CN210232163U - 一种螺栓拉伸器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了螺栓预紧技术领域内的一种螺栓拉伸器，包括液压缸和拉伸杆，液压缸中部轴向开有可容拉伸杆穿过的容纳腔，拉伸杆可转动，拉伸杆的上端内壁设有可与螺栓外螺纹相啮合的内螺纹，液压缸的上侧设有支撑套，支撑套内设有可转动的螺母拨圈，拉伸杆对应螺母拨圈向上深入支撑套内，液压缸外侧设有保护套，拉伸杆下侧设有弹性支撑机构，弹性支撑机构在拉伸杆底部和保护套底部之间，保护套外侧设有直线位移传感机构，保护套的一侧径向开有导滑槽；本实用新型工作省力，安全性高，可实现螺栓的预紧工作。

Description

一种螺栓拉伸器

技术领域

本实用新型属于螺栓预紧装置领域，特别涉及一种螺栓拉伸器。

背景技术

螺栓拉伸器是螺栓液压拉伸器的简称、液压拉伸器，它借助液力升压泵（超高压液压泵）提供的液压源，根据材料的抗拉强度、屈服系数和伸长率决定拉伸力，利用超高压油泵产生的伸张力，使被施加力的螺栓在其弹性变形区内被拉长，螺栓直径轻微变形，从而使螺母易于松动，另外也可以作为液压过盈连接施加轴向力的装置，进行顶压安装。拉伸器最大的优点可以使多个螺栓同时被定值紧固和拆卸，布力均匀，是一个安全、高效、快捷的工具，是紧固和拆卸各种规格的螺栓的最佳途径。可应用于石油化工、核电、风电、水电、火电、船舶、铁路、航空航天、采矿、重型机械等领域。根据不同的工况应用条件和用户要求，可做特殊拉伸器设计。

中国专利数据库中，公开了专利名称为“一种螺栓拉伸器”，申请公布日为20160217，申请公布号为CN105328445A的中国专利，该装置包括液压缸，液压缸的缸体的横截面为环形，液压缸的缸体围成空腔，液压缸的活塞的端面构成顶推面；拉伸杆一端具有内螺纹，另一端穿过空腔，拉伸杆的另一端具有外螺纹，拉伸螺母靠近液压缸的端面具有与顶推面配合的受力面，使拉伸螺母可在活塞顶推下平行于液压缸的轴向移，在对螺栓进行拉伸时，使拉伸杆的一端与螺栓的端部通过螺纹连接，拉伸杆穿过支撑装置和液压缸的缸体围成的空腔，启动液压缸使活塞推动拉伸螺母平行于拉伸杆的轴线移动，从而使螺栓产生轴向的变形，利用拨棒拨动螺栓的螺母使其紧固，在液压缸的活塞恢复原位时，螺栓的轴向变形消除，该装置需要先将待预紧螺栓旋入拉伸杆下端的内螺纹中进行啮合，然后再在拉伸杆上端卡入锁紧螺母，液压缸拉伸螺栓后，手动旋转拨棒旋紧螺母，工作费力，高压油缸容易出现油缸超程，损坏元器件，安全性差。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的在于解决现有技术中的不足之处，解决了现有技术中工作不便且安全性差的技术问题，提供一种螺栓拉伸器，此装置工作省力，安全性高。

本实用新型的目的是这样实现的：一种螺栓拉伸器，包括液压缸和拉伸杆，所述液压缸中部轴向开有可容拉伸杆穿过的容纳腔，所述拉伸杆可转动，所述拉伸杆的上端内壁设有可与螺栓外螺纹相啮合的内螺纹，所述液压缸的上侧设有支撑套，所述支撑套内设有可转动的螺母拨圈，所述拉伸杆对应螺母拨圈向上深入支撑套内，所述液压缸外侧设有保护套，所述拉伸杆下侧设有弹性支撑机构，所述弹性支撑机构在拉伸杆底部和保护套底部之间，所述保护套外侧设有直线位移传感机构，所述保护套的一侧径向开有导滑槽，所述直线位移传感机构包括安装在保护套外侧的位移传感器和随着拉伸杆上下移动的感应块，感应块沿着导滑槽移动，所述保护套外侧安装有上感应开关和下感应开关，下感应开关在上感应开关的下方，下感应开关和上感应开关均可感应到感应块，所述感应块远离上感应开关的一侧连接有检测板，所述位移传感器感应检测板上下移动的距离。

