CN109798296B - 一种用于机械压力机上的紧固装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种用于机械压力机上的紧固装置及方法，用以连接第一构件及第二构件，所述第一构件和第二构件内均具有内螺纹孔，包括连接件，具有规格对应的内螺纹孔的外螺纹；加热单元，用以加热所述连接件；拉伸单元，用以沿所述连接件轴向方向拉伸所述连接件，其紧固步骤如下：通过外螺纹与内螺纹孔配合使连接件连接第一构件及第二构件；通过加热单元加热所述连接件；通过拉伸单元沿所述连接件的轴向方向拉伸所述连接件。通过对连接件加热，利用金属的热胀冷缩原理与机械拉伸预应力变形技术共同作用，增大了连接件与螺杆套之间的预紧力，另外，设置扇形锁紧压块减少了对双头螺柱螺纹牙的破坏，锁紧键板将连杆盖与螺母连接并锁紧，增强了紧固效果。

Description

一种用于机械压力机上的紧固装置及方法

技术领域

本发明涉及机械压力机技术领域，尤其涉及一种用于机械压力机上的紧固装置及方法。

背景技术

目前在机械压力机紧固方面主要的紧固方式是采用弹性垫圈进行弹性变形进行紧固，也有在紧固件上涂抹防松粘剂的方式进行防松。但是对于热锻机械而言，其工作环境温度高会导致防松粘接剂失效，显然，通过在紧固件上涂抹防松粘剂的方式不可行。现有的紧固方式中通过在紧固件与被连接件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上就存在紧固件与被连接件之间预紧力不足的问题。尤其是在冲击、震动和重载的情况下，长时间使用及持续的冲击振动，紧固件与被连接件常会发生松动导致预紧力逐步减小甚至消除，轻则导致被连接件之间的间隙增大。重则造成紧固件的松脱或折断出现高空飞落的安全事故。

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

本发明提供了一种用于机械压力机上的紧固装置及方法，其通过对连接件加热，利用金属的热胀冷缩原理与机械拉伸预应力变形技术共同作用，增大了连接件与螺杆套之间的预紧力，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：

一种用于机械压力机上的紧固装置，用以连接第一构件及第二构件，所述第一构件和第二构件内均具有内螺纹孔，包括

连接件，具有规格对应的内螺纹孔的外螺纹；

加热单元，用以加热所述连接件；

拉伸单元，用以沿所述连接件轴向方向拉伸所述连接件。

所述加热单元包括加热通道，所述加热通道设置在连接件内部。

所述连接件为双头螺柱，所述双头螺柱旋入第一构件和第二构件内的内螺纹孔内将第一构件和第二构件连接为一整体。

所述双头螺柱内具有加热通道。

所述拉伸单元包括支架及活动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连接件连接。

所述拉伸单元包括支架及活动设置在支架上的套筒，所述套筒内设有内螺纹，所述套筒一端活动连接在支架的通孔内，另一端套设在连接件的外部与连接件配合。

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。

在一个实施例中，还包括设置在第二构件内将连接件锁紧的锁紧装置，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第二构件内的阶梯孔内，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第二构件内的内螺纹孔连通，扇形压块一端与锁紧螺栓抵接，另一端与连接件螺纹配合。

在一个实施例中，还包括设置在第一构件与连接件之间的锁紧键板，所述锁紧键板包括圆环板，所述圆环板周边设有若干个等分锁紧折边，所述圆环板内圆面沿圆环板轴线方向设置的若干个凸键，所述凸键分别与设置在连杆盖端部的若干个键槽对应配合。

一种基于权利要求1所述紧固装置的紧固方法，包括以下步骤：

通过外螺纹与内螺纹孔配合使连接件连接第一构件及第二构件；

通过加热单元加热所述连接件；

通过拉伸单元沿所述连接件的轴向方向拉伸所述连接件。

本发明的有益效果为：本发明所述一种用于机械压力机上的紧固装置及方法，利用金属的热胀冷缩原理对连接件进行加热，在加热后对连接件进行拉伸，拉伸的同时不断拧紧螺母。通过加热与机械拉伸预应力变形技术共同作用下增大连接件弹性拉伸进而增大了被连接件主要承压的预紧力，达到了紧固件高强度紧固效果。该发明具有结构独特、性能稳定、安全可靠的特点，在冲击、振动、重载荷情况下，提高了机械机械结构之间的稳定性、安全可靠性好，保证了生产线的运行精度和安全，提高了产品质量。另外通过设置锁紧键板能够放置将连接件与第一构件之间松动，锁紧装置能够提高连接件与第一构件和第二构件之间的防松效果，并通过在扇形锁紧压块上设置与连接件配合的螺纹，减少对连接件螺纹牙破坏，具有结构独特、性能稳定、安全可靠的特点。

