本發(fā)明涉及一種用于張緊桿的裝置，張緊發(fā)生在所述桿在例如用螺母緊固就位之前。更具體地，本發(fā)明涉及用于將兩個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)緊固在一起的預(yù)應(yīng)力螺紋桿。這些螺紋桿可特別用于風(fēng)力渦輪機(jī)或核反應(yīng)堆，以便將兩個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)牢固地保持在一起。這種桿張緊裝置公開(kāi)在gb2143608a中。

背景技術(shù)：

桿的張緊可以通過(guò)對(duì)軸向地放置在待緊固的結(jié)構(gòu)的表面上的螺母施加緊固扭矩來(lái)進(jìn)行。張緊桿裝置借助于拉桿對(duì)所述螺紋桿的一端施加軸向拉力。該裝置通過(guò)圍繞所述螺紋桿的端部的管狀支撐套筒擱置在待緊固的結(jié)構(gòu)的表面上。該裝置包括缸體和在所述缸體中滑動(dòng)并且與缸體一起形成專用于被供給加壓流體的環(huán)形室的活塞。

桿通過(guò)加壓的活塞張緊并被拉伸。然后通過(guò)螺母將桿鎖定，例如直接在桿上或者在裝置本身上。釋放的桿傾向于恢復(fù)其靜止長(zhǎng)度，但是受到螺母阻擋。釋放的桿然后在機(jī)械部件上施加緊固力以收緊。這種緊固方法是緊固要施加重要緊固扭矩的螺母的有利替代方案。

例如在ep2361722b1中公開(kāi)的這種已知的桿張緊裝置被設(shè)計(jì)成在開(kāi)放的空間中使用并且易于安裝。然而，這種張緊裝置可能不適合用于需要重要的張緊軸向力的機(jī)械結(jié)構(gòu)的減小的空間。

更確切地說(shuō)，由這種張緊裝置施加的張緊軸向力取決于活塞和缸體之間的室的壓力表面。已知的并且具有減小的尺寸(例如用于安裝在減小的空間中)的桿張緊裝置意味著減小的潛在的張緊軸向力。

此外，已知的桿張緊裝置不能安裝在軸向尺寸減小的位置，特別是在軸向突出桿的第一結(jié)構(gòu)和軸向靠近所述突出桿的自由端的第二結(jié)構(gòu)之間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明尋求提供一種軸向緊湊的改進(jìn)的桿張緊裝置，其允許更容易的安裝，特別是安裝在減小的軸向空間的位置。

為此，本發(fā)明涉及一種桿張緊裝置，其包括第一致動(dòng)器和專用于徑向圍繞螺紋桿的管狀支撐套筒。第一致動(dòng)器包括缸體和在所述缸體中滑動(dòng)并與缸體形成專用于供給有加壓流體的環(huán)形室的活塞，所述環(huán)形室由介于所述缸體和活塞之間的密封裝置密封?；钊▽Ｓ糜谂c螺紋桿接合的環(huán)形螺紋孔，以便適于將張緊軸向力從致動(dòng)器朝向螺紋桿傳遞。

根據(jù)本發(fā)明，桿張緊裝置還包括至少第二致動(dòng)器，其包括缸體和在所述缸體中滑動(dòng)并且與缸體形成專用于供給有加壓流體的環(huán)形室的活塞，所述環(huán)形室通過(guò)介于所述缸體和活塞之間的密封裝置密封。所述至少第二致動(dòng)器臨時(shí)軸向布置在第一致動(dòng)器和管狀支撐套筒之間，用于臨時(shí)塊狀組件。兩個(gè)軸向相鄰的致動(dòng)器的活塞通過(guò)轉(zhuǎn)位裝置(indexingmeans)一起旋轉(zhuǎn)地轉(zhuǎn)位(indexed)。

由于本發(fā)明，螺紋桿直接接合在第一致動(dòng)器的活塞中。這種裝置不需要附加的拉桿，并且具有減小的軸向尺寸。

根據(jù)本發(fā)明的桿張緊裝置包括形成塊狀組件的多個(gè)相鄰的軸向安裝的元件：管狀支撐套筒、至少第二致動(dòng)器和第一致動(dòng)器。這些元件相繼地軸向安裝在螺紋桿周圍。與組裝的標(biāo)準(zhǔn)張緊裝置相比，這些單獨(dú)元件中的每一個(gè)的軸向尺寸大大減小，然后這些元件中的每一個(gè)可以在圍繞所述桿安裝之前放置在減小的軸向位置中，例如在螺紋桿的自由端和上部結(jié)構(gòu)之間。由于本發(fā)明，桿張緊裝置適于安裝在減小的軸向空間的位置。

此外，這些單獨(dú)元件不需要彼此緊固。由致動(dòng)器的環(huán)形室內(nèi)的加壓流體施加的液壓壓力足以確保將這些元件軸向緊固在一起并且在支撐結(jié)構(gòu)上。

