SU969514A1

SU969514A1 - Apparatus for tightening large-size threaded joints

Info

Publication number: SU969514A1
Application number: SU813295389A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Дмитриевич Кантемир; Валерий Иванович Герман; Валерий Михайлович Бочкарев
Original assignee: Харьковский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Турбинный Завод Им. С.М.Кирова
Priority date: 1981-03-27
Filing date: 1981-03-27
Publication date: 1982-10-30

Description

1one

Изобретение относитс к устройствам дл зат жки крупных резьбовых соединений методом предварительной выт жки стержн болтг или шпильки и может быть использовано в различных отрасл х промышленности.The invention relates to devices for tightening large threaded connections by the method of pre-stretching a bolt or stud rod and can be used in various industries.

Известно устройство дл зат жки крупных резьбовых соединений, содержащее болт с головкой, имеюш,ей диаметральную прорезь , в которой размешен вкладыш, первый элемент в виде стакана, охватывающего головку болта с диаметральным пазом, соосным пазу в головке болта,и размещенными в нем вкладышами, и размещенный в опорном элементе силовой клиновой механизм, взаимодйествующий с головкой болта 1.A device for tightening large threaded connections is known, which contains a bolt with a head, having a diametrical slot in which the insert is placed, the first element in the form of a cup, which surrounds the head of a bolt with a diametrical groove, coaxially with the groove in the bolt head, and inserts inside it, and placed in the support element of the power wedge mechanism, interacting with the bolt head 1.

Недостаток устройства заключаетс в том, что в процессе зат жки резьбового соединени усили , создаваемые клином, пространственно неуравновешены, в результате чего стержни болтов или шпилек зат гиваемых резьбовых соединений испытывают , кроме основных усилий раст жени , дополнительные изгибающие, что ведет к перекосам и заедани м в клиновом соединении.The drawback of the device is that in the process of tightening a threaded joint, the forces generated by the wedge are spatially unbalanced, as a result of which the bolt or stud rods of the tightenable threaded joints experience, in addition to the main tensile forces, additional bending, which leads to distortions and jamming in wedge connection.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс устройство дл зат жки крупных резьбовых соединений.The closest in technical essence to the present invention is a device for tightening large threaded connections.

содержащее нажимной рабочий орган, предназначенный дл взаимодействи со стержнем болта или шпильки зат гиваемого резьбового соединени ,и силовой клиновой механизм , клинь которого расположены в нажимном рабочем органе с возможностью перемещени в двух взаимно перпендикул рных направлени х 2.containing a pushing member, intended to interact with the bolt or pin stem of the screwable joint, and a power wedge mechanism, the wedge of which is arranged in the pushing member, with the possibility of movement in two mutually perpendicular directions 2.

Недостаток устройства состоит в том, что в процессе работы устройства силовой клиновой механизм создает неуравновешенную The drawback of the device is that during the operation of the device the power wedge mechanism creates an unbalanced

10 пространственную систему сил, одна из составл ющих которых приводит к по влению изгибающих усилий, воздействующих на стержень болта, и как следствие этого, к перекосам в клиновом механизме.10 is a spatial system of forces, one of the components of which leads to the appearance of bending forces acting on the bolt rod, and as a result of this, to distortions in the wedge mechanism.

Кроме того, устройство можно использо15 вать лишь с крепежными элементами, имеющими удлиненную концевую часть.In addition, the device can be used only with fasteners having an elongated end portion.

Цель изобретени - повышение эффективности .The purpose of the invention is to increase efficiency.

