專利名稱：受拉的液壓螺母的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于拉緊緊固件的液壓系統(tǒng)；由此受到拉伸的螺母；所利用的工具；墊圈以及其它所使用的相同類型的結構和附件。
現(xiàn)有技術液壓螺母是公知的。本申請人的澳大利亞專利第625495號(AU-B-25403/88)公開了這樣一種螺母。這些螺母可應用于各種領域，例如應用在渦輪機外殼中。
動力廠的渦輪機外殼總是分成兩部分，沿軸向結合以便制成一個基本對稱的殼體，渦輪機轉子在其中工作。在外殼間的結合必須利用足夠的作用力來夾緊，以便抵抗高壓蒸汽在其內(nèi)運動所產(chǎn)生的巨大分離作用力，并且上述結合需要具有很高程度的相容性，以便防止外殼發(fā)生泄漏或者變形。蒸汽渦輪機必須在高溫下工作，因此用在螺栓中的材料在本質上必須要抵抗在這種環(huán)境下發(fā)生蠕變(緩慢松弛)。這樣就排除使用特別是具有高強度并經(jīng)熱處理的合金緊固件，因此所采取的工程解決方法是在較小間隔(螺栓距)處使用具有較大橫截面的雙頭螺栓。這種較小間隔意味著在螺栓周圍將有很小的工作空間，這將在施加所需的高轉矩以便提供部件中所需的拉伸載荷時將會出現(xiàn)問題。大部分渦輪機生產(chǎn)商因此選擇了在包裝受拉螺栓的實踐過程中推崇利用一種熱引發(fā)的延長以及隨后單個螺柱收縮。這種方法考慮到所花費的時間是一種非常消耗成本的方法，同時它對緊固件的整體性也有有害的影響。
動力廠已經(jīng)對渦輪機生產(chǎn)商施加了相當?shù)膲毫Γ蟾倪M在該領域所使用的方法。例如在核電廠中的基本發(fā)電機的一個“中斷期”在每天將會花費很多。因此有很多經(jīng)濟上的原因需要提高性能。動力廠認為安裝永久的液壓緊固件是利用這些雙頭螺栓的理想方法。但是，需要若干需要獲得生產(chǎn)商和管理機構許可的設計變更，以便適合這種裝置，因此已經(jīng)設計出一種能允許使用液壓拉緊而無需進行主要設計變更的過渡步驟。這樣能理想地使用這種裝置，該裝置例如有在應用后可被除去并且無需替換雙頭螺栓本身的工具。
發(fā)明概述通過以下在發(fā)展電力工業(yè)中的高溫液壓螺母的過程中所獲得的實踐，發(fā)明人提出解決應用在有限工作空間場合下使用受拉緊固件(例如用于固定渦輪機外殼的緊固件)本質問題的辦法。
本發(fā)明的一個目的是提供一種或多種解決上述問題的改進方法。尤其是，本發(fā)明的一個特定目的是提供一種能夠在很有限空間內(nèi)施加很高拉伸力的液壓螺栓張緊裝置及其附件。其它各種有益目的和特別效果將在下文變得清楚。
在整個說明書中，術語“雙頭螺栓”應當包括螺栓和其它緊固件。
本發(fā)明在第一方面提供了一種與一個裝配有螺母的雙頭螺栓一起使用的液壓張緊裝置，該張緊裝置包括一個以內(nèi)螺紋與該雙頭螺栓相接合的拉緊桿；一個與該雙頭螺栓上外螺紋以及與上述拉緊桿相接合的拉緊配合物，用于與一個液壓裝置一起通過一個位于一個螺母周圍和/或上方的跨橋而作用在上述拉緊桿上以便拉緊雙頭螺栓。
本發(fā)明在第二方面提供了一種用于雙頭螺栓或類似物的液壓張緊裝置，該雙頭螺栓裝配有一個螺母并從一個物體或機器伸出，該張緊裝置包括一個接合在該雙頭螺栓一端的內(nèi)螺紋中的拉緊桿；一個在螺母周圍和/或上方延伸并可與上述物體或機器接合的跨橋；以及一個位于在拉緊桿和跨橋之間的液壓裝置，該液壓裝置可操作以便通過在遠離上述物體和機器的方向上拉伸雙頭螺栓的上述端，而使拉緊桿拉緊雙頭螺栓。
