CN101512313B - 建立和控制一个或多个螺栓的液压夹具的方法和装置 - Google Patents

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CN101512313B CN2007800324259A CN200780032425A CN101512313B CN 101512313 B CN101512313 B CN 101512313B CN 2007800324259 A CN2007800324259 A CN 2007800324259A CN 200780032425 A CN200780032425 A CN 200780032425A CN 101512313 B CN101512313 B CN 101512313B
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Abstract

一种建立和控制螺杆或螺栓型(4)的至少一个杆身的上紧部分(34)中的轴向预载荷的方法。预加载荷包括使用杆身(4)的夹具构件(9)和张紧器(6)张紧包含上紧部分(34)的杆身(4)的延伸部分(33)。所述控制方法包括一个步骤,在该步骤中,在建立所述预载荷之前,所述张紧器进入静止位置,夹具构件(9)沿着张紧器(6)进入所述静止位置,以及另一个步骤,在该步骤中,在已经建立了所述预载荷之后,所述张紧器(6)返回到所述静止位置,并在所述静止位置中朝向所述延伸部分(33)的端部之一变平,所述延伸部分(33)的初始长度(Li)和最终长度(Lf)之间的差异相对于阈值进行比较。

Description

建立和控制一个或多个螺栓的液压夹具的方法和装置
技术领域
[0001] 本发明涉及通过冷预载荷的螺栓上紧领域,特别地,涉及一种在上紧结束处检查螺栓杆身中的预载荷的方法。本发明还涉及一种实施该方法的装置。
背景技术
[0002] 螺杆或双头螺栓类型的包含杆身的螺栓以及一个或更多螺母,用来装配一种结构的许多部件。已知在实践中,为了实现优良的上紧,使用液压压头拉紧上紧杆身,上紧螺母然后接触要被上紧的部件,不用施加相当大的力矩,然后所述杆身上的可伸缩载荷得以释放。释放的杆身易于返回到其静止长度,但通过螺母防止这样做,并将夹持力施加到要上紧的部件。例如此的预载荷方法通过给它们施加上紧力矩避免了这些螺母不得不被上紧。 [0003] 而且,为了上紧圆法兰盘,分布在要被上紧的法兰盘周围的各个螺栓被交替上紧。以该方法上紧,对于每个螺栓需要上紧多次。实际发生的是上紧一个螺栓减小了邻近螺栓中的应力。本申请人已经发现需要上紧每个螺栓的次数量随着分布在要被上紧的圆法兰盘周围的螺栓的数量的增加而增加。
[0004] 通过上紧多个螺栓的例子,会提及的情况是直径为几百毫米乃至几米的滚动轴承,其是将风力发电机叶片连接到风力发电机的转轴的中心毂或将装备有风力发电机转子的定向发电机连接到静止塔杆所需要的。这些巨大滚动轴承环之一一般在出场时已经安装到装备的部件上,另一个环被连接到相同尺寸的圆形上紧法兰盘。该上紧法兰盘可以和所述装备的旋转部件一起装配到最终装配风力发电机的位置。仅连接这些法兰盘之一会需要一百量级的螺栓。
[0005] 仅仅许多螺栓之一的不希望的释放对其他螺栓具有撞击效果并附带引起所述法兰盘翘曲和加载的风险,以及引起其他螺栓超过它们的弹性极限的风险。通过多米诺效应,这会导致整个的紧固恶化。通常,假定不确定性与上紧有关,特别是当上紧到正在采用的力矩时,螺栓和螺母被过度操纵。这不会改进上紧的精度但确实增加了所述组件的尺寸和质量,在装备不得不在很高的高度下被装配的情况下,这会特别地不利。
