CN102927100B - 膨胀螺栓及应用该螺栓的设备推移就位前临时紧固方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仅从螺栓孔的一端就能完全取出的膨胀螺栓及应用该螺栓的设备推移就位前临时紧固方法，该膨胀螺栓包括螺杆、膨胀套和螺母、垫圈，螺杆的一端为与螺母配合的外螺纹段，螺杆的另一端为与膨胀套锥面配合的圆台，在螺杆外套设有套管，套管的两端分别抵靠在垫圈和膨胀套上，膨胀套胀开时，膨胀套的端面超出螺杆的端面。应用该螺栓的设备推移就位前临时紧固方法，用于将上部机件固定连接到基础机件上，上部机件上设置有螺栓孔，基础机件上设置有对应的基础螺栓孔，外螺纹段延伸入螺栓孔内；套管的外径＜螺栓孔的直径，套管的长度≤螺栓孔的深度；膨胀螺栓位于基础螺栓孔的外端面的内侧。连接可靠、可拆卸，尤其适合用于临时刚性连接。

Description

膨胀螺栓及应用该螺栓的设备推移就位前临时紧固方法

技术领域

本发明涉及紧固或固定构件或机器零件用的器件，尤其是一种膨胀螺栓及其用途。

背景技术

采用线外安装，推移就位的方法进行轧机安装，是在轧制线外的施工区域设置推移基础和位于推移基础上的推移轨道，推移轨道延伸至轧机基础，在推移轨道上组装轧机，然后利用推移装置将轧机推移至轧机基础上就位。线外安装非常适合设备的安装非常复杂的情况，其目的在于最大限度降低对既有线生产的影响，也有利于施工人员组织。其工作的主要过程是，设置延伸到既有生产线的推移轨道，在推移轨道上安装轨机轨座、轧机牌坊和其它附属部件，然后利用推移装置将轧机整体推移到既有生产线就位。

但这样的施工过程中会出现以下问题：在推移轨道上进行线外安装的过程中，由于没有地脚螺栓的紧固，轧机轨座不能和牌坊刚性连接，因此不能够有效传力，也可能会因为牌坊传递到轨座的合力在滑轨轨面以外而产生杠杆作用，影响轧机的安装以及后续的推移工作。因此，在安装过程中，需要有一个有效的方法，将轨座与牌坊有效紧固，达到刚性连接的效果，保证安装及推移时的安全和精度。

对于牌坊和轨座的紧固连接，采用螺栓连接最为合适。如果采用普通高强螺栓，需要在牌坊与轨座连接部的轨座底部铣出一个孔放置螺栓头或螺母，才能够不影响轨座的推移。这种方式延长了轨座的设计和制作时间，也可能使轨座承载受到影响，并且推移就位后还要再考虑如何将螺栓取出，因此并不可取。相对于普通螺栓紧固，采用膨胀螺栓紧固就不用改变轨座的设计样式。

传统膨胀螺栓采用将螺栓尾部大头挤入膨胀头，使膨胀头挤满螺栓孔的方式，达到紧固效果。然而这种方式应用到牌坊与轨座的临时紧固，存在以下问题：取出膨胀螺栓的过程中，膨胀头可能会因为和螺栓过度挤紧而随螺栓一起向下移动，使膨胀头不能与螺栓分离，也就不能收缩恢复；在螺栓提升过程中，也可能因为自重而和螺栓再次挤紧，从而膨胀螺栓不能只从螺栓孔的一端完全取出。

发明内容

为了克服现有膨胀螺栓不能从螺栓孔中完全取出的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种膨胀螺栓及应用该螺栓的设备推移就位前临时紧固方法，该膨胀螺栓仅从螺栓孔的一端就能完全取出，适合用于大型设备推移前的临时紧固。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：膨胀螺栓，包括螺杆、膨胀套和螺母、垫圈，螺杆的一端为与螺母配合的外螺纹段，螺杆的另一端为与膨胀套锥面配合的圆台，在螺杆外套设有套管，套管的一端抵靠在垫圈上，套管的另一端抵靠在膨胀套上。