本实用新型中，拉伸器安装在机械臂上，机械臂为驱动拉伸器向工件所在方向移动或远离工件所在方向移动的装置；本实用新型进行工作时，将支撑套压紧在螺栓所在工件表面上，拉伸杆转动，控制拉伸杆的转动方向使螺栓外螺纹和拉伸杆内螺纹开始啮合，螺栓旋入拉伸杆内，使待预紧螺栓外螺纹与拉伸杆内螺纹锁紧连接，完成扣牙，此时，感应块在高度方向移动到上感应开关一侧，上感应开关将扣牙完成的信息传递给外部的控制系统，控制系统控制机械臂的动作，螺栓旋入拉伸杆的内螺纹内，拉伸杆的旋转时间达到设定时间后，螺栓外螺纹和拉伸杆内螺纹充分啮合，拉伸杆停止转动，液压缸启动，液压缸底部推动拉伸杆向下轴向移动，螺栓被拉伸，弹性支撑机构被压缩，位移传感器检测检测板的移动距离达到设定行程后，螺栓拉伸完成，液压缸停止动作，控制螺母拨圈转动，螺母被锁紧，使螺母和工件表面贴合，完成螺栓的预紧，拉伸杆反向转动，螺栓旋出拉伸杆，下感应开关感应到感应块时，拉伸杆与螺栓完成脱牙，拉伸杆停止转动，液压缸卸压，拉伸杆在弹性支撑机构的弹性回复力作用下回到初始位置，可进行下一个螺栓的预紧工作；本实用新型工作方便，直线位移传感机构的设置，可以防止油缸超程，安全性高；可应用于螺栓的预紧工作中。

为了实现液压缸卸压后，拉伸杆可回复到初始位置，所述弹性支撑机构包括复位弹簧一和转动轴承一，拉伸杆下侧固定连接有弹簧定位件，弹簧定位件内设有空腔，转动轴承一的一端抵触在所述空腔端面上，转动轴承一的另一端抵触在复位弹簧复位弹簧一的一端，复位弹簧一的另一端弹性抵触在保护套底部。

为了防止螺栓卡死，所述弹簧定位件外侧套装有呈环形的摆动体，所述感应块连接在摆动体上并朝外伸出导滑槽，摆动体外周为摆动球面，摆动体经转动轴承二可转动地连接在弹簧定位件外周。

为了实现活塞移动时推动拉伸杆向下移动，所述保护套上端设有环形盖板，保护套下端设有底板，保护套内设有内衬套，内衬套内壁上设有限位阶，液压缸底部支撑在限位阶上，所述拉伸杆的部与内衬套底部之间留有让拉伸杆自由转动的空隙，所述液压缸的活塞可与拉伸杆下部的限位端面接触。

为了实现液压缸动作，所述保护套的上部开有卡槽，所述液压缸包括外缸体和连接在外缸体内侧的内缸体，卡槽内设有连接件，所述连接件与外缸体固定连接，外缸体和内缸体之间形成油腔，所述油腔内设有可上下移动的活塞，所述外缸体下端固定连接有密封限位盖，所述密封限位盖的下端与限位阶上端接触，所述活塞下端固定连接有可随着活塞移动的活塞盖，所述外缸体上连接有与油腔连通的加油嘴，内衬套和保护套侧面开设有可容加油嘴穿过的通孔一。

