本發明涉及硬度檢測，具體涉及一種緊固件的布氏硬度檢測裝置及方法。

背景技術：

1、在風力發電和火力發電設備中，緊固件的性能降低和斷裂問題頻發，這對機組的穩定運行構成了嚴重威脅。

2、硬度作為評價力學性能的重要指標，緊固件的現場檢驗通常采用里氏硬度計進行。

3、然而，里氏硬度檢驗方法存在以下問題，一方面，里氏硬度值需要轉化為布氏硬度值以供進一步分析，這一轉化過程易于導致檢測結果的準確性下降；另一方面，里氏硬度計難以對小尺寸、小質量的緊固件進行有效檢驗，影響使用。

4、而布氏硬度檢驗雖然具有測量精度高、數值準確、壓痕面積大等多項優點，但是目前的布氏硬度檢驗受限于試件尺寸和檢驗儀器，現場檢驗時，僅能夠對大型緊固件開展檢驗，具有一定的局限性，影響使用。

技術實現思路

1、有鑒于此，本發明提供了一種緊固件的布氏硬度檢測裝置及方法，以解決現場檢驗時，難以直接測定小尺寸緊固件的布氏硬度的問題。

2、第一方面，本發明提供了一種緊固件的布氏硬度檢測裝置，包括：壓頭，適于對緊固件加載壓力；壓痕采集裝置，適于采集所述緊固件表面的壓痕信息；夾具，具有限位槽，所述限位槽具有中位槽體所述中位槽體的槽底銜接有底位槽體，開口處銜接有上位槽體；所述中位槽體與上位槽體的形狀為雙v型槽，且上位槽體的開口角度大于中位槽體的開口角度；所述底位槽體的形狀為環形槽；升降機構，具有驅動件與可移動的支臂，所述支臂處設有插槽；壓力感應裝置，設于所述插槽上部，所述壓力感應裝置與壓力控制裝置電連接；壓力控制裝置，設于所述支臂，壓力控制裝置與所述驅動件電連接；其中，所述壓頭可拆式插接于插槽，并與所述壓力感應裝置相配合；或者，所述壓痕采集裝置可拆式插接于插槽。

3、在一種可選的實施方式中，所述中位槽體向外敞開設置，所述中位槽體的敞開口處與上位槽體相接且連續設置；所述上位槽體自與中位槽體的連接處向外敞開設置；所述底位槽體的截面形狀為半圓形。

4、在一種可選的實施方式中，所述插槽的開口與所述限位槽的槽口相對設置。

5、在一種可選的實施方式中，所述上位槽體的開口角度為a1，其中：145度≤a1≤155度；所述中位槽體的開口角度為a2，其中：55度≤a1≤65度。

6、在一種可選的實施方式中，所述升降機構還具有螺桿，所述支臂處設有螺孔，所述螺孔穿接于所述螺桿處，并與所述螺桿處的螺紋配合；所述螺桿與驅動件連接，所述驅動件適于驅使螺桿轉動，所述螺桿轉動以帶動所述支臂上下移動。

7、在一種可選的實施方式中，還包括，基座，所述夾具及升降機構均設于所述基座處；所述升降機構還具有殼體，所述殼體與基座相接，所述螺桿的部分桿體設于殼體內部；所述殼體處開設有條孔，所述支臂穿過所述條孔伸出，且所述條孔沿所述螺桿的軸向延伸設置；所述螺桿與所述基座可轉動式連接。

8、第二方面，本發明還提供了一種緊固件的布氏硬度檢測方法，適用于如上述任意一項所述的緊固件的布氏硬度檢測裝置，包括：s1：對待檢測的緊固件進行預處理；s2：將所述緊固件置于夾具的限位槽內，所述緊固件與所述限位槽的內壁面抵接以固定；其中，所述限位槽由底位槽體、中位槽體及上位槽體依次銜接構成，以適應所述緊固件的尺寸；s3：在插槽內安裝壓頭，驅動件控制支臂下移，壓頭下壓，在所述緊固件表面獲得壓痕；s4：拆下所述壓頭，在所述插槽內安裝壓痕采集裝置，所述壓痕采集裝置采集壓痕信息；s5：壓痕分析裝置基于所述壓痕信息，獲得緊固件的布氏硬度值。

9、在一種可選的實施方式中，步驟s3還包括，s31：所述壓頭下移，直至與所述緊固件的待檢部位相接觸；s32：借助所述驅動件及壓力控制裝置，控制所述壓頭向緊固件施加壓力；待所述壓頭施加至緊固件的壓力達到預定應力時，保持當前壓力狀態持續施加時間段t，獲得壓痕。

