Устройство для затяжки резьбовых соединений

 

Изобретение относится к устройствам для затяжки резьбовых соединений. Цель изобретения - повышение надежности и расширение эксплуатационных возможностей . При работе устройства на свободный конец крепежной шпильки фланцевого соединения 6 наворачивается тяга 3. На фланец устанавливается опорный подшипник 12, на крепежную гайку 10 надевается доворачивающая обойма 11. На фланец устанавливается опора 5 вместе с закрепленным на ней гидроцилиндром 1, поршнем 2 и стаканом 9. При этом выступы стакана 9 упираются в выступы обоймы 11. Для удобства монтажа устройства на выступах нанесены риски (О - откручивание и 3 - закручивание). После этого на тягу 3 наворачивается и затягивается монтажная гайка 4. В гидроцилиндр 1 подается под давлением рабочая жидкость. Возникающее усилие через тягу 3 передается на шпильку 7, которая вытягивается. Одновременно с этим стакан 9 своими выступами давит на выступы обоймы 11, которая , поворачиваясь вокруг своей оси, доворачивает крепежную гайку 10. 3 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л B 25 В 29/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4758560/28 (22) 13.11.89 (46) 07;05,92, Бюл. № 17 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного машиностроения (72) В.В,Ларионов, В,Д,Кузнецов, Ю.А,Ермилов, А.И.Арламенков, Ю.В.Данченков, С.В,Кургузов, B,Ä,Ïðîäàí, Е.З,Мазур и

B,Ï.ÃëåáoB (53) 621.883 (088.8) (56) Патент США ¹ 3158052, кл. 81 — 54, 1964, Авторское свидетельство СССР

¹ 1452674, кл. В 25 В 29/02, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАТЯЖКИ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ (57) Изобретение относится к устройствам для затяжки резьбовых соединений. Цель изобретения — повышение надежности и . расширение эксплуатационных возможно„„. Д „„.1731б22 А1 стей. При работе устройства на свободный конец крепежной шпильки фланцевого соединения 6 наворачивается тяга 3. На фланец устанавливается опорный подшипник 12, на крепежную гайку 10 надевается доворачивающая обойма 11. На фланец устанавливается опора 5 вместе с закрепленным на ней гидроцилиндром 1, поршнем 2 и стаканом 9.

При этом выступы стакана 9 упираются в выступы обоймы 11, Для удобства монтажа устройства на выступах нанесены риски ("0" — откручивание и "3" — закручивание). После этого на тягу 3 наворачивается и затягивается монтажная гайка 4. В гидроцилиндр 1 подается под давлением рабочая жидкость.

Возникающее усилие через тягу 3 передается на шпильку 7, которая вытягивается. Одновременно с этим стакан 9 своими выступами давит на выступы обоймы 11, которая, поворачиваясь вокруг своей оси, доворачивает крепежную гайку 10. 3 ил, 1731622

Изобретение относится к устройствам для затяжки разъемных резьбовых соединений, в частности разъемов сосудов, работающих под давлением, используемых в энергетике, химической, нефтяной, газовой и других отраслях промышленности, Известно устройство для затяжки гаек на разъеме сосуда давления, содержащее гидроцилиндр с размещенным в нем поршнем, опирающийся днищем на опорный стакан, и обойму для доворачивания крепежной гайки, связанную с шестерней, установленной на внешней цилиндрической поверхности опорного стакана.

Известно устройство для затяжки резьбовых соединений, содержащее силовой орган, состоящий иэ гидроцилиндра и поршня, натяжной элемент в виде тяги, один конец которого предназначен для наворачивания на выступающий конец элемента, резьбового соединения, а другой связан с силовым органом, нажимной элемент в виде стакана, обойму для доворачивания гайки резьбового соединения, установленный между торцом обоймы и наружной поверхностью собираемого изделия, опорный подшипник и фиксатор углового перемещения стакана.

В этом устройстве силовой орган жестко связан с опорным стаканом, который своими выступами установлен в пазы обоймы, служащей для доворачивания гайки.

Недостатком данного устройства является то, что все усилие вытяжки, прикладываемое к шпильке фланцевого разъема (порядка нескольких десятков тонн), воспринимается выступами и пазами опорного стакана и обоймы соответственно, что снижает надежность устройства.

