CN113442088A - 高压转子压紧螺母拧紧组件及其施力装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种施力装置，用于对紧固件施加力矩，紧固件与轴筒组件螺合，轴筒组件的外周侧设置有周侧凹部，其中，扭矩倍增器的输出端与施力筒的第一端传动连接，施力筒的第二端与紧固件传动连接，从而将力矩传递至紧固件，支撑组件包括支撑环筒、防转块和止转件，支撑环筒提供套合施力筒的套筒壁，并且具有沿径向延伸穿通的多个插槽，防转块，插入插槽，并且进而嵌入轴筒组件的周侧凹部，使得支撑环筒相对于轴筒组件止转，止转件连接支撑环筒，扭矩倍增器的反力臂与止转件周向相对固定地配合。本发明还提供一种包括上述施力装置的高压转子压紧螺母拧紧组件。上述施力装置可以对与轴筒组件螺合的紧固件施加大力矩，同时结构紧凑。

Description

高压转子压紧螺母拧紧组件及其施力装置

技术领域

本发明涉及一种高压转子压紧螺母拧紧组件，特别涉及一种施力装置，可以对与轴筒组件螺合的紧固件施加力矩。

背景技术

进行施力操作时常常遇到需要对与轴筒组件螺合的紧固件施加大力矩的情况。例如，对高压转子组件的压紧螺母拧紧时需要输入上千牛米的力矩，才能保证压紧螺母压靠压紧轴，在向压紧螺母输入力矩的同时，还需要提供同等的反扭力。而拧紧压紧螺母的空间有限，需要充分考虑到高压转子组件中静子件的分布。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种施力装置，可以对与轴筒组件螺合的紧固件施加大力矩，同时结构紧凑，适于空间有限的施力情况。

本发明的另一目的是提供一种施力装置，可以充分利用轴筒组件的外周侧设置的周侧凹部，合理定位，并提供反扭力矩。

本发明提供一种施力装置，用于对紧固件施加力矩，所述紧固件与轴筒组件螺合，所述轴筒组件的外周侧设置有周侧凹部，其中，扭矩倍增器具有输入力矩的输入端、输出力矩的输出端和提供反扭力矩的反力臂；所述矩倍增器的输出端与所述施力筒的第一端传动连接，所述施力筒的第二端与所述紧固件传动连接，从而将力矩传递至所述紧固件；支撑组件中，支撑环筒提供套合所述施力筒的套筒壁，并且具有沿径向延伸穿通的多个插槽，防转块插入所述插槽，并且进而嵌入所述轴筒组件的周侧凹部，使得所述支撑环筒相对于所述轴筒组件止转，止转件连接所述支撑环筒，所述扭矩倍增器的反力臂与所述止转件周向相对固定地配合。

在一个实施方式中，所述紧固件的施力端具有端侧齿槽，所述施力筒的第二端设置有与所述紧固件的端侧齿槽卡合的端侧卡齿。

在一个实施方式中，所述支撑组件包括支架，所述支架包括支环和支杆，所述支环通过支杆固定连接所述支撑环筒，使得所述支环和所述支撑环筒共轴线；所述扭矩倍增器具有筒形本体，所述筒形本体具有轴肩，所述支架的所述支环抵压所述筒形本体的轴肩。

在一个实施方式中，所述止转件具有两个止挡台，所述扭矩倍增器的反力臂置放于所述两个止挡台之间而与所述止转件周向相对固定地配合。

在一个实施方式中，所述支撑环筒包括第一环筒、第二环筒和第三环筒，所述插槽设置于所述第一环筒，第二环筒固定连接在所述第一环筒的一端侧，并且所述止转件固定连接在所述第二环筒的外周侧，所述第三环筒的内筒壁构成所述套筒壁，并且所述第三环筒固定连接在所述第二环筒的与所述第一环筒相反的一端侧。

