CN113183075A - 一种用于输电铁塔双帽螺栓的组合套筒及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于双帽螺栓的组合套筒，该组合套筒包括套筒(1)和转换夹头(2)；套筒(1)具有容纳转换夹头(2)的内腔(1‑4)；转换夹头(2)的外表面与套筒(1)的内腔的内表面相匹配，转换夹头(2)的内表面与待施工螺母的外表面相匹配。该组合套筒可用于输电铁塔的不同双帽螺栓规格，套筒与转换夹头可灵活组合，只需少量组件即可适配大范围的螺栓规格；可有效解决对双螺帽结构的单一螺母施工问题，同时可满足大扭矩螺栓的可靠施工需求；结构简单，使用方便，便于携带。
Description
技术领域
本发明涉及输电铁塔施工技术领域，具体涉及一种用于输电铁塔双帽螺栓的组合套筒及使用方法。
背景技术
随着电网的发展，输电线路电压等级不断提高，输电铁塔的种类和数量均在不断增加，同时社会对供电可靠性需求日益提升，对输电铁塔的运行安全性也提出了更高的要求。输电铁塔是由螺栓连接的桁架结构，在舞动、强阵风等交变载荷作用下，铁塔上螺栓松动和脱落已经成为引起输电线路故障的重要原因。
为了降低由于螺栓松动引起的输电铁塔故障，目前在铁塔施工中常采用双帽螺栓进行连接。目前新建铁塔施工时，采用先紧固下螺帽、后紧固上螺帽的施工顺序，由于螺母为六边形结构，采用双帽螺栓时，存在上螺母和下螺母边角错位现象，导致施工完成后的螺栓紧固质量抽检难以实施；此外，当输电铁塔承受交变载荷后出现松动时，也会存在由于上、下螺帽错位所引起的下螺帽难以复紧的问题。图1示出了双帽螺栓连接时双螺母上下错位时的示意图，该情况下，现有的工具很难对下螺母进行复紧操作。针对上述问题，需要一种输电铁塔双帽螺栓施工用工具，其能够实现对双帽螺栓的复紧施工、检测和试验等工作开展。
中国发明专利申请CN110026930A公开了一种用于输电杆塔双帽螺栓施工的套筒式扳手，其套筒内设置有移动卡爪，根据所需施工的螺栓规格，移动卡爪可移动直至与螺栓配合。该套筒式扳手虽然可以用于多种不同的螺栓规格，但是结构复杂，力传递路径长，对于大扭矩螺栓施工时可靠性较差。
发明内容
为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种用于输电铁塔双帽螺栓的组合套筒结构及其使用方法，其可用于输电铁塔的不同双帽螺栓规格，套筒与转换夹头可灵活组合，只需少量组件即可适配大范围的螺栓规格；可有效解决对双螺帽结构的单一螺母施工问题，同时可满足大扭矩螺栓的可靠施工需求；结构简单，使用方便，便于携带。
本发明采用如下的技术方案：
一种用于双帽螺栓的组合套筒，该组合套筒包括套筒(1)和转换夹头(2)；套筒(1)具有容纳转换夹头(2)的内腔(1-4)；转换夹头(2)的外表面与套筒(1)的内腔的内表面相匹配，转换夹头(2)的内表面与待施工螺母的外表面相匹配。
优选的，所述套筒包括第一主体和第二主体，第一主体的直径小于第二主体的直径；其中，第一主体具有第一内腔；第二主体具有第二内腔，其用于容纳转换夹头并与转换夹头相配合。
优选的，所述转换夹头为分体式结构，包括第一主体和第二主体。
优选的，所述转换夹头的第一主体和第二主体采用磁吸式、螺钉紧固式或卡扣式相连接。
优选的，所述转换夹头的第一主体和第二主体的一端采用枢转连接，另一端采用磁吸式、螺钉紧固式或卡扣式连接在一起。
优选的，所述套筒的厚度大于双帽螺栓的双螺母的厚度，所述转换夹头的厚度小于双帽螺栓的单个螺母的厚度。
优选的，所述套筒容纳转换夹头的所述内腔的截面形状为六边形、方形、星形或齿轮形，所述转换夹头的外表面的截面形状与所述内腔的截面形状相匹配，为六边形、方形、星形或齿轮形；所述转换夹头的内表面的截面形状与待施工螺母相匹配。
优选的，所述转换夹头的内表面的转角处均设置有圆形清根结构。
优选的，所述转换夹头有两个以上，待施工螺母的外表面与第一转换夹头的内表面相匹配，第一转换夹头的外表面与第二转换夹头的内表面相配合，直至最后一级的转换夹头的外表面与套筒容纳转换夹头的所述内腔的外表面相配合。