在所述膨胀套胀开时，在螺杆的圆台一端，膨胀套的端面超出螺杆的端面。

应用上述膨胀螺栓的设备推移就位前临时紧固方法，用所述膨胀螺栓将上部机件固定连接到基础机件上，上部机件上设置有螺栓孔，基础机件上设置有与螺栓孔对应的基础螺栓孔，所述外螺纹段延伸入螺栓孔内；所述套管的外径＜螺栓孔的直径，套管的长度≤螺栓孔的深度；所述膨胀螺栓的所有构造均位于基础螺栓孔的外端面的内侧，将螺杆及膨胀套由螺栓孔一端插入基础螺栓孔中，再将套管放入螺栓孔，然后安装垫圈，拧紧螺母，实现紧固。所称的基础螺栓孔的外端面指的是基础螺栓孔远离螺栓孔的那个端面，而其“内侧”，指的是指向螺栓孔的那一侧。

所述套管的长度等于螺栓孔的深度。

所述上部机件为轧机牌坊，所述基础机件为轧机轨座。

本发明的有益效果是：能够通过套管拧紧螺栓，使膨胀头胀开并紧压基础机件上的基础螺栓孔，通过由此产生的摩擦力和螺栓拧紧后对上部机件的作用力共同作用，增加上部机件与基础机件之间的摩擦力，使之紧密连接，形成一个整体，机件之间有效紧固，达到刚性连接的效果，可用在以线外安装，推移就位的方法进行轧机安装的过程中，用于轧机牌坊和轧机轨座的临时紧固连接，保证安装及推移时的安全和精度，尤其适合用于其它需要线外组装的大型设备的临时紧固。

附图说明

图1是本发明膨胀螺栓的使用状态图。

图2是图1中拧开螺母、取走垫圈并将螺栓敲松后的状态图。

图3是取出图2中套管后的状态图。

图4是从图3的螺栓孔中取出螺杆及膨胀套的示意图。

图5是图3中膨胀套的主视图及局部放大图。

图6是图5的俯视图。

图中标记为，1-螺杆，2-膨胀套，3-垫圈，4-螺母，5-套管，6基础螺栓孔，7-螺栓孔，8-上部机件，9-基础机件，10-外螺纹段，11-圆台，12-加长段，13-吊环，14-锥形段，15-轴向槽，60-外端面。

图4中箭头所示方向为螺杆及膨胀套取出方向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本发明的膨胀螺栓包括螺杆1、膨胀套2和螺母4、垫圈3，螺杆1的一端为与螺母4配合的外螺纹段10，螺杆1的另一端为与膨胀套2锥面配合的圆台11，在螺杆1外套设有套管5，套管5的一端抵靠在垫圈3上，套管5的另一端抵靠在膨胀套2上。其工作过程是：将螺杆1及膨胀套2由螺栓孔7一端插入螺栓孔中，再将套管5放入螺栓孔，然后安装垫圈3，拧紧螺母4，实现紧固。当需要取出该膨胀螺栓时，首先拧松并取下螺母4，取出垫圈3，然后取出套管5，再沿分离圆台11、膨胀套2的配合锥面的方向向螺杆1施力，使其膨胀套2与螺杆1之间松脱开，然后沿圆台11指向外螺纹段10的方向取出螺杆1及膨胀套2。

该膨胀螺栓与现有的常规膨胀螺栓相比，膨胀套2的长度缩短，可有效减轻膨胀套2的自重，在膨胀螺栓使用完毕后，要将螺杆1及膨胀套2取出时，不会因膨胀套2的自重再次使其膨胀套2胀开压紧螺栓孔壁而导致无法取出；膨胀套2缩短后，为了同样能达到紧固效果，需要在膨胀套2与垫圈3之间加上套管5，设计时宜使其套管5的外径略小于螺栓孔直径，既能充分传力，又便于将套管5取出，从而整个膨胀螺栓能够仅从螺栓孔的一端就完全取出，因此对螺栓孔的结构无影响，尤其适合用于临时紧固。

进一步的优选方案是，在所述膨胀套2胀开时，在螺杆1的圆台11一端，膨胀套2的端面超出螺杆1的端面，当需要将膨胀套2从螺杆1上松脱开时，以物体抵住膨胀套2的端面，再敲击螺杆1，由于两者的端面之间有间距，膨胀套2不动时螺杆1还能再动一段距离，从而避免了在敲松螺栓的过程中膨胀套2随螺杆1一起移动，保证膨胀套2与螺杆1之间能够松脱开。

如图5和图6所示，该膨胀螺栓的膨胀套2可采用最常见的分瓣式结构，膨胀套2与螺杆1之间无需设置除锥面配合外的其它配合结构，结构非常简单、实用，并且易于制造，可用于大型设备的临时紧固或振动较小设备的固定。

