Стенд и метод для практической работы по растяжению и анализу шпилек Российский патент 2023 года по МПК G01N3/02 G01N3/10 G01N3/32 

Область техники

Данное изобретение относится к технической области механического проектирования, в частности относится к стенду и способу для практической работы по растяжению и анализу шпилек.

Уровень техники

Вибрация возникает при работе поворотного механизма, что может привести к ослаблению соединительных и крепежных шпилек оборудования, соответственно, снижается жесткость соединения, тем самым можно привести к увеличению частоты и амплитуды вибрации оборудования, и в конечном счете оборудование может быть повреждено из-за таких проблем, как износ подшипника поворотного устройства или смещение роторов.

Меры против ослабления шпилек принимаются для того, чтобы шпильки не были ослаблены из-за вибрации или изменения условий эксплуатации во время работы оборудования. Типичными мерами предотвращения ослабления являются в основном следующие: постоянная защита от ослабления (напр., сварка, клепка, склеивание и т.д.), защита от ослабления посредством трения (напр., с помощью прокладок, самостопорящихся гаек, двойных гаек и т.д.), механическая защита от ослабления (напр., с помощью шплинтов, стопорных прокладок и т.д.).

Для крупного вращающегося оборудования со шпильками большого размера, вышеупомянутые способы предотвращения ослабления неприменимы или защитный эффект которых оказывается плохим, в связи с этим затяжка и законтривание шпилек больших размеров чаще всего производится растяжением.

Принцип растяжения шпилек: цилиндр растяжения шпилек соединяется со шпильками, давление внутри цилиндра растяжения шпилек увеличивается с помощью масляного насоса высокого давления, так что шпильки, к которым приложено усилие, удлиняются в зоне упругой деформации, диаметр шпилек немного деформирован, и шаг резьбы немного увеличен, благодаря чему шпильки и гайки легко разбирать и собирать. Исходная форма шпилек восстанавливается после сброса давления цилиндра растяжения шпилек, тем самым достигается цель предотвращения ослабления.

В настоящее время для растяжения шпилек в основном существуют следующие проблемы:

1. Отсутствует возможность практической работы у персонала. Работа по растяжению шпилек - квалифицированная работа, для выполнения которой требуются повторная практики. В настоящее время у персонала отсутствует возможность практической работы при смоделированных условиях работы.

2. Гайковерт представляет собой специальный инструмент, который предъявляет персоналу высокие требования к навыкам работы. Персонал, который использует гайковерт в первый раз, не может работать с ним квалифицированно, так что возникает проблема с увеличением рисков безопасности.

3. В процессе растяжения шпилек, давление, обеспечиваемое масляным насосом, высокое тем самым для персонала существует риск получения травмы, в связи с этим требуется обучающий стенд для анализа различных скрытых угроз в реальной работе.

Раскрытие изобретения

Целями настоящего изобретения являются создание стенда для растяжения шпилек, который дает персоналу возможность практической работы при смоделированных реальных условиях работы; решение проблемы незнакомства персонала с комплектным устройством гайковерта и работой по растяжению шпилек; предоставление стенда для практической работы, а также для анализа аварий и скрытых угроз безопасности, тем самым снижаются скрытые угрозы безопасности в процессе работы.

Техническое решение, принятое в настоящем изобретении:

Стенд для практической работы по растяжению и анализу шпилек состоит из задней перегородки, передней перегородки, основания, резьбовых втулок и шпилек, передняя перегородка и основание соединены сваркой, задняя перегородка и основание соединены сваркой, на передней перегородке имеется ряд сквозных отверстий, на задней перегородке имеются канавки в местах, соответствующих сквозным отверстиям передней перегородки, в сквозном отверстии и канавке установлена резьбовая втулка, шпилька ввинчена в резьбовую втулку со стороны без резьбы.

Одна сторона указанной резьбовой втулки - с резьбой, а другая сторона - без резьбы, сторона с резьбой ввинчивается в канавку задней перегородки, а сторона без резьбы вставляется в сквозное отверстие передней перегородки.

