KR20000005375A - 예압 볼트의 안전 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 장착된 상태에서 볼트에 내부 응력을 부여하기 위해 볼트에 예압을 가할 때 안전 장치에 관련되는데, 제 1 단부에서 볼트(3)는 제 1 기소(1)에 고정되고 제 1 기소에 고정되는 제 2 기소(6)를 통하여 연장되고, 유압 예압 장치(11-14,17-19)는 내부 응력을 발생시키도록, 볼트(3)를 축방향으로 연신하기 위한 볼트의 제 2 단부에 일시 적용된다. 본 발명에 따른 안전 장치는 볼트(3)의 제 1 단부에 착탈식으로 끼워맞추어지고, 볼트(3)에서 중심 보어(31) 및 유압 예압 장치(11-14,17-19)를 통하여 연장되며 팽창 플러그(28)에서 대향한 단부에 인접하여 고정되고, 플러그(28)를 안내하는 슬리브(25)에 대한 마찰과 더불어, 예압 중에 볼트(3)를 파괴하는 경우에 방출된 에너지를 흡수한다.

Description

예압 볼트의 안전 장치.

다른 기소를 상호 고정하기 위해 볼트와 너트 조인트를 사용하는 것은 공지되어 있다. 또 너트를 죄어 주기 전에 볼트를 연신시켜 주는 것도 알려져 있는데, 상기 볼트 조인트는 조작 중에 너트가 헐거워지는 것을 막기 위해 내부 응력을 가진다.

전술한 종류의 볼트 조인트는 예를 들어 증기 및 가스 터빈의 케이싱을 압력 용기에 고정하기 위한 케이싱 볼트로서 사용된다. 이것은 높은 예압을 요구하고 특히 장착하고 예압을 가하는 동안 볼트 조인트는 아주 높은 인장 응력을 받는데, 이것은 장착하고 예압을 가하는 동안 틈을 형성하여서 볼트를 파괴할 수 있는 위험이 항상 존재한다는 것을 의미한다.

실행된 파괴 테스트는 파괴점에서 볼트의 나머지 부분에 대해 분리된, 고중량의 너트 및 볼트 부분이 수직으로 놓인 볼트에 대해 공기 속에서 수십미터까지 위로 밀어올려질 거라는 것을 보여준다. 이것은 물론 재료를 손상시키고 사람들에게 상해를 입힐 수 있는 심각한 위험을 가진다.

본 발명은 예압 볼트에 관련된다. 부연하면, 높은 예압을 받는 액압에 의한 하중을 받는 볼트에 관련되며, 본 발명은 상기 예압 볼트를 위한 안전 장치를 제공한다.

도 1 은 본 발명에 따른 안전 장치를 구비한 볼트-조인트의 종단면도.

도 2-4 는 도 1에 나타낸 볼트-조인트의 각 부분을 확대한 정밀도.

* 부호 설명

1 ... 제 1 기소 3 ... 볼트

6 ... 제 2 기소 11-14, 17-19 ... 액압 예압 장치

25 ... 슬리브 28 ... 플러그

34 ... 안전 인장 막대

본 발명의 목적은 예압을 받는 볼트 조인트에 안전 장치를 제공하는 것인데, 상기 안전 장치에 의해 재료의 파손 및 상해의 위험은 크게 줄어들 것이다. 이 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 안전 장치는 청구항 1항에 정의된 특징을 가진다.

본 발명은 첨부 도면에 나타낸 실시예를 참고로 설명될 것이다.

도 1은 제 1 기소(1)의 일부, 예를 들어 압력 용기 벽의 종단면도인데, 상기 제 1 기소에 나사산이 있는 가림구(2)가 구비되고, 이것은 볼트(3)의 나사산이 있는 자유 단부에 나사로 죄어진다. 볼트(3)의 생크(4)는 제 2 기소(6), 즉 압력 용기를 위한 케이싱에서 관통-보어(5)를 통하여 틈을 가지며 뻗어있다.

추력 와셔(7)는 관통-보어(5)를 둘러싸는 제 2 기소(6)에서 환상 리세스(8)에 배치된다. 상기 추력 와셔(7)는 너트(9)를 지지하는데 상기 너트는 제 2 기소(6) 및 추력 와셔(7)로부터 튀어나온 볼트(3)의 나사산이 있는 단부에서 죄어진다. 볼트(3)의 자유 단부에 나사산이 있는 점점 좁아지는 중심 리세스(10)가 구비되는데, 상기 리세스에서 반대쪽 단부에 실린더형 나사산 부분(13)을 가지고 원하는 예압을 발생시키기 위해 볼트(3)를 연신시키는 액압 장치의 일부를 형성하는 연결 피이스(12)의 나사산이 있는 점점 좁아지는 부분(11)에 고정된다. 연결 피이스의 나사산이 없는 부분(12)과 나사산이 있는 부분(13) 사이에 연결관(12a)이 구비된다. 본 발명에 따른 장치는 추력 와셔(7)에 대해 하측 단부 면에 놓인 너트(9) 등을 둘러싸도록 배치된 거리 칼라(14)를 포함한다. 상기 거리 칼라(14)는 가늘고 긴 오우프닝(15)을 가지는데 이 오우프닝은 조립하는 동안 공구(16)가 너트(9)에 닿도록 허용하여서 꽉 죄어준다. 액압 장치는 유압 실린더를 형성하는 두 개의 환상 부재(17,18)를 포함하는데 상기 실린더에 연결 피이스(12)의 나사산이 있는 단부(13)에 단단히 연결된 유압 피스톤(19) 및, 단부(13)에 단단히 연결되고 제 2 유압 피스톤으로서 작동하는, 전술한 연결관(12a)이 배치된다. 연결자(20)는 피스톤(19)에 구비되어 피스톤(19)과 유압 실린더(18) 사이의 공간으로 유압 액체를 공급하기 위해 관(21)에 연결되는 반면에, 또다른 연결자(20a)는 연결관(12a)과 부재(17) 사이의 공간으로 유압 액체를 공급하기 위해 환상 부재(17)의 벽에 구비된다. 두 연결자는 동(同) 압력의 유압 액체를 공급받는 것이 선호된다. 다른 연결자(22)는 수축 피스톤(24)을 통하여 유압 실린더의 내부와 통하는 관(23)에 연결된다(도 3 참조).