上述液壓張緊裝置最好還包括一個拉緊配合物，該拉緊配合物可與雙頭螺栓一端周圍的外螺紋相接合并可與上述拉緊桿相接合。
雙頭螺栓中的內(nèi)螺紋最好設置成直徑為階梯狀，而拉緊桿具有一個帶有相配合的階梯狀外螺紋的螺紋端部。
可供替代地，雙頭螺栓中的內(nèi)螺紋大致為錐形或楔形；以及上述拉緊桿具有一個帶有相配合的大致為錐形或楔形外螺紋的螺紋端部。
雙頭螺栓中的內(nèi)螺紋和拉緊桿端部的外螺紋最好為楔形鋸齒螺紋。
上述鋸齒螺紋的肩部最好呈一個接近10度的角度(相對垂直于雙頭螺栓和拉緊桿的水平軸)。
上述拉緊桿上外螺紋的螺距最好大于雙頭螺栓上內(nèi)螺紋的螺距。
上述拉緊桿上外螺紋的螺距最好是雙頭螺栓上垂直螺紋螺距的100.1％到100.5％。
本發(fā)明在第三方面提供了一種用于上述類型液壓張緊裝置的接合，其中雙頭螺栓中的內(nèi)螺紋和拉緊桿端部外螺紋為楔形鋸齒螺紋。
上述鋸齒螺紋的肩部最好呈一個接近10度的角度(相對垂直于雙頭螺栓和拉緊桿的水平軸)。
上述拉緊桿上外螺紋的螺距最好大于雙頭螺栓上內(nèi)螺紋的螺距。
上述拉緊桿上外螺紋的螺距最好是雙頭螺栓上垂直螺紋螺距的100.1％到100.5％。
上述鋸齒類型螺紋的牙形最好具有一個增大的螺紋基部半徑。
本發(fā)明在第四方面提供了一種具有特定屬性并適于與上述類型的液壓張緊裝置一起使用的螺母，該螺母包括一個大致錐形或楔形圓周面的螺母主體和一個具有相配合錐形或楔形凹口以便在使用時接納上述螺母主體的環(huán)形外殼，螺母主體使用時以螺紋方式在雙頭螺栓上旋進上述環(huán)形外殼的凹口中。
本發(fā)明在第五方面提供了一種用于與上述類型液壓張緊裝置一起使用的螺母組件，該螺母組件包括一個具有大致錐形或楔形圓周面的螺母主體，和一個具有相配合錐形或楔形凹口以便在使用時接納上述螺母主體的環(huán)形軸環(huán)或外殼，螺母主體在使用時以螺紋方式在雙頭螺栓上旋進上述環(huán)形軸環(huán)或外殼的凹口中。
上述螺母組件最好包括一個基部墊圈，該墊圈包括一個大致部分為球形的面，該面可與上述環(huán)形軸環(huán)或外殼上的部分為球形的面接合，以便使基部墊圈和環(huán)形軸環(huán)或外殼自動對準。
本發(fā)明在第六方面還提供了一個可完美地適于與上述張緊裝置和/或錐形螺母一起使用的墊圈，該墊圈包括第一和第二環(huán)形部分，這兩個部分在一個與垂直于墊圈軸向的平面成一個角度的滑動面相配合，可移動或可分離的裝置在安裝到位時固定住上述第一和第二環(huán)形部分，以便防止它們在其之間滑動面上相對滑動，同時使可移動或可分離的裝置保持在其位置上。
附圖的簡要描述現(xiàn)在將結合各種最佳實施例以及所附附圖描述本發(fā)明，其中附圖包括

