CN116117497A - 用于螺栓的装拆装置 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种用于螺栓的装拆装置，其包括拉伸机构和用于与所述拉伸机构连接的扳手机构，其中，所述拉伸机构用于对螺栓进行拉伸而所述扳手机构用于对螺母进行旋拧，该用于螺栓的装拆装置能够采用机械方式对螺栓进行装拆，拆卸力矩比较大，可以提高效率，满足设备安装、检修以及抢修过程中螺栓的紧固以及拆卸。

Description

用于螺栓的装拆装置

技术领域

本发明属于机械设备技术领域，具体涉及一种用于螺栓的装拆装置。

背景技术

据统计，在设备运行故障中有一半左右是因为螺栓问题引起的，同时因螺栓问题而造成设备重大事故的数量也非常惊人。尤其，煤制油化工或石油化工行业大型设备大规格螺栓经长周期使用后，在检维修过程中经常出现拆卸困难的情况，破坏性拆除的情况也屡有发生，给安全生产运行带了很大隐患。因此在设备安装、检修及抢修过程中，对螺栓紧固及拆卸的力矩在绝大部分情况下都要求比较严格，而用人工方法是难以达到预期要求。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出了用于螺栓的装拆装置。该用于螺栓的装拆装置能够采用机械方式对螺栓进行装拆，拆卸力矩比较大，可以提高效率，满足设备安装、检修以及抢修过程中螺栓的紧固以及拆卸。

根据本发明，提供了一种用于螺栓的装拆装置，包括

拉伸机构和用于与所述拉伸机构连接的扳手机构，其中，所述拉伸机构用于对螺栓进行拉伸而所述扳手机构用于对螺母进行旋拧。

在一个实施例中，所述拉伸机构具有：

筒状的主体支架，

底端用于延伸到所述主体支架的内腔中的螺栓连接支架，

其中，所述螺栓连接支架的底端的连接盲孔用于与螺栓螺纹配合，所述螺栓连接支架用于相对于所述主体支架沿着第一轴向运动。

在一个实施例中，在位于所述主体支架之外的所述螺栓连接支架的顶端设置有径向延伸部，在所述径向延伸部与所述主体支架的顶端之间设置有液压顶伸器，所述液压顶伸器的缸体与所述主体支架连接，而所述液压顶伸器的活塞设置在所述缸体内并与所述缸体形成液压腔，所述液压腔与外界液源连通，所述活塞在液压作用下用于沿着第一轴向运动以顶伸所述径向延伸部。

在一个实施例中，在所述活塞与所述缸体之间设置有弹性复位件。

在一个实施例中，在所述径向延伸部的外周壁上设置有安装杆件盲孔。

在一个实施例中，所述扳手机构包括：

套接在所述主体支架的内腔中的扳手套筒，

用于驱动所述扳手套筒围绕第一轴向旋转的扳手驱动组件，

其中，所述扳手套筒用于与螺母周向卡接配合。

在一个实施例中，所述扳手驱动组件包括：

套接在所述扳手套筒的外壁并与所述扳手套筒周向卡接的螺旋套，

与所述螺旋套蜗轮蜗杆式传动连接的蜗杆，所述蜗杆的至少一端设置为驱动端，所述蜗杆的轴向沿着与第一轴向垂直的第二轴向延伸。

在一个实施例中，所述蜗杆设置在箱体内，所述箱体穿过所述主体支架并固定设置在所述主体支架上，并且所述蜗杆的所述驱动端延伸出所述箱体的端壁，在所述箱体的周壁上设置有豁口以用于所述蜗杆与所述螺旋套连接。

在一个实施例中，在所述蜗杆的外壁与所述箱体的内壁之间设置有轴承。

在一个实施例中，在所述螺旋套的顶端面设置有多个卡接槽，在所述螺旋套上嵌入式设置有卡环，在所述扳手套筒的顶端设置有卡接齿，所述卡接齿径向上延伸到所述卡接槽处并轴向上位于所述卡接槽与所述卡环之间。

与现有技术相比，本发明的优点在于：该用于螺栓的装拆装置能够采用机械方式对螺栓进行装拆，拆卸力矩比较大，可以提高效率，满足设备安装、检修以及抢修过程中螺栓的紧固以及拆卸。并且，该用于螺栓的装拆装置集成了拉伸机构和扳手机构，既可以进行螺栓拉伸，又可以进行螺母旋拧，两者并可以配合适用，例如，在拆卸过程中，对螺栓拉伸后再对螺母进行旋拧，可以降低拆卸难度。

