CN109773104A - 一种机械压力机螺杆套紧固装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种机械压力机螺杆套紧固装置及方法，包括设置在螺杆套法兰盘端面上沿螺杆套中轴线周向设置的若干个螺纹连接杆，和分别穿设在螺纹连接杆杆身的螺母，所述螺纹连接杆内部设有加热通道，所述螺纹连接杆依次穿过螺杆套和导柱内的螺纹孔将其连接，所述螺杆套法兰盘上设有拉伸螺纹连接杆的拉伸结构，所述螺杆套内的螺纹孔内设有若干个周向对称的键槽，所述螺纹连接杆与螺杆套之间设有与键槽配合的锁紧键板，及在导柱螺纹孔内设置扇形锁紧压块。通过对螺纹连接杆加热、拉伸并配合锁紧键板对螺母的锁紧及利用扇形锁紧压块对双头螺柱根部锁紧，增大了螺纹连接杆与螺杆套及导柱之间的预紧力，锁紧键板将螺杆套与螺母连接并锁紧，增强了紧固效果。

Description

一种机械压力机螺杆套紧固装置及方法

技术领域

本发明涉及机械压力机技术领域，尤其涉及一种机械压力机螺杆套紧固装置及方法。

背景技术

螺杆套是机械压力机的主要部件之一，其目前主要的防松方式是采用弹性垫圈进行弹性变形进行防松，也有在双头螺柱下端涂抹防松粘剂的方式进行防松。但是对于热锻机械压力机而言，其工作环境温度高会导致防松粘接剂失效，显然，通过在双头螺柱下端涂抹防松粘剂的方式不可行。现有的通过在双头螺柱与螺栓之间采用弹性垫圈防松方式是目前普遍采用的方式，且这种方式对于普通的螺母防松和拆卸较为方便，但对于要求较高的机械压力机螺杆套就存在螺母和双头螺柱预紧力不足的问题。另外，螺杆套下端面工艺结构不合理，根部应力过载直接导致其在法兰盘角处断裂，造成螺杆套损坏。如图9-10所示，在冲击、震动和重载的情况下，长时间使用及持续的冲击振动，双头螺柱与螺母常会发生松动导致预紧力逐步减小甚至消除，轻则导致螺杆套与连接杆或螺杆套与导柱之间的间隙增大。重则造成双头螺柱和螺母螺纹连接失效松脱或折断出现高空飞落的安全事故。

所以，螺杆套紧固技术问题已经成为制约锻造压力机械的稳定性、可靠性和使用寿命的重要因素之一。

需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

发明内容

本发明提供了一种机械压力机螺杆套紧固装置及方法，其通过对螺纹连接杆加热、拉伸并配合锁紧键板对螺母和螺杆套之间锁紧，扇形锁紧压块将螺杆套的根部锁紧同时减少了对螺纹连接杆的螺纹牙的破坏，并同时，增大了螺纹连接杆与螺杆套及导柱之间的预紧力，增强了紧固效果，解决了现有技术中的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种机械压力机螺杆套紧固装置，包括设置在螺杆套法兰盘端面上沿螺杆套中轴线周向设置的若干个螺纹连接杆，和分别穿设在螺纹连接杆杆身的螺母，所述螺纹连接杆内部设有加热通道，所述螺纹连接杆依次穿过螺杆套和导柱内的螺纹孔将其连接，所述螺杆套法兰盘上设有拉伸螺纹连接杆的拉伸结构，所述螺杆套内的螺纹孔内设有若干个周向对称的键槽，所述螺纹连接杆与螺杆套之间设有与键槽配合的锁紧键板。通过对螺纹连接杆进行加热与机械拉伸预应力变形技术共同作用同时与锁紧键板配合，增大了螺纹连接杆弹性拉伸和螺杆套主要承压的预紧力，通过在拉伸过程中不断拧紧螺母并在最后利用锁紧键板配合锁紧螺母，提高了紧固效果，有效避免了工作状态中螺母转动，导致螺杆套与螺纹连接杆之间松动。

