CN1019365B - 联接件螺母的松紧装置及方法 - Google Patents
联接件螺母的松紧装置及方法Info
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Abstract
本发明涉及拧紧或拧松联接件(2)上的螺母(30-32),其特征是,它包括一个围绕平行于联接件(2)的轴(15)转动的机架(14)和旋转地驱动螺母(30-32)拧紧或拧松的支承装置(17、19、22、26)以及当螺母正被拧紧或拧松时,以相同于移动螺母的速度沿平行于联接件(2)的一个轴线移动该旋转驱动装置的装置(20,24)。本发明的另一主题是拧紧或拧松联接件上螺母的方法。
Description
本发明涉及拧紧和拧松连接件上的螺母的装置及其方法。
在使用螺纹联接件的工业设备中,为了使其保持预应力状态,一般用拉紧装置对该联接件施加牵引力,在这一牵引过程中,要拧紧或拧松螺母使联接件保持在适当位置。
特别是如在核工业、化工工业或石油工业中使用的压力容器,情况尤其如此。因为,当用一种适当的装置通过拧在每一联接件上的拉紧螺母对所有这些联接件施加牵引力时,夹紧和固定螺母必须在如柱螺栓构成的联接件上拧紧或拧松。
大量使用螺纹联接件的汽车工业和航空工业,情况也是这样。
通常这些联接件是大量使用的,并且彼此之间比较靠近,因而,在每一种情况下,一方面须要拧紧或拧松每一联接件上的拉紧螺母,而另一方面又须要拧紧或拧松每一联接件上的固定螺母。
对于各种螺母依次拧紧和拧松的作业是耗费工时长且复杂的作业,因而,只能靠实现自动化。
因此,本发明的目的是提出一种在联接件上自动拧紧和拧松沿垂直轴线相互对置的螺母的装置及其方法,以简化操作程序而不会破坏设备及其环境
的安全性。
本发明的主题是一种拧紧和拧松联接件上螺母的装置,其特征在于它包括:一个绕平行于联接件轴旋转的机架;旋转地驱动螺母拧紧或拧松用的支承装置;以及用于沿平行于联接件轴线的一个轴线移动上述旋转驱动的支承装置的装置。当螺母拧紧或拧松螺母时,该装置以相同于螺母的移动速度,移动上述支承装置。
根据本发明的另一特点,当使用控制装置进行操作时,机架在旋转驱动装置与将被拧紧或拧松的螺母相切地啮合的第一位置和该旋转驱动装置从该螺母脱开的第二位置之间转动。
本发明的另一主题是一种拧紧和拧松联接件上的螺母的方法。其特征如下。
将一个圆周上设有带齿顶环的螺母拧在联接件的螺纹端上。
将一个圆周上设有带齿次环的延长器对着该螺母装在联接件的上述螺纹端上。
把一个自动拧紧装置设置在该延长器的带齿顶环的同一平面上。
将该拧紧装置安装在与该带齿顶环相切的位置。
该延长器由该拧紧装置旋转地驱动,而同时该延长器以相同的速度不间断地伴随其运动直至所需位置。
该拧紧装置与延长器带齿顶环脱开。
用该延长器将螺纹联接件拉紧。
然后,把上述拧紧装置定位在上述螺母的带齿顶环的同一平面上,由该拧紧装置实现该螺母的充分拧紧。
放松对该螺母的拉紧。
最后,由同一装置完成该延长器的拧松。
下面通过对实施例和附图的说明,将有助于更好地理解本发明。
图1是联接件拉紧环圈的俯视图,本发明的拧紧和拧松装置在该环上移动。
图2是本发明的该装置整体的正视图。
图3是本发明的装置的透视图。
图4是沿图2的4-4线的剖视图。
图1所表示的是同时拉紧由多根轴线垂直的大型柱螺栓所构成的联接件2的环1。
例如,要用这些联接件把法兰盘3固定在压力容器的固定法兰盘4上(图2)。上述联接件2在法兰盘的圆周上呈均匀分布。
固定的法兰盘4通过未示出的连接件的中间部分(如由连杆构成的)来支承法兰盘3。法兰盘3本身也由未示出的连接装置(如由连杆组成的)来支承一组间隔件5和环圈1。
环圈1在其圆周上有滚动轨道6。该轨道支承由参考符号10所示的整个拧紧和拧松的装置。
为此目的,拧紧和拧松装置10包括一个滑车11。该滑车在滚动轨道6上移动,并且它具有几个带水平轴的滚轮12和几个带垂直轴的滚轮13。