圖1示出一種拉緊雙頭螺栓上螺母的方法；圖2和圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個螺母的平面圖和垂直截面圖；圖4為安裝在圖2和圖3中類型螺母上的一個液壓張緊裝置的垂直截面圖；圖5為圖4的詳細視圖；圖6至圖8分別為根據(jù)本發(fā)明的另一液壓裝置的垂直截面圖、平面圖和截面詳細視圖；圖9為本發(fā)明墊圈的一個實施例的視圖；圖10至圖12為使用在本發(fā)明中的墊圈的替代實施例的視圖；圖13至圖16進一步示出本發(fā)明墊圈的實施例；圖17和圖18詳細示出旋轉應用在本發(fā)明張緊系統(tǒng)中的螺母的機構；圖19至圖27為根據(jù)本發(fā)明的墊圈的其它實施例；圖28為位于張緊裝置和雙頭螺栓之間的接合的一個實施例的垂直截面圖；圖29為接合的第二實施例的相似視圖；圖30為接合的第三實施例的相似視圖；圖31為圖30中拉緊桿的一個垂直立視圖；圖32為接合的第四實施例的垂直截面圖；圖33為接合中螺紋的一個放大截面圖；圖34為圖33中接合的載荷集中的一個截面圖。
最佳實施例的描述圖1示出一種使用一種跨橋而越過螺母從而解決上述問題的常用方法。雙頭螺栓10裝配有一個螺母11，一個螺母旋轉器12，并具有用于結合上述螺母旋轉器12以便利用一個合適工具進行旋轉的若干孔。在螺母11上方是一個液壓組件13，該液壓組件包括一個閥件14，該閥件以螺紋方式結合在螺栓10上并且向下延伸進一個圓柱體元件15中，兩個元件14和15通過其間的一個膨脹室而相互配合，一液壓流體可在壓力下(通過裝入口16)進入上述膨脹室，該膨脹室以本領域公知的方式在17處被密封。這種結構可在上述在先的澳大利亞專利說明書中看出。液壓組件的圓柱體元件15抵靠住跨橋18而工作。液壓組件13的膨脹使得組件膨脹并拉緊螺栓10以便允許螺母旋轉器12旋緊螺母。在螺母11緊密地以螺紋方式旋緊在由螺栓10所保持的元件表面上后，液壓壓力可以被釋放，液壓組件13能從雙頭螺栓10上取下，由此保持在受拉狀態(tài)。很明顯，所應用的液壓組件13的尺寸在垂直于螺栓10的方向上受到了相鄰螺栓10之間間隙程度的限制。
以上描述的現(xiàn)有技術實踐如圖所示是在螺母11上方安裝一個跨橋18，該跨橋18為螺母11在其內(nèi)的旋轉提供了通道。很明顯，當相鄰螺栓10和螺母11之間間隙很小時，跨橋18必須被圍上薄壁，它在操作時會向結合表面施加高的支承應力。在實踐中，螺母11同樣緊密到幾乎發(fā)生接觸，這也意味著在任一螺栓10的最近配合和的直徑之間的距離不會允許張緊裝置內(nèi)留出大的環(huán)形區(qū)域。螺栓張緊裝置已經(jīng)被構造成，需要使用伸長的雙頭螺栓以便獲得以上的空間限制。如果用作一個替換性配合，那么就要花費昂貴的成本來改變所有的雙頭螺栓和渦輪絕緣罩。
上述雙頭螺栓定義為與最初裝備相同的強度，這樣與螺栓張緊裝置的連接就不能減小直徑以便允許螺栓張緊裝置工具有更多的內(nèi)部環(huán)形壓力區(qū)域。這意味著張緊裝置需要具有幾個測壓元件(以公知方式成疊構造)并且設置更長的螺栓長度來接納上述元件。結果，在本領域由其它人所構造的張緊裝置因此具有巨大的零件，這些零件需要經(jīng)機加工變型的特別螺栓并不能就近使用。它們?nèi)绻褂迷谶B續(xù)的螺栓上將會嚴重地干擾。
考慮到以上描述，本發(fā)明設計了一種液壓螺栓張緊裝置及其零件，該張緊裝置及其零件能制造成相對很小的形狀，但仍能在渦輪機殼體現(xiàn)有孔口平面尺寸之內(nèi)提供很高的張緊力。結果，這些零件因此可以同時使用在每個殼體螺栓上，這將會大大地提高生產(chǎn)率。本發(fā)明人提出了一種對現(xiàn)有雙頭螺栓10的改進，使其適于本發(fā)明的系統(tǒng)。作為最佳實踐方式，本發(fā)明人提出利用一個伴生的設計，一個具有更好螺紋載荷分配性能的高級機械螺母21來替換現(xiàn)有的螺母11。另一個特別的設計是一個墊圈24，通過該墊圈，一個雙頭螺栓中的張緊裝置可以被釋放。