附图说明

下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述，在图中：

图1显示了根据本发明的用于螺栓的装拆装置的经过第一轴向的剖面图；

图2显示了根据本发明的用于螺栓的装拆装置的箱体等经过第二轴向的剖面图；

图3显示了根据本发明的用于螺栓的装拆装置的主体支架；

图4a和4b分别显示了根据本发明的用于螺栓的装拆装置的扳手套筒的第一轴向剖面图和俯视图；

图5a和5b分别显示了根据本发明的用于螺栓的装拆装置的螺旋套的第一轴向剖面图和俯视图。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。

本发明的实施例提出了一种用于螺栓的装拆装置。如图1到5b所示，用于螺栓的装拆装置包括拉伸机构和扳手机构。根据本申请，拉伸机构和扳手机构集成在一起。其中，拉伸机构用于对螺栓进行拉伸，而扳手机构用于对螺母进行旋拧。由此，该用于螺栓的装拆装置能够采用机械方式对螺栓进行装拆，拆卸力矩比较大，可以提高效率，满足设备安装、检修以及抢修过程中螺栓的紧固以及拆卸。并且，该用于螺栓的装拆装置集成了拉伸机构和扳手机构，既可以进行螺栓拉伸，又可以进行螺母旋拧，两者并可以配合适用，例如，在拆卸过程中，对螺栓拉伸后再对螺母进行旋拧，可以降低拆卸难度。

具体地，拉伸机构具有主体支架1和螺栓连接支架2。主体支架1自身构造为筒状，主要起到基础支撑的作用，例如，在适用中，其底端坐落到设备的表面上。螺栓连接支架2底端(与图1中的下端一致)用于延伸到主体支架1的内腔中。并且，螺栓连接支架2的底端构造有连接盲孔23。连接盲孔23的内壁上设置有螺纹，用于与螺栓螺纹配合。在工作中，螺栓连接支架2与待操作对象螺栓螺纹连接，然后再相对于主体支架1沿着第一轴向向着顶端拉伸，用于实现螺栓需要的拉伸量。上述连接方式，可以方便更换螺栓连接支架2，用于适配不同结构和类型的螺栓。

螺栓连接支架2的顶端设置有径向延伸部21。该径向延伸部21位于主体支架1的内腔之外。在径向延伸部21的外周壁上设置有安装杆件盲孔22。在使用过程中，可以利用杆件插入到安装杆件盲孔22内，以旋拧该螺栓连接支架2，以更好的与螺栓配合。可以理解的，该安装杆件盲孔22可以为多个，并在螺栓连接支架2的周向上间隔式分布。这种设置可以提高操作的便利性。

在径向延伸部21与主体支架1的顶端面之间设置有液压顶伸器3。具体地，液压顶伸器3包括缸体31和活塞32。缸体31的底端与主体支架1连接。在本申请中，例如，缸体31可以构造为环状，并在其顶端面上开设有环形槽。活塞32自身也为环状，并设置在缸体31的环形槽内。在活塞32的内侧壁与环形槽的内侧壁之间以及在活塞32的外侧壁与环形槽的外侧壁之间均设置有密封件33。由此，在活塞32的第二端与缸体31之间形成了液压腔34。该液压腔34通过液压通道35与外界液源连通。在具有设定压力的液源通过液压通道35进入到液压腔34内，从而促动活塞32进行移动，进而顶伸径向延伸部21，并通过径向延伸部21带动整个螺栓连接支架2沿着第一轴向运动。

优选地，该活塞32在第一轴向的截面上可以构造为T型。也就是说，活塞32具有径向延伸的翼部321。在安装后，翼部321抵接式坐落到缸体31的顶端面上。这种设置可以保证活塞32的运行平稳性，并增加了与径向延伸部21的接触面积，提高了螺栓连接支架2的运行稳定性。

