Гидравлическая установка для образования растягивающих усилий Советский патент 1987 года по МПК B25B29/02 

Изобретение касается гидравлической установки для образования растягивающих усилий, например, для предварительного растяжения болтов корпусов ядерных реакторов, турбинных корпусов и корпусов насосов, для предварительного натяжения канатов или других деталей машин.

Известна гидравлическая установка для образования растягивающих усилий, преимущественно для предварительного растяжения болтов, содержащая сменную опору 16 с внутренней полостью под главную гайку 14, вспомогательную гайку 12, взаимодействующую с резьбовым концом болта 19 или шпильки затягиваемого резьбового соединения, гидравлическое устройство, кинематически связанное со сменной опорой 16 и вспомогательной гайкой 12, привод- 13 для вращения вспомогательной гайки 12 и привод 17 для вращения главной гайки 14 (Авторское свидетельство СССР № 537801, кл. В 25 В 29/02, 1975),

Гидравлическое устройство выполнено в виде набора плоских кольцевых упругих камер, размещенных стопкой между сменной опорой 16 и вспомогательной гайкой 12 и имеющих щтуцера для подсоединенных к источнику давления.

Недостаток гидравлической установки заключается в том, что требуются значительные затраты времени на его установку и демонтаж с затягиваемого резьбового соединения, так как в процессе его установки на затягиваемое резьбовое соединение гидравлическое устройство устанавливается поэлементно, а при его демонтаже сброс давления из упругих камер происходит под усилием предварительно растянутого стержня болта и под действием напряжений, возникших в каждой камере.

Цель изобретения - повышение эффективности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в гидравлической установке для образования растягивающих усилий, преимущественно для предварительного растяжения болтов, содержащей сменную опору 16 с внутренней полостью под главную гайку 14, вспомогательную гайку 12,установленную на резьбовом конце болта 19 или шпильки затягиваемого резьбового соединения,гидравлическое устройство, кинематически связанное со сменной опорой 16 и вспомогательной гайкой 12, привода 17 и 13 для вращения соответственно гаек 14 и 12, гидравлическое устройство выполнено в виде системы силовых мембран 2 с охвать вающими их по торцам верхними и нижними опорными дисками 18, 5 и 4, связанными с источником давления и уложенными стопкой в корпусе 1, установленного на сменной опоре 16 с возможностью осевого перемещения, крайний нижний опорный диск 4 обращен в сторону сменной опоры 16 и периодически взаимодействует торцом непосредственно с

корпусом 1 или через стержень 15, установленные с возможностью осевого переме- в корпусе 1 параллельно его оси, с торцом сменной опоры 16, крайний верхНИИ опорный диск 18 жестко связан с корпусом 1, верхние опорные диски 5 имеют по периметру буртик, которым они соприкасаются с противоположным ему торцом соседнего верхнего опорного диска 18 или 5,

,. нижние опорные диски 4 взаимодействуют друг с другом через пальцы 6, установленные с возможностью осевого пере.мещения в верхних опорных дисках 5, а между торцами каждого верхнего опорного диска 5 и нижнего опорного диска 4 следующей силовой

5 мембраны 2 имеется зазор, равный предельному ходу силовой мембраны 2, кроме того, она снабжена по меньшей мере одной возвратной мембраной 3 с охватывающими ее по торцам верхним и нижним опорными дисками 8 и 7, которая размещена

0 в корпусе 1 так, что ее верхний диск 8 соприкасается одним торцом с торцом нижнего опорного диска 4, силовой мембраны 2, другим - со стержнями 15, свободно проходящими через нижний опорный диск 7,

5 а между верхними и нижними опорными дисками 8 и 7 имеется зазор, равный предельному ходу силовой мембраны 2.

На фиг. 1 изображена гидравлическая установка в состоянии покоя, подготовленная для растяжения стержня болта или

0 шпильки, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, в нулевом положении, установка подготовлена для растяжения; на фиг. 3 - то же, в положении предварительного натяжения стержня болта или шпильки; на фиг. 4 - двухслойная мембрана, продольный разрез.

5 Гидравлическая установка для образования растягивающих усилий содержит сменную опору 16 с внутренней полостью под главную гайку 14, вспомогательную гайку 12, взаимодействующую с резьбовым концом болта 19 или шпильки затягиваемого резьбового соединения, привод 13 для вращения вспомогательной гайки 12, привод 17 для вращения главной гайки 14 и гидравлическое устройство. Гидравлическое устройство выполнено в виде системы силовых

5 мембран 2, которые охватываются по торцам верхними опорными дисками 18 и 5 и нижними опорными дисками 4 и связаны с источником давления. Силовые мембраны 2 с опорными дисками 5 и 4 уложены стопкой в корпусе 1, который установлен на

0 сменной опоре 16 с возможностью осевого перемещения на величину X. Корпус 1 жестко связан с диском 18. Нижний опорный диск 4 обращен в сторону сменной опоры 16. В корпусе 1 параллельно его оси размещены стержни 15 с возможностью осе5 вого перемещения. Верхние опорные диски 5 одной силовой мембраны 2 имеют по периметру буртик, которым они соприкасаются с противоположным ему торцом сосед0

него опорного диска 18 или 5 следующей силовой мембраны 2. В верхних опорных дисках 5 параллельно их оси по окружности установлены с возможностью осевого перемещения пальцы 6, взаимодействующие с торцами нижних опорных дисков 4. Между торцами каждого верхнего опорного диска 5 одной силовой мембраны 2 и нижнего опорного диска 4 следующей силовой мембраны 2 имеется зазор, равный предельному ходу силовой мембраны 2. В корпусе

1размещена возвратная мембрана 3 с охватывающими ее по торцам верхним 8 и нижним 7 опорными дисками. Возвратная мембрана 3 соединена с источником давления. Верхний диск 8 возвратной мембраны 3 соприкасается одним торцом с торцом крайнего нижнего опорного диска 4, а другим со стержнями 15, свободно проходящими через нижний опорный диск 7. Между верхним 8 и нижним 7 опорными дисками возвратной мембраны 3 имеется зазор X, равный предельному ходу силовой мембраны 2.