本發(fā)明設計的螺母20可以是一個三部件組件，為一個基本為錐形的配合元件21或等同物；一個類似軸環(huán)的元件23，最好典型地放置在一個球形基部墊圈24上。在一個最佳實施例中(如下)，上述錐形螺母21可具有一個齒輪22，該齒輪的外徑被切割成能在張緊過程中使其旋轉。
圖2和圖3示出本發(fā)明的一個設計。雙頭螺栓19可以具有一個外螺紋19a，根據(jù)本發(fā)明的液壓張緊組件25通過上述螺紋施加在一個包含上述錐形螺母21螺母結構20上。該液壓張緊組件25可以包括多個測壓單元，例如三個，示范編號為26、27和28，其中每個測壓單元都具有一個相應的活塞和氣缸(例如測壓單元26中的29和30)，并且在測壓單元的情況下，具有一個裝入口31，該裝入口31與歧管32相連。測壓單元26、27和28向上抵靠住張力傳遞元件33上的一個桿狀螺母34(以下稱之為“拉緊桿”)，該拉緊桿在測壓單元26、27和28的中心向下(可選擇地)延伸進一個螺紋端部36，該螺紋端部可以以螺紋方式將一配合鉆孔接合在雙頭螺栓19中。上述拉緊桿33可以具有一個接合表面或肩部35，作用在一個中間的載荷傳遞裝置37(以下稱為“拉緊配合物”)上或者與其相互作用，該拉緊配合物37以螺紋方式或其它方式接合在雙頭螺栓19的外螺紋上(在該實施例中)。上述拉緊桿33和拉緊配合物37相互配合拉緊雙頭螺栓19。液壓組件25向下延伸經(jīng)過錐形螺母21并且最好通過一個跨橋38，該跨橋可位于外殼23上方，由此在拉緊雙頭螺栓19的過程中作用在墊圈24上。通過雙頭螺栓19上的液壓組件25的作用而拉緊雙頭螺栓19，由此產(chǎn)生的拉長能被錐形螺母21的旋轉而吸收。
以上所描述的裝置可以在無需破壞雙頭螺栓19的螺紋接合19a或者不必超過每個尺寸所允許的孔口平面尺寸的情況下施加高拉伸載荷。由此生產(chǎn)的拉緊組件25可以在2”雙頭螺栓上產(chǎn)生50噸/平方英寸(ton/in2)的拉力。所示配置允許由拉緊桿33施加在雙頭螺栓19的內(nèi)螺紋19b上的載荷以及由拉緊配合物37施加在外螺紋19a上的載荷在拉緊過程中分配在相應的接合螺紋之間。能被傳遞的作用力可以僅被承受該作用力的雙頭螺栓19的局部區(qū)域的拉伸強度所限制。通過控制穿過內(nèi)和外螺紋19b、19a的載荷所施加的實際點來使上述作用力最大化。例如，如果內(nèi)部桿如圖所示被設置得更短而拉緊配合物37如圖所示在雙頭螺栓19的整個厚度上吸收載荷，那么整個載荷能以很理想的方式被分配到在上述部分上。
圖5示出圖4中的雙頭螺栓19、拉緊桿33和拉緊配合物37。拉緊桿33螺紋端部36在雙頭螺栓19的內(nèi)螺紋19b中、拉緊配合物37在雙頭螺栓19的外螺紋19a中的相對螺紋長度能被設置成產(chǎn)生如圖所示的載荷集中39、40。
發(fā)明人進一步設計出根據(jù)本發(fā)明最佳實施例的裝置，該裝置在拉緊件和雙頭螺栓19之間具有內(nèi)或者外螺紋接合，而并非由以上拉緊件/配合物類型連接所顯示出的結合。