优选地，在活塞32与缸体31之间设置有弹性复位件36。例如，该弹性复位件36构造为弹簧。进一步优选地，在活塞32的底端面上设置有盲孔，而在盲孔内设置有活塞连接件37。该活塞连接件37与活塞32可以为螺纹连接。而活塞连接件37与弹性复位件36钩环连接，以用于方便安装弹性复位件36。弹性复位件36与缸体31的连接方式也可以与上述的连接方式相同或者类似。比如在缸体31的环形槽的槽底壁上设置有缸体连接件38。例如缸体连接件38可以嵌入式设置到缸体31的环形槽的槽底壁内。缸体连接件38与弹性复位件36钩环连接。由此，弹性复位件36的两端分别通过活塞连接件37和缸体连接件38连接到活塞32和缸体31上。该弹性复位件36用于活塞32的复位。优选地，在周向上可以设置多个弹性复位件36。具体地，在液压作用下，活塞32进行举升运动而远离缸体31的环形槽的槽底壁。此时，弹性复位件36受拉。而当液压腔34内的液压卸载后，在弹性复位件36作用下，活塞32可以进行复位操作，以靠近缸体31的环形槽的槽底壁。

在缸体31的底壁上设置沿着第一轴向延伸的连接筒311。并在连接筒311的内壁上设置有环形安装槽312。同时，主体支架1的顶壁上设置有径向延伸的连接翼11。在环形安装槽312内设置有第一卡簧313。其中，连接翼11在第一轴向上卡接在缸体31的底壁与第一卡簧313之间。由此，上述设置限定了主体支架1与缸体31之间的第一轴向的位置。

如图1所示，扳手机构包括扳手套筒41和扳手驱动组件。其中，扳手套筒41套接主体支架1的内腔中。该扳手套筒41用于与待旋拧的螺母进行周向卡接式匹配，以在扳手套筒41旋转时实现螺母的紧固和旋松。扳手驱动组件用于驱动扳手套筒围绕第一轴向旋转，以带动螺母进行旋转运动。如图4a和4b所示，优选地，套筒扳手41的内壁上设置有台阶面412。台阶面的顶端可以构造为圆筒状，以与主体支架1间隙配合。而套筒扳手41的台阶面412的底端之外的套筒扳手41可以构造为与螺母形成卡接的齿状结构，以与螺母相处周向卡接配合。

具体地，再看图1和图2，扳手驱动组件包括蜗杆42、螺旋套43和箱体44。其中，该箱体44为筒体，主要起到基础支撑以及保护内部构件的作用。例如，该箱体44包括圆筒状的箱体本体441和封堵在两端开口处的轴承端盖442。轴承端盖442可以通过螺钉443固定到箱体本体441上。在连接后，该箱体44穿过主体支架1的侧壁，并固定设置在主体支架1，例如焊接。其中，箱体44的自身轴向(为了区分，记作第二轴向)与主体支架1的自身轴向(记作第一轴向)成垂直布设，在图1中，若主体支架1的自身轴向为上下延伸，则箱体44的自身轴向为前后延伸。

蜗杆42设置在箱体44内。该蜗杆42的自身轴向与箱体44的自身轴向相同。另外，该蜗杆42的两端套设有位于箱体44和蜗杆42之间的轴承45，用于保证蜗杆42能相对于箱体44更好的进行旋转运动。通过图可以看出，轴承端盖442在连接到箱体本体441时，轴承端盖442的内端面形成径向突出于箱体本体441的台阶面，用于抵接到轴承45的外圈上，以限定轴承45的外圈的位置。同时，为了安装方便套接轴承45，蜗杆42的两端的直径尺寸均相对缩小，用于形成与轴承45的内端抵接的台阶面。另外，在蜗杆42上还套设有螺杆螺帽46并螺纹连接，主要用于轴承45的内套与蜗杆42的轴向定位、紧固。蜗杆42的至少一端穿过轴承端盖442而延伸出箱体44的内腔，以作为驱动端。在本申请的图中，显示了蜗杆42的一端延伸出箱体44的端壁的实施例。例如，蜗杆42可以采用梯形螺纹与螺纹套43配合，而采用细牙螺纹与螺杆螺帽46配合。涡轮42的驱动端可以加工为多方柱形，例如六方柱形，以利用六方专用套筒进行旋转。需要说明的是，蜗杆42可以采用人工或者机械的方式进行驱动。

螺旋套43套接在扳手套筒41的外壁，位于主体支架1与扳手套筒41之间，并与扳手套筒41周向卡接，而与主体支架1间隙配合。同时，螺旋套43与蜗杆42蜗轮蜗杆传动式连接。可以理解的，在箱体主体441的外壁上设置有豁口(图中未示出)，以用于蜗杆42露出而与螺旋套43进行配合。由此，在蜗杆42的驱动端施加力矩后，促动蜗杆42相对于箱体44进行旋转，通过蜗轮蜗杆式啮合，蜗杆42绕着第二轴向进行转动，转变为螺旋套43绕着第一轴向进行转动，从而带动扳手套筒41绕着第一轴向进行旋转，进而带动螺母进行旋转，而完成紧固或者旋松操作。