Поставленна цель достигаетс тем, что 20 в устройстве дл зат жки крупных резьбовых соединений, содержащем нажимной рабочий орган, предназначенный дл взаимодействи со стержнем болта или щпильки зат гиваемого резьбового соединени , и силовой клиновой механизм, клинь которого расположены в нажимном рабочем органе с возможностью перемещени в двух взаимно перпендикул рных направлени х, нажимной рабочий орган выполнен в виде опорной плиты с центральным отверстием, в которой в диаметральной плоскости симметрично размещены коническиевкладыши с уклоном к оси отверсти на одном торце и упорами на другом, нажимной плиты с центральным отверстием и с симметрично размещенными на торце вкладыщами, обращенными в сторону конических вкладышей, и силовой головки, представл ющей собой трехступенчатый стержень , размещенный в центральных отверсти х опорной и нажимной плит, взаимодейству-ющий торцом большей ступени с торцом нажимной плиты и имеющий сквозной диаметральный паз в средней ступени, центральное ступенчатое отверстие со стороны торца большей ступени и резьбовой хвостовик, предназначенный дл взаимодействи с телом болта или шпильки зат гиваемого резьбового соединени , а силовой клиновой механизм выполнен в виде центрального клина с осевым резьбовым отверстием к симметрично расположенными относительно него наклонными плоскост ми, размещенного в днаметральном пазе силовой половки так, что наклонные плоскости обращены в сторону ступенчатого отверсти силовой головки, нажимного винта, установленного в ступенчатом отверстии силовой головки с возможностью поворота вокруг своей оси и взаимодействующего с центральным клином, и двух асимметричных клиньев, каждый из которых размещен между вкладышами опорной и нажимной плит и взаимодействует большим основанием с наклонной плоскостью центрального клина.The goal is achieved by the fact that 20 in the device for tightening large threaded connections, containing a pushing tool, designed to interact with the stem of a bolt or pin of the pullable screwed connection, and a power wedge mechanism, the wedge of which is located in the pushing tool body with the ability to move two mutually perpendicular directions, the pressure working body is made in the form of a base plate with a central hole in which conical inserts with a slope to the axis of the hole at one end and stops at the other, the pressure plate with a central hole and with inserts symmetrically placed at the end face facing the conical inserts, and a power head, which is a three-stage rod located in the central holes of the support and pressure plate, interacting with the end of a larger step with the end of the pressure plate and having a through diametrical groove in the middle step, a central stepped hole on the side of the end of the larger step and threaded a shank designed to interact with the body of a bolt or stud of a tightenable threaded joint, and the power wedge mechanism is designed as a central wedge with an axial threaded hole to inclined planes symmetrically arranged with respect to it, placed in the bottom groove of the force rug so that the inclined planes are facing the side of the stepped hole of the power head, the pressure screw installed in the stepped hole of the power head can be rotated around its axis and joint modulating with a central wedge, and two asymmetric wedges, each of which is located between the liners of the support and pressure plates and interacts with a large base with an inclined plane of the central wedge.

На чертеже изображено устройство дл зат жки крупных резьбовых соединений,общий вид, продольный разрез.The drawing shows a device for tightening large threaded connections, general view, longitudinal section.

Устройство дл зат жки резьбовых соединений содержит нажимной рабочий орган и силовой клиновой механизм.The device for tightening threaded connections contains a pressure working body and a power wedge mechanism.