所述锁紧键板包括圆环板，和与圆环板内圆面连接且沿圆环板轴线方向设置的与键槽相同数目的凸键，所述凸键与键槽对应配合。

所述圆环板周边设有若干个等分锁紧折边。

所述拉伸结构包括活动支架及设置在支架上的拉伸螺栓，所述拉伸螺栓穿过设置在支架上的通孔与螺纹连接件连接。

所述支架设置在连接件的外侧，且外部轮廓为长方体或正方体又或圆柱体状的壳体，所述壳体的侧面上设有开口。

所述螺纹连接杆为双头螺柱，双头螺柱内设有加热通道，所述双头螺柱的外围套设有螺母，所述双头螺柱的一端依次穿过螺杆套和导柱将其连接为一整体。

所述螺杆套法兰盘端靠近导柱的端面与导柱之间设有调整垫，所述调整垫与导柱之间设有0.10-0.30mm的间隙，通过在调整垫与导柱之间设置间隙能够达到双头螺柱和螺杆套上端主要承压的预紧力，增强了双头螺柱与螺杆套连接的可靠性和紧密性。

所述螺杆套法兰盘的根部设置有圆角，所述导柱内部安装螺杆套的内孔处设置有倒角，设置圆角和倒角的作用是能够减少应力集中带来的对螺杆套的损害。

还包括设置在导柱内将螺纹连接杆锁紧的锁紧装置，所述锁紧装置包括锁紧螺栓和与锁紧螺栓抵接的扇形锁紧压块，所述锁紧螺栓设置在导柱内的阶梯孔内，扇形锁紧压块设置在与扇形锁紧压块形状相同扇形槽内，阶梯孔通过扇形槽与导柱内的内螺纹孔连通，扇形锁紧压块一端与锁紧螺栓抵接，另一端与螺纹连接杆螺纹配合。

一种基于权利要求1所述的机械压力机螺杆套紧固装置的紧固方法，包括以下步骤：

通过所述螺纹连接杆旋入所述螺杆套与导柱内的螺纹孔内，将螺杆套与导柱连接为整体；

通过加热源插入到所述加热通道内，加热所述螺纹连接杆；

通过拉伸结构沿所述螺纹连接杆轴向方向拉伸所述螺纹连接杆；

拧紧所述螺母，通过所述锁紧键板锁紧螺母。

本发明的有益效果为：本发明所述一种机械压力机螺杆套紧固装置及方法，改进螺杆套结构技术，利用金属的热胀冷缩原理在螺纹连接杆内设置加热通道及端部的内螺纹孔，螺纹连接杆通过加热与机械拉伸预应力变形技术共同作用并结合锁紧键板，增大螺纹连接杆弹性拉伸和螺杆套主要承压的预紧力，达到了机械压力机螺杆套高强度紧固效果。锁紧键板结构从根本上达到机械压力机螺杆套在高强度、冲击震动重载荷情况下，提高螺杆套与螺母之间的防松效果。提高了机械压力机工作的稳定性、安全可靠性和延长螺杆套的使用寿命，保证了锻造机械压力机及机械压力机自动化生产线的运行精度和安全，提高了产品质量。

附图说明

图1为本发明的使用状态图；

图2为图1中II处的放大图；

图3为图2中锁紧键板的放大图；

图4为图3的俯视图；

图5为图1中I处的放大图；

图6为图5中A-A的截面图；

图7为图2中支架的放大图；

图8为图7的右视图；

图9-10为现有螺杆套紧固方式。

图中，1、螺杆套，2、导柱，3、双头螺柱，4、加热通道，5、螺母，6、内螺纹孔，7、支架，8、拉伸螺栓，9、锁紧键板，10、凸键，11、锁紧折边，12、锁紧螺栓，13、扇形锁紧压块，14、调整垫，15、开口。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式并结合附图，对本发明进行详细阐述。

另外，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-8所示，一种机械压力机螺杆套紧固装置，包括设置在螺杆套1法兰盘端面上沿螺杆套1中轴线周向设置的若干个螺纹连接杆，和分别穿设在螺纹连接杆杆身的螺母5，所述螺纹连接杆依次穿过螺杆套1和导柱2将其连接，所述螺纹连接杆内部设有加热通道4，加热通道4一端与外界连通，另一端不与外界连通，在螺纹连接件的加热通道4与外界连通的一端处设有内螺纹孔6，所述内螺纹孔6与加热通道4连通，在螺杆套1法兰盘上设有拉伸螺纹连接杆的拉伸结构，该拉伸结构抵接或通过螺栓连接在螺杆套1的法兰盘端面上，螺杆套1内的螺纹孔内设有两个周向对称的键槽，所述螺纹连接杆与螺杆套1之间设有与键槽配合的锁紧键板；上述螺纹连接杆与其上的螺母5也可由整体的螺栓代替，螺栓依次穿过螺杆套1和导柱2将其连接为一个整体，螺栓头端靠近螺杆套1法兰盘端，螺栓内部中轴线处设有加热通道4，同时在螺栓头端设置内螺纹孔6，该内螺纹孔6与加热通道4连通，其他部件与该螺栓均能同样配合使用。

