RU2630766C1 - Устройство сигнализации ослабления затяжки и блокировки самоотвинчивания резьбового соединения - Google Patents
Устройство сигнализации ослабления затяжки и блокировки самоотвинчивания резьбового соединения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2630766C1 RU2630766C1 RU2016125428A RU2016125428A RU2630766C1 RU 2630766 C1 RU2630766 C1 RU 2630766C1 RU 2016125428 A RU2016125428 A RU 2016125428A RU 2016125428 A RU2016125428 A RU 2016125428A RU 2630766 C1 RU2630766 C1 RU 2630766C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flags
- nuts
- nut
- gear rings
- microswitch
- Prior art date
Links
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 title abstract description 5
- 230000011664 signaling Effects 0.000 title abstract description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 abstract 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 238000011022 operating instruction Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B31/00—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts
- F16B31/02—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load
Landscapes
- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
Abstract
Изобретение относится к средствам индикации растягивающей нагрузки в крепежных деталях, учитывающим возможность разрушения от усталости материала, а также к средствам стопорения гаек. Технический результат заключается в повышении надежности непрерывного контроля ослабления затяжки резьбового соединения, которое одновременно блокирует самоотвинчивание гайки. Устройство сигнализации ослабления затяжки и блокировки самоотвинчивания резьбового соединения содержит два зубчатых кольца с флагами, установленными на соседние гайки соединения, пружинный натяжитель, состоящий из пружины сжатия и болта с шайбой и гайкой, а также микровыключатель, включенный в цепь аварийно-предупредительной сигнализации, при этом оси флагов установлены в положение, близкое к параллельному, и направлены встречно, а на концах флагов имеются отверстия, в которые вставлен болт пружинного натяжителя, при этом на одном из флагов установлен микровыключатель, так что между кнопкой микровыключателя и вторым флагом образуется небольшой зазор. Флаги зубчатых колец взаимно расположены так, что векторы сил, приложенных со стороны натяжителя к флагам, создают моменты на гайках, направленные по часовой стрелке. Между зубчатыми кольцами и гайками установлены переходные шлицевые втулки, каждая из которых имеет наружные треугольные шлицы, взаимодействующие со шлицами муфты, и отверстие с шестью или двенадцатью гранями для взаимодействия с гранями гайки. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Устройство относится к средствам индикации растягивающей нагрузки в крепежных деталях, учитывающим возможность разрушения от усталости материала, а также к средствам стопорения гаек.
При эксплуатации групповых резьбовых соединений, подверженных действию переменных нагрузок, наблюдается со временем ослабление затяжки отдельных болтов или шпилек вследствие пластических деформаций деталей соединения. Причиной этого может быть неравномерность затяжки при монтаже, неоднородность химического состава материала крепежных деталей, неравномерность распределения рабочей нагрузки между болтами. В результате, менее затянутые болты (шпильки) оказываются менее нагруженными, а более затянутые - перегруженными. В менее нагруженных резьбовых соединениях может произойти самоотвинчивание гаек. В перегруженных болтах при переменных нагрузках со временем появляются усталостные трещины, приводящие к полному разрушению болта. Практика эксплуатации групповых болтовых соединений показывает, что болты разрушаются поочередно в течение длительного периода времени, и когда суммарная площадь прочного сечения болтов достигнет критического значения, происходит внезапное разрушение последних рабочих болтов. Последствия таких внезапных разрушений катастрофичны. Наиболее ярким примером является катастрофа на Саяно-Шушенской ГЭС в 2009 году. Непосредственной причиной аварии явился обрыв шпилек крепления крышки гидротурбины.
К серьезным последствиям также может привести разрушение болтов крепления крышек цилиндров мощных судовых две и других крышек сосудов, находящихся под переменным давлением. Известны случаи падения стреловых поворотных грузоподьемных кранов из-за усталостного разрушения болтов крепления опорно-поворотного устройства.
Для предупреждения аварий, инструкциями по эксплуатации опасных промышленных объектов, предусматривается периодический контроль за состоянием затяжки ответственных резьбовых соединений и ультразвуковая диагностика материала болтов и шпилек. Однако эти меры не всегда эффективны из-за нарушений правил эксплуатации и технического обслуживания. Кроме того, усталостное разрушение может произойти и в период между плановыми ремонтами или ТО. Поэтому необходимы устройства, обеспечивающие непрерывный контроль за состоянием затяжки ответственных резьбовых соединений во время эксплуатации.
Известны способы контроля затяжки с помощью динамометрических ключей и упругих шайб. Однако эти методы не обеспечивают непрерывного контроля затяжки во время эксплуатации. Известно также устройство индикации нагрузки по патенту WO 2014106752. Недостатком этого устройства является сложная конструкция гайки с датчиком деформации, а также наличие дополнительных факторов концентрации напряжений в теле гайки. Кроме того, названное устройство не препятствует самоотвинчиванию гайки.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство блокирования и индикации ослабления затяжки по патенту US 2015/0078855. Недостатком этого устройства является визуальная индикация самоотвинчивания по положению флагов (flags), установленных на гайки, а установка фиксирующей полосы с двумя зубчатыми кольцами на концах на соседние гайки требует дополнительного подкручивания или отвинчивания гаек после нормированной затяжки динамометрическим ключом, что неизбежно приведет к различным уровням затяжки соседних шпилек (болтов).