На наружных стенках на обоих концах указанной резьбовой втулки предусмотрена ограничительная бобышка.

Места указанной резьбовой втулки, задней передней перегородки ограничиваются ограничительными бобышками, а ограничительные бобышки приварены к задней и передней перегородкам.

На стороне указанной шпильки, выступающей из резьбовой втулки, установлена прокладка и гайка шпильки, а на выступающей части - защитный кожух резьбы, выступающая часть шпильки соединена с цилиндром растяжения шпилек для реализации работы по растяжению шпилек.

В конкретный способ использования стенда для растяжения шпилек входят следующие шаги:

шаг 1: снять защитный кожух резьбы, установить цилиндр растяжения шпилек;

шаг 2: запустить масляный насос высокого давления для многоразового повышения давления;

шаг 3: измерить величину растяжения шпильки после каждого увеличения давления и растяжения;

шаг 4: снять гайку шпильки, поставить ее на площадку ремонта или затянуть гайку шпильки, обратно установить защитный кожух резьбы.

На указанном первом шаге, также требуется очистить резьбы шпильки после снятия защитного кожуха резьбы, поставить цилиндр растяжения шпилек на шпильку, отрегулировать положение цилиндра растяжения шпилек, чтобы цилиндр растяжения шпилек и шпилька согласовались друг с другом, и после этого присоединить масляную трубку цилиндра растяжения шпилек цилиндра.

На указанном втором шаге, затяжка и растяжка шпильки выполняется по нескольку раз, увеличение давления ведется также по нескольку раз, при этом давление постепенно увеличивается, одноразовое увеличение давления чаще всего применяется при разборе шпильки, в таком случае давление поднимется на более высокую степень за один раз.

На указанном третьем шаге, шпилька растягивается по нескольку раз в процессе растяжения, после каждого растяжения измеряют данные шпильки для определения величины растяжения шпильки, при этом проверить, достаточна ли степень растяжения для затягивания шпильки.

По сравнению с существующим уровнем техники, полезный эффект настоящего изобретения заключается в следующем:

В данном изобретении создается стенд и способ практической работы по растяжению и анализу шпилек, стенд имеет простую конструкцию, так что с ним легко и удобно работать.

В данном изобретении создаются стенд и способ практической работы по растяжению и анализу шпилек, который может быть применен для обучения растяжению шпилек, данное изобретение имеет обучающую ценность, может полностью отражать принцип работы растяжения шпилек и технические моменты в процессе растяжения шпилек, тем самым повысить уровень теоретических знаний и квалификации персонала.

В данном изобретении создается стенд и способ практической работы по растяжению и анализу шпилек, которые позволяют эффективно повысить квалификацию персонала в работе по растяжению шпилек.

В данном изобретении создается стенд и способ практической работы по растяжению и анализу шпилек, стенд может быть использован как комплексный аналитический стенд по технической оптимизации и анализу рисков работ по растяжению шпилек, с его помощью проводится анализ возможных вопросов по безопасности в процессе растяжения шпилек, при этом стенд может быть использован в качестве стенда для проверки фактического эффекта после повышения квалификации и оптимизации технологии технического обслуживания и ремонта.

Краткое описание прилагаемых чертежей

Фиг. 1 представляет собой трехмерную стереограмму стенда для растяжения шпилек.

Фиг. 2 представляет собой вид спереди стенда для растяжения шпилек.

Фиг. 3 представляет собой вид слева стенда для растяжения шпилек.

На фигурах: 1 - Задняя перегородка, 2 - Передняя перегородка, 3 - Основание, 4 - Резьбовая втулка, 5 - Шпилька, 6 - Гайка шпильки, 7 - Защитный кожух резьбы, 8 - Прокладка. Задняя перегородка 1 и передняя перегородка 2 приварены к основанию 3, на передней перегородке 2 имеются сквозные отверстия, на задней перегородке 1 имеются канавки, передняя перегородка 2 и задняя перегородка 1 соединены с помощью резьбовой втулкой 4, сторона с резьбой резьбовой втулки 4 соединяется с задней перегородкой 1, а сторона без резьбы соединяется с передней перегородкой 2, резьбовая втулка 4 соединяется с передней перегородкой 2 и задней перегородкой 1 сваркой. После того, как в резьбовую втулку 4 ввинтилась шпилька 5, установить прокладку 8 и гайку шпильки 6 на резьбе шпильки 5.

