CN1041720A - 液压型螺栓张紧器 - Google Patents

Abstract

一种液压型螺栓张紧器包括一缸体、一柱塞和液压源。缸体用来对一个被固紧的零件施加作用力，开有螺纹的螺柱从中穿过；柱塞可滑动地装在缸体内，有一轴向孔贯穿其中，螺栓可穿过此孔；所说的柱塞用来靠紧并对拧在螺栓上的作用件施加作用力。限定在缸体内的第一腔室被供入加压流体，流体作用在柱塞上而使后者作延展运动，当位于缸体内的第二腔室被供入加压流体时，则使柱塞退回缸体内。

Description

本发明涉及液压型螺栓张紧器。

为了保证在连接两个或多个零件的螺栓上的螺母拧紧到所需程度，习惯做法是用液压型螺栓张紧器，使螺栓在弹性范围内拉长，把螺母拧到要固紧的零件表面，螺栓应这样张紧，当张紧器的柱塞-缸体液压组件内作动压力减压后即可有效地实行固接。

这种液压型螺栓张紧器通常有一作用件，做成螺母或拆卸套筒的形式被拧在螺栓的自由端，柱塞-缸体型液压组件的柱塞在被连接零件与作用件之间施加作用力时，螺栓被伸长或张紧。

当张紧作业完成以后，并准备再次使用张紧器以前，柱塞-缸体组件的柱塞需要从伸展的工作位置返回到原状。

已知在液压型螺栓张紧器上装有一种省力装置，当其上液压减压后可使柱塞自动回到不工作位置，这种类型的装置包括设置在缸体和柱塞之间的弹簧，其作用是促使柱塞回到其不工作位置。因此，当柱塞上的液压减压后，该弹簧作用柱塞，从而使后者回到不工作位置，同时使液压油回到油箱。

然而具有上述这种结构的张紧器，其柱塞回到不工作位置所需的时间较长，返回速率取决于弹簧的荷载、液压油流回油箱的容积及连接管的流体阻力等因素。

在某些场合，诸如在海里或核装置中，操作时间特别重要，这些已知的螺栓张紧器的柱塞慢速返回会带来很多问题。

因此需要一种液压型螺栓张紧器，它设有某种装置，使其柱塞比以前张紧器里的柱塞更快地从伸展位置回到不工作位置。

根据本发明提供的液压型螺栓张紧器，它包括一缸体、一柱塞和液压源;缸体用来对一个被固紧的零件施加作用力，开有螺纹的螺栓从中穿过;柱塞可滑动地装在缸体内，有一轴向孔贯穿其中，使用时所说的螺栓可以穿过此孔，所说的柱塞用来靠紧并对拧在螺栓上的作用件施加作用力;加压液压源能对缸体内柱塞运动提供动力，其特征在于：柱塞-缸体组件限定出一第一腔室，供入此腔室的流体作用在缸体内的柱塞上，使柱塞伸展;所说的组件还界定出一第二腔室，供入此腔室的流体作用在缸体内的柱塞上，使柱塞退回。

将会明白，这种结构可以使柱塞有控制地用动力推动而退回，只要对液压源进行适当的控制，柱塞就可从其伸展的位置迅速地退回到其正常或缩回位置，为张紧器连续使用作准备。

柱塞最好包括一直径加大了的用来对作用件施力的外端部和一直径加大了的内端部;缸体有一小直径的中间部;第一腔室限定在柱塞的外端部和缸体的中间部之间;第二腔室限定在柱塞的内端部和缸体的中间部之间。

方便的做法是，液压源的液体分别通过开在缸体直径减小了的中间部上的孔馈入第一和第二腔室。

在本发明的最佳实施例中，液压型螺栓张紧器包括一个柱塞超行程限制阀，一旦柱塞达到其最大伸展位置时，所说的阀被作动，解除第一腔室内的流体压力，防止柱塞进一步伸展。

为方便起见，超行程限制阀设置在缸体中间部，由柱塞的内端部启动，使供给第一腔室的加压流体通过该阀被供入第二腔室内，流回与液压源相通的油箱。

超行程限制阀最好进一步包括一卸压阀，其结构应是这样，即当柱塞退回及当第二腔室内的流体压力超过一预定的最大值时，该阀被启动而在第二腔室内卸压。

在实施例中，卸压阀作动时，供入第二腔室的加压流体通过该阀供入第一腔室，流回与液压源相通的油箱。

下面参考附图，对本发明的实施例作详细的介绍;其中，

图1为本发明的液压型螺栓张紧器的垂直剖面图，是本发明的一个实施例;

