CN205309743U - 一种螺栓拉伸预紧装置及由该装置组成的组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种螺栓拉伸预紧装置及由该装置组成的组件，螺栓拉伸预紧装置包括支座和顶板，支座和顶板之间设置有油缸，油缸的底部固定在支座上，油缸的顶出端的端部固定在顶板上，油缸驱动顶板远离或靠近所述支座；支座上设置有垂直于支座表面的拉杆，顶板上设置有贯穿孔以供拉杆穿过，拉杆的远离支座的一端设置有凹槽，凹槽与拉杆同轴，凹槽的侧壁上设置有与待拉伸螺栓的外螺纹配合的内螺纹；支座上设置有驱动拉杆正向或反向转动的第一驱转装置，凹槽的槽口处设置有驱动螺母转动的第二驱转装置。本实用新型的螺栓拉伸预紧装置能够防止螺母紧固时过度磨损毁坏，且对法拉盘的预紧力度较为均衡，能避免局部预紧力过大或过小。

Description

一种螺栓拉伸预紧装置及由该装置组成的组件

技术领域

本实用新型涉及螺栓紧固、拆卸技术领域，特别是涉及一种螺栓拉伸预紧装置及由该装置组成的组件。

背景技术

传统的螺栓紧固方案主要是靠人工扳手或电动扳手拧紧，这种操作方案的预紧力主要靠螺母与螺栓周向转动时的螺纹预紧，螺母在扳手的作用下周向转动，通过其内螺纹驱动螺栓的外螺纹，进而迫使螺栓在轴向上被拉伸(螺栓沿轴向被拉伸或有被拉伸的趋势)，被拉伸的后的螺栓沿周向收缩进而达到紧固的目的。在拧紧的过程中，螺纹需要承受较大的摩擦力，进而造成螺纹过度摩损，特别是对一些经常需要反复拆卸的螺栓而言该损坏程度就更大，经常需要定期更换螺母或螺杆。

为了避免螺栓紧固过程中损坏螺纹，技术人员研发出主轴(螺栓)拉伸胀紧的紧固方法，也即现将螺栓拉伸预定长度，然后将螺母旋拧到位，接着释放螺栓，由螺栓沿轴向收缩而达到紧固的作用，这种紧固方法避免了螺母通过螺纹的旋拧使螺栓被拉伸，进而有效防止螺纹被磨损坏。如中国专利文献CN101898299A公开了一种主轴胀紧环连接螺栓同步拧紧装置，其虽然能够同时将14个螺栓拉伸，但其对螺栓紧固的时候只能用扳手逐个上紧螺母，工作效率较低，且采用扳手逐个拧紧，势必导致每个螺母的拧紧程度不一致，释放螺栓后直接导致每个螺栓的预紧力大小不同，对法兰盘而言，由于其轴向的各螺栓的预紧力不一致，容易造成对接盘面受力不均衡，进而损坏螺栓、螺母或密封圈等。

实用新型内容

为此，本实用新型要解决的技术问题是克服现有的螺栓紧固装置存在的上述不足，进而提供一种工作效率高、便于操作、且预紧力均衡的螺栓拉伸预紧装置及由该装置组成的组件。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种螺栓拉伸预紧装置，其包括支座和顶板，所述支座和所述顶板之间设置有油缸，所述油缸的底部固定在所述支座上，所述油缸的顶出端的端部固定在所述顶板上，所述油缸驱动所述顶板远离或靠近所述支座；所述支座上设置有垂直于所述支座表面的拉杆，所述顶板上设置有贯穿孔以供所述拉杆穿过，所述拉杆的远离所述支座的一端设置有凹槽，所述凹槽与所述拉杆同轴，所述凹槽的侧壁上设置有与待拉伸螺栓的外螺纹配合的内螺纹；所述支座上设置有驱动所述拉杆正向或反向转动以将所述凹槽旋入或旋出所述待拉伸螺栓的第一驱转装置，所述凹槽的槽口处设置有驱动所述待拉伸螺栓上螺母转动以将所述螺母旋拧到预定位置的第二驱转装置。

优选的，所述第一驱转装置包括固定在所述拉杆端部的第一蜗轮，所述第一蜗轮与所述拉杆同轴设置，所述第一蜗轮的直径大于所述拉杆的直径，所述支座的轴心处设置有供所述拉杆穿过的T形通孔，所述拉杆从所述T形通孔穿过，所述第一蜗轮的端面抵在所述T形通孔的台阶上，所述第一蜗轮的一侧设置有驱动所述第一蜗轮转动的第一蜗杆。

