Устройство для затяжки крупных резьбовых соединений Советский патент 1986 года по МПК B25B29/02 

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что теплопровод выполнен в виде двух связанных между собой спиралей, одна из которых навита на резьбовую стяжку, другая выполнена в виде пружины растяжения.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что измеритель вытяжки крепежного элемен1

Изобретение относится к устройствам для затяжки крупных резьбовых соединений, при помощи которых осуществляется предварительная вытяжка резьбового крепежного элемента, и может быть использовано в мащиностроении при сборке сосудов высокого давления, например теплообмен- ных и химических аппаратов, крепления котельных агрегатов и других изделий.

Цель изобретения - повышение надежности, которая достигается применением теплопровода, чем обеспечивается герметичность стыка сосудов высокого давления при тепловом нагреве.

На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1.

Устройство для затяжки крупных резьбовых соединений содержит предназначенный для воздействия на крепежный элемент резьбового соединения силовой механизм в виде распорного клина 1, взаимодействую- щи й с ним нажимной рабочий орган, выполненный в виде клинового соединения 2, и установленный перпендикулярно оси распорного клина 1 управляюнХий механизм 3, выполненный в виде двух контактирующих клиньев 4 и 5, расположенных за пределами оси резьбового соединения и имеющих зеркально симметричные пазы 6 и 7, образующие внутреннюю полость 8, осей 9 и 10 и резьбовой стяжки 11, размещенной во внутренней полости 8 и закрепленной в клиньях 4 и 5 на осях 9 и 10. Резьбовая стяжка 11 имеет упор 12, закрепленный гайкой 13 в оси 10. Гайка 13 обеспечивает свободное вращение резьбовой стяжки 11 вокруг своей оси. Один конец стяжки 11 снабжен гранями 14 для работы ключом, другой - ограничительной щайбой 15. Клин 1 и клиновое соединение 2 взаимодействуют скощенными поверхностями, между которыми размещен антифрикционный материал 16, например графит, и имеют соответственно пазы 17 и 18; через которые проходит крепежный элемент 19 с гайкой 20 для соединения деталей 21 и 22. Гайка 20 и деталь 21 контактируют соответственно с противоположными поверхностями клина 1 и клинота выполнен в виде двух шкал, нанесенных на одном из клиньев управляющего механизма, и визира - на торце другого клина управляющего механизма.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что резьбовая стяжка выполнена из материала с эффектом «температурной памяти.

0

0

2

вого. соединения 2. Клинья 4 и 5 размещены в пазу 17 распорного клина 1, причем клин 5 взаимодействует с поверхностью 23 клина 1. Устройство снабжено измерителем 24 вытяжки крепежного элемента 19 и теплопроводом 25, предназначенным для взаимодействия крепежного элемента 19 с резьбовой стяжкой 11 и выполненным с коэффициентом линейного расширения материала, большим коэффициента линейного расширения материала крепежного элемента 19. Элемент клинового соединения 2 жестко связан во взаимно перпендикулярных плоскостях с клином 4 управляющего механизма 3. Теплопровод 25 выполнен в ви- 5 де двух связанных между собой спиралей 26 и 27, одна (26) из которых навита на резьбовую стяжку 11, другая (27) выполнена в виде пружины растяжения. Измеритель 24 вытяжки крепежного элемента 19 выполнен в виде двух шкал 28 и 29, нанесенных на одном из клиньев 4 управляющего механизма 3, и визира 30 - на торце другого клина 5 управляющего механизма 3. Резьбовая стяжка 11 выполнена из материала с эффектом «температурной памяти, например сплава никеля с титаном, предварительно сдеформированного на сжатие так, что при нагреве резьбовой стяжки 11 до заданной температуры она укорачивается, перемещая клин 5, который втягивает распорный клин 1, производя дотяжку резьбового соединения при тепловом нагреве соединяемых деталей 21 и 22. Теплопровод 25 может также выполняться, например, в виде эластичной тепловой трубы с теплоносителем или в виде стержня, подвижно контактирующего с резьбовой стяжкой 11. Измеритель 24 вытяжки крепежного элемента 19 может также выполняться в виде часовых индикаторов, установленных на клине 4 или 5, а также в виде динамометра.