图2示出了本发明另一个实施例中的液压型螺栓张紧器的垂直剖面图。

参看图1，制有螺纹的螺栓2从要固接在一起的零件4中穿出，起固紧作用的螺母用6来表示。

拧螺母6时用来张紧螺栓2的液压型螺栓张紧器用8来表示，所说的张紧器包括一缸体10，缸体内可动地放置一柱塞12，柱塞12上开有一个从其中央贯通的轴向孔14。

更详细地说，柱塞12包括上端部16，密封环20，中间部22，密封环26，下端部28及密封环32。上端部16可在缸体10的上端18内滑动;密封环20使零件16、18之间保持液体密封;中间部22可滑动地装在缸体10直径减小的中间部24内;密封环26使零件22、24之间保持液体密封;下端部28可在缸体10的下端30内滑动;密封环32使零件28、30之间保持液体密封。

在缸体10内有一下腔室34和上腔室36，下腔室限定在柱塞12的下端部28和缸体10的中间部24之间;上腔室36限定在柱塞12的上端部16和缸体10中间部24之间，腔室34、36相互密封。

缸体10的中间部24上开有一对接口38、40，孔42、44分别从所说的接口起通入腔室34、36。加压的液压源46同接口38、40相接，下面将会详细叙及。

超行程限制器/卸压阀48装在缸体10的中间部24上，通过阀48使腔室34、36相互连接起来。如图所示，阀48在正常情况下处于关闭位置，阀的操作杆50向下伸出，刚好比缸体10的中间部24下表面低一点，其理由将会在下面叙述中说清。

使用时，所说的张紧器放在螺栓上，其缸体10的下端靠在零件4上，图中所示的柱塞12绕螺栓2处于缩回位置。

然后作用螺母52拧在螺栓2的自由端，使螺母52与柱塞12的上端部16接合。加压的流体（一般是高达21750磅/平方英寸）由液压源46以很低的输送速度输进接口40，再通过孔44进入腔室36，此时柱塞12在缸体内升起，通过作用螺母52施张紧力于螺栓2。螺母6当螺栓受到张紧力时用传统使用的方式拧紧。

当柱塞12上升时，在腔室34内的液压油通过孔42和接口38流回同液压源46相通的油箱。

如果柱塞12达到最大行程，则通过其下端部28与缸体10的中间部24下表面的靠紧，由柱塞12的下端部促使阀48的杆50位移，从而打开阀48，使腔室34和36连通。加压的流体因而从腔室36通过阀48而泄漏到腔室34中，从而流回油箱。由于流体在腔室36内卸压，这样防止了柱塞12的超行程。

在一个完整的张紧作业中，柱塞12必须回到缩回的位置。为了创造这样的条件，液压源46以高的输送速度通过接口38输入较低压力的流体（一般为1000磅/平方英寸）给腔室34，这样柱塞12快速地下降，回到完全退回的位置。

阀48装有弹簧，以抵抗腔室34内的较低压力，而在腔体36内的流体则在柱塞12缩回期间，通过柱塞12的上端部16迫使其由孔44和接口40流回油箱。

当柱塞12完全退回时，流体仍然被送入腔室34内，该腔室内压力增加，直到阀48被打开。这时，任何被供入腔室34内的流体通过阀48馈入腔室36内而返回油箱，因而防止了腔室34内压力继续增大。

由于采用动力使柱塞返回，特别是调整输送流体，使柱塞12的退回非常快，这在海里或核装置情况下更显其巨大价值，而在这些场合要顺序固紧一系列的螺母，其优点不言而喻。

图2示出了本发明的另一个实施例，其中等同于图1所示的实施例中的零件以相同的标号表示。

本张紧器的功能和操作过程与图1所示的一样，但给腔室34和36供应流体的进口集管及超行程限制器/卸压阀与第一个实施例不同。

特别是，该张紧器有一集管块54，它位于在缸体10上形成的一销座内，并由一单个螺钉56固紧在缸体10上。

集管块54上设有上下孔58和60，孔58和60分别与开在缸体10上的孔44和42连通。每一与相对应的腔室34、36连通的孔58和60可使单个液压源同若干个张紧器相通，海中作业经常需要这样。