优选的，所述第一蜗轮的蜗轮齿为内凹结构，所述第一蜗轮的蜗轮齿内凹的最低点位于所述第一蜗轮厚度方向的中心处。

优选的，所述第一蜗轮的与所述第一蜗杆相对的一侧设置有第一支撑圆销，所述第一支撑圆销与所述第一蜗杆平行设置，所述第一支撑圆销的本体嵌入所述第一蜗轮的内凹结构的型腔中，所述第一支撑圆销与所述第一蜗杆从两侧共同支撑所述第一蜗轮。

优选的，所述第一蜗轮的端面与所述T形通孔的台阶面之间设置有用于支撑所述第一蜗轮的平面轴承。

优选的，所述第一蜗轮与所述拉杆为一体式结构；所述油缸设置有两个，以所述拉杆为中心对称设置。

优选的，所述第二驱转装置包括设置在所述顶板的远离所述支座一侧的第二蜗轮，以及驱动所述第二蜗轮正向或反向转动的第二蜗杆，所述第二蜗轮的中心处设置有适于套在所述螺母上的内六方孔。

优选的，所述第二蜗轮的蜗轮齿沿着侧面的周向内凹设置，所述第二蜗轮的与所述第二蜗杆相对的一侧设置有用于支撑所第二述蜗轮的第二支撑圆销，所述第二支撑圆销的杆身中部嵌入所述第二蜗轮的蜗轮齿型腔中。

一种螺栓拉伸预紧组件，包括底盘，所述底盘的一侧端面上设置有若干个螺栓拉伸预紧装置，若干个所述螺栓拉伸预紧装置沿周向均匀间隔布置，所述螺栓拉伸预紧装置为权利要求1-8任一所述的螺栓拉伸预紧装置。

优选的，若干个所述螺栓拉伸预紧装置的油缸、第一驱转装置、第二驱转装置分别同步控制。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的螺栓拉伸预紧装置和螺栓拉伸预紧组件在螺栓紧固过程中，其螺栓的拉伸和螺母的预紧均由相应的驱动装置驱动自动进行，而螺母在预紧的过程中只需旋拧到预定位置即可，无需较大的周向旋转力，且螺母的内螺纹和螺栓的外螺纹之间没有发生较大的摩擦，物件的紧固靠的是螺栓的轴向收缩，因此本申请的螺栓拉伸预紧装置工作效率更高，更能有效防止螺纹磨损，且预紧力度便于控制，操作简单。

另外，本实用新型的螺栓拉伸预紧组件便于将法兰盘式的连接物件圆周上的每一个螺栓同时拉伸相同的量，预紧螺母后释放螺栓，螺栓在恢复力的作用下沿轴向收缩，每一个螺栓的收缩力度相等，保证了周向每一个螺栓的预紧力均相等，进而保证了被紧固物件(法兰盘式的物件)的预紧稳定性，能避免局部预紧力过大或过小。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型的螺栓拉伸预紧装置的结构示意图；

图2是本实用新型的螺栓拉伸预紧组件的结构示意图。

图中附图标记表示为：

1-支座；2-顶板；3-油缸；4-拉杆；5-贯穿孔；6-凹槽；71-第一蜗轮；72-T形通孔；73-第一蜗杆；74-第一支撑圆销；81-第二蜗轮；82-第二蜗杆；83-第二支撑圆销；9-底盘；10-螺栓拉伸预紧装置。

具体实施方式

实施例一

参见图1，一种螺栓拉伸预紧装置，其包括支座1和顶板2，所述支座1和顶板2之间设置有油缸3，所述油缸3的底部固定在所述支座1上，所述油缸3的顶出端的端部固定在所述顶板2上，所述油缸3驱动所述顶板2远离或靠近所述支座1；所述支座1上设置有垂直于所述支座1表面的拉杆4，所述顶板2上设置有贯穿孔5以供所述拉杆4穿过，所述拉杆4的远离所述支座1的一端设置有凹槽6，所述凹槽6与所述拉杆4同轴，所述凹槽6的内腔为圆柱形结构，其侧壁上设置有与待拉伸螺栓的外螺纹配合的内螺纹；所述支座1上设置有驱动所述拉杆4正向或反向转动以将所述凹槽6旋入或旋出所述待拉伸螺栓的第一驱转装置，所述凹槽6的槽口处设置有驱动所述待拉伸螺栓上螺母转动以将所述螺母拧到预定位置的第二驱转装置。本螺栓拉伸预紧装置的拉杆通过第一驱转装置驱动，可自行旋入待拉伸螺栓的端部，然后通过向油缸内注入油液，使油缸的活塞顶出，进而使顶板向远离支座的一侧运动，由于顶板的远离支座一侧抵在法兰盘等待紧固的物件上，此时螺栓沿轴向被拉伸，当螺栓被拉伸至预定长度时，通过第二驱转装置驱动螺母转动，使螺母的里侧端面贴着被紧固物件的表面，然后对油缸泄压，螺栓在恢复力的作用下沿轴向收缩，而预先旋入待拉伸螺栓上的螺母则因螺栓的轴向收缩而将将被紧固物件拧紧。可见，该紧固过程中，螺栓的拉伸和螺母的预紧均由相应的驱动装置驱动自动进行，而螺母在预紧的过程中只需拧到预定位置即可，无需较大的周向旋转力，且螺母的内螺纹和螺栓的外螺纹之间没有发生较大的摩擦，物件的紧固靠的是螺栓的轴向收缩，因此本申请的螺栓拉伸预紧装置工作效率更高，更能有效防止螺纹磨损，且预紧力度便于控制。