[0006] 文献FR2841304 (SKF)描述了一种包含环板的装置,其中所述环板装备有多个周向分布的液压装置。例如,该装置允许整体上紧分布在圆形法兰盘周围的多个螺纹杆身。张力被同时施加到所有的螺纹杆身,上紧螺母在每个杆身上接触要被上紧的部件,然后所述张力被同时释放。同时张紧对上紧其中要被上紧的螺栓的数量较多的圆形法兰盘特别有利。同时上紧螺栓避免了在多个阶段交替上紧每个螺栓。该方法的缺点在于同时释放所述杆身之后保持在每个螺栓中的张力取决于上紧螺母的定位。如果上紧螺母之一还没被正确地定位成当所述杆身伸展时接触要被上紧的法兰盘,螺栓上紧部分中的张力会很低,即使伸缩张力被抑制,所述螺母似乎是上紧的。因此需要有一种检查所获得的上紧的设备。
[0007] 文献FR2871231 (SKF)描述了一种检查由螺母限定的螺杆或双头螺栓类型的杆身工作部件中的残余张力的方法。该检查是在所述杆身通过轴向拉伸已被张紧、所述螺母已被安装以及所述杆身已被释放之后予以执行的。该检查方法在于测量所述杆身的延伸量作为伸缩力的函数。该检查方法的缺点在于对于每个给定螺栓是单独的以及在于特别是为了检查操作所述杆身不得不被重新张紧。
[0008] 该文献还提到在释放之后使用标准螺栓以确定所述螺栓杆身的残余伸长的另一种检查方法。参考规准杆被定位在轴向通道中,该轴向通道被加工成在要被检查的螺栓的中心。在该方法中,在使用探头上紧之前和之后,比较了规准杆的顶部和螺栓的顶部之间的位置的差别。该方法比较昂贵,并限于单独的杆身检查,且通常需要移除张紧装置以便执行检查步骤。另一方法是在预加载荷之前和之后将超声探针定位在螺栓杆身上。该方法需要专门操作者并必须施加到每个螺栓。其是比较昂贵的。另一方法是给所述螺栓装备能够测量所述螺栓中的载荷的传感垫圈。该检查设备被永久地安装到要被检查的螺栓。
[0009] 文献DE2846668描述了一种用于双头螺栓上紧装置的伸长测量仪。该双头螺栓具有轴向孔,规准杆通过该轴向孔。该规准杆经由其端部抵靠被固定在所述双头螺栓下部中的螺母。伸长测量仪放置在所述规准杆的顶部并靠在所述双头螺栓的前刃面。例如用于检查所述预载荷的该方法具有需要特殊目的的双头螺栓的缺点,其中所述双头螺栓必须安装 有穿过它们的规准杆。这减小了所述双头螺栓或者这些双头螺栓的工作截面。希望能检查在一个或更多标准双头螺栓中产生的预载荷。
发明内容
[0010] 本发明目的在于一种方法和装置,该方法和装置用于建立和检查克服至少前述问题之一的至少一个杆身的上紧预载荷。
[0011] 本发明的目的之一是允许快速检查并确保检测到预加载荷不足的任何标准杆身。
[0012] 一旦所述预载荷已被建立,本发明的检查方法和装置尤其是目的在于检查标准杆身或双头螺栓中的预载荷或者避免特别是为了检查杆身必须保持所述杆身,或者必须移除预载装置,或者必须求助于昂贵的检查设备。
[0013] 当在要被检查的几个杆身上实施时,本发明的检查方法和装置目的在于与在螺栓杆身中同时建立预载荷并全面检查所有杆身的一种方法兼容。
[0014] 根据一个实施例,本发明涉及在所述螺杆或双头螺栓类型的至少一个杆身的上紧部分中建立和检查轴向预载荷的一种方法。所述预载荷的建立包括使用杆身夹具构件和张紧器张紧包含上紧部分的杆身的延伸部分的步骤。所述检查方法包括一个步骤,在该步骤中,在建立所述预载荷之前,所述张紧器进入静止(rest)结构,所述夹具构件接触所述静止结构中的张紧器,以及一个步骤,在该步骤中,已经建立所述预载荷,所述张紧器返回到所述静止结构,所述静止结构中的张紧器被压向所述延伸部分的端部之一,所述延伸部分的初始长度和最终长度之间的差异与阈值相比较。
