4101与螺母300会同时受到来自铁塔的相反方向的力，使定位环4101与螺母300紧紧压住铁塔，避免定位环4101与螺母300出现松动的现象。
33.参照图2，压电材料5308采用片环状的压电陶瓷，压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料-压电效应，压电陶瓷除具有压电性外，还具有介电性、弹性等。
34.本发明的具体工作原理如下：施工人员首先把定位环4101套设在螺杆200上，并转动定位环4101，使定位环4101朝向头部100的方向发生移动，直至定位环4101与锁紧环4201相互靠近，在这个过程中，锁紧环4201会压紧定位环4101，定位环4101上设置有若干截面呈直角三角形结构的定位块4102，当定位环4101与锁紧环4201发生相对转动时，若干定位环4102会依次对锁紧块4203的斜面部分进行挤压，当锁紧块4203移动到与定位块4102相互啮合的位置时，锁紧块4203会在弹片4206的弹力作用下从开槽4202内弹出，并卡入相邻的两个定位块4102之间接着把螺杆200穿入铁塔上的孔位内，此时锁紧块4203的平整面能够与对应定位块4102的平整面相互贴合，避免定位环4101与锁紧环4201之间发生反转，对头部100起到单向锁止的作用，最后施工人员把垫片6101套设在螺杆200远离头部100的一端，并把螺母300旋紧在螺杆200上，安装完成后，当本发明所提出的螺栓受到振动时，定位环4101与螺母300会沿着螺杆200上的螺纹左右移动，由于螺纹槽4103的螺纹走向与螺母300的螺纹走向相反，所以螺栓受到振动时定位环4101与螺母300会同时受到来自铁塔的相反方向的力，使定位环4101与螺母300紧紧压住铁塔，避免定位环4101与螺母300出现松动的现象。
35.当螺母300旋紧到与铁塔相贴合的位置时，施工人员使用扳手等工具转动头部100，使螺杆200与螺母300之间发生相对转动，并使头部100压紧铁塔，头部100压紧铁塔时，
定位环4101会对压电材料5308进行挤压，压电材料5308是受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料，具体的，当压电材料5308受到外力作用发生形变时，晶胞中正负离子的相对位移使正负电荷中心不再重合，导致晶体发生宏观极化，而晶体表面电荷面密度等于极化强度在表面法向上的投影，所以压电材料5308受压力作用形变时两端面会出现异号电荷，当压电材料5308受到挤压时，压电材料5308与弹簧5305之间会形成闭合电路回路，使得电流流经弹簧5305，弹簧5305的每一个圈都可以看做一个线圈，当有电流通过的时候每一个线圈都会产生磁场，相当于一个个小磁针，这些磁针正好是正极对负极，互相吸引，因此弹簧5305通电时会收缩，并带动导电滑块5304在导向杆5303上发生滑动，当螺栓处于完全锁紧状态时，压电材料5308会获得最大的压力量，通过弹簧5305的电流大小处于最大状态，此时导电滑块5304恰好能够与接电片5307相互接触。
36.基于上述过程，在螺栓使用的过程中，当头部100与螺母300之间出现松动现象时，定位环4101对于压电材料5308的挤压力会减小，使得通过弹簧5305的电流大小减小，进而使弹簧5305的收缩量减小，此时导电滑块5304会朝向远离接电片5307的方向发生移动，并与接电片5307之间相互分离，当导电滑块5304与接电片5307之间相互分离时，信号接送模块5202会感知电流变化，并向铁塔维保单位发送预警信号，提供相关人员铁塔上的螺栓出现松动的现象，其次，凹槽1001内的定位模块5201能够向铁塔维保单位发送松动螺栓的具体位置，便于施工人员对松动的螺栓及时进行紧固处理。
37.头部100上还设置有观察组件540，施工人员在拧紧头部100时，参照上述工作原理，导电滑块5304会朝向接电片5307的方向发生移动，当导电滑块5304与接电片5307相互接触时，导电滑块5304上的基准线5405能够与刻度线5404的边缘位置相对齐，如此，施工人员可参照基准线5405与刻度线5404的相对位置来判断螺栓的紧固程度，能够保证螺栓对于铁塔的紧固效果。
38.头部100与螺母300上还共同设置有防护组件600，垫片6101上设置有密封圈6103，当螺母300把垫片6101压紧在铁塔上时，密封圈6103能够紧密的与铁塔之间相互贴合，密封圈6103不仅能够提高垫片6102与铁塔之间的摩擦力，提高螺栓的紧固程度，而且还能够提高垫片6101与铁塔之间的密封性能，防止雨水进入铁塔上的孔位内，对螺杆200起到保护作用，安装好螺栓后，施工人员把两个防护帽620分别套设在头部100与螺母300上，防护帽620能够对头部100与螺母300起到保护作用，减小头部100与螺母300的受腐蚀速率，延长螺栓整体的使用寿命。
39.凹槽1001的内部设置有纽扣电池5102，纽扣电池5102用于为本发明所提出的螺栓中各个电子器件供电，具体的，纽扣电池5102与电子器件之间的电路连接方式不作为本技术方案的创新部分，图中并未示出，在此也不做过多赘述。