该装置10还安装着一个机架14,以便通过偏置的垂直枢轴15在滑车上转动。为此目的,该机架具有一个垂直壁14a,在其上下两端装有一对水平侧板14b和14c。枢轴15穿过水平侧板14b和14c,并且其下端托在滑车11的上表面上。例如,机架14的转动由动力缸16操纵。将动力缸的一端活动连接于机架14的垂直墙壁14a上,而将其另一端活动连接到滑车11上。活动联接采用已知的装置,如带球窝接头的活动联接装置(图中未示出),这样便能承受来自各个方向上的振动。
另外,该装置包括一个可转动地装在机架14的侧板14b和14c之间的花键轴17。该花键轴由使用已知方法固定到机架14上的电动机18直接或间接地驱动而旋转。
从图2、图3和图4可以看出,花键轴17驱动主传动齿轮19转动。主传动齿轮19通过支承导向环21可自由转动地安装在支板20上并且它也装在花键轴17上。这一主传动齿轮19与中间齿轮22啮合。该中间齿轮本身由螺钉或其它手段(未示出)固定到如青铜制成并由支板20支承的轴套23上。把轴向具有螺纹孔的轴套23安装在机架14上下水平板14b和14c之间的螺杆24上,并可自由地绕其轴线转动。套23的下端穿过支板29,并加工有螺纹,以便安装埋头螺母25,这样可使中间齿轮22和套23成为一个整体,相对于可垂直移动的支板20而转动。这一点在以后说明中可以看出。
中间齿轮22与通过其螺杆24可转动地装在支板20上的从动齿轮26相啮合(见图4),轴26a设置在支承和导向环27内,并沿厚度方向把螺杆24固定在支板20上。
拧在联接件螺纹端上的有一个把法兰盘3夹紧和固定在固定法兰盘4上的螺母30,还有一个延长器32。螺母30和延长器32分别设有带齿顶环31和33。每一个带齿顶环上有Z21个齿。延长器的另一端与设置在环圈1上的动力油缸40的柱塞34相互配合,以便在拧紧或拧松螺母30的操作之前保证联接件2拉紧。
弹簧41装在延长器32上。这个弹簧的一端靠在环圈1所构成的固定支承面上,而另一端支承在滚珠推力轴承42上。该滚珠推力轴承则靠在延长器32的法兰上。这一弹簧是载荷调整装置。在拧紧或拧松的操作过程中,它使延长器32相对于螺栓保持在一个有利的位置上,因而,避免了卡住的危险和其它损坏的现象。
每一联接件2都以这一方式装配。
从动齿轮26有Z2个齿,中间齿轮22有Z3个齿。Z3少于顶环31的Z1齿。套23的螺纹孔具有螺纹。该螺纹的螺旋线与联接件2的螺距为P1的螺纹的方向相同,并且具有螺距:P3=P1×Z3/Z1。
最后,螺杆24具有螺距PA。
上述装置的操作过程如下:
联接件2拧在固定法兰盘4上并把法兰盘3放置在上述法兰盘4上之后,螺母30被拧在每一联接件2的螺纹端部。例如,借助于电动或气动扳手(未示出)来完成这种拧紧工作。将该扳手的力矩调整到相当低的值,螺母30与法兰盘3一接触,该拧紧工作便立即停止。
一但完成了所有的联接件2的这一操作后,把延长器32装到上述每一联接件的螺纹端部。尔后,由法兰盘3借助间隔件5所支承的环圈1被放置在适当的位置。延长器32的自由端具有一定间隙地穿过在每一柱塞34中所提供的孔35。弹簧41执行载荷调整装置的功能。
其次,使用自动拧紧装置10将每一延长器完全拧紧。
为此,将装置10在滚动轨道上移动到将要拧紧的第一个延长器32附近的位置上。
最初,转动机架14处在远离的位置。通过启动电机18使齿轮系19、22、26面对延长器带齿顶环定位。该电机使花键轴17转动,从而,驱动齿轮系19、22、26。与套23连成一体的中间齿轮22驱动上述套转动。因此,该套在螺杆24上的转动使支板20和齿轮系19、22、26产生垂直运动。当这一齿轮系正对准带齿顶环33时电机18停止。动力缸16推动围绕垂直轴15转动的机架14,直到齿轮26与延长器32的带齿顶环33啮合。为便于齿轮啮合,在发生对接的同时重新起动电机18。这一电机使花键轴17和齿轮19转动,这样把运动传递给从动齿轮22和26。花键轴17承担支板20的垂直导向的作用。
延长器32开始被拧紧而且它以每转一个螺距的速度垂直运动。因为联接件2和螺旋杆24上螺纹的螺距与同系齿轮19、22、26的齿数成正比,所以,套23以与联接件2上的延长器32相同的速度在螺旋杆24上移动。
一但完成了延长器32的拧紧,电机18停止虹作,而机架14由动力缸16推动时,绕轴15转动并移开。
其次,通过在滚动轨道6上移动装置10对每一延长器重复该操作过程。