[0015] 例如使用液压张紧建立所述张力预载荷。总的来说,为了检查所述杆身中的预载荷,使用建立要被检查的预载荷所需要的构件。由于使所述夹具构件接触的初始步骤,所以所述张紧器的静止结构用作控制装置,一旦所述预载荷已被建立,指示所述延伸部分的初始长度,因为延伸部分的端部按照传送载荷构件的次序被连接到所述张紧器,由于所述接触,其不包含初始间隙(Play)。一旦所述预载荷已被建立,所述夹具构件保持固定在要被检查的杆身上的同一点。因为所述上紧部分中的预载荷,所述延伸部分被延长。一返回到所述静止结构,间隙就被引入到连续的传送载荷构件中。由于所述步骤,在该步骤过程中所述张紧器被应用于静止状态,该间隙出现在要被检查的每个杆身的仅仅一个点处。该间隙直接表示上紧应力。为了检查所述预载荷,由于使用要被用来建立该预载荷的构件,建立所述预载荷以及检查该预载荷的阶段是高度集成的。该检查时间较短,检查发生在所述预载荷已被建立之后的任何时刻。不需移除所述预加载荷设备,这意味着,如果检查的结果显示一个杆身没有被足够地预加载荷,该预加载荷能被再次执行并被重新检查。不需要求助于使用起来比较复杂的检查设备例如超声探针或者求助于例如标准螺栓的昂贵设备。
[0016] 有利地,检测每个杆身的延伸部分的最终长度和初始长度之间的差别。测量由所述杆身的每个延伸部分经历的长度的差异的实事显示了轴载荷的数值并确认是否特定的杆身已被不足地或者过度地预加载荷。
[0017] 根据另一形式,该方法是用来检查至少两个杆身,在每个杆身都具有相同长度的上紧部分,在该方法中,确认了展示所述最终长度和相应的初始长度之间的最小差异的杆 身以便确认哪个杆身具有最小预载荷。这允许操作人员更详细地去检查一个杆身以便检测其中的异常。
[0018] 根据另一选择形式,该方法是用来检查包含相同长度的上紧部分的至少三个平行杆身的上紧预载荷。建立所述预载荷使用位于所述杆身的延伸部分的端部之一处的杆身夹具构件,所述延伸部分的其他端部的相对位置没有通过建立所述预载荷而改变。所述检查方法包括一个步骤,其中在建立所述预载荷之前,所述夹具构件在所述初始位置接触所述张紧器的参考面的步骤,以及包括一个步骤,其中一旦所述预载荷已被建立所述参考面被牢固地压入最终位置,抵靠所述夹具构件中的至少三个,所述参考面的初始位置和最终位置之间的距离是在至少三个测量点予以测量的。该选择形式具有所有杆身在单个顺序中能被全部检查的优势。使用一系列的三个传感器,例如,能检查大量同时上紧的双头螺栓的伸长。这在使用许多螺栓的装有法兰盘的上紧的情况下是特别有利的。
[0019] 有利地,对于每个杆身,所述杆身的延伸部分的最终长度和初始长度之间的最小差异被计算为测量距离的函数。
[0020] 根据本发明的另一方面,该发明涉及一种用于当上紧部件时建立和检查至少一个杆身的轴向预载荷的装置。对于要被检查的杆身,该装置包含位于所述杆身上的夹具构件以及装备有主体和柱塞的张紧器。该张紧器包含一个支承面(bearing surface),经由该支承面所述柱塞靠在所述夹具构件的全曲面,以及另一支承面,经由该支承面所述张紧器主体靠在要被上紧的部件的全曲面;所述张紧器具有静止结构,在该静止结构中所述支承面相对于彼此被固定并且当不在该静止结构中时用来将张力施加到所述杆身。该装置包含压紧设备,用于将所述张紧器的支承面之一压靠在对应的全曲面;以及比较设备,用于将处于静止的张紧器的另一支承面和对应的全曲面之间的距离与阈值比较。
[0021] 当不在静止位置中时,所述张紧器的支承面能够张紧所述杆身的实事意味着在建立所述杆身中的预载荷之前,静止结构中的张紧器能被做成与初始结构一致。一旦所述预载荷已被建立,所述张紧器返回到其静止结构提供了所述初始结构的具体实施例。两个全曲面之间的初始距离和所述最终距离之间的差异对应于所述杆身的伸长,该伸长是由于杆身部分已经经受上紧预载荷。压紧所述张紧器的设备允许测量两个全曲面之间的最终长度。该比较设备将分开两个全曲面的最终和初始长度之间的差异与表示不足伸长的阈值进行比较。用来感知所述延伸部分的最终长度的部件还可被用来建立所述预载荷的实事意味着不需要移除用于张紧的部件就能进行所述检查。例如,所述压紧设备可包括气压头或弹簧加载装置,所述比较设备可包括感应式或电位式的位移传感器。所述压紧设备是根据包含的载荷予以选择的,从而使其动作仅会引起极小的变形。所述测量设备的精度是根据测量所述螺栓杆身中的预载荷所需要的精度确定的。