优选的，所述套筒和转换夹头均采用系列化的设计。
一种采用前述技术方案的用于双帽螺栓的组合套筒的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，根据被施工螺栓型号，选取合适尺寸的套筒及转换夹头；步骤2，根据被施工螺栓位置(如上螺母或下螺母)，连接转换夹头，将转换夹头夹在被施工螺栓的待施工螺母上；步骤3，将套筒套在转换夹头上，对被施工螺栓进行拧紧施工。
优选的，所述转换夹头有两个以上，步骤2中，连接各级转换夹头，将第一转换夹头夹在被施工螺栓的待施工螺母上，第二转换夹头夹在第一转换夹头上，直至最后一级转换夹头；步骤3中，将套筒套在最后一级转换夹头上。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比：
本发明的用于输电铁塔双帽螺栓的组合套筒结构可用于输电铁塔的不同双帽螺栓规格，套筒与转换夹头可灵活组合，只需少量组件适配大范围的螺栓规格；可有效解决对双螺帽结构的单一螺母施工问题，同时可满足大扭矩螺栓的可靠施工需求；结构简单，使用方便，便于携带。
具体的，本发明的组合套筒采用套筒配合转换夹头的方式，结构简单方便，可靠性高；转换夹头厚度小于单个螺母厚度，套筒用于容纳转换夹头的内腔的厚度大于双螺母的厚度，在双帽螺栓施工中，可实现单独对其中任意一个螺帽进行拧紧操作；转换夹头采用分体式结构，解决了双帽螺栓的上、下螺母边角错位时，无法对下螺母进行施工的问题；转换夹头采用磁吸式或螺钉紧固式等方法连接，将分体式夹头组合成一个整体，便于分体式转换夹头与套筒的配合连接；转换夹头内表面结合面处采用清根结构设计，便于转换夹头与螺母的紧密配合；套筒与转换夹头均为系列化设计，为了减少套筒数量，提高套筒的通用性和普适性，每个套筒可适配多个转换夹头，可适用于一个尺寸范围区间内的螺母；套筒组合结构在具体使用时可以使用一个套筒和两个以上的转换夹头，进一步提升装置的通用性。
附图说明
图1是双帽螺栓结构中双螺母上下错位的示意图；
图2是本发明的用于输电铁塔双帽螺栓的组合套筒的整体连接示意图；
图3是本发明的用于输电铁塔双帽螺栓的组合套筒组合后的部件分离爆炸图；
图4是本发明的用于输电铁塔双帽螺栓的组合套筒仅安装转换夹头时的示意图；
图5是本发明的组合套筒的套筒的示意图；
图6是本发明的组合套筒的套筒的截面形状的示意图；
图7是本发明的组合套筒的转换夹头的示意图；
图8是本发明的组合套筒的转换夹头的截面形状的示意图；
图9是本发明的组合套筒包括两个以上转换夹头的其它实施例的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。
本发明的便携式、可用于多种不同规格螺栓的适用于输电铁打双帽螺栓施工用的组合套筒的具体实施方式如下：
图2是本发明的用于输电铁塔双帽螺栓的组合套筒的整体连接示意图，图3是本发明的用于输电铁塔双帽螺栓的组合套筒组合后的部件分离爆炸图，图4是本发明的用于输电铁塔双帽螺栓的组合套筒仅安装转换夹头时的示意图。
参见图2-4，本发明的输电铁塔双帽螺栓用组合套筒包括套筒1和转换夹头2。其中，套筒1用于与扭矩扳手配合，将来自于扭矩扳手的施工者的作用力传递至转换夹头2，套筒1的内部用于容纳转换夹头2。转换夹头2用于放置于套筒1内部，其外表面与套筒1的内表面对应一致，其内表面与待施工的螺栓外表面对应一致。转换夹头2将套筒1施加于其上的作用力传递至螺母，从而对螺栓进行复紧施工、检测和试验等操作。
图5示出了本发明的组合套筒的套筒1。套筒1包括第一主体1-1和第二主体1-2，第一主体1-1的直径小于第二主体的直径。其中，第一主体1-1具有第一内腔1-3，其用于与扭矩扳手配合；第二主体1-2具有第二内腔1-4，其用于与转换夹头配合。优选的，第二内腔1-4的截面形状可以为六边形，也可以为方形、星形或齿轮形等。图6示出了本发明的组合套筒的套筒1的第二主体1-2和第二内腔1-4的形状，(a)是方形，(b)是六边形，(c)是齿轮形。