Осуществление изобретения

Ниже четко и полностью описываются технические решения по примерам осуществления настоящего изобретения с ссылкой на прилагаемые фигуры в примерах осуществления настоящего изобретения. Очевидно, что примеры осуществления, описанные ниже, являются лишь частью, но не всеми примерами осуществления настоящего изобретения. На основе примеров осуществления, описанных в настоящем изобретении, все другие примеры осуществления, полученные специалистами в данной области техники без творческого труда, входят в объем защиты настоящего изобретения.

В описании настоящего изобретения следует отметить, что ориентация или позиционное соотношение, указанные терминами «центр», «верхний», «нижний», «левый», «правый», «вертикальный», «горизонтальный», «внутренний», «внешний» и т.п. основаны на ориентации или позиционном соотношении, показанных на прилагаемых фигурах, которые предназначены только для удобства и упрощения описания настоящего изобретения, а не указывают или подразумевают, что указанное устройство или элемент должны иметь определенную ориентацию или быть сконструированы и работать по определенной ориентации, так что их не следует рассматривать как ограничение настоящего изобретения. Кроме того, термины «первый», «второй» и «третий» используются только в целях описания, а не должны толковаться как указание или подразумевание относительной важности.

В описании настоящего изобретения следует отметить, что термины «установить», «соединиться» и «соединить» следует понимать в широком смысле, если отсутствует иное четкое указание и ограничение, например, может быть неподвижное соединение, также разъемное соединение, или неразъемное соединение; может быть механическое соединение, также электрическое соединение; может быть прямое соединение, или косвенное соединение через промежуточное средство, также внутренняя связь между двумя элементами. Специалист в данной области может понимать конкретное смысловое содержание вышеприведенных терминов в настоящем изобретении с учетом конкретных ситуаций.

Как показано на фиг. 1-3, в составную часть стенда для растяжения шпилек в настоящем изобретении входят: задняя перегородка 1, передняя перегородка 2, основание 3, резьбовая втулка 4, шпилька 5, гайка шпильки 6, защитный кожух резьбы 7, прокладка 8.

Передняя перегородка 2 и основание 3 соединены сваркой, задняя перегородка 1 и основание 3 соединены сваркой, на передней перегородке 2 имеется ряд сквозных отверстий, на задней перегородке 1 имеются канавки в местах, соответствующих сквозным отверстиям передней перегородки 2, передняя перегородка 2 и задняя перегородка 1 соединены с помощью резьбовой втулки 4, одна сторона резьбовой втулки 4 - с резьбой, а другая сторона - без резьбы, на наружных стенках на обоих концах предусмотрена ограничительная бобышка, сторона с резьбой установлена в канавку задней перегородки 1, и ее местоположение ограничивается ограничительной бобышкой, а ограничительная бобышка и задняя перегородка 1 соединены сваркой; сторона без резьбы вставлена в сквозное отверстие передней перегородки 2, и ограничивается ограничительной бобышкой, а ограничительная бобышка и передняя перегородка 2 соединены сваркой; шпилька 5 ввинчена в резьбовую втулку 4 со стороны без резьбы, на стороне шпильки 5, выступающей из резьбовой втулки 4, установлены прокладка 8 и гайка шпильки 6, а на выступающей части шпильки 5 - защитный кожух резьбы 7, выступающая часть шпильки 5 и цилиндр растяжения шпилек взаимодействуют друг с другом для реализации растяжения шпильки 5, чтобы затянуть или ослабить гайки шпильки 6.