[0022] 有利地,所述压紧设备能将所述张紧器的支承面之一压靠对应的全曲面,同时使所述夹具构件相对于所述杆身固定。
[0023] 有利地,所述张紧器包含液压压头。其用于检查的优点在于仅仅最小的预载荷需要被确定。确切地说,对于给定的油压和已知的压头体几何,则最大拉伸载荷是已知的。任意未知量,例如部件的摩擦或未对准只不过能降低建立在所述杆身中的预载荷。
[0024] 根据选择的形式,该装置是用来检测所述相同长度的上紧部分上的多个平行杆身的上紧预载荷。该装置包含对要被检查的杆身通用的张紧器主体,以及对应于所述杆身的多个柱塞。该测量设备能够在至少三个测量点测量所述张紧器主体的支承面和将要被上紧的部件之间的距离。·[0025] 有利地,该装置包含计算设备,该计算设备能够将最小的张紧杆身定位成测量的至少三个距离的函数。
[0026] 有利地,所述张紧器具有一个静止结构,其中对应于要被检查的杆身的柱塞被所述张紧器主体的内部限制器所固定,所述张紧器的参考面由静止柱塞的多个支承面限定;在建立所述预载荷之前,要被检查的杆身的夹具构件接触所述张紧器的参考面;一旦所述预载荷已被建立,所述压紧设备能够将所述张紧器的参考面牢固地压靠在至少三个接触夹具构件。
[0027] 根据另一选择形式,所述张紧器主体是整体上的环形形状,其中要被检查的杆身沿圆周分布并且平行于所述环形的轴线。该类型装置对检查圆形法兰盘的上紧是特别有利的。
[0028] 有利地,经由支承面所述张紧器主体靠在所述部件上的该支承面总体上为圆环形;所述压紧设备靠在要被上紧的部件上并能够在分布于所述圆环周围的三个支撑点处使所述张紧器的环形体移动。该类型的装置受益于所述实事,即在所述圆环上的两个间隔较宽的位置处存在两个不足地预加载荷的杆身的可能性远低于即使当存在许多螺栓时仅存在一个不足地预加载荷的杆身的可能性。因此,当测量时,在任何给定方向所述圆环的任何观察到的倾斜是由于在所述方向存在一个不足地预加载荷的螺栓的机会远大于几个螺栓一起引起所述倾斜的机会。当该倾斜是许多螺栓上紧不足的结果时,本发明的方法能够发现与其有关的这些螺栓仅比当所述原因是仅为一个螺栓时占用的时间要长点。
附图说明
[0029] 由阅读通过限制性的例子采用并由所述附图图示的装置的多个实施例的详细描述,本发明的其他特征和优点将变得很明显,其中:
[0030] 图I是用来预加载荷并检查用来上紧圆形法兰盘的杆身的预载荷的装置的图6的平面I-I上的横截面图;
[0031 ] 该截面图示静止结构中的装置,该静止结构中的装置与在建立所述杆身中的预载荷之前的初始结构相对应;[0032] 图2是伸长结构中的装置的半截面;
[0033] 图3是在装配所述上紧螺母之后的装置的半截面图;
[0034] 图4是释放所述杆身之后的装置的半截面图;
[0035] 图5是在所述张紧器已被压靠所述夹具构件之后的装置的半截面图;
[0036] 图6是从上面看到的装置的视图;以及
[0037] 图7是在检查多个杆身并给多个杆身预加载荷的整体操作过程中张紧器的参考面和张紧器主体的支承面的运动的示意性描述。
具体实施方式
[0038] 如图I所示,通过多个双头螺栓4以及通过与每个双头螺栓4对应的上紧螺母5, 在图I中只描述了多个双头螺栓4之一,轴2的圆形法兰盘I被连接到支座3。张紧器6包含张紧器主体7以及和要被上紧的双头螺栓4 一样多的柱塞8。
[0039] 在另一形式中,张紧器6是刚性组件,该组件包含和要被上紧的双头螺栓一样多的单独张紧器。每个单独的张紧器包含一个柱筒和一个柱塞8。
[0040] 用于检查和建立所述预载荷的装置还包含夹具构件9,用于要被上紧的每个双头螺栓4,以及用于每个六角形的上紧螺母5的放置轮(placement wheel) 10,该放置轮10通过弹簧11牢固地压靠上紧螺母5并通过驱动轮12和放置马达13 (placement motor)被驱动。该装置还包含压紧和测量设备14。