为了实现拉伸杆转动，驱动所述拉伸杆转动的旋转驱动机构包括电机一，底板下侧连接有减速器一，电机一与减速器一输入端相连，减速器一输出端连接有万向节一，所述拉伸杆上轴向开设有腔体，底板上设有可容万向节穿过的通孔二，万向节一的另一端依次穿过底板、复位弹簧一后伸入腔体并与拉伸杆传动连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述保护套下方设有底座，所述底座的前后两侧分别固定连接有直线驱动器，直线驱动器上连接有可在高度方向上做往复直线移动的推拉杆，所述推拉杆向上伸出的端部固定连接有推板，推板与底板固定连接；所述保护套外侧排布有四个呈矩形布置的固定座，所述底座上排布有四个呈矩形布置的导向杆，导向杆的上端固定连接在固定座上，所述导向杆可随着保护套上下移动，导向杆与推拉杆平行。

为了实现锁紧螺母，所述底座上连接有电机二，电机二与减速器二输入端相连，减速器二输出端连接有万向节二，万向节二的另一端经齿轮副与螺母拨圈传动连接；所述支撑套与外缸体固定连接，拉伸杆与外侧与支撑套内侧之间设有复位弹簧二，螺母拨圈下侧的设有上限位环，支撑套内连接有下限位环，下限位环在上限位环的下方，复位弹簧二的上端抵触在上限位环下侧，复位弹簧二的下端抵触在下限位环上侧，所述支撑套上固定连接有与螺母拨圈相对设置的螺母感应开关，所述支撑套侧面开设有可容螺母感应开关穿过的通孔三。

作为本实用新型的进一步改进，所述底座上设有快接插头，支撑套的上部设有接近传感器，保护套的外侧还安装有相机和激光测距仪。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的后视图。