Нажимной рабочий орган выполнен в виде опорной плиты 1 с центральным отверстием 2, в диаметральной плоскости которой размешены конические вкладыши 3 с уклоном к центру отверсти 2 на одном торце и упоры 4 на другом; нажимной плиты 5 с центральным отверстие бис симметрично размещенными по диаметру на ее торце вкладыщами 7, которые обращены в сторону конических вкладышей 3 опорной плиты 1, и силовой головки 8, представл юшей собой трехступенчатый стержень, размешенный в центральных отверсти х 2 и 6 опорной 1 и нажимной 5 плит, взаимодействующий торцом 9 большей ступени с торцом 10 нажимной плиты 5 и имеющей сквозной диаметральный паз 11 в средней ступени, центральнОе ступенчатое отверстие 12 со стороны торца 13 большей ступени и резьбовой хвос.товик 14. Конические вкладыши 3 размещены в опорной плите 1 с возможностью радиального перемещени и фиксируютс при помощи стопорных щпонок 15, упоры 4, размещенные в опорной плите 1, имеют сферические торцы, которыми они взаимодействуют с подп тниками 16.The pressure working body is made in the form of a base plate 1 with a central hole 2, in the diametral plane of which conical liners 3 are placed with a slope to the center of the hole 2 on one end and the stops 4 on the other; The pressure plate 5 with the central hole bis symmetrically placed along the diameter at its end of the inserts 7, which face the conical inserts 3 of the support plate 1, and the power head 8, is a three-stage rod, placed in the central holes 2 and 6 of the support 1 and pressure plate 5, interacting with end 9 of a greater step with end 10 of a pressure plate 5 and having a through diametral groove 11 in the middle step, a central step hole 12 from the end of the 13th greater step and threaded tail 14. Konich skie inserts 3 are disposed in the base plate 1 with the possibility of radial movement and are fixed by means of locking schponok 15 stops 4 arranged in the baseplate 1 are spherical ends, they interact with sub pendulum 16.

Силовой клиновой механизм выполнен в виде центрального клина 17 с осевым резьбовым отверстием 18 и симметрично расположенными относительно него наклонными плоскост ми 19, размещенного в диаметральном пазе 11 силовой головки 8 так, что его наклонные плоскости 19 обращены в сторону ступенчатого отверсти 12; нажимного винта 20, размещенного на подп тниках 21 в ступенчатом отверстии 12 силовой головки 8 и взаимодействующего с центральным клином 17; и двух асимметричных клиньев 22, каждый из которых размешен между вкладышами 3 и 7 соответственно опорной 1 и нажимной 5 плит и взаимодействует большим основанием 23 с наклонными плоскост ми 19 центрального клина 17.The power wedge mechanism is made in the form of a central wedge 17 with an axial threaded hole 18 and symmetrically arranged with respect to it inclined planes 19 placed in the diametrical groove 11 of the power head 8 so that its inclined planes 19 face the stepped bore 12; a pressure screw 20 placed on the slotrs 21 in the stepped hole 12 of the power head 8 and interacting with the central wedge 17; and two asymmetric wedges 22, each of which is placed between the liners 3 and 7, respectively, of the supporting 1 and pressing 5 plates, and interacting with the large base 23 with the inclined planes 19 of the central wedge 17.

Резьбовой хвостовик 14 силовой головки 8 предназначен дл взаимодействи со стержнем 24 болта или шпильки, который выполнен с ответным резьбовым отверстием 25 и на который навинчиваетс гайка 26.The threaded shank 14 of the power head 8 is designed to interact with the rod 24 of a bolt or stud, which is made with a counter threaded hole 25 and onto which a nut 26 is screwed.

Вкладыши 3 и 7 изготовлены из антифрикционного материала.Inserts 3 and 7 are made of antifriction material.

Устройство дл зат жки крупных резьбовых соединений работает следующим образом .Device for tightening large threaded connections works as follows.

Перед зат жкой резьбового соединени осуществл етс сборка устройства в следующей последовательности. На торцовые поверхности стержней 24 болтов или шпилек, соседних с зат гиваемыми стержн ми 24, устанавливаютс подп тники 16, а на них посредством упоров 4 - опорна плита 1 с коническими вкладыщами 3, на которых устанавливаютс асимметричные клинь 22. Стопорные шпонки 15 на начальном этапе сборки не устанавливаютс . Затем осуществл етс смещение в радиальном направлении от центра опорной плиты 1 конических вкладыщей 3 совместно с асимметричными клинь ми 22.Before tightening the threaded connection, the device is assembled in the following sequence. The end surfaces of the rods 24 of the bolts or studs adjacent to the rod to be tightened 24 are mounted with sub-plates 16, and on them, by means of the stops 4, a base plate 1 with conical inserts 3 on which asymmetrical wedges 22 are mounted. Retaining keys 15 at the initial stage assemblies are not installed. Then, radially offset from the center of the base plate 1 of the conical liner 3 is carried out together with asymmetric wedges 22.

