RU2501988C2

RU2501988C2 - Device for creation of guaranteed tension in detachable threaded connection of parts

Info

Publication number: RU2501988C2
Application number: RU2011147356/12A
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Рогов; Владимир Иванович Малыгин; Николай Владимирович Лобанов; Андрей Владимирович Васильев; Борис Николаевич Титов
Original assignee: Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли РФ
Priority date: 2011-11-23
Filing date: 2011-11-23
Publication date: 2013-12-20
Also published as: RU2011147356A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: device for creation of guaranteed tension in a detachable threaded connection of parts, comprising two connected parts, comprising a threaded rod with a flanged head, differing by the fact that it is equipped with a ring spacer and jack bolts with a developed support surface, and the ring spacer is arranged between the flanged head and connected part and is made with an anti-friction coating. The flanged head is made with concentrically arranged threaded holes, in which jack bolts are installed, resting with the support surface against the ring spacer. Jack bolts are equipped with tension gauges, electrically connected with light indicators, arranged in heads of jack bolts, and the flanged head is arranged in the form of a star or a polyhedron for a key.

EFFECT: increased efficiency and reduced labour intensiveness of connection of structure elements due to exclusion of using complicated tightening nut setting devices.

Description

Изобретение относится к области общего и специального тяжелого машиностроения и может использоваться во всех областях промышленного производства для обеспечения соединения высоконагруженных элементов механических конструкций.The invention relates to the field of general and special heavy engineering and can be used in all areas of industrial production to ensure the connection of highly loaded elements of mechanical structures.

Известен способ и устройство механического резьбового соединения деталей машин с помощью пары «шпилька-гайка».A known method and device for the mechanical threaded connection of machine parts using a pair of "stud-nut".

Недостатком такого способа и устройства являются увеличенные осевые размеры шпильки по сравнению с болтами и неудобство разъема конструкции в связи с необходимостью снятия одной из соединяемых деталей со шпилек, что в условиях стесненного ограниченного пространства является проблематичным.The disadvantage of this method and device is the increased axial dimensions of the studs compared to bolts and the inconvenience of the connector design in connection with the need to remove one of the parts to be joined from the studs, which is problematic in a confined space.

Частично, указанного недостатка лишен способ и устройство механического разъемного соединения с помощью болта.In part, this drawback is devoid of the method and device of a mechanical detachable connection using a bolt.

Недостатком такого решения являются большие размеры диаметра болта для создания гарантированного натяга в соединении исходя из условия прочности по причине больших касательных напряжений, возникающих в болте от момента затяжки, а также трудностями обеспечения разборки и сборки конструкции в условиях эксплуатации, особенно в стесненных условиях ограниченного пространства.The disadvantage of this solution is the large size of the diameter of the bolt to create a guaranteed tightness in the connection based on the strength conditions due to the large shear stresses arising in the bolt from the moment of tightening, as well as the difficulties in disassembling and assembling the structure under operating conditions, especially in cramped space conditions.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является уменьшение диаметра болта, обеспечивающего необходимый натяг в соединяемой конструкции и облегчения условий сборки и разборки конструкции в условиях эксплуатации в стесненных условиях ограниченного пространства.The problem to which the invention is directed, is to reduce the diameter of the bolt, which provides the necessary interference in the connected structure and facilitate the conditions of assembly and disassembly of the structure under operating conditions in cramped conditions of limited space.

Сущность заявляемого изобретения состоит в уменьшении необходимого гарантированного натяга момента закручивания, снижающего касательные напряжения в болте и ее компенсации за счет создания дополнительных осевых сил.The essence of the claimed invention is to reduce the required guaranteed tightness of the tightening torque, which reduces the shear stresses in the bolt and its compensation due to the creation of additional axial forces.

Это достигается тем, что для снижения касательных напряжений в материале болта и уменьшения момента затяжки, используется способ и устройство для создания гарантированного натяга в резьбовом соединении, состоящее из двух соединяемых деталей, резьбового стержня-болта (или шпильки) с фланцевой головкой (или гайкой), снабженное проставочным кольцом и домкратными болтами с развитой опорной поверхностью, причем проставочное кольцо расположено между фланцевой головкой и соединяемой деталью и выполнено с антифрикционным покрытием, а фланцевая головка выполнена с расположенными по периферии резьбовыми отверстиями, в которые ввинчиваются домкратные болты упирающиеся опорной поверхностью в проставочное кольцо, при этом домкратные болты снабжены датчиками напряжений, электрически связанными со световыми индикаторами в виде светодиодных RGB модулей, расположенных в головках домкратных болтов.This is achieved by the fact that to reduce the shear stresses in the material of the bolt and reduce the tightening torque, a method and device is used to create a guaranteed tightness in a threaded connection, consisting of two connected parts, a threaded rod-bolt (or stud) with a flange head (or nut) equipped with a spacer ring and jack bolts with a developed supporting surface, and the spacer ring is located between the flange head and the connected part and is made with an antifriction coating, and flanges The head is made with threaded holes located at the periphery, into which the jack bolts are screwed against the spacer ring and the jack bolts are provided with voltage sensors electrically connected to the light indicators in the form of LED RGB modules located in the jack bolt heads.

