ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ГАЙКА

Полезная модель относится к гидравлическим устройствам и может применяться в отраслях машиностроения, для сборки и разборки резьбовых соединений, в частности для затяжки и снятия нагрузки с крепежа в уплотнительных устройствах реакторных установок атомных электростанций.
5
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является устройство для затяжки и снятия нагрузки со шпилек с использованием гидравлической гайки, содержащей корпус, основание с встроенным в них гидравлическим нагрузочным устройством и стопорную втулку. По внутреннему периметру гидравлической гайки располагается резьба, сопрягаемая с резьбой шпильки, а по внешнему периметру располагается резьба, сопрягаемая с резьбой стопорной втулки (Патент ЕПВ №0397653, 1994 г., MПKB25B 29/02) - принято за прототип.
Недостатком вышеуказанного устройства является применимость его только для резьбовых соединений, работающих при невысоких температурах, т.к. гидравлической средой является масло, а уплотнительные прокладки выполнены из нетермостойкого материала.
Задача полезной модели - расширение температурного диапазона условий эксплуатации.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является то, что она позволяет применять гидравлическую гайку в условиях повышенных температур и в условиях ограничения по свободному пространству над крепежом, например над шпильками.
Технический результат достигается тем, что гидравлическая гайка состоит из корпуса, в котором выполнено центральное резьбовое отверстие и отверстие для подвода среды под давлением в межпрокладочную полость,
основания, уплотнительных элементов в виде прокладок, стопорной втулки, которая соединена с основанием посредством резьбы. Согласно предлагаемой полезной модели корпус оборудован кольцевым поршнем, который состоит из кольцевого стакана и запорной втулки Т-образной формы, а между стаканом и втулкой установлены уплотнительные элементы. Предлагается в верхней части корпуса выполнить шлицы для возможности установки накидного ключа.
Также предлагается уплотнительные элементы, в виде прокладок, выполнить из термостойкого материала, например терморасширенного графита.
Сущность предлагаемого устройства поясняется чертежами, где на фиг.1 приведено изображение гидравлической гайки в разрезе, а на фиг.2 приведено изображение гидравлической гайки в изометрии.
Гидравлическая гайка состоит из корпуса 1, основания 2, уплотнительных элементов, в виде прокладок 3, 4, стопорной втулки 5, соединенной с основанием 2 посредством резьбы 6. В корпусе 1 выполнено центральное резьбовое отверстие 7, посредством которого корпус соединяется со шпилькой 8, и отверстие 9 для подвода среды под давлением в межпрокладочную полость 10 через штуцер 11. На корпусе 1 установлена пробка 12 для удаления воздуха. Корпус 1 оборудован кольцевым поршнем, который состоит из кольцевого стакана 13 и запорной втулки 14, имеющею Т-образную форму. Между кольцевым стаканом 13 и запорной втулкой 14 установлены уплотнительные прокладки 3, 4. Корпус 1 соединен с основанием 2 с помощью профильного кольца 15, установленного в кольцевые проточки 16, 17, выполненные соответственно в нижней части корпуса 1 и верхней части основания 2, что не препятствует вращательному перемещению корпуса 1 относительно основания 2.
В верхней части корпуса 1 выполнены шлицы 18 для возможности установки накидного ключа (на чертеже не показан).
Предлагаемое устройство работает следующим образом:
В корпус 1 вставляется кольцевой поршень, состоящий из кольцевого стакана 13, на который устанавливаются уплотнительные элементы в виде прокладок 3 и 4, затем сверху устанавливается и запорная втулка 14 Т-образной формы. Прокладки 3 и 4 выполнены из термостойкого
материала, например терморасширенного графита, который позволяет работать гидравлической гайки в условиях повышенных температур, например до 550°С. Затем основание 2 соединяется с корпусом 1 посредством профильного кольца 15, которые вставляется в соответствующие кольцевые проточки 16, 17, выполненные в нижней части корпуса 1 и верхней части основания 2. На основание 2 навинчивается стопорная втулка 5, причем между корпусом 1 и стопорной втулкой 5 оставляется зазор (на чертеже не показан). Для подачи среды в межпрокладочную полость 10 через отверстие 9 корпус 1 снабжают штуцером 11, уплотненным относительно корпуса 1 с помощью с помощь уплотнительного соединения конус по конусу. В качестве среды применяют, например дистиллированную воду, которая при нагревании испаряется не оставляя шлаков, что сохраняет в работоспособном состоянии гидравлическую составляющую гидравлической гайки после ее работы при высоких температурах, в отличие от гидравлической гайки работающей на масле, которое при высокой температуре выкипает с образованием шлаков.
Собранная гидравлическая гайка наворачивается на затягиваемый крепежной элемент, например шпильку 8, примененную для уплотнения уплотнительных устройств реакторной установки. После этого через штуцер 11 подается среда под давлением, при этом первоначально пробка 12 открывается для удаления воздуха из межпрокладочной полости 10 в корпусе 1. После появления воды из отверстия, закрываемого пробкой 12, последняя затягивается. Затем производится дальнейшее повышение давления среды в межпрокладочной полости 10, например до 200 МПа. При повышении давления происходит выдавливание кольцевого поршня из корпуса 1 с упиранием его в верхний торец основания 2, которое устанавливается на
верхний фланец 19, например, уплотнительных устройств реакторной установки. При этом корпус 1 перемещается в обратную сторону относительно кольцевого поршня и через резьбовое соединение 7 вытягивает шпильку 8. При достижении необходимого давления, например 200 МПа, происходит заданная вытяжка и соответственно нагружение шпильки 8. Затем стопорная втулка 5 накручивается на основание 2 до упора верхнего торца стопорной втулки 5 в нижней торец корпуса 1. Далее сбрасывается давление среды в межпрокладочной полости 10. При этом шпилька остается затянутой до заданной величины, так как корпус не может вернуться в исходное состояние до подачи давления в межпрокладочную полость 10. Для снятия нагрузки со шпильки 8 подается повторно давление в межпрокладочную полость 10, например 200 МПа, стопорная гайка 5 скручивается относительно основания 2 вниз. Затем происходит сброс давления, корпус 1 опускается вниз и шпилька разгружается.
В случае отказа в работе гидравлической системы шпилька может быть разгружена за счет приложения момента через накидной ключ (на чертеже не показан), который устанавливают в шлицы 18 корпуса 1.
Таким образом, предлагаемая гидравлическая гайка может быть использована в условиях повышенных температур и в условиях ограничения по свободному пространству над крепежом, например над шпильками, в уплотнительных устройствах реакторной установки.