所述第一驱转装置只要能够驱动拉杆正反向转动以旋入或旋出螺栓的端部即可，具体形式不限。而具体到本实施例，所述第一驱转装置则包括固定在所述拉杆4端部的第一蜗轮71，所述第一蜗轮71与所述拉杆4同轴设置，所述第一蜗轮71的直径大于所述拉杆4的直径，所述支座1的轴心处设置有供所述拉杆4穿过的T形通孔72，所述拉杆4从所述T形通孔72穿过，所述第一蜗轮71的端面抵在所述T形通孔72的台阶上，所述第一蜗轮71的一侧设置有驱动所述第一蜗轮71转动的第一蜗杆73。采用蜗轮蜗杆的传动结构来控制拉杆的正反向转动，一方面能够保证传动过程的准确性和及时性，另一方则因为蜗轮与蜗杆的转动轴心相互垂直，进而便于在本拉伸预紧装置上设置传动机构，所述的蜗杆可有伺服电机等动力源传动。

本实施例中，所述第一蜗轮71的蜗轮齿为内凹结构，所述第一蜗轮71的蜗轮齿内凹的最低点位于所述第一蜗轮71厚度方向的中心处，参见图1，也即从第一涡轮71的侧面看，第一涡轮71的涡轮齿形成以半圆形的凹槽环，且该半圆形的凹槽环恰好位于第一蜗轮71厚度方向的中心，这种设置方式能够保证涡轮蜗杆的传动稳定性。

本实施例中，为了便于安装并保证第一蜗轮71工作的稳定性，所述第一蜗轮71的与所述第一蜗杆73相对的一侧设置有第一支撑圆销74，所述第一支撑圆销74与所述第一蜗杆71平行设置，所述第一支撑圆销74的本体嵌入所述第一蜗轮71的内凹结构的型腔中，参见图1，所述第一支撑圆销74与所述第一蜗杆73从两侧共同支撑所述第一蜗轮71。

本实施例中，为了避免油缸3顶出时因第一涡轮71的端面与T形通孔72的台阶面过度抵触(抵触力越大，摩擦随之增大)而妨碍拉杆4的转动，所述第一蜗轮71的端面与所述T形通孔的台阶面之间设置有用于支撑所述第一蜗轮71的平面轴承(图中未示出)。

本实施例中，所述第一蜗轮71与所述拉杆4为一体式结构；所述油缸3设置有两个，以所述拉杆为中心对称设置，这种设置方式便于油缸在顶起时拉杆两侧具有相同的驱动力。当然，也可以设置三个油缸(或其它数量)，以进一步保证拉杆拉动螺栓时的稳定性。

本实施例中，所述第二驱转装置包括设置在所述顶板2的远离所述支座1一侧的第二蜗轮81，以及驱动所述第二蜗轮81正向或反向转动的第二蜗杆82，所述第二蜗轮81的中心处设置有适于套在所述螺母上的内六方孔。所述第二蜗轮81的蜗轮齿沿着侧面的周向内凹设置，所述第二蜗轮81的与所述第二蜗杆82相对的一侧设置有用于支撑所第二述蜗轮81的第二支撑圆销83，所述第二支撑圆销83的杆身中部嵌入所述第二蜗轮81的蜗轮齿型腔中，所述第二支撑圆销83与第二蜗杆82从两侧共同支撑第二蜗轮81，进而保证第二蜗轮81的工作稳定性。

