CN105387036B - 一种面接触式自适应无损快装紧固装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种面接触式自适应无损快装紧固装置，该装置偏心筒、两个偏心楔键和防松螺钉；所述偏心筒为一圆环结构，圆环的两端的内圆周面上加工出一段弧形面，所述弧形面位于与圆环中心轴线夹角为8度的偏心孔上；在所述偏心筒的两端面上设有螺纹孔；所述偏心楔键包括楔形部和连接翼，其中楔形部为偏心筒内空间与被紧固的轴或管所形成的间隙相配合的结构，厚度比该间隙的厚度大，连接翼上设有与偏心筒的螺纹孔位置相对应的螺纹孔；本发明能够满足在高压、高温、高腐蚀性、冲击、振动等复杂工况下且在极其有限空间内进行高可靠性、长寿命周期紧固的要求。

Description

一种面接触式自适应无损快装紧固装置
技术领域
本发明属于机械制造领域，具体涉及一种面接触式自适应无损快装紧固装置。
背景技术
随着全球工业时代进程的加快，能源已经成为世界各国经济发展的关键所在；能源领域对输送管道的技术、强度要求越来越高，而石油天然气的发展，高温、高压、耐腐蚀等极端工况对管道的应用也提出了更高的要求；于是，针对管道尤其是金属管道上加装紧固件等附属装置是亟需解决的问题。
目前市面上绝大多数的紧固方式不可避免的需要对金属管道进行机械加工，不可避免地对管材的物理表面完整性进行损伤，与此同时，对其化学耐腐蚀性能亦产生不可恢复的破坏性影响，这种腐蚀在高温、高压、含界面粘染物等高腐蚀性环境中尤为剧烈，导致穿孔，甚至引发断裂。市面上仅有少数无损方式难以避免地采用转轴卡扣型式，由于其存在旋转套件，其旋转轴的直径等直接占用了极大比例的半径方向的空间，在对空间要求较高的工况中无法应用,进而提出一种具有一定自适应性的面接触式自适应无损快装紧固装置。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种面接触式自适应无损快装紧固装置，能够在极其有限空间内，对内部支持轴/管无需任何机械加工，即可利用面接触产生挤压力，产生一定的位移形变，而且在一定范围内能够具有一定的自适应性，具有一体式能够快速安装的特点；本发明能够满足在高压、高温、高腐蚀性、冲击、振动等复杂工况下且在极其有限空间内进行高可靠性、长寿命周期紧固的要求。
实现本发明的具体实施方案如下：
一种面接触式自适应无损快装紧固装置，其外围装置为支持轴或管，包括：偏心筒、两个偏心楔键、防松螺钉；
所述偏心筒为一圆环结构，圆环的两端的内圆周面上加工出一段弧形面，所述弧形面位于与圆环中心轴线夹角为s的偏心孔上；在所述偏心筒的两端面上设有螺纹孔；
所述偏心楔键包括楔形部和连接翼，其中楔形部为偏心筒内空间与被紧固的轴或管所形成的间隙相配合的结构，楔形部的厚度比该间隙的厚度大m，连接翼上设有与偏心筒的螺纹孔位置相对应的螺纹孔；
两个所述偏心楔键分别从偏心筒对称的两端楔入偏心筒与被紧固轴或管所夹的空间，且防松螺钉均连接所述偏心楔键的连接翼的螺纹孔与偏心筒的螺纹孔。
进一步地，所述偏心筒的内圆周面加工有两个以中心轴对称的螺纹孔。
进一步地，s＝8°～15°。
进一步地，m＝0.03mm～0.05mm。
进一步地，偏心楔键的外圆周面和偏心筒的内圆周面加有位置相对应的弹簧安装槽，弹簧被压缩安装在偏心楔键和偏心筒的安装槽形成的空间内。
有益效果：
(1)对内部支持轴/管不需要做任何加工，直接安装，实现无损工艺，避免了螺纹式等对防腐漆等防护措施的破坏；
(2)偏心楔键内外配合面均为面接触，避免了通常楔键线配合产生的局部应力大、摩擦大、易腐蚀的缺陷；
(3)尺寸相对最小，加工一次性成型，可以避免分体扣式的旋转轴，能够适应极其有限空间的安装控件，同样情况下的强度远远大于分体扣式；
(4)偏心楔键具有一定的自适应性，在内部支持轴/管被腐蚀或者因涂装防腐漆产生粗糙度等直径误差的情况下，偏心楔键和偏心筒可现误差补偿，仍然能够具有一定的适应性；