例如，如图5a和5b所示，在螺旋套43的顶端面设置有多个卡接槽431。同时，在扳手套筒41的顶端设置有卡接齿411。在连接后，卡接齿411径向上延伸到卡接槽431处，并轴向上坐落到卡接槽431上。另外，在螺旋套43上设置有第二卡簧432，与卡接槽431的底壁相对式分布。由此，卡接齿411在第一轴向上位于卡接槽431与第二卡簧432之间，限定了扳手套筒41相对于螺旋套43的第一轴向位置。还有，通过卡接齿411与卡接槽431的配合，实现了螺旋套43与扳手套筒41的周向卡接，以使得扳手套筒41能跟随螺旋套43旋转。并且，上述连接结构简单，可以方便的拆卸扳手套筒41，以更换扳手套筒41适用更多不同大小和类型的螺母，提高拆卸装置的适用范围。

为了保证螺母受力均匀，以及降低旋拧螺母的力矩，可以设置多个扳手机构，例如两个，并在周向上均匀分布。

在利用该拆卸装置进行螺栓101拆卸的时候，先将该装拆装置设置到设备的端面上，使得螺栓连接支架2与螺栓101相对。然后，通过例如杆件插入到安装杆件盲孔22内，以旋拧该螺栓连接支架2，以将该螺栓连接支架2与螺栓螺纹配合。再通过液压通道35向液压腔34内注入液体。在液压作用下，活塞32进行移动，进而顶伸径向延伸部21。通过径向延伸部21带动整个螺栓连接支架2沿着第一轴向运动，进而对螺栓101进行拉伸。在螺栓拉伸后，螺母102与设备的接触面脱落开来。此时，可以给蜗杆42的驱动端施加力矩，以促动蜗杆42转动，进而带动螺旋套43转动，从而带动扳手套筒41绕着第一轴向进行旋转，螺母102进行旋转，而完成旋松操作，实现了螺母102松动进而拆卸。最后，卸载液压顶伸器3的压力，并解除螺栓连接支架2与螺栓101螺纹配合，取下拆卸装置，直至实现螺栓101的拆卸。

在利用该拆卸装置进行螺母102紧固的时候，先将该拆卸装置的主体支架1设置到设备的端面上，螺栓连接支架2与螺栓101正对。然后，通过例如杆件插入到安装杆件盲孔22内，以旋拧该螺栓连接支架2，以将该螺栓连接支架2与螺栓101螺纹配合。再通过液压通道35向液压腔34内注入液体。在液压作用下，活塞32进行移动，进而顶伸径向延伸部21。通过径向延伸部21带动整个螺栓连接支架2沿着第一轴向运动，进而对螺栓101进行拉伸。在螺栓101拉伸后，可以给蜗杆42的驱动端施加力矩，以促动蜗杆42转动，进而带动螺旋套43转动，从而带动扳手套筒41绕着第一轴向进行旋转，螺母102进行旋紧操作。然后，卸掉液压顶伸器3的压力。螺母102与设备的接触面紧贴，从而将螺栓101的轴向形变锁住，也就是将剩余的螺栓101载荷锁在螺母102里，实现螺栓101紧固目的。

在使用中，根据螺栓的型号及数量，装拆装置可以单个使用也可以成组使用，多个装拆装置并联使用，不仅效率高，还可以保证多个螺栓承受的预紧力大小基本相等，不仅提高了工作效率，减轻了劳动强度，而且极大的提高安装和拆卸质量，也有利于现场安全管理。例如，如果设计使用位置是四个螺栓需要拉伸，如能四个同步拉伸最好，次之对称拉伸，用装拆装置紧固螺栓需依次有序进行，此种拉伸方式更适用于紧固精度要求较高的设备法兰，能够使设备法兰受力均匀的实现接合，真正的实现防止松动和泄漏，有效避免事故的发生。