[0041] 张紧器主体7在和要被上紧的圆形法兰盘I相同的轴2上是环形的,并经由具有总的圆环形状的支承面15抵靠在圆形法兰盘I。张紧器主体7包含多个壳体16,每个壳体16在用来与每个双头螺栓4的杆身的轴线重合的轴线周围形状为轴对称的并垂直于支承面15。壳体16沿着它们的轴线包含轴向位于邻近支承面15的近端室17 ;接下来是轴向位于中心部分中的孔18 ;以及轴向位于张紧器主体7的远端部分中的孔19,该孔19与孔18同心并经由凸肩20连接到孔18。孔19具有比孔18更大的直径。张紧器主体7还包含通向邻近凸肩20的外壳16的径向通道21。
[0042] 柱塞8具有与孔18和19匹配的两个外部直径18a和19a,以及对应于凸肩20的凸肩20a。外部直径18a和19a具有安装有密封环22的槽,该密封环22轴向位于用来容纳压缩油的通道21的每个侧部。每个柱塞8具有内孔23和轴向支承面24。
[0043] 夹具构件9具有与双头螺栓4的远端部分4a的螺纹相对应的内螺纹25。夹具构件9还包含凸缘26,该凸缘26以这样一种方式径向延伸,从而经由凸缘26的全曲面26a靠在支承面24上。夹具构件9还包含用来与柱塞8的孔23协作的导引直径27。
[0044] 该装置包含至少三个压紧和测量设备14,该压紧和测量设备14位于张紧器主体7的内侧壁7a上并沿着张紧器主体7(在图6中是可见的)形成的环等距间隔开。设备14,图示于图I中,包含室28、柱塞29和光学阅读器30。所述室通过通向室28的管道被连接到气压通道。在从室28凸起的部分中,柱塞29装备有能经由关学阅读器30被检测到的雕刻图案32。作为另一种选择,所述测量设备可包含度盘式模拟比较器。这些比较器比较便宜,不必被连接到计算设备并适合于将要被检查的较少数量的螺栓。
[0045] 双头螺栓4具有底部螺纹4b,用来能用力旋拧到支座3中;光滑部分4c,穿过所述圆形法兰盘I ;第二螺纹4d,包含邻近主体15的支承面的近端部分4e并被用来接收上紧螺母5 ;以及远端部分4a,用来接收所述夹具构件9。
[0046] 在另一 形式中,上紧螺母5是例如装备有六个径向孔的圆柱形。操作器将设定力矩的力矩扳手的端钩滑入所述径向孔之一并使上紧螺母5上紧六分之一匝并寻找下一个径向孔等直到到达所述设定力矩。该扳手允许螺母5能被重复地接触,而没有因此将扭应力引入到杆身4。作为另一种选择,所述圆柱形螺母可装配有齿或槽口以使它能以电动方式进入接触。
[0047] 在另一形式中,所述压紧设备被装入到张紧器6的主体7中。例如感应型的测量设备30与所述压紧设备是分开的。
[0048] 现在在图I到5的帮助下描述对双头螺栓4预加载荷并检查预载荷工作的装置的方法。在连续的步骤顺序中,多个双头螺栓4被用力旋拧到支座3中,圆形法兰盘I在双头螺栓4上滑动直到接触支座3,上紧螺母5被旋拧到双头螺栓4的近端部分4e,张紧器6在法兰盘I周围滑动,以使柱塞8接收双头螺栓4。该装置然后被带入到初始结构中(图1),在该初始结构中张紧器6被引入到静止结构中,在该静止机构中每个柱塞8的所有凸肩20a接触张紧器主体7的凸肩20。每个夹具构件9被旋拧到对应的双头螺栓4的远端部分上直到凸缘26接触对应柱塞8的支承面24。
[0049] 每个压紧和测量设备14的柱塞29被引入缩进位置,在该缩进位置中它被缩进到室28的内部以使其不从张紧器主体7的支承面15凸起,其然后静靠在环形法兰盘I。在该初始结构中,张紧器6的支承面15和24接触所述对应全曲面,并且没有一个双头螺栓4经受轴向应力。双头螺栓4然后具有被拉伸的延伸部分33,该延伸部分33从夹具构件9延伸到第一近似位置,直到支座3。在该初始结构中,延伸部分33具有初始长度“Li”。