图7示出了本发明的组合套筒的转换夹头2。为了实现单独对下螺母或上螺母的卡住，而不被另一个错位的螺母卡住，转换夹头2采用分体式结构。如图7所示，转换夹头2包括第一主体2-1和第二主体2-2。第一主体2-1和第二主体2-2为对称结构。第一主体2-1和第二主体2-2均具有相互接触的端面。为了便于现场施工，优选第一主体2-1和第二主体2-2的端面采用磁吸式、螺钉紧固式或卡扣式连接在一起。在本发明的一个实施例中，第一主体2-1的端面处具有燕尾凹槽/燕尾凸台，第二主体2-2的端面处相对应的具有燕尾凸台/燕尾凹槽。在本发明的另一个实施例中，第一主体2-1和第二主体2-2的一个连接处枢转连接，另一个连接处采用磁吸式、螺钉紧固式或卡扣式连接在一起。
在进行现场施工操作时，如图4所示，首先将转换夹头2夹住待施工螺母，由于转换夹头2对螺母的夹持，套筒1可以避开双螺母中的另一个错位对待施工螺母的影响，顺利套在转换夹头2上，从而扭矩扳手通过套筒和转换夹头2对待施工螺母进行拧紧操作。优选的，转换夹头2的厚度应小于单个螺母的厚度，而套筒1的第二主体1-2的厚度应大于双螺母的厚度，从而在双帽螺栓施工时，可实现单独对其中任意一个螺帽的拧紧操作。
继续参见图7。转换夹头2具有外表面2-3和内表面2-4。操作时，转换夹头2放置在套筒1的第二主体1-2的第二内腔1-4中。转换夹头2的外表面2-3与套筒1的第二内腔1-4的内表面相匹配，截面形状对应一致。优选的，转换夹头2的外表面2-3的截面形状可以为六边形，也可以为方形、星形或齿轮形。转换夹头2的内表面2-4与待施工螺母的外表面相匹配，截面形状对应一致，通常为六边形。图8示出了本发明的转换夹头2的内表面和外表面的截面形状。
优选的，由于机械加工时，两面交界处比如转换夹头2的内表面的六个转角处角通常会遗留有圆角，该圆角会与施工螺母的外角干涉，为了防止可能出现的干涉情况，对转换夹头2进行清根处理。转换夹头2的内表面的六边形转角处均设置有圆形清根结构2-5，便于转换夹头与螺母的紧密配合。
在输电铁塔用到的双帽螺栓中，型号是多种多样的。为了尽可能减少施工过程中用到的套筒的数量，提高套筒的通用性和普适性，优选根据螺栓的尺寸大小，对套筒1进行系列化的设计，结合输电铁塔常用的螺栓型号，将套筒设置为适用于一定数量的螺栓型号。例如，可以每5组相邻的螺栓型号适配同一个套筒，如螺栓M16(公称直径为16mm的螺栓)、M17、M18、M19、M20型号统一适配T-16/20型号的套筒。
相应的，转换夹头2也进行系列化的设计，其外表面的尺寸适用于不同型号的套筒，其内表面的尺寸适用于不同型号的螺栓。例如，对于螺栓M16、M17、M18、M19、M20以及T-16/20型号的套筒，分别设置内外表面的尺寸分别对应于螺栓和套筒的转换夹头。
在本发明的一个实施例中，组合套筒仅包括一个套筒和一个转换夹头。转换夹头的尺寸分别与套筒和螺母对应。
在该实施例中，使用本发明的用于输电铁塔双帽螺栓的组合套筒结构进行用于双帽螺栓的施工操作时的具体使用方法如下：
步骤1，根据被施工螺栓型号，选取合适尺寸的套筒及转换夹头；
步骤2，根据被施工螺栓位置(如上螺母或下螺母)，连接转换夹头的两个主体，将转换夹头夹在被施工螺栓的待施工螺母上；
步骤3，将套筒套在转换夹头上，对被施工螺栓进行拧紧施工。
在本发明的其它实施例中，组合套筒可以包括一个套筒和两个以上的转换夹头。如图9所示，在使用时，套筒1的内表面与转换夹头2的外表面配合，转化夹头2的内表面与转换夹头2’的外表面配合，以此类推，直接最后一个转换接头的内表面与待施工螺母配合。优选的，转换夹头的个数为2-5。由于多个转换夹头之间可以在使用时根据具体需要组合使用，可以进一步提高转换夹头的通用性和普适性，减少转换夹头系列化设计的尺寸规格数量，便于使用。
在该实施例中，使用本发明的用于输电铁塔双帽螺栓的组合套筒结构进行用于双帽螺栓的施工操作时的具体使用方法如下：