發(fā)明人同樣設計出不依靠使用錐形螺母的變型的張緊裝置。如圖所示(如下所述)，六角螺母的工作強度由其最小的壁厚所決定。在此提出的方案能利用六角螺母的對角長和對角寬的不同，以便將一個跨橋直接安裝在一個位于整個孔口平面尺寸處的變型球形墊圈上。可以在結合處上設有足夠的螺栓突出物以便與一個環(huán)形螺母配合，在張緊過程完成后，能將一個蓋形螺母以螺紋方法安裝到其上部以便保護螺紋。
圖6至圖8示出圖4中類型的組件施加在不使用錐形螺母的系統(tǒng)上。在該實施例中，雙頭螺栓41通過一個液壓組件43與一個螺母42配合，以便通過一個拉緊桿44和拉緊配合物45而拉緊螺栓41。該組件43向下通過跨橋47而作用在墊圈48上。該組件可以如圖8所示在與螺栓41的裸露端一起拉伸并拉緊螺母后被除去，上述螺栓41的裸露端設有一個保護性端蓋(未示出)。上述螺母42為圓形螺母并具有足夠支持載荷的厚度。圖7示出圓形螺母42及其等同的六角螺母(點線示出)。通過離開六角螺母結構使在整個直徑上有個節(jié)余，從而在將張緊裝置施加在雙頭螺栓上時留有更多空間來操作。
發(fā)明人提出一種裝置作為渦輪張緊系統(tǒng)整個部件的一部分，該裝置用于替代通常在需要通過切割和除去一部分組件來更快釋放夾持力的場合下使用的火焰器環(huán)。很難提倡在數(shù)百萬美元的硬件中使用犧牲性部件和氧切割，因此本發(fā)明人提出使用一種能主動分離的“摩擦墊圈”51。
圖9示出一種根據(jù)本發(fā)明的摩擦墊圈。該墊圈51分為兩個在線54所示的傾斜面上相互配合的部件或部分52、53。由孔56中的螺栓55和部分52中的螺紋(未示出)將這兩個部分52、53支持在合適位置。當一個螺母被分離時，螺栓55可以被除去，利用一個錘輕敲即能使在面54上滑動以便釋放拉力。上述摩擦墊圈51通過施加在接合處上的壓力而加載，兩個部分52、53通過摩擦結合在一起。上述傾斜的程度被選擇成使得在保持螺栓或楔形物(如下所述)后使墊圈51進行一個搖晃時就能發(fā)生滑動。
上述摩擦墊圈51簡單但有效，其中對立面間的摩擦作為由螺栓張力詳細所施加的作用力的一個函數(shù)，將墊圈保持在一起。因為其函數(shù)關系主要是線性的，那么正確的滑動面角度能從基礎材料的那些內(nèi)在因素和摩擦系數(shù)中確定出。設置成當螺栓處于拉力環(huán)境下時，平頭螺絲能提供足夠將組件結合在一起的作用力。除去上述平頭螺絲，施加一個輕敲以便克服粘附摩擦，墊圈將沿滑動面分離。墊圈的設計可以進行改變。
圖10至于圖12示出圖9中滑動墊圈的變型。在圖10和圖11中，上述兩個部分由鍵57、58或小楔形物所固定，這些鍵或楔形物可被除去以便允許兩個部分滑動。在圖12中，滑動面在59處呈階梯狀以便能利用進入孔(例如延伸進肩部的1)中的螺栓方便地進行組裝。對于那些仍對在高拉伸載荷下除去螺栓持懷疑態(tài)度的人而言，這就為他們提供了充分的保證。在實踐中，可以節(jié)省很多的除去時間，這樣，在應用時會變得很有價值，而不需利用本發(fā)明所示出的其它特征。