附图说明

图1为本发明实施例1的使用状态图；

图2为图1中II处的放大图；

图3为图2的左视图；

图4为图1中I处的放大图；

图5为图4中A-A截面图；

图6为锁紧键板的主视图；

图7为图6中A-A截面图；

图8为实施例2的结构示意图。

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

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。

为了充分理解本技术方案，以机械压力机中曲轴连杆的紧固为例。

实施例1

如图1-7所示，一种用于机械压力机上的紧固装置，包括设置在连杆盖2与连杆体1之间间隔设置的若干个连接件，所述连杆盖2内具有光孔，连杆体1内具有内螺纹孔，上述连接件采用双头螺柱3，双头螺柱3上设有螺母7，连接件穿过连杆盖2上的光孔及穿过连杆体1上的内螺纹孔将连杆盖2与连杆体1连接为一个整体，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端部的螺纹孔9连通，在靠近双头螺柱3的一端设有与其连接的拉伸单元，拉伸单元能够在双头螺柱3进行加热的工况下对其拉伸。在拉伸单元进行拉伸的同时不断拧紧螺母7实现更强度的紧固。上述连接件也可由整个杆身均设有螺纹的螺纹杆代替，螺纹杆依次穿过连杆盖2和连杆体1将其连接为一个整体，在螺纹杆内部中轴线处设有加热通道4，同时在螺纹杆上的端部设置螺纹孔9，该螺纹孔9与加热通道4连通，其他部件与该螺纹杆均能同样配合使用。

进一步的，上述拉伸单元包括放置在连杆盖2端部的支架5，该支架5设置在连杆盖2上的螺母7的外侧，且为正方体壳体或长方体或圆柱体壳体结构，长方体壳体上与连杆盖2端部垂直的一面设有开口6，能够通过该处开口6对螺母7进行拧紧，长方体壳体上与连杆盖2端部平行的一面设有通孔，穿过该通孔设置在在支架5上有拉伸螺栓8，所述拉伸螺栓8与双头螺柱3内的螺纹孔9配合。该支架5能够为拉伸螺栓8提供支撑作用，该拉伸螺栓8将支架5与双头螺柱3连接在一起，通过将拉伸螺栓8旋入双头螺柱3内与加热通道4连通的螺纹孔9内进行拉伸。

进一步的，在本实施例中还包括设置在连杆盖2内与双头螺柱3垂直的设置的锁紧装置，该锁紧装置包括锁紧螺栓11和与锁紧螺栓11抵接的扇形锁紧压块12，所述锁紧螺栓11设置在阶梯孔内，扇形锁紧压块12设置在与扇形锁紧压块12形状相同扇形槽内，上述阶梯孔通过扇形槽与连杆体1内的内螺纹孔连通，扇形锁紧压块12一端面为弧形面，另一端面为平面，平面端与锁紧螺栓11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12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，提高紧固的可靠性、稳定性。通过锁紧螺栓11的拧紧推动扇形锁紧压块12，扇形锁紧压块12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。

进一步的，在本实施例中，还包括设置在连杆盖2与双头螺柱3之间的锁紧键板10，该锁紧键板10包括圆环板，圆环板周边设有十二个等分锁紧折边14，锁紧折边14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7后将锁紧折边14向螺母7方向折叠翻边，用于防止锁紧键板10、连杆盖2和螺母7相对的松动。上述圆环板内圆面连接且沿圆环板轴线方向设置的六个凸键13，所述凸键13分别与设置在连杆盖2端部的六个键槽对应配合，能够防止锁紧键板10与连杆盖2的相对转动。

本实施例中的紧固方法，其紧固步骤如下：

将扇形锁紧压块12通过连杆体1的内螺纹孔装入，将扇形锁紧压块12安装到扇形槽内。

通过双头螺柱3旋入到连杆盖2的光孔和连杆体1的内螺纹孔内，将连杆盖2与连杆体1连接为整体；

将加热棒插入双头螺柱3的加热通道4内对双头螺柱3进行加热，加热至双头螺柱3达到预设的拉伸系数时，停止加热，取出加热棒；

将支架5上的拉伸螺栓8旋入到双头螺柱3内与加热通道4连通的螺纹孔9内，实现拉伸螺栓8与双头螺柱3连接，利用拉伸螺栓8对双头螺柱3进行拉伸，在拉伸的同时不断拧紧螺母7，当双头螺柱3被拉伸的预设变形量达到对应螺母7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，停止拧紧螺母7。