在一个实施方式中，所述第一环筒包括环件和环盖，环件具有从一个端面下凹且沿径向延伸的多个凹槽；环盖在闭合所述多个凹槽的开口侧的状态下与所述环件固定连接，从而所述多个凹槽构成所述多个插槽。

在一个实施方式中，所述第二环筒通过紧固件而分别可拆接地与所述第一环筒、所述第三环筒连接。

在一个实施方式中，所述防转块在径向外侧包括止挡部，所述止挡部的宽度大于所述插槽的槽宽。

本发明还提供一种高压转子压紧螺母拧紧组件，其特征在于，包括：前轴颈和压紧轴、压紧螺母以及上述施力装置，所述压紧轴通过键槽配合而可止转地套合于所述前轴颈的外周侧，所述压紧轴的外周侧具有周侧齿槽；压紧螺母螺合在所述前轴颈的前端部，从而轴向上抵紧所述压紧轴；所述施力装置的所述施力筒的第二端与所述压紧螺母传动连接；所述施力装置的所述支撑组件的所述防转块嵌入所述压紧轴的周侧齿槽。

在一个实施方式中，所述高压转子压紧螺母拧紧组件还包括转接段，转接段通过旋转轴承可旋转地外接于所述压紧轴的外周侧；所述支撑组件还包括支脚，所述支脚的两端分别固定连接所述转接段和所述支撑环筒。

上述施力装置，通过扭矩倍增器可以对与轴筒组件螺合的紧固件施加大力矩，同时充分考虑空间问题，结构紧凑，特别适于空间有限的情况。

上述施力装置可以充分利用轴筒组件的外周侧设置的周侧凹部，设计了定位支撑结构，以合理地定位和支撑，并为扭矩倍增器提供反扭力矩，可以稳定地进行力矩输出。

上述高压转子压紧螺母拧紧组件还利用转接段对施力装置进行辅助支撑，使得可以更加稳定地输出力矩。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1是高压转子压紧螺母拧紧组件的总体示意图。

图2是高压转子组件的示意图。

图3是施力装置内部的局部示意图，示出了施力筒。

图4是施力装置和高压转子组件配合的示意图。

图5是施力装置内部的另一局部示意图，示出了支撑环筒。

图6是施力装置的支撑环筒的局部示意图。

图7是施力装置外部的局部示意图，示出了止转件。

图8是支架和支撑环筒的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施方式的内容限制本发明的保护范围。

例如，在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成，可以包括第一特征和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一特征和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一特征和第二特征之间可以不直接联系。进一步地，当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的，该说明包括第一元件和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式，也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一元件和第二元件间接地相连或彼此结合。

图1示例性地示出了高压转子压紧螺母拧紧组件200的总体示意图。其中，高压转子压紧螺母拧紧组件200包括高压转子组件100和施力装置10。

参见图2，示出了高压转子组件100的示意图。高压转子组件100包括压紧螺母101、前轴颈102和压紧轴103。压紧轴103通过键槽配合(图2中，以203示出)而可止转地套合于前轴颈102的外周侧。压紧轴103的外周侧具有周侧齿槽301(作为周侧凹部的示例)。压紧螺母101螺合(或者，螺纹连接)在前轴颈102的前端部201，从而轴向D1上抵紧压紧轴103。压紧螺母101作为紧固件的示例，而前轴颈102和压紧轴103作为轴筒组件的示例。作为紧固件示例的压紧螺母101与作为轴筒组件一部分的前轴颈102螺合，作为轴筒组件另一部分的压紧轴103提供作为周侧凹部示例的周侧齿槽301。作为紧固件示例的压紧螺母101的施力端具有端侧齿槽101a。