圖13示出一個安裝有一個環(huán)形鎖環(huán)62的墊圈。該墊圈可以成型為許多匯合在滑動面上的部分，在圖中為三個部分。圖14示出該墊圈和環(huán)形鎖環(huán)的橫截面。在圖14中，該墊圈為在對立的傾斜滑動面上相互配合的三個部分61、63、64。環(huán)形鎖環(huán)62在安裝時將組件固定在一起。該鎖環(huán)62能被除去以便移動各部分。在圖15和16中示出一個三部分的組件，其中墊圈部分67、68、69被楔形物65、66固定在一起。
圖17詳細示出一個錐形螺母70，該錐形螺母位于雙頭螺栓71上，并且通過一個結合在一個孔(例如穿過跨橋72中的溝槽73的75)內(nèi)的撓棒74而旋轉。圖18示出一個變型。在圖18中，錐形螺母70由一個齒輪組件76所旋轉，其中齒輪77結合在該錐形螺母70中。該齒輪組件76通過在78處應用一個合適的驅動器而旋轉。
圖19至圖27示出上述墊圈的變型，其中一個鎖環(huán)79固定住例如80等部分，這些部分組合后用作一個墊圈。除去鎖環(huán)79進行釋放，以便釋放載荷。圖21中的部件81可具有一個圓錐面。圖27中的部件83成型為具有一個平面84，該平面組合成圖25的組件。
圖28示出一個設置，其中液壓張緊系統(tǒng)125具有一個拉緊桿133/拉緊配合物137的組件，雙頭螺栓119外螺紋119a的直徑并未減小，該螺栓與一個錐形螺母組件120安裝在一起。
圖29示出雙頭螺絲219上的外螺紋219a具有減小的直徑。
圖30示出一個液壓張緊系統(tǒng)325，其中拉緊桿333具有一個螺紋端部336，該螺紋端部被分割成具有相應階梯狀直徑的區(qū)域336a和336b(在遠離支座335的方向上)，以便將內(nèi)螺紋319b接合在雙頭螺栓319的一個階梯狀孔中。一個拉緊配合物337與雙頭螺栓上的外螺紋319a相接合。
圖33示出一個更加優(yōu)選的接合設置，該接合裝置設置在(液壓張緊系統(tǒng)425的)拉緊桿433和雙頭螺栓419之間，其中(拉緊桿433上的)螺紋436a和(雙頭螺栓419上的)419b為相互配合的圓錐形構造，如圖33放大性示出。
本發(fā)明人已經(jīng)研究過張緊裝置/雙頭螺栓的界面的螺紋連接，并發(fā)現(xiàn)能實現(xiàn)最佳應力分配的最簡單設置是為此目的特制的錐度為10度的鋸齒螺紋。因為在工業(yè)解決方法中用于鉆井的井下振動錘如碎石裝置一樣具有一個改變的錐形鋸齒螺紋形狀，所以具有60度螺紋的錐形圓錐已經(jīng)廣泛用作例如鉆鋼等拉螺桿的連接器。使用這種螺紋的特別好處在于因為螺紋形狀不會產(chǎn)生重要的軸向推力，所以能防止松動、快速脫離以及使用薄壁部件。本發(fā)明人已經(jīng)選擇使用一種鋸齒螺紋，在拉緊桿的鋸齒螺紋具有輕微的過大螺距(增加螺距)(例如3.005mm)，(相對于雙頭螺栓上的3.000mm)，這樣就在螺紋上實現(xiàn)了接近完美的載荷分布。鋸齒螺紋的肩部基本垂直于拉緊桿和螺栓的公共軸，因此不存在軸向推動。
本發(fā)明人設計出一種特別適于本發(fā)明的螺紋形狀，如圖33所示。它具有很低的齒面角和放大的基部半徑以便防止出現(xiàn)在常見形狀中的應力集中。如圖34示出部件中更平均的應力模式。
錐形螺母組件20能利用計算機模擬而特別地進行設計來獲得最好的可能部件形狀，以便1.在將載荷傳遞到螺母組件時，保持住由液壓機構所提供的最高比例的載荷；2.使螺紋形交界面平均加載，而非在標準螺母/螺栓接合中存在的載荷集中。