进一步的，上述锁紧键板包括圆环板，和与圆环板内圆面连接且沿圆环板轴线方向设置的两个凸键10，两个凸键10分别与设置在螺杆套1螺纹孔内的两个键槽对应配合。该凸键10能够与螺杆套1螺纹孔内的键槽配合，能够防止锁紧键板9与螺杆套1的相对转动。

进一步的，上述圆环板周边设有十二等分的锁紧折边11。锁紧折边11能够向一侧弯折，在双头螺柱3加热进行预拉伸并拧紧螺母5后将锁紧折边11向螺母5方向折叠翻边，用于防止锁紧键板9、螺杆套1和螺母5相对的松动。

进一步的，上述拉伸结构包括与螺杆套1法兰盘端远离导柱2的端面抵接的支架7，该支架7设置在螺杆套1上的螺母5的外侧，且为正方体壳体或长方体壳体结构，长方体壳体或正方体壳体上与螺杆套1法兰盘端垂直的一面设有开口15，能够通过该处开口15对螺母5进行拧紧，长方体壳体或正方体壳体上与螺杆套1法兰盘端平行的一面设有通孔，穿过该通孔设置在在支架7上有拉伸螺栓8，所述拉伸螺栓8与螺纹连接杆内的内螺纹孔6配合。该支架7能够为拉伸螺栓8提供支撑作用，该拉伸螺栓8将支架7与螺纹连接杆连接在一起，通过将拉伸螺栓8旋入螺纹连接杆上的内螺纹孔6内进行拉伸。

进一步的，螺纹连接杆为双头螺柱3，双头螺柱3的一端穿过螺杆套1旋入导柱2内，靠近另一端外壁上套设有螺母5，螺母5与螺杆套1的法兰端面贴紧，双头螺柱3内设有加热通道4，加热通道4与设在双头螺柱3端部的内螺纹孔6连通。

进一步的，在螺杆套1法兰盘的根部设置有圆角，所述导柱2内部安装螺杆套1的内孔处设置有倒角。设置圆角和倒角的作用是能够减少应力集中带来的对螺杆套1的损害。

进一步的，在螺杆套1法兰盘端靠近导柱2的端面与导柱2之间设有调整垫14，该调整垫14钢材质，在调整垫14与导柱2之间设有0.2mm的间隙，通过设置调整垫14及在调整垫14与导柱2之间、调整垫14与螺杆套1法兰盘端分别设置间隙的目的是能够达到双头螺柱3弹性拉伸前所需的预紧力及螺杆套1上端主要承压的预紧力，同时这样也能够保证在滑块到达下止点压力机冲压时，(即在螺杆套1上端受力超过70％时)，螺杆套1上端1承受导柱2的主要冲压力，螺杆套1法兰盘端变形与导柱2下端面2接触承受辅助力。

进一步的，在导柱2内还设有将双头螺柱3锁紧的锁紧装置，所述锁紧装置包括锁紧螺栓12和与锁紧螺栓12抵接的扇形锁紧压块13，所述锁紧螺栓12设置在导柱2内的阶梯孔内，扇形锁紧压块13设置在与扇形锁紧压块13形状相同扇形槽内，阶梯孔通过扇形槽与导柱2内的内螺纹孔连通，扇形锁紧压块13一端与锁紧螺栓抵接，另一端与双头螺柱3螺纹配合，扇形锁紧压块13一端面为弧形面，另一端面为平面，平面端与锁紧螺栓12抵接，弧形面端与双头螺柱3螺纹连接，上述弧形面的直线宽度小于双头螺柱3的直径且大于双头螺柱3的半径。将扇形锁紧压块13的扇形面内设置与双头螺柱3配合的内螺纹能够避免在锁紧的过程中损坏双头螺柱3的螺纹牙，并将锁紧双头螺柱3的根部，提高紧固的可靠性、稳定性。通过锁紧螺栓12的拧紧推动扇形锁紧压块13，扇形锁紧压块13能够将双头螺柱3压紧，进一步提高双头螺柱3的紧固效果。

本实施例中的紧固方法包括以下步骤：

将扇形锁紧压块13通过导柱2的内螺纹孔装入，将扇形锁紧压块13安装到扇形槽内。

通过双头螺柱3旋入所述螺杆套1与导柱2内的螺纹孔内，将螺杆套1与导柱2连接为整体；

通过将加热棒插入到所述加热通道4内，加热双头螺柱3；

将拉伸螺栓8旋入到双头螺柱3上的内螺纹孔6中，完成连接，拉伸双头螺柱3沿双头螺柱3轴向方向拉伸双头螺柱3，在拉伸的过程中消除了螺杆套1下端法兰盘、调整垫及导柱2下端面预留的间隙，达到双头螺柱3弹性拉伸前所需的预紧力及螺杆套1上端主要承压的预紧力；