Кроме того, недостатком данного устройства является установка фиксатора углового перемещения непосредственно на фланец собираемого изделия, что приводит к необходимости иметь для каждого типоразмера фланцевого разъемного соединения свою строго "определенную конструкцию фиксатора, что ограничивает эксплуатационные возможности.

Целью изобретения является повышение надежности и расширение эксплуатационных возможностей устройства.

Для достижения этой цели устройство для затяжки резьбовых соединений, содержащее силовой орган, состоящий из гидроцилиндра и поршня, натяжной элемент в виде тяги, нажимной элемент в виде стакана, обойму для доворачивания гайки резьбового соединения, опорный подшипник и фиксатор углового перемещения, снабжено опорой в виде цилиндра, торцом, соединенным с силовым органом, стакан выполнен

55 ступенчатым по длине, ступень меньшего диаметра которого установлена между поршнем и гидроцилиндром с возможностью перемещения относительно них, на торце ступени большего диаметра и обращенном к нему торце. обоймы выполнены криволинейные профильные выступы, yron a наклона обращенных друг к другу профильных поверхностей к торцу обоймы выбран из условия 14 < Q < 65, а на цилиндрической части ступени большего диаметра выполнен продольный паз для размещения фиксатора углового перемещения, жестко связанного с опорой.

На фиг, 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — узел сопряжения стакана и обоймы, сечение; на фиг, 3— криволинейная профильная поверхность обоймы и стакана, общий вид.

Устройство для затяжки резьбовых соединений содержит гидроцилиндр 1 с размещенным в нем поршнем 2, натяжной элемент, выполненный в виде тяги 3 и монтажной гайки 4, Гидроцилиндр 1 жестко связан с торцом опоры 5, которая устанавливается на собираемое изделие, например фланцевое соединение сосуда 6, В цилиндрической стенке опоры 5 выполнено сквозное отверстие (смотровое окно), . служащее для наблюдения за правильностью монтажа устройства. Тяга 3 одним концом навернута на элемент резьбового соединения, например шпильку 7, фланцевого соединения, а другим концом с помощью шайбы 8 и монтажной гайки 4 жестко связана с поршнем 2. В кольцевой зазор между гидроцилиндром 1 и поршнем 2 по скользящей посадке вставлен стакан 9, выполненный ступенчатым по длине, Для доворачивания крепежной гайки 10 фланцевого соединения на нее надета обойма 11, под опорный торец которой для уменьшения трения скольжения меж у фланцем и обоймой 11 устанавливается опорный подшипник 12. Для предотвращения проворачивания стакана 9 предусмотрен фиксатор 13 углового перемещения, одним концом жестко заделанный в опору

5, а другим вставленный в продольный паз, выполненный в цилиндрической части ступени большего диаметра стакана 9. Для уплотнения зазоров между гидроцилиндром 1, поршнем 2 и стаканом 9 установлены уплотнительные кольца 14, Подача рабочей жидкости в гидроцилиндр 1 осуществляется по каналу 15, Для передачи доворачивающего усилия на обращенных друг к другу торцах обоймы

11 и стакана 9 из отовлены криволинейные

1731622 профильные выступы равных шагов и кривизны. При этом угол наклона профильнойповерхности выступов к торцу обоймы 11 и стакана 9 должен лежать в пределах 14 <

< a < 650. При угле а< 14 теоретически невозможно осуществить доворачивание крепежной гайки. При a > 65 существенно увеличиваются габариты обоймы, стакана и соответственно тяги и опоры по высоте, что . нежелательно, При этом оптимальными следует признать значения угла наклона профильной поверхности а= 30-600, На наружной поверхности профильного выступа стакана 9 от его вершины проведена продольная разметочная риска, А на наружной поверхности профильного выступа обоймы

11 нанесены две продольные риски, помеченные буквами "3" и "О" (" Закручивание" и

"Откручивание" ), служащие для удобства монтажа и обслуживания устройства, Монтаж устройства на обслуживаемом изделии производится следующим образом, Предварительно гидроцилииндр 1 с вставленным в него поршнем 2 и стаканом

9 соединяется болтами с опорой 5. Фиксатор 13 углового перемещения одним концом свободно вставляется в продольный паз 16 в стенке стакана 9, а другим жестко фиксируется в опоре 5, На торец фланца собираемого изделия 6 устанавливается опорный подшипник 12, на него, обхватывая крепежную гайку 10, устанавливается обойма 11.