這一點最好在張緊裝置的整個工作周期的過程中通過模擬部件的偏轉而實現(xiàn)，以便確定對多維“預張緊”的精確設定，這種精確設定將會獲得理想偏轉形狀的“后拉伸”。很明顯，部件各部分的形狀將在周期中改變，設計者必須知曉需要制成何種形狀，以便使它們的壓縮形狀能實現(xiàn)理想化的緊固件性能。
對“錐形螺母”組件20的操作非常復雜。在液壓加壓階段螺紋旋進到位后，當壓力從該系統(tǒng)釋放時，上部螺母部分21(具有內(nèi)部錐形面)首先受到拉伸，僅僅從與軸環(huán)和錐體外部33的接合的上部表面中懸掛出，然后當壓力釋放繼續(xù)時，傳遞到“錐形螺母”組件20上的載荷增加，螺紋的下部逐漸向上沿徑向偏轉并接觸到軸環(huán)的相鄰錐面。這個動作有效地消耗了在整個螺紋接觸區(qū)域上的載荷集中，限制了徑向推動因素和相關拉伸載荷的損失以及系統(tǒng)內(nèi)螺栓的延伸。
本發(fā)明已經(jīng)描述了在其理想應用方面的與任務相關的最佳實施例。本發(fā)明的范圍并不限于在此描述的實施例和應用，而是適用于為本領域技術人員所清楚的更寬范圍內(nèi)的應用。一些實施例適于閥門、凸緣、泵、壓縮機、發(fā)動機和壓力閥，這種裝置的部件由拉伸元件所固定。
權利要求
1.一種用于雙頭螺栓或類似物的液壓張緊裝置，該雙頭螺栓或類似物裝配有一個螺母并從一個物體或機器伸出，該張緊裝置包括一個接合在該雙頭螺栓一端的內(nèi)螺紋中的拉緊桿；一個在螺母周圍和/或上方延伸并可與上述物體或機器接合的跨橋；以及一個位于拉緊桿和跨橋之間的液壓裝置，該液壓裝置可操作以便通過在遠離上述物體和機器的方向上拉伸雙頭螺栓的一端，而使拉緊桿拉緊雙頭螺栓。
2.根據(jù)權利要求1所述的液壓張緊裝置，其特征在于，該液壓張緊裝置還包括一個拉緊配合物，該拉緊配合物可與雙頭螺栓一端周圍的外螺紋相接合并可與上述拉緊桿相接合。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的液壓張緊裝置，其特征在于，雙頭螺栓中的內(nèi)螺紋設置成直徑為階梯狀，拉緊桿具有一個帶有相配合的階梯狀外螺紋的螺紋端部。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的液壓張緊裝置，其特征在于，雙頭螺栓中的內(nèi)螺紋大致為錐形或楔形；以及上述拉緊桿具有一個帶有相配合的大致為錐形或楔形外螺紋的螺紋端部。
5.根據(jù)權利要求4所述的液壓張緊裝置，其特征在于，雙頭螺栓中的內(nèi)螺紋和拉緊桿端部的外螺紋為楔形鋸齒螺紋。
6.根據(jù)權利要求5所述的液壓張緊裝置，其特征在于，上述鋸齒螺紋的肩部呈一個大約10度的角度(相對垂直于雙頭螺栓和拉緊桿的水平軸)。
7.根據(jù)權利要求6所述的液壓張緊裝置，其特征在于，上述拉緊桿上外螺紋的螺距大于雙頭螺栓上內(nèi)螺紋的螺距。
8.根據(jù)權利要求7所述的液壓張緊裝置，其特征在于，上述拉緊桿上外螺紋的螺距是雙頭螺栓上配合螺紋螺距的100.1％到100.5％。
9.一種用于根據(jù)權利要求1、2或4所述類型液壓張緊裝置的接合，其特征在于，雙頭螺栓中的內(nèi)螺紋和拉緊桿端部的外螺紋為楔形鋸齒螺紋。
10.根據(jù)權利要求9所述的接合，其特征在于，上述鋸齒螺紋的肩部呈一個大約10度的角度(相對垂直于雙頭螺栓和拉緊桿的水平軸)。