在本申请中，采用了液压的方式对螺栓进行拉伸。这种方式可以不受螺栓润滑效果和螺纹摩擦大小的影响，可以得到更为精确的螺栓载荷；有助于采用超高压技术，可以在很小的空间内完成螺栓的拆装；有助于大大增加螺栓连接质量和安全性能；对螺栓及螺母友好。另外，本申请的扳手机构采用蜗轮蜗杆传动实现螺母的紧固或旋松，可以有助于缩小整个拆卸装置的尺寸，其实能够更好与拉伸机构进行功能和结构匹配。该拆卸装置有助于提升大型核心设备运行的可靠性，以达到提高设备安全稳定运行周期、提升设备精细化管理的目的，进而实现有效地拆卸螺栓并逐步降低更换螺栓的检维修成本的目的。尤其，对于经长周期运行后的大型核心设备检修，即使螺栓在高温、潮湿或者腐蚀环境下出现不同程度的腐蚀或锈蚀，螺纹非常粗糙，摩擦力很大，使用本申请的装拆装置，只要螺纹未被严重损坏，由于螺栓已经被拉伸，螺栓预紧力已经消除或大幅度消减，扳手机构的扭力足以克服螺纹副内摩擦阻力，只需要较小的扭矩即可达到螺栓预紧效果，实现轻松拆除，也就不会存在破坏性拆除螺栓的情况，检修效率必将大幅提升。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。因此，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和/或修改，根据本发明的实施例作出的变更和/或修改都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于螺栓的装拆装置，其特征在于，包括拉伸机构和用于与所述拉伸机构连接的扳手机构，其中，所述拉伸机构用于对螺栓进行拉伸而所述扳手机构用于对螺母进行旋拧。

2.根据权利要求1所述的用于螺栓的装拆装置，其特征在于，所述拉伸机构具有：

筒状的主体支架，

底端用于延伸到所述主体支架的内腔中的螺栓连接支架，

其中，所述螺栓连接支架的底端的连接盲孔用于与螺栓螺纹配合，所述螺栓连接支架用于相对于所述主体支架沿着第一轴向运动。

3.根据权利要求2所述的用于螺栓的装拆装置，其特征在于，在位于所述主体支架之外的所述螺栓连接支架的顶端设置有径向延伸部，在所述径向延伸部与所述主体支架的顶端之间设置有液压顶伸器，所述液压顶伸器的缸体与所述主体支架连接，而所述液压顶伸器的活塞设置在所述缸体内并与所述缸体形成液压腔，所述液压腔与外界液源连通，所述活塞在液压作用下用于沿着第一轴向运动以顶伸所述径向延伸部。

4.根据权利要求3所述的用于螺栓的装拆装置，其特征在于，在所述活塞与所述缸体之间设置有弹性复位件。

5.根据权利要求3所述的用于螺栓的装拆装置，其特征在于，在所述径向延伸部的外周壁上设置有安装杆件盲孔。

6.根据权利要求2到5中任一项所述的用于螺栓的装拆装置，其特征在于，所述扳手机构包括：

套接在所述主体支架的内腔中的扳手套筒，

用于驱动所述扳手套筒围绕第一轴向旋转的扳手驱动组件，

其中，所述扳手套筒用于与螺母周向卡接配合。

7.根据权利要求6所述的用于螺栓的装拆装置，其特征在于，所述扳手驱动组件包括：

套接在所述扳手套筒的外壁并与所述扳手套筒周向卡接的螺旋套，

与所述螺旋套蜗轮蜗杆式传动连接的蜗杆，所述蜗杆的至少一端设置为驱动端，所述蜗杆的轴向沿着与第一轴向垂直的第二轴向延伸。

8.根据权利要求7所述的用于螺栓的装拆装置，其特征在于，所述蜗杆设置在箱体内，所述箱体穿过所述主体支架并固定设置在所述主体支架上，并且所述蜗杆的所述驱动端延伸出所述箱体的端壁，在所述箱体的周壁上设置有豁口以用于所述蜗杆与所述螺旋套连接。

9.根据权利要求8所述的用于螺栓的装拆装置，其特征在于，在所述蜗杆的外壁与所述箱体的内壁之间设置有轴承。

10.根据权利要求9所述的用于螺栓的装拆装置，其特征在于，在所述螺旋套的顶端面设置有多个卡接槽，在所述螺旋套上嵌入式设置有卡环，在所述扳手套筒的顶端设置有卡接齿，所述卡接齿径向上延伸到所述卡接槽处并轴向上位于所述卡接槽与所述卡环之间。

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