УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАТЯЖКИ ТЯЖЕЛОНАГРУЖЕННЫХ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Полезная модель относится к резьбовым соединениям, в частности, к устройствам для затяжки резьбовых соединений с приложением растягивающей нагрузки на крепежную деталь и может найти применение в машиностроении при соединении крышки атомного реактора с его корпусом с использованием резьбовых шпилек.
Известно устройство для затяжки тяжелонагруженных резьбовых соединений большого диаметра, включающее гидравлический домкрат, в виде гидравлической камеры с сильфоном между ее неподвижным корпусом и подвижной крышкой, при этом устройство снабжено размещаемой на верхней стягиваемой детали опорной гильзой, соединенной с неподвижным корпусом гидравлической камеры через нижнюю плиту, а для передачи растягивающей нагрузки на закрепленную в теле нижней стягиваемой детали шпильку с навернутой на нее гайкой - резьбовой муфтой, навернутой на шпильку и соединенной с подвижной крышкой гидравлической камеры через тянущий болт, траверсу, стяжные шпильки и верхнюю плиту, причем опорная гильза снабжена поперечной прорезью напротив глухих отверстий, выполненных в гайке, для размещения штыря поворотного ключа.
(RU 2137951, F16B 31/02, опубликовано 20.09.1999)
Недостатком известного устройства является невозможность контроля усилия затяжки.
Задачей и техническим результатом полезной модели является повышение качества затяжки и сборки тяжелонагруженных резьбовых соединений.
Технический результат достигается тем, что устройство для затяжки тяжелонагруженных резьбовых соединений включает размещенную на верхней стягиваемой детали опорную гильзу, которая соединена с корпусом гидравлического домкрата и снабжена горизонтальной прорезью для ввода ключа поворота гайки, а также тягу, соединяющую шпильку затягиваемого резьбового соединения с подвижной частью домкрата, отличающееся тем, что гидравлический домкрат снабжен поршнем и каналами подачи жидкости в полости над и под поршнем, при этом верхняя часть поршня упирается в упорную гайку, закрепленную в верхней части тяги, выполненной полой, которая размещена внутри опорной гильзы и соединена в нижней части с полой шпилькой, гайка резьбового соединения размещена на опорной втулке, установленной на верхней стягиваемой детали, и соединена подвижным шлицевым соединением с головкой ключа поворота, выполненной в виде полого цилиндра, размещенного между опорной гильзой и тягой и снабженного отверстиями напротив горизонтальной прорези опорной гильзы, а в полости тяги размещен стержень индикатора, в верхней части соединенный с индикатором часового типа, а в нижней части упирающийся в стержень настройки индикатора, размещенный внутри полой шпильки.
Технический результат также достигается тем, что между верхней частью поршня и упорной гайкой дополнительно размещены две сферические шайбы, одна из которых выполнена в виде сферической шайбы с углублением; соединение полой тяги со шпилькой выполнено резьбовым при размещении верхней части полой шпильки в отверстии, выполненным в нижней части полой тяги; между гайкой и упорной втулкой дополнительно размещены две сферические шайбы, одна из которых выполнена в виде сферической шайбы с углублением; шлицевое соединение гайки и головки ключа поворота включает пазы на внешней поверхности гайки и соответствующие выступы на внутренней поверхности головки ключа поворота; головка ключа поворота в верхнее части дополнительно снабжена кольцом, фиксирующим положение головки относительно тяги; стержень индикатора снабжен нажимной пружиной и размещен в подпружиненной обойме индикатора; стержень настройки индикатора соединен с регулировочным винтом, размещенным в нижней части шпильки.
Выполнение устройством своих функций может быть проиллюстрирована примером с использованием рис. 1, где:
1 - полая шпилька;
2 - гайка;
3 - головка ключа поворота;
4 - полая тяга;
5 - нажимная пружина;
6 - обойма индикатора;
7 - стержень индикатора;
8 - индикатор часового типа;
9 - прижимная пружина;
10 - упорная гайка;
11, 12, 19, 20 - шайба;
13, 14 - канал подачи жидкости;
15 - поршень гидравлического домкрата;
16 - прорезь ввода штыря ключа поворота;
17 - опорная гильза;
18 - стержень настройки индикатора;
21 - опорная втулка гайки;
22 - верхняя стягиваемая деталь - крышка;
23 - уплотняющая прокладка;
24 - уплотнение;
25 - регулировочный винт;
26 - нижняя стягиваемая деталь - корпус.