图3为图1的A-A向视图。

图4为图3的局部放大图。

图5为本实用新型的侧视图。

图6为图5的B-B向视图。

图7为图6中C处的局部放大图。

图8为图6中D处的局部放大图。

图9为本实用新型的立体图。

图10为图9中E处的局部放大图。

其中，1液压缸，101活塞，102外缸体，103内缸体，104油腔，105密封限位盖，106活塞盖，107加油嘴，2拉伸杆，201内螺纹，202腔体，3容纳腔，4支撑套，401通孔三，5螺母拨圈，6保护套，601导滑槽，602盖板，603底板，603a通孔二，604卡槽，605固定座，606通孔一，7弹性支撑机构，701复位弹簧一，702弹簧定位件，703空腔，704转动轴承一，8直线位移传感机构，801上感应开关，802位移传感器，803感应块，804检测板，805下感应开关，9内衬套，901限位阶，10摆动体，1001摆动球面，1002上挡圈，1003下挡圈，1004上限位件，1005下限位件，11转动轴承二，12空隙，13连接件，14底座，15导向杆，16直线驱动器，1601推拉杆，1602推板，17电机一，18减速器一，19万向节一，20电机二，21减速器二，22万向节二，23齿轮副，24复位弹簧二，25上限位环，26下限位环，27螺母感应开关，28快接插头，29接近传感器，30相机，31激光测距仪。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1～10所示的一种螺栓拉伸器，包括液压缸1和拉伸杆2，液压缸1外侧设有保护套6，保护套6上端设有环形盖板602，保护套6下端设有底板603，保护套6内设有内衬套9，内衬套9内壁上设有限位阶901，液压缸1底部支撑在限位阶901上，拉伸杆2的部与内衬套9底部之间留有让拉伸杆2自由转动的空隙12，液压缸1的活塞101可与拉伸杆2下部的限位端面接触，保护套6的上部开有卡槽604，液压缸1包括外缸体102和连接在外缸体102内侧的内缸体103，卡槽604内设有连接件13，连接件13与外缸体102固定连接，外缸体102和内缸体103之间形成油腔104，油腔104内设有可上下移动的活塞101，外缸体102下端固定连接有密封限位盖105，密封限位盖105的下端与限位阶901上端接触，活塞101下端固定连接有可随着活塞101移动的活塞盖106，外缸体102上连接有与油腔104连通的加油嘴107，内衬套9和保护套6侧面开设有可容加油嘴107穿过的通孔一606，液压缸1中部轴向开有可容拉伸杆2穿过的容纳腔3，拉伸杆2可转动，驱动拉伸杆2转动的旋转驱动机构包括电机一17，底板603下侧连接有减速器一18，电机一17与减速器一18输入端相连，减速器一18输出端连接有万向节一19，拉伸杆2上轴向开设有腔体202，底板603上设有可容万向节穿过的通孔二603a，万向节一19的另一端依次穿过底板603、复位弹簧一701后伸入腔体202并与拉伸杆2传动连接，拉伸杆2的上端内壁设有可与螺栓外螺纹相啮合的内螺纹201，液压缸1的上侧设有支撑套4，支撑套4内设有可转动的螺母拨圈5，拉伸杆2对应螺母拨圈5向上深入支撑套4内，拉伸杆2下侧设有弹性支撑机构7，弹性支撑机构7在拉伸杆2底部和保护套6底部之间，弹性支撑机构7包括复位弹簧一701和转动轴承一704，拉伸杆2下侧固定连接有弹簧定位件702，弹簧定位件702内设有空腔703，转动轴承一704的一端抵触在空腔703端面上，转动轴承一704的另一端抵触在复位弹簧复位弹簧一701的一端，复位弹簧一701的另一端弹性抵触在保护套6底部，弹簧定位件702外侧套装有呈环形的摆动体10，感应块803连接在摆动体10上并朝外伸出导滑槽601，摆动体10外周为摆动球面1001，摆动体10经转动轴承二11可转动地连接在弹簧定位件702外周，摆动体10内壁经插槽一卡入上限位件1004，转动轴承一704与上限位件1004之间设有上挡圈1002，弹性支撑件外壁经插槽二卡入下限位件1005，转动轴承一704与上限位件1004之间设有上挡圈1002，下挡圈1003在上挡圈1002下方，转动轴承一704在上挡圈1002与下挡圈1003之间；保护套6外侧设有直线位移传感机构8，保护套6的一侧径向开有导滑槽601，直线位移传感机构8包括安装在保护套6外侧的位移传感器802和随着拉伸杆2上下移动的感应块803，感应块803沿着导滑槽601移动，保护套6外侧安装有上感应开关801和下感应开关805，下感应开关805在上感应开关801的下方，下感应开关805和上感应开关801均可感应到感应块803，感应块803远离上感应开关801的一侧连接有检测板804，位移传感器802感应检测板804上下移动的距离；保护套6下方设有底座14，底座14的前后两侧分别固定连接有直线驱动器16，直线驱动器16上连接有可在高度方向上做往复直线移动的推拉杆1601，推拉杆1601向上伸出的端部固定连接有推板1602，推板1602与底板603固定连接；保护套6外侧排布有四个呈矩形布置的固定座605，底座14上排布有四个呈矩形布置的导向杆15，导向杆15的上端固定连接在固定座605上，导向杆15可随着保护套6上下移动，导向杆15与推拉杆1601平行。

作为本实用新型的进一步改进，底座14上连接有电机二20，电机二20与减速器二21输入端相连，减速器二21输出端连接有万向节二22，万向节二22的另一端经齿轮副23与螺母拨圈5传动连接；支撑套4与外缸体102固定连接，拉伸杆2与外侧与支撑套4内侧之间设有复位弹簧二24，螺母拨圈5下侧的设有上限位环25，支撑套4内连接有下限位环26，下限位环26在上限位环25的下方，复位弹簧二24的上端抵触在上限位环25下侧，复位弹簧二24的下端抵触在下限位环26上侧，支撑套4上固定连接有与螺母拨圈5相对设置的螺母感应开关27，支撑套4侧面开设有可容螺母感应开关27穿过的通孔三401。