Затем устанавливаетс нажимна плита 5 с закрепленными в ней вкладышами 7 так, чтобы они были над клинь ми 22.A pressure plate 5 is then installed with the inserts 7 fixed therein so that they are above the wedges 22.

В центральные отверсти 2 и 6 соответственно опорной и нажимной плит 1 и 5 устанавлива етс предварительно собранна силова головка 8, и ее резьбовой хвостовик 14 завинчиваетс в резьбовое отверстие 25 стержн 24 зат гиваемого болта или шпильки. Сборка силовой головки 8 заключаетс в том, что в ее ступенчатом отверстии 22 на подшипниках 21 закрепл етс нажимной винт 20, после чего в ее диаметральный паз 11 заводитс центральный клин 17 так, чтобы его наклонные плоскости 19 были обращены в сторону ступенчатого отверсти 12, затем в резьбовое отверстие 18 клина 17 ввертываетс стержень нажимного винта 20.Pre-assembled power head 8 is installed into the central holes 2 and 6, respectively, of the base and pressure plates 1, and its threaded shank 14 is screwed into the threaded hole 25 of the rod 24 of the tightening bolt or stud. The assembly of the power head 8 consists in that a pressure screw 20 is fixed to the bearings 21 in its stepped bore 22, after which the central wedge 17 is driven into its diametrical groove 11 so that its inclined planes 19 face the stepped bore 12, then The screw of the pressure screw 20 is screwed into the threaded hole 18 of the wedge 17.

После утсноавки силовой головки 8 производитс выставка устройства, котора осуществл етс путем вращени упоров 4, контактирующих с подп тниками 16 по сферической поверхности.After weighting the power head 8, an exhibition of the device is carried out, which is carried out by rotating the stops 4 in contact with the sub-guns 16 along the spherical surface.

Контроль правильности установки устройства осуществл етс проверкой контакта по кольцевой поверхности между торцами 9 и 10 силовой головки 8 и нажимной плиты 5 соответственно.Control of correct installation of the device is carried out by checking the contact on the annular surface between the ends 9 and 10 of the power head 8 and the pressure plate 5, respectively.

После выставки устройства конические вкладыши 3 совместно с асимметричными клинь ми 22 перемещаютс к центру устройства до контакта их большего основани 23 с наклонной плоскостью 19 центрального клина 17 и фиксируютс стопорными шпонками 15.After the device has been exposed, the conical inserts 3, together with the asymmetrical wedges 22, are moved to the center of the device until their larger base 23 contacts the inclined plane 19 of the central wedge 17 and are fixed with locking keys 15.

После выполнени всех вышеуказанных сборочных операций производитс нагружение клинового силового механизма путем приложени крут щего момента к головке нажимного винта 20, например гайковертом (не показан). При этом центральный клин 17 совершает поступательное движение и, взаимодейству наклонными плоскост ми 19 на большие основани 23 асимметричных клиньев 22, перемещает их по плоскост м вкладышей 3 и 7 в направлении, перпендикул рном оси устройства. Перемеща сь, клинь 22 передают усилие на нажимную плиту 5 и через силовую головку 8 на стержень 24 зат гиваемого .болта или шпильки. После достижени необходимого усили , контролируемого по удлинению стержн 14 болта или шпильки на расчетную величину, завинчиваетс гайка 26 до упора и снимаетс нагрузка путем вращени нажимного винта 20. Затем производ т демонтаж устройства . Дл этого удал ют стопорные щпонки 15, выдвигают конические вкладыши 3 совместно с асимметричными клинь ми 22, выворачив аютрезьбовой хвостовик 14 силовой головки 8 из резьбового отверсти 25 стержн 24 зат нутого болта или шпильки, затем снимают нажимную плиту 5 и опорную плиту I совместно с коническими вкладыщами 3 и клинь ми 22.After all the above assembly operations have been performed, the wedge force mechanism is loaded by applying a torque to the head of the pressure screw 20, for example, a wrench (not shown). In this case, the central wedge 17 performs a translational motion and, interacting with inclined planes 19 on large bases 23 of asymmetric wedges 22, moves them along the planes of the inserts 3 and 7 in the direction perpendicular to the axis of the device. Moving, the wedge 22 transmits the force to the pressure plate 5 and through the power head 8 to the rod 24 of the bolt or stud to be drawn. After reaching the required force controlled by the elongation of the bolt or stud rod 14 by the calculated value, the nut 26 is screwed in as far as it will go and the load is relieved by rotating the pressure screw 20. Then the device is dismounted. To do this, remove the locking pins 15, extend the conical inserts 3 together with asymmetric wedges 22, reverse the threaded shank 14 of the power head 8 from the threaded bore 25 of the rod 24 of the bolt or stud, then remove the pressure plate 5 and the support plate I together with the conical inserts 3 and wedges 22.