将锁紧折边14向螺母7方向折叠翻边，将锁紧键板10、螺母7锁紧成为一体。

将锁紧螺栓11旋入到阶梯孔内，在旋入的过程中，锁紧螺栓11的远离螺栓头的一端不断压紧扇形锁紧压块12，直到扇形锁紧压块12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11。

实施例2

实施例2是对实施例1中拉伸单元的替换以及加热方式的替换

如图8所示，对实施例1中的拉伸单元在本实施例中还可采用与内部设有螺纹的套筒15，该套筒15一端封闭，另一端开口，该套筒15一端通过与其焊接的杆能够在支架5的通孔内移动，套筒15另一端套设在双头螺柱3的外部与双头螺柱3配合。

进一步的，上述支架5设置在螺母7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，本实施例中将支架5设置为长方体壳体，所述壳体的侧面上设有开口6，端面上设有一通孔。

对于实施例1中的加热方式，本实施例中的加热方式还可以直接在双头螺柱3的外部即由外到内对其进行加热的方式替代。

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 (4)

1.一种用于机械压力机上的紧固装置，用以连接第一构件及第二构件，所述第一构件和第二构件内均具有内螺纹孔，其特征在于，包括

连接件，具有规格对应的内螺纹孔的外螺纹；

加热单元，用以加热所述连接件；

拉伸单元，用以沿所述连接件轴向方向拉伸所述连接件，

所述加热单元包括加热通道，所述加热通道设置在连接件内部，

所述连接件为双头螺柱，所述双头螺柱旋入第一构件和第二构件内的内螺纹孔内将第一构件和第二构件连接为一整体，所述双头螺柱内具有加热通道，所述加热通道与设在双头螺柱端部的螺纹孔连通，将加热棒插入双头螺柱的加热通道内对双头螺柱进行加热，还包括设置在第二构件内将连接件锁紧的锁紧装置，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第二构件内的阶梯孔内，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第二构件内的内螺纹孔连通，扇形压块一端与锁紧螺栓抵接，另一端与连接件螺纹配合，

还包括设置在第一构件与连接件之间的锁紧键板，所述锁紧键板包括圆环板，所述圆环板周边设有若干个等分锁紧折边，所述圆环板内圆面沿圆环板轴线方向设置的若干个凸键，所述凸键分别与设置在连杆盖端部的若干个键槽对应配合，所述拉伸单元包括支架及活动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连接件连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于机械压力机上的紧固装置，其特征在于，所述拉伸单元还包括支架及活动设置在支架上的套筒，所述套筒内设有内螺纹，所述套筒一端活动连接在支架的通孔内，另一端套设在连接件的外部与连接件配合。

3.根据权利要求2所述的一种用于机械压力机上的紧固装置，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。

4.一种基于权利要求3所述紧固装置的紧固方法，包括以下步骤：

(1)通过外螺纹与内螺纹孔配合使连接件连接第一构件及第二构件，所述第一构件为连杆盖，第二构件为连杆体，具体的；

S1将扇形锁紧压块通过连杆体的内螺纹孔装入，将扇形锁紧压块安装到扇形槽内；

S2：通过双头螺柱旋入到连杆盖和连杆体的内螺纹孔内，将连杆盖与连杆体连接为整体；

(2)通过加热单元加热所述连接件,具体的；

S1：将加热棒插入双头螺柱的加热通道内对双头螺柱进行加热，加热至双头螺柱达到预设的拉伸系数时，停止加热，取出加热棒；

(3)通过拉伸单元沿所述连接件的轴向方向拉伸所述连接件；具体的；

S1：将支架上的拉伸螺栓旋入到双头螺柱内与加热通道连通的螺纹孔内，实现拉伸螺栓与双头螺柱连接，利用拉伸螺栓对双头螺柱进行拉伸，在拉伸的同时不断拧紧螺母，当双头螺柱被拉伸的预设变形量达到对应螺母达到根据预设双头螺柱拉伸系数所达到的扭矩转角时，停止拉伸，停止拧紧螺母；

S2：将锁紧折边向螺母方向折叠翻边，将锁紧键板、螺母锁紧成为一体；

S3：将锁紧螺栓旋入到阶梯孔内，在旋入的过程中，锁紧螺栓的远离螺栓头的一端不断压紧扇形锁紧压块，直到扇形锁紧压块的扇形面一端内的内螺纹与双头螺柱上的螺纹配合，停止旋入锁紧螺栓。