当所有的延长器都被拧紧时,垫圈36被插入到每一延长器的自由端并拧上螺母37。
通过凸凹圆锥表面的配合实现垫圈36和螺母37间的接触,这样可适应制造公差和在操作过程中可能出现的安装误差。
其次,通过适当的系统(未示出)同时对所有的动力油缸40提供驱动液体,以便借助垫圈36和螺母37对所有的联接件2施加牵引和拉紧。
当所有的联接件2保持拉紧状态时,把该拧紧装置面对上述螺母30的每一带齿顶环31,通过执行与旋紧延长器32相同的操作过程将夹紧螺母30的拧紧。
在拧紧或拧松的操作过程中,齿轮26和螺母或延长器的带齿顶环接触时所产生的切向力易于使机架14圈绕轴15转动。为防止这一点,动力缸16把该机架14固定在适当的位置。
以相反的顺序进行操作,便可以同样方式将延长器32和夹紧螺母30拧松。
因此,按本发明的装置能够同时随着螺母的移动自动地对一系列沿共同的垂直轴线所安装的螺母完成拧紧或拧松的操作。这样,在整个操作过程中,主动齿和从动齿之间可获得固定的接触表面。
另外,这样在整个操作过程中还能提供不变的
驱动力矩,因而避免产生的不需要的力,而这此力能够使接触表面产生热和联接件不受约束的部分产生弯曲。
按本发明的装置,特别适用于压力容器和承压外壳、检查孔、检修人孔、涡轮机和液压阀等;以及诸如核设备、石油设备或化工设备、汽车工业、航空工业等用的固定密封。一般,该装置可在许多采用螺纹联接件的工业设备范围内使用。
Claims (8)
1、拧紧和拧松联接件(2)上的螺母的方法,其特征在于:一在圆周上有带齿顶环(31)的螺母(30)被拧在联接件(2)的螺纹端部上:
在圆周上有带齿顶环(33)的延长器(32)对着螺母(30)装在联接件(2)的上述螺纹端部上;
自动旋紧装置(10)被设置在延长器(32)的带齿顶环(33)的同一水平上;
拧紧装置(10)相切地与该带齿顶环(33)啮合:
延长器(32)由拧紧装置(10)驱动而旋转,该拧紧装置以相同的速度不间断地伴随其移动至所需的位置;
拧紧装置(10)与延长器(30)上的带齿顶环(33)脱开;
螺纹联接件(2)由延长器(32)拉紧:
把上述装置定位在上述螺母(30)的带齿顶环(33)的同一水平上,由该拧紧装置(10)实现该螺母的充分拧紧;
放松螺母(30)的装置;
最后,由同一装置(10)完成延长器(32)的拧松。
2、按权利要求1所实施方法中的拧紧和拧松联接件(2)上螺母的装置,其特征在于它包括一个围绕平行于联接件(2)的轴15转动的机架(14)和旋转地驱动螺母(30-32)旋紧或松开的支承部件(17、19、22、26)以及当螺母Ⅱ被拧紧或拧松时,以相同于螺母的移动速度沿平行于联接件(2)轴线的个轴线移动上述旋转驱动的装置的部件(20、24)。
3、按权利要求2的装置,其特征在于,当由控制装置(16)推动时,机架14在旋转驱动的部件(17、19、22、26)与待拧紧或拧松的螺母相切地啮合的第一位置和上述旋转驱动部件从上述螺母脱开的第二位置之间转动。
4、按权利要求2和3的装置,其特征在于,该旋转驱动部件由齿轮系(19、22、26)构成,该齿轮系由平行于机架14的转动轴线的花键轴(17)传动。
5、按权利要求2的装置,其特征在于,移动齿轮系(19、22、26)的部件包括一个支承上述齿轮系的支板(20),并且该支板(20)可在平行于机架(14)和花键轴(17)的旋转轴线的螺杆(24)上移动。
6、按权利要求4的装置,其特征在于,该齿轮系包括一个由电机(18)驱动并与花键轴(17)一同转动的主动齿轮(19),一个与套(23)一同转动的中间齿轮(22),套(23)与螺杆(24)相互配合并可自由转动地装在支板(20)上,和一个可自由转动地装在上述支板(20)上的从动齿轮(26)。
7、按权利要求6的装置,其特征在于,该套(23)包括与螺杆(24)相互配合的螺纹部分并且其螺旋线和螺距与联结件(2)的螺旋线和螺距相同。
8、按权利要求2的装置,其特征在于,联接件(2)和螺杆(24)的螺纹的螺距与该齿轮系的齿轮(19、22、26)的齿数成正比。
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