[0050] 如图2所示,压缩油然后被引入通过每个柱塞的凸肩20和20a之间的每个通道21。由于密封件22,柱塞8从张紧器主体7的支承面15移开并且同时提升夹具构件9。双头螺栓4经受的张力在两个螺纹头4a和4b之间基本为常数。双头螺栓4的材料经受的轴向应力沿着螺纹25的第一螺纹在所述远端部分逐渐减小。双头螺栓4的底部螺纹4b经受的轴向应力也是如此。该应力正好从支座3的第一螺纹逐渐减小。延伸部分33具有延伸长度“Le”。
[0051] 图示于图I的放置马达13使与放置轮10的齿系啮合的驱动轮12运动。放置轮10围绕双头螺栓4的轴枢转直到六角形壳体IOa与上紧螺母5的六个互补面(complementaryflap) 5a呈角度地重合。弹簧11推动放置轮10,该放置轮10套在上紧螺母5上。属于驱动轮12的齿沿着放置轮10的互补齿滑动。通过放置马达13施加的力矩使上紧螺母5转动直到接触圆形法兰盘I。马达13例如是电动机以使当上紧螺母5接触圆形法兰盘I时,所述螺母、法兰盘I和双头螺栓4的螺纹4d之间的摩擦突然增加,如同由马达13引起的电流突然增加一样。一旦上紧螺母5已经接触法兰盘1,开关装置就终止驱动马达13。驱动马达13因此不会显著增加双头螺栓4中的张力。马达13允许上紧螺母5被重复地定位成接触法兰盘1,同时双头螺栓4在受压的液压油的影响下被张紧得高于其整个延伸部分33(参见图3)。
[0052] 所述液压压力然后被释放(参见图4),张紧器6的每个柱塞8返回到其初始位置,并被柱塞8的凸肩20a和张紧器主体7的对应凸肩20之间的接触所固定。夹具构件9保持固定到双头螺栓4的远端部分4a,并沿着对应柱塞8的孔23滑动且选定最终位置“9f”。位于上紧螺母5和夹具构件9之间的双头螺栓4的一部分得以松开,然而穿过圆形法兰盘I的双头螺栓4的部分4c通过上紧螺母5被保持成张紧状态。释放之后,延伸部分33具有最终长度“L”,该长度比延伸后的长度“Le”短。延伸部分33的最终长度仍然比该相同延伸部分33的初始长度“Li”长,因为容纳在上紧螺母5和支座3之间的上紧部分处于张紧状态。如果张紧器6的支承面15保持接触支座3,则柱塞8的支承面24和夹具构件9的全曲面26a之间的距离等于在所述张紧操作过程中所述张紧部分34已经经过的伸长量。
[0053] 在另一选择形式中,给定双头螺栓的上紧部分34的伸长量可以通过传感器直接测量,提供关于上紧部分34中的残余轴向预载荷的信息。该选择形式确实需要用于每个双头螺栓的测量设备或者测量操作。
[0054] 取决于法兰盘I和张紧器主体7的形状,可以是通过螺母5压缩法兰盘I使张紧器主体7的支承面15静靠的法兰盘I的表面变形。如果出现这一情况,则柱塞8的支承面 24和夹具构件9的全曲面26a之间的距离包括在张紧器7的位置处已被压缩的法兰盘I的形变。然而,法兰盘I的这种可能的变形,与上紧结构的任何变形一起,与杆身4的伸长量相比一般是二阶的。另外,这些形变是通过计算或通过初始实验精确得知的。如果这些形变的总长度被认为是显著的,则该值能从所获得的测量值中系统地推导出来以便测量杆身4的上紧部分34的实际伸长量。
[0055] 如图5和6所示,压缩空气被引入到室28中以便驱动柱塞29,从而在图5中将所述张紧器组件牢固地向上压紧。
[0056] 法兰盘I具有恒定的厚度,这意味着每个双头螺栓4的上紧部分34的长度“LS”基本相同。通过对比,将支承面15从抵靠凸肩20的每个支承面24分开的距离“Te”可根据双头螺栓杆身4的角位置e变化,而不影响检查精度。给定双头螺栓的延伸部分33的初始长度“Li/’等于该双头螺栓的上紧部分34的长度“LS”加上距离“Te”的总和。Lie =LS+T e。
[0057] 距离“Te”是在静止结构中测得的距离。它在上紧之前的初始静止结构中是相同的,并且在一旦螺母5已被放置且所述杆身已经被释放的最终静止结构中是相同的。每个柱塞8的所有支承面24静止地位于相对于所述张紧器6被固定的假想参考面35上。在三个压紧设备14的影响下,参考面35随着张紧器6变换。