在拉伸双头螺柱3的同时采用扭矩扳手拧紧螺母5，当双头螺柱3被拉伸的预设变形量达到对应螺母5达到根据预设双头螺柱3拉伸系数所达到的扭矩转角时，停止拉伸，拆除拉伸螺栓8及支架7，然后将插入到螺杆套1内的键槽内的锁紧键板9上的锁紧折边11向螺母5方向折叠翻边，将锁紧键板9、螺母5锁紧成为一体；

将锁紧螺栓12旋入到阶梯孔内，在旋入的过程中，锁紧螺栓12的远离螺栓头的一端不断压紧扇形锁紧压块13，直到扇形锁紧压块13的扇形面一端内的内螺纹与双头螺柱3上的螺纹配合，停止旋入锁紧螺栓13。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种机械压力机螺杆套紧固装置，其特征在于，包括设置在螺杆套法兰盘端面上沿螺杆套中轴线周向设置的若干个螺纹连接杆，和分别穿设在螺纹连接杆杆身的螺母，所述螺纹连接杆内部设有加热通道，所述螺纹连接杆依次穿过螺杆套和导柱内的螺纹孔将其连接，所述螺杆套法兰盘上设有拉伸螺纹连接杆的拉伸结构，所述螺杆套内的螺纹孔内设有若干个周向对称的键槽，所述螺纹连接杆与螺杆套之间设有与键槽配合的锁紧键板。

2.根据权利要求1所述的一种机械压力机螺杆套紧固装置，其特征在于：所述锁紧键板包括圆环板，和与圆环板内圆面连接且沿圆环板轴线方向设置的与键槽相同数目的凸键，所述凸键与键槽对应配合。

3.根据权利要求2所述的一种机械压力机螺杆套紧固装置，其特征在于，所述圆环板周边设有若干个等分锁紧折边。

4.根据权利要求1所述的一种机械压力机螺杆套紧固装置，其特征在于，所述拉伸结构包括活动支架及设置在支架上的拉伸螺栓，所述拉伸螺栓穿过设置在支架上的通孔与螺纹连接件连接。

5.根据权利要求4所述的一种机械压力机螺杆套紧固装置，其特征在于，所述支架设置在连接件的外侧，且外部轮廓为长方体或正方体又或圆柱体状的壳体，所述壳体的侧面上设有开口。

6.根据权利要求1所述的一种机械压力机螺杆套紧固装置，其特征在于，所述螺纹连接杆为双头螺柱，双头螺柱内设有加热通道，所述双头螺柱的外围套设有螺母，所述双头螺柱的一端依次穿过螺杆套和导柱将其连接为一整体。

7.根据权利要求6所述的一种机械压力机螺杆套紧固装置，其特征在于，所述螺杆套法兰盘端靠近导柱的端面与导柱之间设有调整垫，所述调整垫与导柱之间设有0.10-0.30mm间隙。

8.根据权利要求1所述的一种机械压力机螺杆套紧固装置，其特征在于，所述螺杆套法兰盘的根部设置有圆角，所述导柱内部安装螺杆套的内孔处设置有倒角。

9.根据权利要求1所述的一种机械压力机螺杆套紧固装置，其特征在于，还包括设置在导柱内将螺纹连接杆锁紧的锁紧装置，所述锁紧装置包括锁紧螺栓和与锁紧螺栓抵接的扇形锁紧压块，所述锁紧螺栓设置在导柱内的阶梯孔内，扇形锁紧压块设置在与扇形锁紧压块形状相同扇形槽内，阶梯孔通过扇形槽与导柱内的内螺纹孔连通，扇形锁紧压块一端与锁紧螺栓抵接，另一端与螺纹连接杆螺纹配合。

10.一种基于权利要求1所述的机械压力机螺杆套紧固装置的紧固方法，包括以下步骤：

通过所述螺纹连接杆旋入所述螺杆套与导柱内的螺纹孔内，将螺杆套与导柱连接为整体；

通过加热源插入到所述加热通道内，加热所述螺纹连接杆；

通过拉伸结构沿所述螺纹连接杆轴向方向拉伸所述螺纹连接杆；

拧紧所述螺母，通过所述锁紧键板锁紧螺母。