作为本实用新型的进一步改进，底座14上设有快接插头28，支撑套4的上部设有接近传感器29，保护套6的外侧还安装有相机30和激光测距仪31。

本实用新型中，机械臂为驱动拉伸器移动或转动的装置，快接插头28控制电和气的通断；本实用新型工作前，手动将待预紧螺栓安装到工件上，预紧螺栓时，插上快插接头，连通电和气，激光测距仪31测量和待锁紧螺栓所在的工件表面的距离，并将检测到的距离信号传输给控制系统，控制系统根据接收到的距离信号控制机械臂的动作，调整拉伸器的移动距离，确保支撑套4运动到设定位置，相机30识别支撑套4和工件表面是否平行，相机30将识别信号传输给控制系统，控制系统控制机械臂的转动来调整、确定拉伸杆2的平面位置，使拉伸杆2对正螺栓，然后机械臂快进，机械臂带动拉伸杆2沿螺栓轴向前进到指定位置，机械臂停止运动，直线驱动器16启动，推拉杆1601推动推板1602，推板1602推动底板603，底板603带动拉伸杆2向螺栓所在方向前进，支撑套4最前端顶住工件表面，接近传感器29检测到支撑套4抵住工件表面，将信息传递给控制系统，控制直线驱动器16停止动作，电机一17启动，电机一17经减速器一18减速后带动万向节一19转动，万向节一19带动拉伸杆2转动，复位弹簧二24的回复力推动拉伸杆2继续旋转向螺栓轴向方向前进，拉伸杆2带动摆动体10向上移动，感应块803随摆动体10在沿导滑槽601向上移动，摆动体10根据螺栓的轴心位置适当摆动使螺栓对中进入拉伸杆2，防止螺栓卡死，螺栓旋入拉伸杆2内，使待预紧螺栓外螺纹与拉伸杆2内螺纹201锁紧连接，完成扣牙，此时，感应块803在高度方向移动到上感应开关801一侧，上感应开关801将扣牙完成的信息传递给控制系统，控制电机一17停止动作；液压缸1启动，高压油经加油嘴107进入油缸，高压油推动活塞101向下移动，活塞101推动活塞101盖，活塞101盖推动拉伸杆2向下移动，拉伸杆2带动摆动体10向下移动，摆动体10带动感应块803和和位移检测板804向下移动，拉伸杆2带动螺栓轴向拉伸，螺母随螺栓一起向下移动，复位弹簧一701被压缩，位移传感器802可根据位移检测板804的移动距离检测油缸动作时拉伸杆2往后拉的距离，以判断螺栓的实际伸长量，防止油缸行程超程，当位移传感器802检测到油缸行程超程时，位移传感器802会将信息反馈给控制系统控制液压缸1停止动作，电机二20动作，电机二20经减速器二21减速后带动万向节二22转动，万向节二22带动齿轮副23转动，齿轮副23的转动带动螺母拨圈5转动，螺母拨圈5带动螺母转动，使螺母和工件表面相接触，螺母被重新锁紧，螺母感应开关27检测到螺母被锁紧后，电机二20停止动作，液压缸1泄压，电机一17反向动作，带动拉伸杆2前端的内螺纹201与螺栓头部的外螺纹啮合脱开，当下感应开关805感应到感应块803时，拉伸杆2和螺栓完成脱牙，电机一17停止动作，复位弹簧一701将拉伸杆2推动初始位置，可进行下一个螺栓的预紧工作；本实用新型工作方便，直线位移传感机构8的设置，可以防止油缸超程，安全性高；可应用于螺栓的预紧工作中。

本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型保护范围内。

Claims (9)

1.一种螺栓拉伸器，包括液压缸和拉伸杆，所述液压缸中部轴向开有可容拉伸杆穿过的容纳腔，其特征在于：所述拉伸杆可转动，所述拉伸杆的上端内壁设有可与螺栓外螺纹相啮合的内螺纹，所述液压缸的上侧设有支撑套，所述支撑套内设有可转动的螺母拨圈，所述拉伸杆对应螺母拨圈向上深入支撑套内，所述液压缸外侧设有保护套，所述拉伸杆下侧设有弹性支撑机构，所述弹性支撑机构在拉伸杆底部和保护套底部之间，所述保护套外侧设有直线位移传感机构，所述保护套的一侧径向开有导滑槽，所述直线位移传感机构包括安装在保护套外侧的位移传感器和随着拉伸杆上下移动的感应块，感应块沿着导滑槽移动，所述保护套外侧安装有上感应开关和下感应开关，下感应开关在上感应开关的下方，下感应开关和上感应开关均可感应到感应块，所述感应块远离上感应开关的一侧连接有检测板，所述位移传感器感应检测板上下移动的距离。