需要理解，虽然下面将以施力装置10对高压转子组件100的压紧螺母101进行拧紧为示例进行描述，但是需要理解，如前所述，压紧螺母101仅作为紧固件的示例，例如，紧固件还可以是螺栓、螺钉等；前轴颈102和压紧轴103仅作为轴筒组件的示例，例如，轴筒组件可以是单个筒形件而非由前轴颈102和压紧轴103两个筒形件组成。施力装置10还可以应用于紧固件与轴筒组件螺合同时轴筒组件的外周侧设置有周侧凹部的其它施力场合。换言之，施力装置10可以对紧固件施加力矩(如，拧紧或分解)，其中，紧固件与轴筒组件螺合，轴筒组件的外周侧设置有周侧凹部。还需要理解，附图均仅作为示例，并非是按照等比例的条件绘制的，不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制。

另外，为了方便描述，文中可能使用诸如“下”、“上”等等的空间关系词语来描述附图中示出的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。需要理解，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的元件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。例如，如果翻转附图中的组件，则被描述为在其他元件或特征“下”的元件的方向将改为在所述其他元件或特征“上”，因此，应相应地解释文中使用的空间关系描述词。

结合图1和图3，施力装置10包括扭矩倍增器1、施力筒2和支撑组件3。

参见图3，扭矩倍增器1具有输入力矩的输入端11、输出力矩的输出端12和提供反扭力矩的反力臂13。输入端11可以称为输入接口，例如，可以外接力矩扳手，力矩经由输入端11输入，然后放大，经由输出端12输出。扭矩倍增器1的输出端12与施力筒2的第一端21(图3中的左端)传动连接。需要理解，文中使用的“传动连接”意指连接的两方之间可以传递力矩或动力，例如包括型面连接、键槽配合、齿轮传动、摩擦传动等。在图3所示的实施方式中，施力筒2的第一端21具有异形孔211(例如，方形孔、六方孔等)，扭矩倍增器1的输出端11为对应的异形轴，插入异形孔211，从而实现扭矩倍增器1的输出端11与施力筒2的传动连接。或者，扭矩倍增器1的输出端11与施力筒2的第一端21通过型面连接而实现传动连接。

结合图3和图4，施力筒2的第二端22(图3中的右端)与压紧螺母101(作为紧固件的示例)传动连接，从而将力矩传递至压紧螺母101。也即，力矩经由扭矩倍增器1的输出端12输出，经过施力筒2，传递至作为紧固件示例的压紧螺母101。图3和图4所示的实施方式中，如前所述，作为紧固件示例的压紧螺母101的施力端具有端侧齿槽101a，施力筒2的第二端22设置有与压紧螺母101的端侧齿槽101a卡合的端侧卡齿221，从而实现施力筒2与压紧螺母101的传动连接。端侧卡齿221和端侧齿槽101a均可以沿周向均布。图3中，施力筒2的侧周壁还具有减重孔24，可以减小施力筒2的重量，增加可操作性。

结合图3至图6，支撑组件3包括支撑环筒4和防转块5。支撑环筒4提供套合施力筒2的套筒壁401，并且具有沿径向延伸穿通的多个插槽402。需要理解，此处的“沿径向”并非要求完全与径向一致，而是在“径向”上有分量即可。图示实施方式中，支撑环筒4包括第一环筒41、第二环筒42和第三环筒43。插槽402设置于第一环筒41。第二环筒42固定连接在第一环筒41的一端侧。第三环筒43的内筒壁构成套筒壁401。第三环筒43固定连接在第二环筒42的与第一环筒41相反的一端侧。换言之，第二环筒42沿轴向D1固定连接在第一环筒41和第三环筒43之间。图中，第二环筒42通过紧固件而分别可拆接地与第一环筒41、第三环筒43连接。例如，图3中，第三环筒43在右端侧具有向外突出的法兰边，螺钉423分别插入第三环筒43的法兰边和第二环筒42的左端面，从而将第二环筒42和第三环筒43可拆接地连接；第一环筒41在左侧具有连接段41a，螺钉421分别插入第一环筒41的连接段411和第二环筒42的右端面，从而将第一环筒41和第二环筒42可拆接地连接。第三环筒43的内筒壁构成的套筒壁401可以对施力筒2定位支撑。套筒壁401和施力筒2之间可以为间隙配合，二者之间可以周向上相对转动。