Устройство работает следующим обра зом.

Клиновое соединение 2 устанавливают на поверхность стягиваемых деталей 21 и 22, при этом крепежный элемент 19 проходит через паз 18 клинового соединения 2. Клинья 4 и 5 предварительно установлены

5

0

посредством резьбовой стяжки 11 на нулевые деления шкал 28 и 29. Затем через паз 17 клин 1 устанавливают на крепежный элемент 19, клиновое соединение 2 и клинья 4 и 5 управляющего механизма 3, при этом клин 5 контактирует с поверхностью 23 клина 1. После этого гайка 20 заворачивается до упора. Посредством граней 14 вращают резьбовую стяжку 11 в осях 9 и 10. При этом упор 12, закрепленный гайкой 13, и ограничительная шайба 15 обеспечивают вращение стяжки 11. Вращение стяжки 11 вызывает перемещение клина 5, который, воздействуя через поверхность 23 на распорный клин 1, перемещает его, произведя вытяжку крепежного элемента 19.

При перемещении распорного клина 1 относительно клинового соединения 2 антифрикционный материал 16 уменьшает силу трения, облегчив вытяжку крепежного элемента 19. Одновременно с вращением резьбовой стяжки 11 щкалами 28 и 29 измерителя 24 вытяжки крепежного элемента 19 осуществляют контроль величины и усилия вытяжки крепежного элемента 19. При достижении определенного заранее значения на соответствующей шкале 28 и 29 прекращают вращение резьбовой стяжки 11. Затяжка резьбового соединения закончена.

При использовании устройства с крепежными элементами из различных материалов необходимые значения для соответствующих щкал определяют по ранее составленной таблице предельных значений этих величин. При повышении температуры деталей 21 и 22 и крепежного элемента 19 последний удлиняется вследствие теплового расщирения. При этом через клиновое соединение 2 и спирали 26 и 27 теплопровода 25 тепло передается резьбовой стяжке 11. При достижении заданной температуры резьбовая стяжка 11 укорачивается и перемещает клинья 5 и 1, обеспечив герметичность деталей 21 и 22.

Разборка устройства осуществляется в следующем порядке.

Вращая посредством граней 14 резьбовую стяжку 11, клин 5 устанавливают в первоначальное положение. При этом между поверхностью 23 и клином 5 образовывается зазор. Клин I перемещают по клиново5

му соединению 2 до устранения вытяжки крепежного элемента 19. После этого отвинчивают гайку 20 и снимают устройство с крепежного элемента 19.

Таким образом, соединение крепежного элемента с резьбовой стяжкой посредством теплопровода, выполненного в виде связанных между собой пересекающихся спиралей, одна из которых навита на резьбовую стяжку, выполненную из материала с эффек0 том «температурной памяти, расширяет технологические возможности устройства, так как позволяет применять его в аппаратах, работающих при высокой температуре и давлении, например теплообменных, которые ис пытывают динамические нагрузки. Наличие измерителя вытяжки крепежного элемента расширяет технологические возможности устройства, так как позволяет применять его с крепежными элементами из различных материалов с обеспечением надежной

0 затяжки соединяемых деталей, а также в условиях ограниченного пространства вдоль крепежного элемента.

Жесткая связь между собой во взаимно перпендикулярных плоскостях клиньев нажимного рабочего органа и выполнение

5 одного из них в виде клина управляющего механизма расщиряет технологические возможности устройства, так как обеспечивает- ся надежная затяжка резьбового соединения с ограниченным пространством над крепежным элементом, а передача тепла от соединяемых деталей к резьбовой стяжке также позволяет использовать при воздействии на крепежный элемент высоких температур. Кроме того, в процессе эксплуатации устройства повышается безопасность обслуживающего персонала, так как надежность работы устройства, контроль усилия и величины затяжки крепежного элемента и автоматическая компенсация его теплового удлинения обеспечивают герметичность соединяемых деталей, например фланцев сосу0 дов высокого давления, работающих при высоких температурах и вибрации, что снижает вероятность выброса в окружающую среду вредных веществ при использовании устройства в химической, атомной или нефтеперерабатывающей промышленности.

0