[0058] 图7图示在预加载荷和整体检查所有双头螺栓杆身4的阶段过程中支承面15和参考面35的移动。在所述初始结构中,表面15支靠法兰盘I,表面35位于初始位置35i。当双头螺栓杆身4被上紧时,表面35变换到平行于表面15的位置35e。一旦在图7中没描绘出的上紧螺母5已被放置并且双头螺栓4已被释放,夹具构件9处于最终位置9f,且表面35返回到初始位置35i。在三个气动柱塞29的作用下,表面15被升高到位置15f,表面35选定压紧位置35f,在该压紧位置35f中,柱塞8的至少三个表面24接触来自在它们的最终位置9f处的所述螺母中的三个接触螺母9c。
[0059] 基于三个柱塞29的三个位移,未被描绘出的计算机计算距离Se,通过该距离Se,表面15i和表面15f在双头螺栓杆身4的每个位置e的位置处被升高。对于与接触夹具构件9c相对应的每个位置0的双头螺栓,延伸部分33的最终长度“Lfe”等于所述上紧部分的长度LS加上张紧器6的固定距离Te以及加上计算出的升高距离Se之和。就对应于夹具构件的杆身而言,其最终位置9f没有接触张紧柱塞8的其中之一,所述最终距离“Lfe”大约上述总和。对于所述这些双头螺栓杆身,我们能写成Lfe彡LS+Te+Se,因此Lf e-Li e彡Se。
[0060] 所述检查装置和方法使得仅仅三次测量就能确定每个双头螺栓杆身4经受的最小延伸量。如果该延伸量不够,然后所述操作人员能重复张紧循环,重新建立螺母接触和重新检查。另外,所述操作人员知道放置有可能上紧不够的杆身的角位置并且可以注意到任何的异常。
[0061] 在另一选择形式中,该装置具有多于三个的压紧和测量设备14。其允许所述计算设备确定许多可能的Se值并计算它们的平均值。如果测量设备14的数量足够多,则可以省却计算机。易于张紧不足的杆身然后位于测量设备14的附近,该测量设备对应于最短的实测升高距离。
[0062] 在另一选择形式中,压紧设备28、29与测量设备29、30分离。例如,或许是三个压紧设备和八个测量设备。 [0063] 气动压紧设备的优点在于其致动能被中断以及在于涉及到的力与液压压头需要张紧所述杆身的力相比仍然较低。然而,任何致动器都是合适的,例如由电动机驱动的底部或者具有设定和释放装置的弹簧。还能使用液压压头。任何具体压紧或测量设备的选择将特别取决于要被上紧的法兰盘I的尺寸,以及特别是取决于是否轴2被水平或者垂直定位。如果双头螺栓4的远端部分4a指向下方,重力足以使张紧器静止的压靠最终位置9f中的夹具构件。对比之下,需要一种将张紧器主体7的表面15压靠法兰盘I的设备以便确保所述夹具构件9初始接触处于静止状态的张紧器柱塞8。
[0064] 在另一选择形式中,要被上紧的部件是由法兰盘和夹持在螺钉头和上紧螺母5之间支座组成的组件。
[0065] 本发明的优点之一在于测量精度与夹具构件9和处于静止位置的柱塞8之间的初始接触质量无关。
[0066] 本发明的另一优点在于所述初始长度和测量的最终长度之间的差异是直接表示所述上紧部分的张紧度,以及在于确实不用考虑固定设备例如上紧螺母5、支座中的双头螺栓或螺钉头的螺纹4b的柔韧性。
[0067] 对应于每个双头螺栓杆身4的距离Se能在最终位置中的表面15f或初始位置中的表面15之间予以测量或计算,或者另外在最终位置中的表面35f和初始位置中的表面35Ϊ之间予以测量或计算。因为所述夹具构件的刚性大大超过双头螺栓4的刚性,在长度Se上的差异还与每个双头螺栓杆身4的延伸部分33的活动端4a的初始和最终结构之间的变换相对应。

Claims (9)