볼트의 예압을 일으키는 장치에 대해서는 이미 공지되어 있다. 가압하에 유압 액체가 유압 실린더(17,18)와 유압 피스톤(19) 사이로 유입될 때, 이것은 도면에 도시된 것처럼 축방향으로 위로 움직여서, 볼트(3)를 신장시키는 인장력을 볼트(3)가 받은 후, 공구(16)를 통하여, 너트(9)를 죄어줌으로써 예압 상태에서 고정될 수 있다. 그러나 재료 파괴나 그 밖의 다른 이유로 인해, 예압 중에 볼트가 파괴되었을 때, 이런 일이 발생하지 않도록 보장하는 안전 장치가 없다면 장비의 고중량 부분은 헐겁게 되어 위로 밀어올려질 것이다.

전술한 이유 때문에 동축으로 배치되고 나사(26)(도 2)를 통하여 연결 피이스(12)의 나사산이 있는 단부(13)의 상부에 단단히 부착된 외부 슬리브(25)를 포함하는 안전 장치를 제공한다. 외부 슬리브(25)의 내부에서 연결 피이스(12)로부터 이격되어 회전하는 단부에 중간 슬리브(27)가 배치되고, 중심 슬리브에 중심 관통-구멍(29)을 가지는, 팽창 플러그(28)를 구비한다. 팽창 플러그(28)에서 상기 중심 관통-구멍(29)은 연결 피이스(12)와 테이퍼 부분(11) 및 볼트(3)에서 대응하는 관통-구멍(30,31)과 일렬로 배치된다. 상기 관통-구멍(31)의 볼트(3) 바닥에서 안쪽에 나사산이 있는 보어(33)를 가지는 인서트(32)를 구비한다(도 4). 인장 막대(34)는 일련의 정렬된 보어(29,30,31)를 통하여 연장 구성되고, 인서트(32)의 나사(33)로 착탈식으로 단단히 고정된 하부 단부를 가지며, 팽창 플러그(28)에 수용되고 플러그 밖에 구비된 너트(35)를 통하여 플러그에 고정된다.

전술한 유형의 안전 장치가 사용될 때 볼트가 파괴된다면, 팽창 플러그(28)와 슬리브(27) 및 실린더(25) 사이의 마찰과 더불어 중심에 위치한 인장 막대(34)는, 파괴시 볼트의 바닥 피이스로부터 분리된 기소가 밀어올려지는 위험 없이 방출된 에너지를 흡수할 수 있도록 보장한다.

인장 막대(34)의 상부와 접촉하는 눈금 표시기(36)를 전술한 장치에 결합함으로써 볼트(3)의 일시적 신장과 예압을 측정할 수 있다.

전술한 대로 볼트 연결부의 각 볼트를 연신시겨 죄어준 후에, 유압 장치와 안전 장치는 분해되고 이것은 볼트(3)의 바닥에서 인서트(32) 연결부로부터 인장 막대(34)를 풀어줌으로써, 볼트(3)의 상측 단부에서 리세스(10)로부터 연결 피이스(12)의 테이퍼 부분(11)을 풀어줌으로써 쉽게 이루어지는데, 여기에서 유압 장치에 끼워맞추어진 리프팅 막대(37)를 사용하여 전체 유니트는 위로 들어올려질 수 있다.

본 발명은 본원에 기술되고 도면에 도시된 실시예에 국한되지 않지만 첨부된 청구항의 사상 내에서 수정 및 변경이 이루어질 수 있다.

Claims (3)

1. 제 1 단부에서 볼트(3)는 제 1 기소(1)에 고정되고 제 2 기소(6)를 통하여 연장되며, 상기 제 2 기소는 제 1 기소에 고정되고, 유압 예압 장치(11-14,17-19)는 내부 응력을 발생시키도록, 볼트(3)를 축방향으로 연신하기 위한 볼트의 제 2 단부에 일시적으로 적용되고, 장착된 상태에서 볼트에 내부 응력을 부여하기 위해, 볼트에 예압을 가할 때, 특히 볼트(3)에 높은 예압을 가할 때 사용되는 안전 장치에 있어서,

   안전 장치는 안전 인장 막대(34)를 포함하는데, 이것은 볼트(3)의 제 1 단부에 착탈식으로 끼워맞추어지고 볼트(3) 내 중심 보어(31) 및, 유압 예압 장치(11-14,17-19)를 통하여 연장되며, 팽창 플러그(28)에서 대향한 단부와 인접하여 유지되고, 플러그(28)를 안내하는 슬리브(25)에 대한 마찰과 더불어 예압 조작하는 동안 볼트(3)가 파괴되는 경우에 방출 에너지를 흡수하는 것을 특징으로 하는 안전 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 팽창 플러그(28)와 안내 슬리브(25)는 볼트(3)로부터 떨어져 대향한 예압 장치(11-14,17-19)의 부분에 배치되어 착탈식으로 끼워맞추어지는 것을 특징으로 하는 안전 장치.
3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 인장 막대(34)의 상측 단부는 볼트(3)의 축방향 순간 신장을 나타내기 위해 눈금 표시기(36)의 측정 팁과 맞물려지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 안전 장치.