2.根据权利要求1所述的一种螺栓拉伸器，其特征在于，所述弹性支撑机构包括复位弹簧一和转动轴承一，拉伸杆下侧固定连接有弹簧定位件，弹簧定位件内设有空腔，转动轴承一的一端抵触在所述空腔端面上，转动轴承一的另一端抵触在复位弹簧一的一端，复位弹簧一的另一端弹性抵触在保护套底部。

3.根据权利要求2所述的一种螺栓拉伸器，其特征在于，所述弹簧定位件外侧套装有呈环形的摆动体，所述感应块连接在摆动体上并朝外伸出导滑槽，摆动体外周为摆动球面，摆动体经转动轴承二可转动地连接在弹簧定位件外周。

4.根据权利要求1所述的一种螺栓拉伸器，其特征在于，所述保护套上端设有环形盖板，保护套下端设有底板，保护套内设有内衬套，内衬套内壁上设有限位阶，液压缸底部支撑在限位阶上，所述拉伸杆的部与内衬套底部之间留有让拉伸杆自由转动的空隙，所述液压缸的活塞可与拉伸杆下部的限位端面接触。

5.根据权利要求1所述的一种螺栓拉伸器，其特征在于，所述保护套的上部开有卡槽，所述液压缸包括外缸体和连接在外缸体内侧的内缸体，卡槽内设有连接件，所述连接件与外缸体固定连接，外缸体和内缸体之间形成油腔，所述油腔内设有可上下移动的活塞，所述外缸体下端固定连接有密封限位盖，所述密封限位盖的下端与限位阶上端接触，所述活塞下端固定连接有可随着活塞移动的活塞盖，所述外缸体上连接有与油腔连通的加油嘴，内衬套和保护套侧面开设有可容加油嘴穿过的通孔一。

6.根据权利要求1所述的一种螺栓拉伸器，其特征在于，驱动所述拉伸杆转动的旋转驱动机构包括电机一，底板下侧连接有减速器一，电机一与减速器一输入端相连，减速器一输出端连接有万向节一，所述拉伸杆上轴向开设有腔体，底板上设有可容万向节穿过的通孔二，万向节一的另一端依次穿过底板、复位弹簧一后伸入腔体并与拉伸杆传动连接。

7.根据权利要求1所述的一种螺栓拉伸器，其特征在于，所述保护套下方设有底座，所述底座的前后两侧分别固定连接有直线驱动器，直线驱动器上连接有可在高度方向上做往复直线移动的推拉杆，所述推拉杆向上伸出的端部固定连接有推板，推板与底板固定连接；所述保护套外侧排布有四个呈矩形布置的固定座，所述底座上排布有四个呈矩形布置的导向杆，导向杆的上端固定连接在固定座上，所述导向杆可随着保护套上下移动，导向杆与推拉杆平行。

8.根据权利要求7所述的一种螺栓拉伸器，其特征在于，所述底座上连接有电机二，电机二与减速器二输入端相连，减速器二输出端连接有万向节二，万向节二的另一端经齿轮副与螺母拨圈传动连接；所述支撑套与外缸体固定连接，拉伸杆与外侧与支撑套内侧之间设有复位弹簧二，螺母拨圈下侧的设有上限位环，支撑套内连接有下限位环，下限位环在上限位环的下方，复位弹簧二的上端抵触在上限位环下侧，复位弹簧二的下端抵触在下限位环上侧，所述支撑套上固定连接有与螺母拨圈相对设置的螺母感应开关，所述支撑套侧面开设有可容螺母感应开关穿过的通孔三。

9.根据权利要求8所述的一种螺栓拉伸器，其特征在于，所述底座上设有快接插头，支撑套的上部设有接近传感器，保护套的外侧还安装有相机和激光测距仪。

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