对于大型设备推移前临时紧固的工况来说，作为整台设备的支承基础的基础机件9有两种可能，第一种可能是基础机件9是大型设备的临时基础，其不能移动，为保证设备组装安全，需要将设备临时固定于其上，此时，上部机件8就是大型设备本身，需要在推移前拆除临时紧固；另一种可能是，基础机件9和上部机件8均属于大型设备的一部分，基础机件9是上部机件8的下部基础，组装完成后它将随上部机件8一同在推移轨道上移动，需要在推移后拆除临时紧固。但无论是哪一种情形，对于用于临时紧固的膨胀螺栓来说，都要求从一端就能够将膨胀螺栓取出。因此，在这样的工况下，可以采用本发明的膨胀螺栓，并应用下述的方法实现临时紧固。

如图1～图6所示，应用上述膨胀螺栓的设备推移就位前临时紧固方法，用所述膨胀螺栓将上部机件8固定连接到基础机件9上，上部机件8上设置有螺栓孔7，基础机件9上设置有与螺栓孔7对应的基础螺栓孔6，所述外螺纹段10延伸入螺栓孔7内；所述套管5的外径＜螺栓孔7的直径，套管5的长度≤螺栓孔7的长度；所述膨胀螺栓的所有构造均位于基础螺栓孔6的外端面60的内侧，将螺杆1及膨胀套2由螺栓孔7一端插入基础螺栓孔6中，再将套管5放入螺栓孔7，然后安装垫圈3，拧紧螺母4，实现紧固。因为膨胀螺栓的所有构造均位于基础螺栓孔6的外端面60的内侧，不会超出基础螺栓孔6，用作临时紧固件时，可不改变螺栓孔7及基础螺栓孔6的原状，并且能够仅从螺栓孔7一端就完全取出，故对推移没有干涉。

所述套管5的长度等于螺栓孔7的长度，则膨胀套2的压力完全作用于基础机件9，配合螺母4的预紧力就能够将上部机件8固定到基础机件9上，实现刚性连接。

实施例：

如图1～图6所示，在采用线外安装，推移就位的方法进行轧机安装的过程中，是在推移前就将轧机牌坊和轧机轨座先组装在一起，再整体推移，必须考虑到组装所用的临时紧固连接件不能对轧机的推移产生干涉，也就是紧固件不能超出安装孔在推移轨道一侧的端面，还必须考虑到临时紧固连接件最好不要影响安装孔原本的设计，并且还能够在推移安装到位后将临时紧固连接件完整的取出。因此，采用本发明的膨胀螺栓作为临时紧固连接件来连接轧机牌坊和轧机轨座，能够满足上述所有要求。

在具体设计时，膨胀套2采用具有四条轴向槽15的四瓣式结构，套管5的长度等于轧机牌坊上螺栓孔的深度，套管5的外径略小于螺栓孔的直径，且套管5的厚度不得过小，应满足施加预紧力时套筒5不变形，膨胀套2在与圆台11配合的锥形段14基础上还有一个加长段12，且膨胀套2的长度则缩短至不大于轧机轨座上对应螺栓孔的深度，不会影响推移作业；在拧紧螺栓时，螺杆1向上运动，膨胀套2能够正常工作，达到紧固效果；需要取出螺栓时，加长后的膨胀套2下端将抵靠在推移装置上，螺杆1可继续向下运动，随即与膨胀套2相互脱开。

采用上述方式，能够通过套管5拧紧螺栓，使膨胀套2完全顶紧轧机轨座，通过产生的摩擦力和螺栓拧紧后对牌坊的作用力共同作用，增加轧机牌坊与轧机轨座之间的摩擦力，使之紧密连接形成一个整体，以满足安装轧机其余组件和后续推移的条件。在推移完成后又能够将膨胀螺栓分步完全取出，不影响在螺栓孔中安装永久性固定连接件。

Claims (2)

1.膨胀螺栓，包括螺杆(1)、膨胀套(2)和螺母(4)、垫圈(3)，其特征是：膨胀套(2)的外表面为圆柱面，膨胀套(2)的内表面为锥面，螺杆(1)的一端为与螺母(4)配合的外螺纹段(10)，螺杆(1)的另一端为与膨胀套(2)锥面配合的圆台(11)，在螺杆(1)外套设有套管(5)，套管(5)的一端抵靠在垫圈(3)上，套管(5)的另一端抵靠在膨胀套(2)上。

2.如权利要求1所述的膨胀螺栓，其特征是：在所述膨胀套(2)胀开时，在螺杆(1)的圆台(11)一端，膨胀套(2)的端面超出螺杆(1)的端面。