JP2008502487A - 改良型油圧式張力ジャッキ - Google Patents
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Abstract
Description
テーパねじ付き結合器は知られていると共に、ドリルロッド用結合器「ピンアンドボックス」端部等の用途で一般的に使用される。しかしながら、高強度ボルト締め継手の制限利用される寸法及び極端な荷重要件は、これらの構成に作られる結合器がこのような制限された空間に嵌合するように製造されるならば、この力を支持することができないことを意味する。
公称断面積の荷重支持能力は非常に低い。
また、ねじに含まれるフランク角は力を半径方向外方へそらす。
更なる好適な目的は、ジャッキ及びナット間に迅速解放連結をもたらすことにある。
別の好適な目的は、以下の説明から理解される。
ナットをボルトへ適用する工程と、ナットはボルトの軸部を越えて延出し、
張力装置をナットに連結する工程とを含み、ナットが張力装置によって生じさせられ引張荷重をボルトへ伝達されるように配置される。
好適には、スリーブのセグメント及びプラーバは、スリーブ及びプラーバの間に鋸歯ねじ付きテーパコーン(BTC)結合器(以下、説明及び請求の範囲において「BTC結合器」という)を形成するために、相補的なねじ断面形状を有する。
第2態様において、本発明は第1態様の方法を実行する装置にある。
分割スリーブは作動的に、張力装置のプラーカラー又はプラーバと係合させられると共に、ボルトと選択的に係合可能である。
好適には、セグメント及びプラーカラー又はプラーバは、分割スリーブ及びプラーカラー又はプラーバの間にBTC結合器を形成するために、相補的なねじ断面形状を有する。
本発明を完全に理解できるように、好適な実施形態を添付の図面を参照して以下に説明する。
両実施形態において、ボルト19はナット20の上端の上側に延在する。
次に図4を参照すると、拡張スペーサ51は構成要素Cの面F及びナット120の下面間に載置され、ナット120はボルト19の上側へ伸長し、ナット120の延長部121は、張力装置25のプラーバ35の外側ねじ35aと相補的な平行ねじ121aを有する。
ナット120は面Fと接触したままボルト19周りにねじ止めされ得ないので、拡張ス
ペーサ51が2個の半分51a,51bの相対回転によって、ナット120及び面F間のひずみ間隙を閉鎖するように作動させられる。
プラーバ35がナット120へ所望の張力を付与した時には、スペーサ53が軸方向に拡張し且つナット120の下面及び構成要素Cの面Fの間の空間を占有するために、スペーサ半分53a,53bは矢印Bの方向へ移動させられる。スペーサ半分53a,53bの傾斜面54の角度は、プラーバ35によってナット120に付与される張力が解放された時に、スペーサ半分53a,53bの横方向への移動を妨げる。
当該技術分野に属する者であれば容易に理解し得るが、「伸長」ナット120及び拡張スペーサ51,53の使用は、ボルト19への張力の効果的な伝達を可能にし、これは他の方法では、既存のボルト19を交換せずには不可能である。
油圧式ボルトテンショナは、正確且つ確実なボルト張力付与手段として広く受け入れられている。この操作の最も手間取る部分は、工具のスタッドに対する着脱である。工具の連結片を断続的に巻回するという長時間の工程に着手する必要がない工具を製造することが最も望まれている。
図7に示すように、ナット120のプラーバ35への「迅速解放」連結をもたらすために、プラーバ35には分割スリーブ60が備えられる。
駆動板65の回転がセグメント61をより半径方向に移動させて、伸長ナット120の延長部121に形成された内ねじに対して係合又は解放するように、溝は半径方向に「傾斜」させられる。
3がボルト(図示なし)と係合させられるように、平面視で半径方向に広がる。
図10C及び図10Dは、等しい横方向増加移動を維持するために必要な横方向変位量、駆動カラーのねじピッチ及びフランク角の関係を示す。
明らかにこの原則は、全体にねじ山がつけられた円錐、部分的にねじ山がつけられた円錐、更に対向円錐面の機械加工溝において作用する駆動ピン或いはこの運動を生み出す他の機構にも当てはまる。
図11はかかるテンショナを示しており、分割スリーブの閉鎖は、駆動ピン65を使用して分割スリーブを右回りに回転させることにより達成される。この作用は、セグメント61が円錐へ強制的に移動させられるにつれて、機構をボルトねじ上で閉鎖させる。次に張力がプラー35を介して油圧によって付与され、半径方向への推力がねじフランクからの反力から生じさせられて、機器の把持部をボルト軸部19へ締結させようとする。例えば図7のものと同様に、分割スリーブと直接係合する回転アセンブリを使用し、プラーバ及びカラーが図8と同様にテンショナ本体とは独立して回転することにより、分割スリーブの移動を引き起こすことによって、或いは図11の駆動ピンを使用して固定作用を再現するために小型シリンダ又はモータ等の油圧手段を付加することによって、この種類のテンショナに自動装置を更に付加することも可能である。このような自動装置を備えたテンショナは図12に示されており、図12はまた、内部構成要素の回転が油圧によって達成される手段を示す。