11.根據(jù)權利要求10所述的接合，其特征在于，上述拉緊桿上外螺紋的螺距大于雙頭螺栓上內(nèi)螺紋的螺距。
12.根據(jù)權利要求11所述的接合，其特征在于，上述拉緊桿上外螺紋的螺距是雙頭螺栓上配合螺紋螺距的100.1％到100.5％。
13.一種用于與上述根據(jù)權利要求1-8中任何一個類型張緊裝置一起使用的螺母組件，該螺母組件包括一個具有大致錐形或楔形圓周面的螺母主體；一個具有相配合錐形或楔形凹口以便在使用時接納上述螺母主體的環(huán)形軸環(huán)或外殼；和螺母主體在使用時以螺紋方式在雙頭螺栓上旋進上述環(huán)形軸環(huán)或外殼的凹口中。
14.根據(jù)權利要求13所述的螺母組件，其特征在于，該螺母組件還包括一個基部墊圈，該墊圈包括一個基本上部分為球形的面，該面可由上述環(huán)形軸環(huán)或外殼上部分為球形的配合面接合，以便使基部墊圈和環(huán)形軸環(huán)或外殼自動對準。
15.一種可與根據(jù)上述權利要求1-8中任何一個張緊裝置和/或根據(jù)上述權利要求13或14的螺母組件一起使用的墊圈，該墊圈包括第一和第二環(huán)形部分，這兩個部分在一個與垂直于墊圈軸向的平面成一個角度的滑動面相配合；可移動或可分離的裝置，該裝置在安裝到位時固定住上述第一和第二環(huán)形部分，以便防止它們在其之間的滑動面上相對滑動。
16.一種與一個裝配有螺母的雙頭螺栓一起使用的液壓張緊裝置，該張緊裝置包括一個在內(nèi)螺紋中與該雙頭螺栓相接合的拉緊桿；一個與該雙頭螺栓上外螺紋以及上述拉緊桿相接合的拉緊配合物；一個通過一位于螺母周圍和/或上方的跨橋而作用在上述拉緊桿上以便拉緊雙頭螺栓的液壓裝置。
17.一種與根據(jù)上述權利要求16的張緊裝置一起使用的螺母，該螺母包括一個具有大致錐形或楔形圓周面的螺母主體；一個具有相配合錐形或楔形凹口以便在使用時接納上述螺母主體的環(huán)形外殼；螺母主體在使用時以螺紋方式在雙頭螺栓上旋進上述環(huán)形外殼的凹口中。
18.一種與根據(jù)上述權利要求16的張緊裝置和/或根據(jù)上述權利要求17的錐形螺母一起使用的墊圈，該墊圈包括第一和第二環(huán)形部分，這兩個部分在一個與垂直于墊圈軸向的平面成一個角度的滑動面相配合；可移動或可分離的裝置，該裝置在安裝到位時固定住上述第一和第二環(huán)形部分，以便防止它們在其之間的滑動面上相對滑動。
全文摘要
一種適用于裝配在雙頭螺栓(19)上螺母(21)的液壓張緊裝置(25),該張緊裝置包括:一個拉緊桿(35);一個連接在上述雙頭螺栓(19)上的拉緊配合物(37);以及一個位于螺母(21)周圍的跨橋(38)。拉緊桿(35)在內(nèi)部連接在雙頭螺栓上,拉緊配合物(37)在外部連接在雙頭螺栓(19)上(且可以在拉緊前與螺母(20)接合)。螺母(20)能包括一個錐形螺母(21),與一個具有錐形錐形內(nèi)表面(23a)的配合軸環(huán)或外殼(23)和一個圓形基部墊圈(25)一起合作。
文檔編號B25B29/02GK1344193SQ00805345
公開日2002年4月10日 申請日期2000年2月28日 優(yōu)先權日1999年2月26日
發(fā)明者約翰溫特沃思·巴克內(nèi)爾 申請人:約翰溫特沃思·巴克內(nèi)爾