实施例二

参见图2，一种螺栓拉伸预紧组件，其包括底盘9，所述底盘9的一侧端面上设置有若干个螺栓拉伸预紧装置10，若干个所述螺栓拉伸预紧装置10沿周向均匀间隔布置，所述螺栓拉伸预紧装置10为上述实施例一中所述的螺栓拉伸预紧装置，若干个所述螺栓拉伸预紧装置10的油缸、第一驱转装置、第二驱转装置分别同步控制，进而便于将法兰盘式的连接物件圆周上的每一个螺栓同时拉伸相同的量，预紧螺母后释放螺栓，螺栓在恢复力的作用下沿轴向收缩，每一个螺栓的收缩力度均相等，进而保证了周向每一个螺栓的预紧力均相等，进而保证了被紧固物件(法兰盘式的物件)的预紧稳定。本螺栓拉伸预紧组件上的螺栓拉伸预紧装置的数量根据需要而设定。

上述具体实施方式只是对本实用新型的技术方案进行详细解释，本实用新型并不只仅仅局限于上述实施例，本领域技术人员应该明白，凡是依据上述原理及精神在本实用新型基础上的改进、替代，都应在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种螺栓拉伸预紧装置，其特征在于：包括支座和顶板，所述支座和所述顶板之间设置有油缸，所述油缸的底部固定在所述支座上，所述油缸的顶出端的端部固定在所述顶板上，所述油缸驱动所述顶板远离或靠近所述支座；所述支座上设置有垂直于所述支座表面的拉杆，所述顶板上设置有贯穿孔以供所述拉杆穿过，所述拉杆的远离所述支座的一端设置有凹槽，所述凹槽与所述拉杆同轴，所述凹槽的侧壁上设置有与待拉伸螺栓的外螺纹配合的内螺纹；所述支座上设置有驱动所述拉杆正向或反向转动以将所述凹槽旋入或旋出所述待拉伸螺栓的第一驱转装置，所述凹槽的槽口处设置有驱动所述待拉伸螺栓上螺母转动以将所述螺母旋拧到预定位置的第二驱转装置。

2.根据权利要求1所述的螺栓拉伸预紧装置，其特征在于：所述第一驱转装置包括固定在所述拉杆端部的第一蜗轮，所述第一蜗轮与所述拉杆同轴设置，所述第一蜗轮的直径大于所述拉杆的直径，所述支座的轴心处设置有供所述拉杆穿过的T形通孔，所述拉杆从所述T形通孔穿过，所述第一蜗轮的端面抵在所述T形通孔的台阶上，所述第一蜗轮的一侧设置有驱动所述第一蜗轮转动的第一蜗杆。

3.根据权利要求2所述的螺栓拉伸预紧装置，其特征在于：所述第一蜗轮的蜗轮齿为内凹结构，所述第一蜗轮的蜗轮齿内凹的最低点位于所述第一蜗轮厚度方向的中心处。

4.根据权利要求3所述的螺栓拉伸预紧装置，其特征在于：所述第一蜗轮的与所述第一蜗杆相对的一侧设置有第一支撑圆销，所述第一支撑圆销与所述第一蜗杆平行设置，所述第一支撑圆销的本体嵌入所述第一蜗轮的内凹结构的型腔中，所述第一支撑圆销与所述第一蜗杆从两侧共同支撑所述第一蜗轮。

5.根据权利要求4所述的螺栓拉伸预紧装置，其特征在于：所述第一蜗轮的端面与所述T形通孔的台阶面之间设置有用于支撑所述第一蜗轮的平面轴承。

6.根据权利要求5所述的螺栓拉伸预紧装置，其特征在于：所述第一蜗轮与所述拉杆为一体式结构；所述油缸设置有两个，以所述拉杆为中心对称设置。

7.根据权利要求6所述的螺栓拉伸预紧装置，其特征在于：所述第二驱转装置包括设置在所述顶板的远离所述支座一侧的第二蜗轮，以及驱动所述第二蜗轮正向或反向转动的第二蜗杆，所述第二蜗轮的中心处设置有适于套在所述螺母上的内六方孔。

8.根据权利要求7所述的螺栓拉伸预紧装置，其特征在于：所述第二蜗轮的蜗轮齿沿着侧面的周向内凹设置，所述第二蜗轮的与所述第二蜗杆相对的一侧设置有用于支撑所第二述蜗轮的第二支撑圆销，所述第二支撑圆销的杆身中部嵌入所述第二蜗轮的蜗轮齿型腔中。

9.一种螺栓拉伸预紧组件，其特征在于：包括底盘，所述底盘的一侧端面上设置有若干个螺栓拉伸预紧装置，若干个所述螺栓拉伸预紧装置沿周向均匀间隔布置，所述螺栓拉伸预紧装置为权利要求1-8任一所述的螺栓拉伸预紧装置。

10.根据权利要求9所述的螺栓拉伸预紧组件，其特征在于：若干个所述螺栓拉伸预紧装置的油缸、第一驱转装置、第二驱转装置分别同步控制。