Сборку устройства для затяжки тяжелонагруженного резьбового соединения - шпильки 1, закрепленной в нижней стягиваемой детали 26 (корпус реактора), гайки 2 и опорной втулки 21 гайки, размещенной на верхней стягиваемой детали 22 (крышка реактора), ведут следующим образом.
В шпильке 1, выполненной полой, размещают стержень настройки 18 индикатора, который регулировочным винтом 25, размещенным в нижней части шпильки 1, устанавливают в требуемое положение. После этого шпильку завинчивают в тело нижней стягиваемой детали 26, которая через систему уплотнения 23, 24 совмещена с верхней стягиваемой деталью 22. Затем на шпильку 1 надевают опорную втулку 21 гайки, которую устанавливают на верхней стягиваемой детали, и навинчивают до упора гайку 2. Гайка 2 снабжена на внешней поверхности вертикальными пазами для шлицевого соединения с соответствующими выступами головки ключа поворота 3. Дополнительно между гайкой 2 и опорной втулкой 21 можно разместить центрирующие сферические шайбы 19, 20, одну из которых 20 (нижняя) выполняют в виде сферической шайбы с углублением.
Затем устанавливают полый цилиндр головки ключа поворота 3, который снабжен в верхней части отверстиями для ввода штыря ключа поворота, а в нижней части, на внутренней поверхности - вертикальными выступами для шлицевого соединения с гайкой 2. При установке головки ключа поворота 3 его выступы размещают в соответствующих пазах гайки 2 с формированием подвижного шлицевого соединения.
После этого на шпильку 1 навинчивают полую тягу 4. При этом в полости тяги 4, заранее размещают подпружиненную нажимной пружиной 5 обойму 6 индикатора, в которой размещен стержень 7 индикатора. Соединение шпильки 1 и полой тяги 4 выполнено резьбовым при размещении верхней части полой шпильки 1 в отверстии, выполненным в нижней части полой тяги 4. Далее дополнительно в верхнее части головки ключа поворота 3 устанавливают кольцо (не обозначено), фиксирующее положение головки относительно тяги.
После этого на верхней стягиваемой детали 22 устанавливают опорную гильзу 17, которая снабжена горизонтальной прорезью для ввода ключа поворота (штыря ключа поворота) гайки, при этом горизонтальную прорезь совмещают с отверстиями в верхней части головки ключа поворота 3.
Далее на опорную гильзу 17 устанавливают гидравлический домкрат, который снабжен полым корпусом с поршнем 14, выполненным со сквозным центральным отверстием, причем в корпусе выполнены каналы 13, 14 подачи жидкости в полости над и под поршнем. При этом полую тягу 4 пропускают через сквозное центральное отверстие поршня 14 домкрата. На выступающую верхнюю часть поршня укладывают две центрирующие сферические шайбы 11, 12, одна из которых 11 выполнена в виде сферической шайбы с углублением, и до упора навинчивают на полую тягу 4 упорную гайку 10.
После того, как стержень индикатора соединяют с индикатором 8 часового типа, а каналы подачи жидкости - с соответствующими магистралями компрессора, устройство по полезной модели готово к работе.
При подаче в нижний канал 14 жидкости высокого давления происходит подъем полой тяги 4 и удлинение шпильки 1. Поворотом гайки 2 с помощью поворота головки ключа поворота 3 с использование штыря ключа поворота, размещаемого в отверстиях головки, осуществляют затяжку резьбового соединения.
При удлинении шпильки 1 стержень настройки 18 индикатора остается неподвижным и индикатор 8, прижимаемый к шпильке 1 нажимной пружиной 5 через обойму 6 фиксирует разницу в удлинении шпильки 1 и стержня 18. Удлинение стержня 18 всегда имеет нулевое значение, так как на него не воздействует вытягивающая нагрузка.
После сброса давления в гидравлическом домкрате и перемещения поршня в исходное положение подачей жидкости под давлением по каналу 13, шпилька 1 сжимается и создает усилие затяжки резьбового соединения.
По величине удлинения шпильки 1, определяемого по показаниям индикатора 8, осуществляют контроль величины усилия затяжки резьбового соединения, что обеспечивает требуемое усилие затяжки и повышение качества затяжки и сборки тяжелонагруженных резьбовых соединений.