После этого устройство переноситс и устанавливаетс на следующее зат гиваемое резьбовое соединение.Thereafter, the device is transferred and installed onto the next threaded connection.

В качестве опоры дл опорной плиты 1 при зат жке резьбовых соединений вместо торцовых поверхностей соседних стержней болтов или шпилек возможно использование также специальных элементов, например подставок , устанавливаемых на опорной плоскости , либо предусмотренных в конструкции издели специальных дл этой цели выступов на опорной поверхности.As a support for the base plate 1, when tightening threaded connections instead of the end surfaces of adjacent bolt or stud rods, it is also possible to use special elements, such as pedestals, mounted on the supporting plane, or projections on the supporting surface provided for the design of the product.

Использование предлагаемого устройства дл зат жки крупных резьбовых соединений устран ет дополнительные поверхности трени , обеспечивает симметричность и уравновешенность в пространственной системе сил.The use of the proposed device for tightening large threaded connections eliminates additional friction surfaces, provides symmetry and balance in the spatial system of forces.

возникающих при работе в элементах устройства , ликвидирует изгибающие моменты и, как следствие,перекосы и заедани в клиновом соединении. Одним таким съемным и переносным устройством можно обеспечить зат жку целого р да крупных резьбовых соединений.arising when working in the elements of the device, eliminates bending moments and, as a result, distortions and seizing in the wedge connection. One such removable and portable device can provide tightening of a number of large threaded connections.

Claims

Invention Formula

A device for tightening large threaded joints, comprising a pushing member, designed to interact with the stem of the bolt or stud of the threaded threaded joint, and a wedge mechanism, the wedge of which

located in a pressure working body with the possibility of mixing in two mutually perpendicular directions, characterized in that, in order to increase efficiency, the pressure working body is made in the form of a base plate with a central hole in which conical inserts with a slope to the axis of the hole on one end and the stops on the other, the pressure plate with a central hole

and with inserts symmetrically placed at the end facing the conical liners and a power head, which is a three-stage rod, placed in the central holes of the support and pressure plates, interacting with the end of a larger step with the end of the pressure plate and having a through-diameter groove in the middle step , a central stepped hole on the side of the larger step and a threaded shank intended to interact with the body of the bolt or stud of the screwable joint, and The power wedge mechanism is made in the form of a central wedge with an axial threaded hole and symmetrically arranged inclined planes relative to it, placed in the diametral groove of the power head so that the inclined planes face the stepped hole of the power head, the pressure screw installed in the stepped hole of the power head with the possibility of rotation around its axis and interacting with the central wedge, and two asymmetric wedges, each of which is placed between the inserts about porous and pressure plates and interacts with a large base with an inclined plane of the central wedge.

Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 258157, cl. B 25 B 29/02, 1968.

2. Copyright, certificate of the USSR

No. 344980, cl. B 25 B 29/02, 1970 (prototype).