Конструкция, реализующая способ для создания гарантированного натяга в резьбовом соединении, представлена на чертеже и состоит из соединяемой детали 1 с цилиндрическим отверстием 2 и соединяемой детали 3 с резьбовым отверстием 4, в которое ввинчен резьбовой стержень 5 с фланцевой головкой 6, выполненной в виде многогранника или звездочки под ключ и на периферии которой расположены малые резьбовые отверстия 7, куда ввинчены домкратные болты 8, выполненные из дисперсноупрочненных или волокнистых композиционных материалов с головкой 9 под ключ в виде многогранника или звездочки и снабженные датчиками напряжений 10 со световыми индикаторами 11, в свою очередь болты 8 развитой опорной поверхностью 12 опираются силовым упором на проставочное кольцо 13, выполненное с антифрикционными поверхностями 14.A design that implements a method for creating a guaranteed interference fit in a threaded connection is shown in the drawing and consists of a connected part 1 with a cylindrical hole 2 and a connected part 3 with a threaded hole 4, into which a threaded rod 5 with a flange head 6 made in the form of a polyhedron is screwed or turnkey sprockets and on the periphery of which there are small threaded holes 7, to which jack bolts 8 are screwed, made of dispersively hardened or fibrous composite materials with a head 9 under h a polyhedron or sprocket and provided with a voltage sensor 10 with light indicators 11, in turn developed bolts 8 rest bearing surface 12 force-focusing on the lantern ring 13 is formed with sliding surfaces 14.

Способ и устройство работают следующим образом: на соединяемую деталь 3 устанавливается с условием совмещения резьбового отверстия 4 с цилиндрическим отверстием 2 соединяемая деталь 1, на которую также соосно устанавливается проставочное кольцо 13, через которое и цилиндрическое отверстие 2 соединяемой детали 1, в резьбовое отверстие 4 детали 3 ввинчивается, для создания необходимого предварительного натяга, резьбовой стержень 5 с фланцевой головкой 6, в которую в периферийные отверстия 7 ввинчиваются до контакта с проставочным кольцом 13 развитой опорной поверхностью 12 домкратные болты 8, закручивающиеся в определенной последовательности, обеспечивая равномерное нагружение стержня 5 до создания необходимого усилия, контролируемого датчиками напряжений 10 по световому индикатору 11 и создавая необходимый для работы соединения момент затяжки. Разборка соединения осуществляется в обратной последовательности.The method and device work as follows: on the joined part 3 is installed with the condition of combining the threaded hole 4 with the cylindrical hole 2, the connected part 1, on which the spacer ring 13 is also coaxially mounted, through which the cylindrical hole 2 of the connected part 1, into the threaded hole 4 of the part 3 is screwed, to create the necessary preload, a threaded rod 5 with a flange head 6, into which they are screwed into the peripheral holes 7 until they contact the spacer ring 13 helical support surface 12 jacking screws 8 turned in a certain sequence, providing uniform loading of the rod 5 to create the necessary force controlled by voltage sensor 10, signal lamp 11 and creating the necessary connections for working torque. Disassembly of the connection is carried out in the reverse order.

Предложенные способ и устройство позволяют облегчить условия сборки и разборки конструкции в стесненных условиях ограниченного пространства с обеспечением гарантированного натяга момента закручивания.The proposed method and device can facilitate the conditions of assembly and disassembly of the structure in cramped conditions of limited space with a guaranteed tightness of the torque.

Claims

1. A device for creating a guaranteed interference fit in a detachable threaded connection of parts, consisting of two connected parts, comprising a threaded rod with a flange head, characterized in that it is provided with a spacer ring and jack bolts with a developed supporting surface, and a spacer ring is located between the flange head and the connected part and is made with an antifriction coating, and the flange head is made with concentric threaded holes in which the jacks are installed bolts that abut the supporting surface against the spacer ring, while the jack bolts are equipped with voltage sensors electrically connected to light indicators located in the heads of the jack bolts, and the flange head is made in the form of a sprocket or a turnkey polyhedron.

2. The device according to claim 1, characterized in that the jack bolts are made of high strength dispersion-strengthened or fibrous composite materials, and the light indicators are made in the form of LED RGB modules.