Целью изобретения является создание простого и надежного устройства электрической сигнализации ослабления затяжки резьбового соединения и блокирования самоотвинчивания гаек, обеспечивающего непрерывный контроль во время эксплуатации путем подачи электрического сигнала на панель аварийно-предупредительной сигнализации.
Поставленная цель достигается путем применения устройства, содержащего два зубчатых кольца с флагами, установленных на соседние гайки, пружинный натяжитель, состоящий из пружины сжатия и болта с шайбой и гайкой, а также микровыключатель, включенный в цепь аварийно-предупредительной сигнализации. При этом оси флагов установлены в положение, близкое к параллельному, и направлены встречно, а на концах флагов имеются отверстия, в которые вставлен болт пружинного натяжителя, а на одном из флагов установлен микровыключатель так, что между кнопкой микровыключателя и вторым флагом образуется небольшой зазор. Кроме того, флаги зубчатых колец взаимно расположены так, что векторы сил, приложенных со стороны натяжителя к флагам, создают моменты на гайках, направленные по часовой стрелке для правых резьб (или против часовой - для левых), а между зубчатыми кольцами и гайками установлены переходные шлицевые втулки, имеющие наружные треугольные шлицы, взаимодействующие со шлицами (зубцами) колец, и отверстия с шестью или двенадцатью гранями для взаимодействия с гранями гаек.
На фиг. 1 изображен общий вид устройства;
на фиг. 2 изображен вид устройства сбоку (вид А);
на фиг. 3 изображен разрез устройства В-В.
Устройство состоит из зубчатого кольца 1 с флагом 2, установленного на одну гайку резьбового соединения и зубчатого кольца 3 с флагом 4, установленного на соседнюю гайку, причем флаги 2 и 4 установлены навстречу друг другу и приблизительно параллельно, а между зубчатым кольцом 1 и гайкой установлена переходная шлицевая втулка 5, имеющая снаружи треугольные шлицы для взаимодействия со шлицами (зубьями) кольца, а отверстие втулки 5 имеет 6 или 12 граней для взаимодействия с гранями гаек. Аналогичная переходная шлицевая втулка 6 установлена между зубчатым кольцом 3 и гайкой, на которую это кольцо установлено. На концах флагов 2 и 4 имеются отверстия, в которые с зазором установлен болт пружинного натяжителя 7. Зазор между болтом и отверстиями допускает небольшие перекосы оси болта относительно флагов. Пружина сжатия 8 натяжителя упирается одним концом во флаг 4, а другим концом - в шайбу 9, удерживаемую регулировочной гайкой 10.
Применение переходных многошлицевых втулок позволяет уменьшить отклонение от параллельности флагов. Так при количестве шлицев z=80, отклонение от параллельности флагов не превысит 360°/z=4.5, что вполне достаточно для выполнения почти параллельного расположения флагов, которое исключает перекос натяжителя и обеспечивает максимальный момент затяжки на гайках. При этом блокирование самоотвинчивания возможно только при таком взаимном расположении флагов, при котором векторы сил, приложенных со стороны натяжителя к флагам, будут создавать моменты на гайках, направленные по часовой стрелке (для правых резьб). На флаге 2 неподвижно закреплен микровыключатель 11 с кнопкой 12 и электрическими контактами 13, включенными в сеть аварийно-предупредительной сигнализации (не показана). Между кнопкой 12 микровыключателя и упорной частью флага 4 при монтаже обеспечивается небольшой зазор.
Устройство работает следующим образом. При ослаблении затяжки, вследствие пластических деформаций или усталостного разрушения деталей соединения, под действием пружины 8 натяжителя происходит сближение флагов 2 и 4, в результате чего флаг 4 нажимает на кнопку 12 микровыключателя. При замыкании контактов 13 микровыключателя, через электрическую цепь подается сигнал на панель аварийно-предупредительной сигнализации. Устройство исключает самоотвинчивание гаек благодаря постоянному действию моментов затяжки на гайках создаваемых пружинным натяжителем. Величина момента затяжки регулируется гайкой 10.
Claims (5)
1. Устройство сигнализации ослабления затяжки и блокировки самоотвинчивания резьбового соединения, содержащее два зубчатых кольца с флагами, установленными на соседние гайки соединения, пружинный натяжитель, состоящий из пружины сжатия и болта с шайбой и гайкой, а также микровыключатель, включенный в цепь аварийно-предупредительной сигнализации, отличающееся тем, что оси флагов установлены в положение, близкое к параллельному, и направлены встречно, а на концах флагов имеются отверстия, в которые вставлен болт пружинного натяжителя, при этом на одном из флагов установлен микровыключатель, так что между кнопкой микровыключателя и вторым флагом образуется небольшой зазор.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что флаги зубчатых колец взаимно расположены так, что векторы сил, приложенных со стороны натяжителя к флагам, создают моменты на гайках, направленные по часовой стрелке для правых резьб.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что флаги зубчатых колец взаимно расположены так, что векторы сил, приложенных со стороны натяжителя к флагам, создают моменты на гайках, направленные против часовой стрелки для левых резьб.
4. Устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что между зубчатыми кольцами и гайкам установлены переходные шлицевые втулки, каждая из которых имеет наружные треугольные шлицы, взаимодействующие со шлицами муфты, и отверстие с шестью гранями для взаимодействия с гранями гайки.
5. Устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что между зубчатыми кольцами и гайкам установлены переходные шлицевые втулки, каждая из которых имеет наружные треугольные шлицы, взаимодействующие со шлицами муфты, и отверстие с двенадцатью гранями для взаимодействия с гранями гайки.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016125428A RU2630766C1 (ru) | 2016-06-24 | 2016-06-24 | Устройство сигнализации ослабления затяжки и блокировки самоотвинчивания резьбового соединения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016125428A RU2630766C1 (ru) | 2016-06-24 | 2016-06-24 | Устройство сигнализации ослабления затяжки и блокировки самоотвинчивания резьбового соединения |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2630766C1 true RU2630766C1 (ru) | 2017-09-12 |
Family
ID=59893781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016125428A RU2630766C1 (ru) | 2016-06-24 | 2016-06-24 | Устройство сигнализации ослабления затяжки и блокировки самоотвинчивания резьбового соединения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2630766C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6398312B1 (en) * | 1998-04-24 | 2002-06-04 | Business Lines Limited | Combined dust cap and position indicating device, particularly for vehicle wheel nuts |
| RU2375674C2 (ru) * | 2008-02-12 | 2009-12-10 | Закрытое акционерное общество "Диапром" | Датчик линейных перемещений |
| US20150078855A1 (en) * | 2013-09-19 | 2015-03-19 | Lenny Prince | Lug nut locking device |
| EP3017203A1 (en) * | 2013-07-05 | 2016-05-11 | Marchmont Pty Limited | Loose wheel nut indicator |
-
2016
- 2016-06-24 RU RU2016125428A patent/RU2630766C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6398312B1 (en) * | 1998-04-24 | 2002-06-04 | Business Lines Limited | Combined dust cap and position indicating device, particularly for vehicle wheel nuts |
| RU2375674C2 (ru) * | 2008-02-12 | 2009-12-10 | Закрытое акционерное общество "Диапром" | Датчик линейных перемещений |
| EP3017203A1 (en) * | 2013-07-05 | 2016-05-11 | Marchmont Pty Limited | Loose wheel nut indicator |
| US20150078855A1 (en) * | 2013-09-19 | 2015-03-19 | Lenny Prince | Lug nut locking device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2010085051A2 (ko) | 풀림방지턴버클 | |
| EP3628559A3 (en) | Fault alarm method and device for automatic driving system | |
| RU2744944C2 (ru) | Устройство для ограничения крутящего момента с тремя перемычками | |
| RU2630766C1 (ru) | Устройство сигнализации ослабления затяжки и блокировки самоотвинчивания резьбового соединения | |
| JP7367051B2 (ja) | フランジ結合部、フランジ結合部を有する風力発電装置、及びフランジ結合部を監視するための方法 | |
| RU173817U1 (ru) | Устройство для сигнализации ослабления затяжки и блокировки самоотвинчивания резьбового разъёмного соединения | |
| CN201730975U (zh) | 联轴器安全过载保护装置 | |
| US6488434B1 (en) | Overload indicator | |
| CN201739303U (zh) | 一次性固定扭矩螺母 | |
| US20130216353A1 (en) | Guide apparatus for turbomachines | |
| CA2129401C (en) | Split stud ring anchoring device | |
| US8353648B2 (en) | Load-bearing ring for hydraulic fasteners | |
| RU168232U1 (ru) | Устройство для сигнализации при ослаблении затяжки резьбового разъёмного соединения | |
| RU2630763C1 (ru) | Устройство сигнализации ослабления затяжки резьбового соединения | |
| CN210318132U (zh) | 一种防松动螺栓结构 | |
| KR101229077B1 (ko) | 풀림 방지 장치 | |
| JP4469420B2 (ja) | 過負荷防止機構を備えた締結構造 | |
| EP0907466B1 (en) | A safety device at preloaded bolts | |
| CN114910195A (zh) | 监控螺栓连接装置是否存在偏离锁紧状态趋势的监控装置 | |
| KR100403789B1 (ko) | 구조용 케이블의 인장력 측정장치 | |
| KR101250922B1 (ko) | 크레인 및 권상장치용 과부하 방지장치 | |
| CN111060247A (zh) | 监测装置、方法、工程机械和紧固件的安装方法 | |
| CN217350681U (zh) | 一种松绳监测保护装置 | |
| CN111120494A (zh) | 一种具有螺距差的防松螺母结构 | |
| RU2657150C2 (ru) | Устройство для сборки или разборки фланцевых соединений |