В данном изобретении представляется конкретный способ использования стенда для растяжения шпильки, который включает в себя следующие шаги:

Шаг 1. Снять защитный кожух резьбы 7, установить цилиндр растяжения шпилек:

После снятия защитного кожуха резьбы 7 очистить резьбу шпильки 5, поставить цилиндр растяжения шпилек на шпильку 5, регулировать положение цилиндра, чтобы цилиндр и шпилька 5 согласовались друг с другом, и после этого присоединить масляную трубку цилиндра растяжения шпилек к цилиндру.

Шаг 2. Запустить масляный насос высокого давления, и увеличивать давление по нескольку раз:

Шпильку 5 затягивать и растягивать по нескольку раз, увеличивать давление также по нескольку раз, при этом давление постепенно увеличивается. Одноразовое увеличение давления чаще всего применяется при разборе шпильки 5, в таком случае давление растет на более высокую степень за один раз, во всем процессе увеличения давления наблюдается высокое давление масла, поэтому нужно обратить внимание на показание давления масляного насоса высокого давления, во время увеличения давления проверить, существует ли проблема с разрывом масляной трубы, соединения прочные или нет, чтобы снизить аварийный риск.

Шаг 3. Измерить величину растяжения шпильки 5 после каждого увеличения давления и растяжения:

Шпилька растягивается по нескольку раз в процессе растяжения. После каждого растяжения выполняется измерение данных шпильки 5 для определения величины растяжения, чтобы предотвращать превышение деформации шпильки 5 над пределом упругой деформации из-за чрезмерного усилия на шпильку 5, которое приведет к невозможности восстановления шпильки 5 из-за ее деформации, следовательно, и приведет к тому, что цель законтривания шпильки не может быть достигнута. При этом проверить, величина растяжения достигла ли пределов законтривания, чтобы предотвратить недостаточную затяжку шпилек.

Шаг 4. Снять гайку шпильки 6, или затянуть гайку шпильки 6, обратно установите защитный кожух резьбы 7.

Создание стенда для растяжения шпилек предоставляет персоналу возможность практической работы при моделированных условиях работы в соответствии с вышеописанным методом работы. Данное устройство и обучение на нем практическим навыкам позволяет эффективно решить проблемы с незнанием устройства и работы по растяжению шпилек, с которыми сталкивается персонал, работающий с гайковертом; позволяет в полной мере использовать данный стенд как тестовый стенд для обеспечения практической работы и анализа аварий и скрытых угроз безопасности, применять моделированные сценарии вместо реальных случаев, а также своевременно выявлять и анализировать аварии и скрытые угрозы, снизить потенциальные угрозы безопасности в процессе работы.

Для специалиста в данной области очевидно, что настоящее изобретение не ограничивается деталями вышеприведенных примеров осуществления, к тому же настоящее изобретение может быть реализовано другими конкретными образами без отклонения от сущности или основных характеристик данного изобретения. Следовательно, эти примеры осуществления следует рассматривать во всех отношениях как показательные, и не ограничивающие, объем данного изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения, а не вышеприведенным описанием, таким образом, цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы все изменения, попавшие в объем требуемых условий и соответствующие смысловому содержанию этих условий, которые идентичны прилагаемой формуле изобретения, были включены в настоящее изобретение. Любые прилагаемые фигуры и обозначения в формуле изобретения не должны рассматриваться как ограничение соответствующего пункта формулы изобретения.

Кроме того, следует понимать, что данное описание описывается по способам осуществления, но не каждый пример осуществления содержит только одно независимое техническое решение, изложение в виде описания дано только для ясности, специалист в данной области должен принять описание как целое, технические решения в каждом примере осуществления также могут быть надлежащим образом комбинированы для формирования других способов осуществления, понятных для специалистов в данной области.