施力装置10通过扭矩倍增器1和施力筒2向压紧螺母101传递力矩或扭矩。支撑组件3同时作为反扭机构和定位支撑结构，保证在传递力矩时，力矩输出稳定，保证要求力矩可以输出到压紧螺母101。不仅考虑了空间问题，还考虑了合理的定位支撑。

图示实施方式中，第一环筒41包括环件411和环盖412。环件411具有从一个端面(图中，右端面)下凹(图中，朝向左侧凹陷)且沿径向延伸的多个凹槽411a。环盖412在闭合多个凹槽411a的开口侧(图中，右侧)的状态下与环件411固定连接，从而多个凹槽411a构成多个插槽402。前述连接段41a是环件411的一部分。图5所示的实施方式中，环盖412通过螺钉413可拆接地固定连接到环件411。

结合图4至图6，防转块5插入插槽402，并且进而嵌入压紧轴103(作为轴筒组件一部分的示例)的周侧齿槽301(作为周侧凹部的示例)，使得支撑环筒4相对于压紧轴103止转。参见图6，防转块5可以在径向外侧包括止挡部51，止挡部51的宽度大于插槽402的槽宽，从而可以防止防转块5插得过深而不方便取出。防转块5可以在径向内侧包括插齿52，插齿52的尺寸较小，方便嵌入压紧轴103的周侧齿槽301。插槽402可以沿周向均布多个地设置，相应地，防转块5可以沿周向均布多块地设置，以此提高强度。

参见图7，支撑组件3还包括止转件6。止转件6连接支撑环筒4，扭矩倍增器1的反力臂13与止转件6周向相对固定地配合。图中，止转件6固定连接在支撑环筒4的第二环筒42的外周侧。图示实施方式中，止转件6具有两个止挡台61、62，扭矩倍增器1的反力臂13(具体地，反力臂13的凸伸部131)置放于两个止挡台61、62之间而与止转件6周向相对固定地配合。

结合图1和图3，支撑组件3还可以包括支架7，支架7包括支环71和支杆72。支环71通过支杆72固定连接支撑环筒4，使得支环71和支撑环筒4共轴线。扭矩倍增器1具有筒形本体14，筒形本体具有轴肩15。支架72的支环71抵压扭矩倍增器1的筒形本体14的轴肩15，可以支撑扭矩倍增器1的重量。筒形本体14内可以包括传动机构，传动机构可以包括减速机构，用于减速增扭，减速机构的输出端也即扭矩倍增器1的输出端13。扭矩倍增器1是现有的，因此不作详细描述。

图示实施方式中，高压转子压紧螺母拧紧组件200的高压转子组件100还包括转接段104。转接段104通过旋转轴承105可旋转地外接于压紧轴103的外周侧。支撑组件7还可以包括支脚73，支脚73的两端分别固定连接高压转子组件100的转接段104和支撑环筒4。结合图2和图4，支脚73的右端通过螺钉731插入转接段104的螺纹孔104a而固定连接到转接段104。支脚73的左端连接到支撑环筒4的第二环筒42。

结合图1和图8，支撑环筒4的第二环筒42朝向外周侧具有反向延伸的两个凸臂44，每个凸臂44连接一个支脚73。另外，设置在第二环筒42的外周侧的止转件6也连接有一个支脚73。止转件6设置的位置在第二环筒42的周向上与两个凸臂44均大致成90度。

支环71朝向外周侧也具有反向延伸的两个凸臂45，每个凸臂45连接一个支杆72。支杆72分别通过连接螺钉721与支环71的两个凸臂45连接。支环71还具有止口711，从而便于抵压扭矩倍增器1的筒形本体14的轴肩15。