図13A及び図13Bは自動テンショナの更なる展開を示しており、ボルトねじ619の係合機構は、油圧入力圧力によって開始される。ポート610を通り導入される流体は、固定ピストン621の移動を開始させ、次にピストン621はスリーブ駆動装置622を介して分割スリーブ661を押す。スリーブセグメント661は、プラーカラー635のフランク角からの反動によって半径方向内方に押されるにつれて、ボルト619のねじ619aと強制的に係合する。作動圧力が増加するにつれて、図示する歯車列631を介して作用する油圧式駆動モータ630によって、保持六角ナット620が所定位置へ回転させられる。このナット620の取り外しは、モータ630の回転を逆転させることにより達成される。
テンショナの操作を支配する更なる制御は、張力が付与される前にねじの把持作用が終えられることを可能にするために、シーケンス弁640を内部に付加することにより達成される。
当該技術分野に属する者であれば容易に理解し得るが、本発明は従来技術に優る多くの効果をもたらし、また本発明から逸脱することなく、様々な変更及び変形が成され得る。
Claims (10)
- ボルト張力付与方法であって、
ナットを前記ボルトへ適用する工程と、該ナットは該ボルトの軸部を越えて延在し、
張力装置を前記ナットに連結する工程とを含み、該ナットは該張力装置によって生じさせられる張力を前記ボルトへ伝達するように配置される
ことを特徴とする方法。 - 拡張スペーサが前記ボルト周りにおいて、前記ナット及び締め付けられる構成要素の間に載置され、該拡張スペーサは前記引張荷重によって該ボルトに張力が付与された時に、該ナット及び該構成要素間のひずみ間隙を占めるように軸方向に伸長可能であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記拡張スペーサは2個のスペーサ半分を有しており、各々は平坦面及び傾いた傾斜面を有すると共に前記ボルトを受け入れるボアを備え、該スペーサ半分が相対的に回転又は横方向に移動させられることにより、該スペーサ半分の対向傾斜面によって、該スペーサ半分の夫々の平坦面間の軸方向距離が選択的に増加或いは減少させられることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 分割スリーブが前記張力装置のプラーバに設けられると共に、該プラーバ及び前記ナット間に解放可能な連結をもたらすために、該ナットと選択的に係合可能であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記スリーブのセグメント及びプラーバは、該スリーブ及びプラーバ間に高強度鋸歯ねじ付きテーパコーン(BTC)結合器を形成するために、相補的なねじ断面形状を有することを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 好適には、周縁リング又は他の操作手段が選択的に、前記セグメントを前記プラーバと相対的に半径方向に引き込み或いは伸長させて、前記ナットに対して解放又は係合させることを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 張力装置を使用するボルト張力付与方法であって、
分割スリーブが作動的に前記張力装置のプラーカラー又はプラーバと係合させられると共に、選択的に前記ボルト或いは該ボルトと係合させられたナットと係合可能であることを特徴とする方法。 - 前記分割スリーブは前記ボルト又はナットと係合するように半径方向に延出可能な複数のセグメントを有することを特徴とする請求項7に記載の方法。
- 好適には、前記セグメント及びプラーカラー又はプラーバは、該分割スリーブ及びプラーカラー又はプラーバの間にBTC結合器を形成するために、相補的なねじ断面形状を有することを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 機械式又は油圧式手段が、前記セグメントを半径方向に選択的に移動させて、前記ナットに対して係合又は解放させることを特徴とする請求項9に記載の方法。
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