图2所示的张紧器直径较小，空间有限，很难用图1所示的方式设置超行程限制器/卸压阀。图2中的阀48是水平设置的，而不是垂直设置。该阀包括一个从其端部伸出的钢球62，当柱塞到达最大行程的位置时，钢球被柱塞12的下端部28上的斜面64压回。这样的结构使张紧器的下部的直径减小很多，从而减少了张紧器下部（特别是缸体10的下部30）向内锥削的程度。

本发明的各张紧器的实际结构可以与上面所述的不同。缸体10的下部可与或可以不与缸体其余部分做成一体，而柱塞的下端部28也可与或可以不与柱塞的其余部分做成一体。

通用的作用螺母52可用拆卸套筒代替，也可用与柱塞12表面上的斜槽相配合的锥形螺母来代替。

螺母6可用任何合适的装置拧在螺栓2上，例如用螺丝旋杆分别放入螺母的每一平面上钻出的孔来拧紧螺母6，或用装在螺母上的连接器再通过插进其上开设的孔的螺丝旋杆拧动螺母。

不用阀48来卸去腔室34内过高的压力，取而代之，在供流体给张紧器的液压源46上可装一限制开关，一旦腔室34内的压力达到一预定的最大值，液压源46关闭，因而中断了对腔体34的流体供应。在这个实施例中，阀48只起行程限制器作用。

Claims (7)

1、一种液压型螺栓张紧器包括一缸体(10)、一柱塞(12)和液压源(46)；缸体(10)用来对一个被固紧的零件(4)施加作用力，开有螺纹的螺栓(2)从零件(4)中穿过；柱塞(12)可滑动地装在缸体(10)内，有一轴向孔(14)贯穿其中，使用时所说的螺栓(2)可以穿过此孔，所说的柱塞(12)用来靠紧并对拧在螺栓(2)上的作用件52施加作用力；加压液压源(46)能对缸体(10)内的柱塞(12)运动提供动力，其特征在于：柱塞-缸体组件(10、12)限定出一第一腔室(36)，供入此腔室的流体作用在缸体(10)内的柱塞(12)上，使柱塞伸展；所说的组件还界定出一第二腔室(34)，供入此腔室的流体作用在缸体内的柱塞(12)上，使柱塞退回。

2、根据权利要求1所述的液压型螺栓张紧器，其中柱塞（12）包括一直径加大了的用来对作用件（52）施力的外端部（16）和一直径加大了的内端部（28）;缸体（10）有一直径减小了的中间部（24）;第一腔室（36）限定在柱塞（12）的外端部（16）和缸体（10）的中间部（24）之间，第二腔室（34）限定在柱塞的内端部（28）和缸体的中间部（24）之间。

3、根据权利要求2所述的液压型螺栓张紧器，其中液压源（46）的流体分别通过开在缸体（10）直径减小了的中间部（24）上的孔（44、42）馈入第一和第二腔室（36、34）。

4、根据权利要求2或3所述的液压型螺栓张紧器，还包括一个柱塞超行程限制阀（48），一旦柱塞（12）达到其最大伸展位置时，所说的阀（48）被启动，解除第一腔室（36）内的流体压力，防止柱塞（12）进一步伸展。

5、根据权利要求4所述的液压型螺栓张紧器，其中超行程限制阀（48）设置在缸体（10）的中间部（24），由柱塞（12）的内端部（28）启动，使供给第一腔室（36）的加压流体通过该阀被供入第二腔室（34）内，流回与液压源（46）相通的油箱。

6、根据权利要求4或5所述的液压型螺栓张紧器，其中超行程限制阀（48）进一步包括一卸压阀，其结构应是这样，即当柱塞（12）退回及当第二腔室（34）内的流体压力超过一预定的最大值时，阀（48）被开动而在第二腔室（34）内卸压。

7、根据权利要求6结合权利要求5所述的液压型螺栓张紧器，其中卸压阀（48）启动时，供入第二腔室（34）的加压流体通过阀（48）供入第一腔室（36），流回与液压源（46）相通的油箱。