10、在一種可選的實施方式中，所述壓痕分析裝置與所述壓痕采集裝置電連接。

11、本申請提供的布氏硬度檢測裝置，以及依托于其上的布氏硬度檢測方法，能夠在現場準確、快速地獲得小型緊固件的硬度值，解決了里氏硬度現場檢測中，受限于緊固件尺寸形狀，而不能獲得精確的硬度值的缺陷。

12、一方面，通過設置依次相接且連續設置的上位槽體、中位槽體及底位槽體，使得限位槽獲得逐漸向外敞開設置的特征，限位槽的槽壁間距呈階段式變化設置，以適應各種小型緊固件的限位固定，初步滿足小型緊固件、現場檢測、布氏硬度檢測的需求。

13、另一方面，通過設置可靈活組卸的壓頭，以及壓痕采集裝置，使得在布氏硬度檢測的不同工序中，可相應地在插槽處安裝布氏硬度計壓頭或壓痕采集器，同時與限位槽相配合，順利完成對小型緊固件的壓力加載、壓痕檢測的關鍵任務，實現小型緊固件在現場進行布氏硬度檢測的目的。

14、綜上所述，本申請提供的布氏硬度檢測裝置及方法，檢測過程快速高效，檢測結果準確；通過設置布氏硬度計壓頭、壓痕采集裝置及壓痕分析裝置，對緊固件進行布氏硬度檢測，解決了現有里氏硬度檢測方法受限于緊固件尺寸、質量、形狀，不能精確進行硬度檢測的缺陷；同時采用雙v型支撐工裝對緊固件進行固定，操作簡單，壓力加載方便、快捷，加載速度平穩，力值精度高，從而達到在現場準確、可靠、快速地檢測小尺寸、小重量緊固件的真實硬度值的目的。

技術特征：

1.一種緊固件的布氏硬度檢測裝置，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的緊固件的布氏硬度檢測裝置，其特征在于，所述上位槽體(41)的開口角度大于中位槽體(42)的開口角度。

3.根據權利要求2所述的緊固件的布氏硬度檢測裝置，其特征在于，所述中位槽體(42)向外敞開設置，所述中位槽體(42)的敞開口處與上位槽體(41)相接且連續設置；

4.根據權利要求1所述的緊固件的布氏硬度檢測裝置，其特征在于，所述插槽(61)的開口與所述限位槽(4)的槽口相對設置。

5.根據權利要求3所述的緊固件的布氏硬度檢測裝置，其特征在于，所述上位槽體(41)的開口角度為a1，其中：145度≤a1≤155度；

6.根據權利要求5所述的緊固件的布氏硬度檢測裝置，其特征在于，所述升降機構(5)還具有螺桿(52)，所述支臂(6)處設有螺孔，所述螺孔穿接于所述螺桿(52)處，并與所述螺桿(52)處的螺紋配合；

7.根據權利要求6所述的緊固件的布氏硬度檢測裝置，其特征在于，還包括，基座(7)，所述夾具(3)及升降機構(5)均設于所述基座(7)處；

8.一種緊固件的布氏硬度檢測方法，適用于如上述權利要求1至7任意一項所述的緊固件的布氏硬度檢測裝置，其特征在于，包括：

9.根據權利要求8所述的緊固件的布氏硬度檢測方法，其特征在于，步驟s3還包括，

10.根據權利要求8所述的緊固件的布氏硬度檢測方法，其特征在于，所述壓痕分析裝置(9)與所述壓痕采集裝置(2)電連接。

技術總結
本發明涉及硬度檢測技術領域，公開了一種緊固件的布氏硬度檢測裝置及方法，緊固件的布氏硬度檢測裝置包括：壓頭；壓痕采集裝置；中位槽體，中位槽體的槽底銜接有底位槽體，開口銜接有上位槽體；升降機構，具有驅動件與可移動的支臂，支臂設有插槽；壓力感應裝置，設于插槽；壓力控制裝置，設于支臂，壓力控制裝置與驅動件電連接；壓頭可拆式插接于插槽；或者，壓痕采集裝置可拆式插接于插槽；本發明提供的緊固件的布氏硬度檢測裝置，以及依托于其上的布氏硬度檢測方法，能夠在現場準確、快速地獲得小型緊固件的硬度值，解決了里氏硬度現場檢測中，受限于緊固件尺寸形狀，而不能獲得精確的硬度值的缺陷。

技術研發人員：夏曉濤,李根,李偉博,尚偉,吳彤
受保護的技術使用者：華電電力科學研究院有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28