40.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种用于铁塔的智能新型螺栓，包括头部（100）、螺杆（200）与螺母（300），其特征在于，所述头部（100）的顶面开设有凹槽（1001）；所述头部（100）与螺杆（200）之间设置有锁紧机构（400），所述锁紧机构（400）包括定位组件（410）与锁紧组件（420）；所述头部（100）上设置有锁紧度反馈机构（500），所述锁紧度反馈机构（500）包括供电组件（510）、数据传输组件（520）、反馈组件（530）与观察组件（540）。2.根据权利要求1所述的一种用于铁塔的智能新型螺栓，其特征在于，所述定位组件（410）包括：定位环（4101），所述定位环（4101）套设在螺杆（200）上；若干定位块（4102），各所述定位块（4102）均固定连接在定位环（4101）的顶面；螺纹槽（4103），所述螺纹槽（4103）开设在定位环（4101）的内面，所述定位环（4101）通过螺纹槽（4103）螺纹套接在螺杆（200）上。3.根据权利要求1所述的一种用于铁塔的智能新型螺栓，其特征在于，所述锁紧组件（420）包括：锁紧环（4201），所述锁紧环（4201）固定连接在头部（100）的底面；开槽（4202），所述开槽（4202）开设在锁紧环（4201）的底面；锁紧块（4203），所述锁紧块（4203）活动装配在开槽（4202）的内部；限位块（4204），所述限位块（4204）固定连接在锁紧块（4203）的侧面；限位槽（4205），所述限位槽（4205）开设在开槽（4202）的内面，所述限位块（4204）滑动装配在限位槽（4205）的内面；弹片（4206），所述弹片（4206）固定连接在开槽（4202）的内底面，且弹片（4206）与锁紧块（4203）之间相互接触。4.根据权利要求1所述的一种用于铁塔的智能新型螺栓，其特征在于，所述供电组件（510）包括：电池仓（5101），所述电池仓（5101）固定连接在凹槽（1001）的内面；纽扣电池（5102），所述纽扣电池（5102）装配在电池仓（5101）上。5.根据权利要求1所述的一种用于铁塔的智能新型螺栓，其特征在于，所述数据传输组件（520）包括：定位模块（5201），所述定位模块（5201）安装在凹槽（1001）的内部；信号接送模块（5202），所述信号接送模块（5202）安装在凹槽（1001）的内部。6.根据权利要求1所述的一种用于铁塔的智能新型螺栓，其特征在于，所述反馈组件（530）包括：隔板（5301），所述隔板（5301）固定连接在凹槽（1001）的内面；两个支撑杆（5302），两个所述支撑杆（5302）的一端均固定连接在隔板（5301）的顶面；导向杆（5303），所述导向杆（5303）固定连接在两个支撑杆（5302）的另一端；导电滑块（5304），所述导电滑块（5304）滑动套设在导向杆（5303）上；弹簧（5305），所述弹簧（5305）的一端与导向杆（5303）相连接，所述弹簧（5305）的另一端与导电滑块（5304）相连接；侧板（5306），所述侧板（5306）固定连接在隔板（5301）的顶面；
接电片（5307），所述接电片（5307）固定连接在侧板（5306）的侧面；压电材料（5308），所述压电材料（5308）设置在定位环（4101）的底面。7.根据权利要求6所述的一种用于铁塔的智能新型螺栓，其特征在于，所述观察组件（540）包括：镜片（5401），所述镜片（5401）固定连接在凹槽（1001）的槽口处；开口（5402），所述开口（5402）开设在镜片（5401）上，所述开口（5402）的形状与导向杆（5303）的形状相互适配；玻璃片（5403），所述玻璃片（5403）固定连接在开口（5402）的内面；刻度线（5404），所述刻度线（5404）设置在玻璃片（5403）上；基准线（5405），所述基准线（5404）设置在导电滑块（5304）上。8.根据权利要求1所述的一种用于铁塔的智能新型螺栓，其特征在于，所述头部（100）与螺母（300）上共同设置有防护机构（600），所述防护机构（600）包括密封组件（610）与两个防护帽（620），所述密封组件（610）设置在螺母（300）上。9.根据权利要求8所述的一种用于铁塔的智能新型螺栓，其特征在于，所述密封组件（610）包括：垫片（6101），所述垫片（6101）活动套设在螺杆（200）上；环形凹槽（6102），所述环形凹槽（6102）开设在垫片（6101）上；密封圈（6103），所述密封圈（6103）固定连接在环形凹槽（6102）的内面。10.根据权利要求8所述的一种用于铁塔的智能新型螺栓，其特征在于，两个所述防护帽（620）分别套设在头部（100）与螺母（300）上，两个所述防护帽（620）的内面均设置有防滑纹。11.根据权利要求2所述的一种用于铁塔的智能新型螺栓，其特征在于，所述螺纹槽（4103）的螺纹走向与螺母（300）的螺纹走向相反。12.根据权利要求6所述的一种用于铁塔的智能新型螺栓，其特征在于，所述压电材料（5308）采用片环状的压电陶瓷。

技术总结

本发明涉及螺栓技术领域，并公开了一种用于铁塔的智能新型螺栓，包括头部、螺杆与螺母，所述头部的顶面开设有凹槽；所述头部与螺杆之间设置有锁紧机构，所述锁紧机构包括定位组件与锁紧组件；所述头部上设置有锁紧度反馈机构，所述锁紧度反馈机构包括供电组件、数据传输组件、反馈组件与观察组件。本发明所提出的螺栓取代了传统的螺栓结构，当螺栓出现松动时，信号接送模块会感知电流变化，并向铁塔维保单位发送预警信号，提供相关人员铁塔上的螺栓出现松动的现象，其次，凹槽内的定位模块能够向铁塔维保单位发送松动螺栓的具体位置，便于施工人员对松动的螺栓及时进行紧固处理。于施工人员对松动的螺栓及时进行紧固处理。于施工人员对松动的螺栓及时进行紧固处理。