(5)安装的时候只需将偏心楔键楔入偏心筒即可，操作简单，迅速；可更换，可操性强；
(6)由于紧固装置长期处于振动状态，容易导致螺钉松动，该弹簧的安装是通过改变整个装置的固有频率，避免紧固装置由于螺钉的松动而失效。
附图说明
图1为偏心筒装配图。
图2为偏心楔键与螺钉装配示意图。
图3为偏心楔键结构图。
图4为防松螺钉。
其中，1-偏心筒，2-偏心楔键，3-防松螺钉，4-楔形部，5-连接翼。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本发明提供了一种面接触式自适应无损快装紧固装置，该装置运用于在环绕支持轴/管的圆柱空间内利用挤压进行加持的紧固装置，该装置包括：偏心筒1、两个偏心楔键2、防松螺钉3；
见图1所示，所述偏心筒1为一圆环结构，圆环的两端的内圆周面上加工出一段弧形面，所述弧形面位于与圆环中心轴线夹角为s的偏心孔上，s＝8°～15°；在所述偏心筒的两端面上设有螺纹孔；在所述偏心筒1的两端面上设有螺纹孔；
所述偏心楔键2包括楔形部4和连接翼5，其中楔形部4为偏心筒1内空间与被紧固的轴或管所形成的间隙相配合的结构，楔形部4的厚度比该间隙的厚度大m，m＝0.03mm～0.05mm。连接翼5上设有与偏心筒1的螺纹孔位置相对应的螺纹孔，如图2所示；
两个所述偏心楔键2分别从偏心筒1对称的两端楔入偏心筒1与被紧固轴或管所夹的空间，且防松螺钉3均连接所述偏心楔键2的连接翼5的螺纹孔与偏心筒1的螺纹孔，如图3所示。
所述偏心筒1的内圆周面加工有两个以中心轴对称的螺纹孔，以便安装传感器。
所述偏心楔键2的外圆周面和偏心筒1的内圆周面加有位置相对应的弹簧安装槽，弹簧被压缩安装在偏心楔键2和偏心筒1的安装槽形成的空间内，该弹簧的安装是通过改变整个装置的固有频率，避免紧固装置由于螺钉的松动而失效，如图4所示。
安装的时候只需要从一侧切入，一直移到所需要的任何位置，对内部支撑的轴/管没有任何的损伤，不需要进行车削、钻孔等破坏性行为，属于无损装置；
偏心楔键和偏心筒配合时，因偏心楔键是曲面，且设计一定的配合公差，如果即使内部的支持轴/管被腐蚀或者因涂装防腐油漆而产生粗糙度等一定的直径误差，偏心楔键和偏心筒均可以实现误差补偿。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种面接触式自适应无损快装紧固装置，其特征在于，包括：偏心筒(1)、两个偏心楔键(2)、防松螺钉(3)；
所述偏心筒(1)为一圆环结构，圆环的两端的内圆周面上加工出一段弧形面，所述弧形面位于与圆环中心轴线夹角为s的偏心孔上；在所述偏心筒(1)的两端面上设有螺纹孔；
所述偏心楔键(2)包括楔形部(4)和连接翼(5)，其中楔形部(4)为偏心筒(1)内空间与被紧固的轴或管所形成的间隙相配合的结构，楔形部(4)的厚度比该间隙的厚度大m，连接翼(5)上设有与偏心筒(1)的螺纹孔位置相对应的螺纹孔；
两个所述偏心楔键(2)分别从偏心筒(1)对称的两端楔入偏心筒(1)与被紧固轴或管所夹的空间，且防松螺钉(3)均连接所述偏心楔键(2)的连接翼(5)的螺纹孔与偏心筒(1)的螺纹孔。
2.如权利要求1所述的一种面接触式自适应无损快装紧固装置，其特征在于，所述偏心筒(1)的内圆周面加工有两个以中心轴对称的螺纹孔。
3.如权利要求1所述的一种面接触式自适应无损快装紧固装置，其特征在于，s＝8°～15°。
4.如权利要求1所述的一种面接触式自适应无损快装紧固装置，其特征在于，m＝0.03mm～0.05mm。
5.如权利要求1所述的一种面接触式自适应无损快装紧固装置，其特征在于，偏心楔键(2)的外圆周面和偏心筒(1)的内圆周面加有位置相对应的弹簧安装槽，弹簧被压缩安装在偏心楔键(2)和偏心筒(1)的安装槽形成的空间内。
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