步骤1，根据被施工螺栓型号，选取合适尺寸的套筒及配套的两个以上的转换夹头；
步骤2，根据被施工螺栓位置(如上螺母或下螺母)，依次连接各级转换夹头，将转换夹头夹在被施工螺栓的待施工螺母上；具体的，将第一转换夹头夹在被施工螺栓的待施工螺母上，第二转换夹头夹在第一转换夹头上，直至转换夹头的外表面尺寸与套筒的内尺寸相匹配；
步骤3，将套筒套在最后一级转换夹头上，对被施工螺栓进行拧紧施工。
本申请的有益效果在于，与现有技术相比，本发明的用于输电铁塔双帽螺栓的组合套筒结构可用于输电铁塔的不同双帽螺栓规格，套筒与转换夹头可灵活组合，只需少量组件即可适配大范围的螺栓规格；可有效解决对双螺帽结构的单一螺母施工问题，同时可满足大扭矩螺栓的可靠施工需求；结构简单，使用方便，便于携带。
本申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种用于双帽螺栓的组合套筒，其特征在于，
该组合套筒包括套筒(1)和转换夹头(2)；
套筒(1)具有容纳转换夹头(2)的内腔(1-4)；
转换夹头(2)的外表面与套筒(1)的内腔的内表面相匹配，转换夹头(2)的内表面与待施工螺母的外表面相匹配。
2.如权利要求1所述的用于双帽螺栓的组合套筒，其特征在于，
所述套筒包括第一主体和第二主体，第一主体的直径小于第二主体的直径；其中，第一主体具有第一内腔；第二主体具有第二内腔，其用于容纳转换夹头并与转换夹头相配合。
3.如权利要求1所述的用于双帽螺栓的组合套筒，其特征在于，
所述转换夹头为分体式结构，包括第一主体和第二主体。
4.如权利要求3所述的用于双帽螺栓的组合套筒，其特征在于，
所述转换夹头的第一主体和第二主体采用磁吸式、螺钉紧固式或卡扣式相连接。
5.如权利要求3所述的用于双帽螺栓的组合套筒，其特征在于，
所述转换夹头的第一主体和第二主体的一端采用枢转连接，另一端采用磁吸式、螺钉紧固式或卡扣式连接在一起。
6.如权利要求1所述的用于双帽螺栓的组合套筒，其特征在于，
所述套筒的厚度大于双帽螺栓的双螺母的厚度，所述转换夹头的厚度小于双帽螺栓的单个螺母的厚度。
7.如权利要求1所述的用于双帽螺栓的组合套筒，其特征在于，
所述套筒容纳转换夹头的所述内腔的截面形状为六边形、方形、星形或齿轮形，所述转换夹头的外表面的截面形状与所述内腔的截面形状相匹配，为六边形、方形、星形或齿轮形；所述转换夹头的内表面的截面形状与待施工螺母相匹配。
8.如权利要求1所述的用于双帽螺栓的组合套筒，其特征在于，
所述转换夹头的内表面的转角处均设置有圆形清根结构。
9.如权利要求1所述的用于双帽螺栓的组合套筒，其特征在于，
所述转换夹头有两个以上，待施工螺母的外表面与第一转换夹头的内表面相匹配，第一转换夹头的外表面与第二转换夹头的内表面相配合，直至最后一级的转换夹头的外表面与套筒容纳转换夹头的所述内腔的外表面相配合。
10.如权利要求1所述的用于双帽螺栓的组合套筒，其特征在于，
所述套筒和转换夹头均采用系列化的设计。
11.如权利要求1-10中任一项所述的用于双帽螺栓的组合套筒的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，根据被施工螺栓型号，选取合适尺寸的套筒及转换夹头；
步骤2，根据被施工螺栓位置，连接转换夹头，将转换夹头夹在被施工螺栓的待施工螺母上；
步骤3，将套筒套在转换夹头上，对被施工螺栓进行拧紧施工。
12.如权利要求11所述的用于双帽螺栓的组合套筒的使用方法，其特征在于，
所述转换夹头有两个以上，步骤2中，连接各级转换夹头，将第一转换夹头夹在被施工螺栓的待施工螺母上，第二转换夹头夹在第一转换夹头上，直至最后一级转换夹头；步骤3中，将套筒套在最后一级转换夹头上。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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