1. 一种当上紧部件(I)时建立和检查具有相同长度的上紧部分(34)的螺杆或双头螺栓型的至少三个平行杆身(4)的上紧预载荷中的轴向预载荷的方法,所述建立预载荷的步骤包括: 使用杆身夹具构件(9)和张紧器(6)张紧包含上紧部分(34)的每个杆身(4)的延伸部分(33)的步骤,所述杆身夹具构件(9)位于所述杆身(4)的延伸部分(33)的其中一个端部,所述延伸部分(33)的另一个端部的相对位置通过建立预载荷是不变的,所述张紧器(6)包含张紧器主体(7)和柱塞(8);其特征在于,所述检查方法包括步骤: 其中,在建立所述预载荷之前,所述张紧器进入静止结构,其中所述张紧器主体(7)的支承面(15)支承抵靠着部件(I),并且所述杆身夹具构件(9)接触所述静止结构中的处于初始位置(35i)的张紧器(6)的参考面(35),以及 在一个步骤中,已经建立了所述预载荷,所述张紧器(6)返回到所述静止结构,并且在所述静止结构中的所述张紧器(6)的参考面(35)朝向所述延伸部分(33)的端部之一被压到最终位置(35f)抵靠处于最终位置的至少三个杆身夹具构件(9),以及 在至少三个测量点处测量参考面(35)的最终位置(35f)和初始位置(35i)之间的距离,以及将该距离与阈值进行比较。
2.如权利要求I中所述的方法,其中计算每个杆身的延伸部分(33)的最终长度(Lfe)和初始长度(Lie)之间的差异。
3.如权利要求2中所述的方法,其中,对于每个杆身,所述杆身的延伸部分(33)的最终长度(Lfe)和初始长度(Lie)之间的最小差异(Se)被计算为所测量的距离的函数。
4. 一种用于当上紧部件(I)时建立和检查包括相同长度的上紧部分34的三个平行杆身(4)的轴向预载荷的装置,对于要被检查的每个杆身(4),该装置包含位于杆身(4)上的夹具构件(9)以及装备有张紧器主体(7)和多个柱塞(8)的张紧器¢),所述张紧器主体(7)共有于所述杆身(4),所述多个柱塞对应于所述杆身(4);所述张紧器(6)包含一个轴向支承面(24),经由该轴向支承面(24)所述柱塞(8)靠在夹具构件(9)的全曲面(26a),以及一个支承面(15),经由该支承面(15)所述张紧器主体(7)靠在要被上紧的部件(I)的全曲面;所述张紧器(6)具有静止结构,其中所述支承面(15)和所述轴向支承面(24)相对于彼此被固定并且当不在该静止结构中时用来将张力施加到杆身(4),其特征在于,该装置包含三个压紧设备,用于将张紧器¢)的支承面之一压靠在对应的全曲面,以及测量设备(30-32),用于在至少三个测量点处测量在张紧器¢)的张紧器主体(7)的最终位置(15f)处的支承面(15)和要被上紧的部件(I)之间的距离(S0),以及比较装置,用于将该距离(S9)与阈值进行比较。
5.如权利要求4中所述的装置,其中压紧设备(28-29)能将张紧器¢)的轴向支承面(24)之一压靠对应的全曲面(26a),同时使所述夹具构件(9)相对于杆身(4)固定。
6.如权利要求4或5所述的装置,包含计算设备,该计算设备能够将最小的张紧杆身定位成所测量的至少三个距离的函数。
7.如权利要求4所述的装置,其中所述张紧器具有一个静止结构,其中对应于要被检查的杆身的柱塞(8)通过张紧器(6)主体(7)的内部限制器(20)被固定,所述张紧器的参考面(35)由静止的柱塞(8)的多个轴向支承面(24)限定;在建立所述预载荷之前,要被检查的杆身(4)的夹具构件(9)用来接触所述张紧器的参考面;一旦所述预载荷已被建立,所述压紧设备(28-29)能够将张紧器¢)的参考面(35)牢固地压靠至少三个接触夹具构件(9c)。
8.如权利要求7所述的装置,其中张紧器主体(7)是环形的整体形状,其中要被检查的杆身(4)围绕一圆形分布并且平行于所述环形的轴线。
9.如权利要求8所述的装置,其中经由所述支承面(15),所述张紧器主体(7)靠在部件(I)上的该支承面(15)是总形状为圆环形;压紧设备(28-29)靠在要被上紧的部件(I)上并能够在分布于所述圆环周围的三个支撑点处使张紧器¢)的张紧器主体(7)移动。
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