На крепежную шпильку 7 наворачивается тяга 3. Опора 5 в сборе с силовым органом опускается на фланец 6, при этом свободный конец тяги 3 должен пройти сквозь внутреннее отверстие в поршне 2. Через смотровое окно 17, выполненное в опоре 5, следят за тем, чтобы продольная разметочная риска, нанесенная на выступе стакана

9, совместилась с одной из двух рисок, нанесенных на выступе обоймы 11 в зависимости от выполняемой операции ("3"— закручивание либо "О" — откручивание), Перед началом работы стакан 9 должен находиться в крайнем верхнем положении.

После этого на конец тяги 3 надевается шайба 8 и затягивается монтажная гайка 4, Устройство при затяжке гаек работает следующим образом, По каналу }5 в гидроцилиндр 1 подается под давлением рабочая жидкость. Возникающее при этом усилие через поршень 2 передается на тягу 3, которая вытягивает шпильку 7. Одновременно с этим реактивная осевая сила, действующая в противоположном направлении на гидроцилиндр 1 и стакан 9, с одной стороны прижимает опору

5 к флан цу 6 собираемого изделия и с другой стороны заставляет стакан 9 своими выступами давить на выступы обоймы 11. Наклонная криволинейная профильная

5 поверхность выступов способствует возникновению касательной составляющей осевой силы, Создаваемый при этом крутящий момент доворачивает обойму 9 вместе с крепежной гайкой 10. Осевое перемещение

10 стакана 9 и вращательное движение обоймы

11 происходит до тех пор, пока не будет затянута крепежная гайка 10 или пока стакан, полностью выбрав свой ход, не "сядет" на обойму 11, т.е, выступы стакана 9 войдут

15 во впадины обоймы 11, После затяжки резьбового соединения производят демонтаж устройства в следующей последовательности: стравливают давление рабочей жидкости, откручивают монтажную гайку 4, 20 снимают опору 5 вместе с гидроцилиндром

1, поршнем 2 и стаканом 9. Затем откручивают тягу 3 и снимают обойму.11 и опорный подшипник 12, Стакан 9 устанавливают в исходное положение.

25 При использовании устройства для отворачивания крепежных гаек10следуеттакже смонтировать его на обслуживаемом изделии, совместив разметочную риску на выступе стакана 9 с риской "О" (откручива30 ние", нанесенной на выступе обоймы 11 (фиг. 3), Закачивая рабочую жидкость в гидроцилиндр 1, создают такое давление, при котором происходит отворачивание крепежной гайки 10, при этом стакан 9 опуска35 ется вниз, и выбрав свой ход, упирается в обойму 11, Формула изобретения

Устройство для затяжки резьбовых сое40 динений, содержащее силовой орган, состоящий из гидроцилиндра и поршня, натяжной элемент в виде тяги, один конец которой предназначен для наворачивания на выступающий конец элемента резьбово45 ro соединения, а другой связан с силовым органом, нажимной элемент в виде стакана, обойму для доворачивания гайки резьбово,го соединения, установленный между торцом обоймы и наружной поверхностью

50 собираемого изделия, опорный подшипник и фиксатор углового перемещения стакана, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения эксплуатационных возможностей, оно снабже55 но опорой в виде цилиндра, торцом соединенного с силовым органом, стакан выполнен ступенчатым по длине, ступень меньшего диаметра которого установлена между поршнем и гидроцилиндром с возможностью перемещения относительно

1731622

А-А

Составитель В. Кузнецов

Техред М.Моргентал Корректор О. Кундрик

Редактор А, Мотыль

Заказ 1547 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж-35. Рэушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 них, на торце ступени большого диаметра и обращенном к нему торце обоймы выполнены криволинейные профильные выступы, угол а наклона обращенных одна к другой профильных поверхностей к торцу обоймы выбран из условий 14 < й< 65, а на цилиндрической поверхности ступени большего диаметра выполнен продольный паз для размещения фиксатора углового перемеще5 ния, жестко связанного с опорой.