В случае использования гидравлической установки без возвратной мембраны 3 нижний опорный диск 4 силовой мембраны

2взаимодействует со стержнями 15.

Приводы 13 и 17 для вращения соответственно вспомогательной гайки 12 и главной гайки 14, выполнены в виде зубчатых редукторов с приводом, последней ступенью которых служат соответственно вспомогательная гайка 12 и главная гайка 14, имеющие для этой цели зубчатые венцы. Силовые мембраны 2 связаны с источником давления через подвод 10 распределительного щита 9, а возвратная мембрана - через подвод 11.

На фиг. 4 изображена двухслойная силовая мембрана в сечении. Каждая из .мембран состоит из двух одинаковых щтампо- вок, сваренных по окружности. Для создания давления внешней .ме.мбраны 21 служит приваренный патрубок 23 внешней мембраны 21, для создания давления внутренней мембраны 22 служит приваренный патрубок 24 внутренней мембраны 22. Давление в пространстве внутренней мембраны 22 всегда двукратно давлению в пространстве внешней мембраны 21. При подаче давления дисковая часть силовой мембраны 2 растягивается в направлении стрелок.

Гидравлическая установка для образования растягивающих усилий работает следующим образом.

В исходном положении изображенном на фиг. 1, возвратная мембрана 3 растянута на величину X, силовые мембраны 2 сжаты на эту же величину X.

Установку надевают на стержень болта 19 или шпильки затягиваемого резьбового соединения, на которое предварительно навернута главная гайка 14. На удлиненный конец болта 19 при помощи привода 13 для вращения вспомогательной гайки 12 навинчивают вспомогательную гайку 12. Подвод И возвратной мембраны 3 подключается на слив, а подвод 10 силовых мембран 2 через распределительный щит 9 подключается

к источнику давления. В результате этого силовые мембраны 2 начинают растягиваться и начинают воздействовать на нижние опорные диски 4 и верхние опорные диски 18 и 5. Усилие Р от одних ниж0 них опорных дисков 4 передается на другие через пальцы 6 и далее через стержни 15 на сменную опору 16, установленную на закрепляемом фланце 20, а суммарное усилие Р - от верхних опорных дисков 5 и 18 на корпус 1, который начинает перемещаться в вертикальном направлении относительно сменной опоры 16 и увлекает за собой вспомогательную гайку 12, которая, в свою очередь, передает растягивающее усилие на стержень болта 19 или щпильки

0 затягиваемого резьбового соединения. Под действием суммарного усилия Р стержень болта 19 удлиняется, его .макси.мальная величина равна Л . При этом одновременно сжимается на ту же величину возвратная ме.мбрана 3. Находящаяся в ней на5 норная среда через подвод II выдавливается на слив. После этого приводом 17 вращения главной гайки 14 производят завинчивание последней до ее упора во фланец 20. Затем подвод 10 силовых мембран

2 через распределительный щит 9 подключается на слив, а подвод 11 возвратной мембраны 3 подключается к источнику давления. При этом возвратная мембрана 3 растягивается на величину X, одновременно на эту же величину X сжи.маются силовые мембраны 2. Под действием усилия, сжимающего силовые мембраны 2, находящаяся в них напорная среда выдавливается на слив.

После этой операции установка находится опять в исходном положении. Этот цикл может быть повторен несколько раз с тем,

0 чтобы увеличить степень растяжения стержня болта 19 или шпильки. Это имеет особое значение в некоторых специальных случаях, например при применении прокладок из материалов, при требовании предварительного сжатия прокладки, при примене5 НИИ упругих болтов и т. п.

На фиг. 1 схематически изображена гидравлическая установка в ну,тевом положении, подготовленная для растяжения. Силовые мембраны 2 соединены с помопхью нижних опорных дисков 4, пальцев 6, верхних опор0

ных дисков о и 18 и корпуса 1 так, что

возникает параллельное соединение силовых мембран 2, окончательным результатом которого является равнодействующая сила Р, равная сумме сил отдельных силовых мем- бран 2. Силовые мембраны сжаты, возвратная мембрана растянута.

На фиг. 3 схематически изображена гидравлическая установка в положении предварительного натяжения стержня бо,тта или

шпильки. Силовые мембраны 2 находятся под давлением и раетянуты на величину Л. Возвратная мембрана 3 ежата на величину Л . На величину X также сдвинут корпус 1 и через вепомогательную гайку 12 растянут на величину X стержень болта 19 или нишльки затягиваемого резьбового соединения.

77

(риг.

Фиг.д

Редактор Л. Пчелинская Заказ 2169/17

Составитель Ю. Сергеев

Техред И. ВересКорректор М. Пожо

Тираж 954Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4