Изобретение относится к технической области механического проектирования, в частности относится к стенду и способу для практической работы по растяжению и анализу шпилек. Стенд содержит заднюю перегородку, переднюю перегородку, основание, резьбовые втулки, шпильки и цилиндр растяжения, снабженный масляным насосом высокого давления. Передняя перегородка и основание соединены сваркой, задняя перегородка и основание соединены сваркой, на передней перегородке имеется ряд сквозных отверстий, на задней перегородке имеются канавки в местах, соответствующих сквозным отверстиям передней перегородки, в сквозном отверстии и канавке установлена резьбовая втулка, шпилька ввинчена в резьбовую втулку со стороны без резьбы. Технический результат: возможность практической работы при смоделированных реальных условиях работы по растяжению шпилек; а также возможность анализа аварий и скрытых угроз безопасности, тем самым снижает скрытые угрозы безопасности в процессе работы. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Стенд для практической работы по растяжению и анализу шпилек, характеризующийся тем, что указанный стенд включает в себя: заднюю перегородку (1), переднюю перегородку (2), основание (3), резьбовую втулку(4) и шпильку (5), передняя перегородка (2) и основание (3) соединены сваркой, задняя перегородка (1) и основание (3) соединены сваркой, на передней перегородке (2) имеется ряд сквозных отверстий, на задней перегородке (1) имеются канавки в местах, соответствующих сквозным отверстиям передней перегородки (2), в сквозном отверстии и канавке установлена резьбовая втулка (4), шпилька (5) ввинчена в резьбовую втулку (4) на месте сквозного отверстия передней перегородки (2), причем стенд дополнительно включает в себя цилиндр растяжения, снабженный масляным насосом высокого давления.

2. Стенд по п. 1, характеризующийся тем, что одна сторона указанной резьбовой втулки (4) - с резьбой, а другая сторона - без резьбы, сторона с резьбой ввинчивается в канавку задней перегородки (1), а сторона без резьбы вставляется в сквозное отверстие передней перегородки (2).

3. Стенд по п. 2, характеризующийся тем, что на наружных стенках на обоих концах указанной резьбовой втулки (4) предусмотрена ограничительная бобышка.

4. Стенд по п. 3, характеризующийся тем, что местоположение указанной резьбовой втулки (4), задней (1) и передней (2) перегородки ограничивается ограничительными бобышками, а ограничительные бобышки соединены с задней (1) и передней (2) перегородками сваркой.

5. Стенд по п. 1, характеризующийся тем, что на стороне указанной шпильки (5), выступающей из резьбовой втулки (4), установлена прокладка (8) и гайка шпильки (6), а на выступающей части - защитный кожух резьбы (7), выступающая часть шпильки (5) соединена с цилиндром растяжения шпилек для реализации работы по растяжению шпильки (5).

6. Способ использования стенда для практической работы по растяжению и анализу шпилек по пп. 1-5 формулы, характеризующийся тем, что указанный способ включает в себя следующие шаги:

шаг 1: снять защитный кожух резьбы (7) шпильки (5), установить цилиндр растяжения шпилек, снабженный масляным насосом высокого давления, на шпильку (5);

шаг 2: запустить масляный насос высокого давления для многоразового повышения давления;

шаг 3: измерить величину растяжения шпильки (5) после каждого увеличения давления и растяжения;

шаг 4: снять гайку шпильки (6), поставить ее на площадку ремонта или затянуть гайку шпильки (6), обратно установить защитный кожух резьбы (7).

7. Способ по п. 6, характеризующийся тем, что на первом шаге, также требуется очистить резьбу шпильки (5) после снятия защитного кожуха резьбы (7), установить цилиндр растяжения шпилек на шпильку (5), отрегулировать положение цилиндра растяжения шпилек, чтобы цилиндр растяжения шпилек и шпилька (5) согласовались друг с другом, и после этого присоединить масляную трубку цилиндра растяжения шпилек цилиндра.

8. Способ по п. 7, характеризующий тем, что на указанном втором шаге, затяжка и растяжка шпильки (5) выполняется по нескольку раз, увеличение давления ведется также по нескольку раз, при этом давление постепенно увеличивается, одноразовое увеличение давления чаще всего применяется при разборе шпильки (5), в таком случае давление поднимется на более высокую степень за один раз.

9. Способ по п. 8, характеризующийся тем, что на указанном третьем шаге, шпилька (5) растягивается по нескольку раз в процессе растяжения, после каждого растяжения измеряют данные шпильки (5) для определения величины растяжения шпильки (5), при этом проверяют, достаточна ли степень растяжения для затягивания шпильки.