图4还示出了螺钉8。防转块5插入插槽402之后，螺钉8可以压紧或顶紧防转块5。防转块5沿周向均布，特别是空间位置上处于下方的防转块5可能会脱落，因此，螺钉8压紧防转块5，可以防止防转块5脱落。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。例如，不同实施方式下的变换方式可以进行适当组合。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种施力装置，用于对紧固件施加力矩，所述紧固件与轴筒组件螺合，所述轴筒组件的外周侧设置有周侧凹部，其特征在于，包括：

扭矩倍增器，具有输入力矩的输入端、输出力矩的输出端和提供反扭力矩的反力臂；

施力筒，所述矩倍增器的输出端与所述施力筒的第一端传动连接，所述施力筒的第二端与所述紧固件传动连接，从而将力矩传递至所述紧固件；以及

支撑组件，包括：

支撑环筒，提供套合所述施力筒的套筒壁，并且具有沿径向延伸穿通的多个插槽；

防转块，插入所述插槽，并且进而嵌入所述轴筒组件的周侧凹部，使得所述支撑环筒相对于所述轴筒组件止转；和

止转件，连接所述支撑环筒，所述扭矩倍增器的反力臂与所述止转件周向相对固定地配合。

2.如权利要求1所述的施力装置，其特征在于，

所述紧固件的施力端具有端侧齿槽，所述施力筒的第二端设置有与所述紧固件的端侧齿槽卡合的端侧卡齿。

3.如权利要求1所述的施力装置，其特征在于，

所述支撑组件包括支架，所述支架包括支环和支杆，所述支环通过支杆固定连接所述支撑环筒，使得所述支环和所述支撑环筒共轴线；

所述扭矩倍增器具有筒形本体，所述筒形本体具有轴肩，所述支架的所述支环抵压所述筒形本体的轴肩。

4.如权利要求1所述的施力装置，其特征在于，

所述止转件具有两个止挡台，所述扭矩倍增器的反力臂置放于所述两个止挡台之间而与所述止转件周向相对固定地配合。

5.如权利要求1所述的施力装置，其特征在于，

所述支撑环筒包括：

第一环筒，所述插槽设置于所述第一环筒；

第二环筒，固定连接在所述第一环筒的一端侧，并且所述止转件固定连接在所述第二环筒的外周侧；

第三环筒，所述第三环筒的内筒壁构成所述套筒壁，并且所述第三环筒固定连接在所述第二环筒的与所述第一环筒相反的一端侧。

6.如权利要求5所述的施力装置，其特征在于，

所述第一环筒包括：

环件，具有从一个端面下凹且沿径向延伸的多个凹槽；

环盖，在闭合所述多个凹槽的开口侧的状态下与所述环件固定连接，从而所述多个凹槽构成所述多个插槽。

7.如权利要求5所述的施力装置，其特征在于，

所述第二环筒通过紧固件而分别可拆接地与所述第一环筒、所述第三环筒连接。

8.如权利要求1所述的施力装置，其特征在于，

所述防转块在径向外侧包括止挡部，所述止挡部的宽度大于所述插槽的槽宽。

9.一种高压转子压紧螺母拧紧组件，其特征在于，包括：

前轴颈和压紧轴，所述压紧轴通过键槽配合而可止转地套合于所述前轴颈的外周侧，所述压紧轴的外周侧具有周侧齿槽；

压紧螺母，螺合在所述前轴颈的前端部，从而轴向上抵紧所述压紧轴；以及

如权利要求1至8中任一项所述的施力装置；

所述施力装置的所述施力筒的第二端与所述压紧螺母传动连接；

所述施力装置的所述支撑组件的所述防转块嵌入所述压紧轴的周侧齿槽。

10.如权利要求9所述的高压转子压紧螺母拧紧组件，其特征在于，还包括：

转接段，通过旋转轴承可旋转地外接于所述压紧轴的外周侧；

所述支撑组件还包括支脚，所述支脚的两端分别固定连接所述转接段和所述支撑环筒。

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