УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫТЯЖКИ ШПИЛЕК

Предлагаемое решение относится к машиностроению, а именно к устройствам для сборки и разборки резьбовых соединений в виде шпилек с гайками для крепления крышек сосудов высокого давления преимущественно ядерных реакторов.
Известны устройства для групповой затяжки резьбовых соединений с использованием гидравлического исполнительного механизма, устанавливаемого на опоре фланцевого соединения с резьбовой тягой и механизмом взаимодействия с крепежной гайкой, например по патенту РФ №1391871, В25В 29/02, авт. св. СССР №967796, В25В 29/02.
Известные устройства предполагают наличие достаточного пространства между крепежными шпильками. Однако имеются фланцевые соединения с малым шагом расположения шпилек по периметру, и крупногабаритные гайковерты непригодны для работы с ними.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство по авт. св. СССР №1600946, В25В 29/02, включающее опорный стакан с установленным на его торце силовым гидроцидиндром с поршнем, жестко связанную с ним резьбовую тягу, обойму для довертывания гайки и дополнительный гидроцидиндр с поршнем, при этом между основным силовым гидроцилиндром и дополнительным установлены обратный и предохранительный клапаны, а на другом торце опорного стакана установлен фиксатор его углового смещения.
Недостаток известного устройства заключается в том, что установка и снятие его происходит не одновременно на весь фланец, а по одному силовому цилиндру на каждую шпильку, что непроизводительно.
Заявитель ставит задачу создания удобного в эксплуатации компактного устройства для одновременной вытяжки группы шпилек, в том числе, находящихся в труднодоступных местах.
Технический результат заключается в создании достаточных усилий для одновременной вытяжки группы шпилек при компактности устройства.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для вытяжки шпилек фланцевых соединений, содержащем опорный механизм с установленным на нем гидравлическим силовым механизмом, взаимодействующим с резьбовыми тягами, установленными на шпильках, и механизм довертывания гаек, согласно предлагаемому решению, опорный механизм выполнен в виде натяжного и опорного колец, силовой механизм выполнен в виде многоступенчатых гидроцилиндров, в количестве не менее двух в каждой ступени, расположенных по периметру опорного кольца, при этом поршни гидроцилиндров имеют отверстия под резьбовые тяги и торцами упираются один в другой, а опорное кольцо выполнено с пазами по торцам для установки ключей для довертывания гаек.
Многоступенчатость гидроцилиндров, расположенных по периметру опорного кольца, со сквозным проходом резьбовых тяг через поршни позволит обеспечивать равномерную нагружающую способность устройства и развивать необходимое усилие для одновременной вытяжки группы шпилек. Уменьшая или увеличивая количество силовых гидроцилиндров можно регулировать величину осевого усилия растяжения шпилек, чем достигается быстрая настройка устройства на проектную величину вытяжки. Удобство эксплуатации достигается и тем, что уменьшается площадь гидроцилиндра в плане, что позволит работать с близкорасположенными шпильками. Обеспечивается компактность всего устройства. При эксплуатации в случае необходимости можно легко заменить неисправный гидроцилиндр без разборки всего устройства.
На фиг.1 представлено устройство для вытяжки шпилек в разрезе.
Предлагаемое устройство состоит из двух колец, натяжного 1 и опорного 2. На опорном кольце 2 закреплены с помощью болтов многоступенчатые гидроцилиндры 3 с поршнями 4. В каждой ступени количество гидроцилиндров может быть разным, в зависимости от требуемых усилий при вытяжке шпилек. В верхнем гидроцилиндре находится клапан для выпуска воздуха из гидравлической системы устройства (на чертеже не показан). Подвод масла к гидроцилиндрам производится от пневмогидравлического агрегата рукавом высокого давления через быстроразъемное соединение, а затем по системе каналов в натяжном кольце 1. Опорное кольцо 2 установлено на крышке фланцевого соединения. Предварительно на каждую гайку 5 шпильки 6 устанавливается адаптер 7. А на каждую выступающую часть шпильки 6 устанавливается резьбовая тяга 8, на конце которой устанавливают сферические шайбы и гайки 9. В опорном кольце 2 установлены равномерно расположенные по окружности амортизаторы 10, состоящие из блоков тарельчатых пружин. Амортизаторы 10 предназначены для возврата поршней 4 гидроцилиндров 3 в исходное положение по окончании процесса вытяжки шпилек. При установке натяжного кольца 1 резьбовые тяги 8 проходят через отверстия в поршнях 4. В пазы опорного кольца 2 при работе устанавливают ключи 11, шестерни которых входят в зацепление с зубьями на адаптерах 7.
Работа с помощью предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.
Опорное кольцо 2 устанавливают на крышку фланцевого соединения. Перед этим предварительно на каждую гайку 5 шпильки 6 устанавливается адаптер 7. На каждую выступающую часть шпильки 6 устанавливается резьбовая тяга 8, на конце которой устанавливают сферические шайбы и гайки 9. На опорное кольцо 2 устанавливают натяжное кольцо 1, фиксируя его штифтами и закрепляя винтами. Заворачивают до упора гайки 9, при этом поршни 4 устанавливаются в крайнее нижнее положение, амортизаторы 10 сжимаются. С помощью насосной станции подается гидравлическое давление на гидроцилиндры 3 и происходит перемещение поршней 4 вверх. Поршни 4 гидроцилиндров упираясь в гайки 9, тянут резьбовые тяги 8 и связанные с ними шпильки 6, растягивая шпильки на заданную величину. Контроль величины вытяжки шпилек осуществляется с помощью датчиков перемещения (на чертеже не показано), установленных на верхних торцах резьбовых тяг 8 магнитными держателями. При достижении проектной величины вытяжки всеми шпильками давление в гидроцилиндрах не сбрасывают, в пазы опорного кольца 2 устанавливают ключи 11, шестерни которых входят в зацепление с зубьями на адаптерах 7. После этого вручную с помощью динамометрических ключей, устанавливаемых на ключах 11, производят затяжку или отвинчивание гаек на шпильках крутящим моментом. Передача крутящего момента на гайки 9 шпилек осуществляется через шестерню ключа 11 и установленные на гайках 9 зубчатые адаптеры 8.
После выполнения операции отвинчивания или затяжки гаек сбрасывают давление в гидравлической системе устройства.