另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，加壓流體作用在其上的至少第二環(huán)形室由至少第二致動(dòng)器限定。集成至少兩個(gè)環(huán)形室的這種張緊裝置可以設(shè)置有與具有一個(gè)獨(dú)特環(huán)形室的標(biāo)準(zhǔn)張緊裝置相同的壓力表面。然后，張緊裝置可以具有減小的徑向尺寸，但適于施加類似的張緊力。

另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，張緊裝置的元件是臨時(shí)組裝的，并且可以根據(jù)需要拆卸和安裝多次。每個(gè)致動(dòng)器的活塞和缸體之間的密封裝置在每次拆卸之后容易接近，并且在每次使用裝置之后可以容易地檢查和更換。

根據(jù)本發(fā)明的有利但非強(qiáng)制的其他方面，這種桿張緊裝置可以包括以下特征中的一個(gè)或多個(gè)：

-張緊裝置包括第一和第二致動(dòng)器和管狀支撐套筒，以及軸向布置在所述第一和第二致動(dòng)器之間的至少一個(gè)附加致動(dòng)器。

-管狀支撐套筒在其外周上包括至少一個(gè)通道裝置，適于接收專用于與圍繞螺紋桿接合的所安裝的螺母配合的工具。

-管狀支撐套筒是一體部件。

-管狀支撐套筒包括至少兩個(gè)部分。

-管狀支撐套筒的每個(gè)部分包括具有軸向相鄰部分的轉(zhuǎn)位安裝裝置(indexingmountingmeans)。

-管狀支撐套筒的兩個(gè)軸向相鄰部分之間的轉(zhuǎn)位裝置包括彼此接合的突出部分和凹部。

-每個(gè)致動(dòng)器的缸體包括軸向部分和從所述軸向部分延伸的徑向向內(nèi)突出的凸緣。

-每個(gè)致動(dòng)器的活塞包括軸向部分和從所述軸向部分延伸的徑向向外突出的凸緣。

-每個(gè)致動(dòng)器的環(huán)形室至少限定在第一密封裝置、第二密封裝置、活塞的軸向凸緣和缸體的軸向凸緣之間。

-第一密封裝置徑向地設(shè)置在缸體的凸緣的徑向內(nèi)表面和活塞的軸向部分之間。

-第二密封裝置徑向地設(shè)置在活塞的凸緣的徑向外表面和缸體的軸向部分之間。

-直接安裝在管狀支撐套筒上的致動(dòng)器的缸體包括具有所述管狀支撐套筒的轉(zhuǎn)位安裝裝置。

-缸體和管狀支撐套筒之間的轉(zhuǎn)位裝置包括彼此接合的突出部分和凹部。

-兩個(gè)軸向相鄰的致動(dòng)器的缸體直接支撐接觸，包括相對(duì)于彼此的轉(zhuǎn)位裝置，并通過(guò)臨時(shí)固定裝置臨時(shí)緊固在一起。

-兩個(gè)軸向相鄰的缸體之間的轉(zhuǎn)位裝置包括插入設(shè)置在所述缸體上的相應(yīng)開(kāi)口中的銷。

-臨時(shí)固定裝置是螺釘。

-兩個(gè)軸向相鄰的活塞之間的轉(zhuǎn)位裝置包括插入設(shè)置在所述活塞上的相應(yīng)開(kāi)口中的銷。

-銷由彈性材料制成。

-活塞或缸體包括用于接收加壓流體的開(kāi)口和適于將加壓流體供給到限定在活塞和缸體之間的環(huán)形室的通道。

-僅第一致動(dòng)器的活塞或缸體包括用于接收加壓流體的開(kāi)口，并且張緊裝置的所有致動(dòng)器的缸體分別包括連接在一起并適于將加壓流體供給到環(huán)形室的通道。

-兩個(gè)軸向相鄰缸體的通道之間的連接通過(guò)密封裝置密封。

本發(fā)明還涉及一種根據(jù)前述實(shí)施例中任一項(xiàng)所述的桿張緊裝置在從結(jié)構(gòu)軸向突出的螺紋桿上的組裝，包括以下步驟：

(a)管狀支撐套筒首先圍繞螺紋桿安裝，所述管狀支撐抵靠著所述結(jié)構(gòu)；

(b)所述至少第二致動(dòng)器軸向安裝在所述管狀支撐套筒上并圍繞所述螺紋桿，所述至少第二致動(dòng)器抵靠著所述管狀支撐套筒；

(c)所述第一致動(dòng)器軸向安裝在所述第二致動(dòng)器上并圍繞所述螺紋桿，所述第一致動(dòng)器抵靠著所述第二致動(dòng)器，所述第一致動(dòng)器和第二致動(dòng)器的活塞的相對(duì)位置由轉(zhuǎn)位裝置轉(zhuǎn)位；以及

(d)第一致動(dòng)器的活塞布置成與螺紋桿配合。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在將對(duì)照附圖來(lái)解釋本發(fā)明，附圖作為說(shuō)明性示例而不限制本發(fā)明的目的。在附圖中：

-圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的桿張緊裝置的上視圖；

-圖2是圖1的桿張緊裝置的i-i剖視圖；

-圖3是圖1的桿張緊裝置的ii-ii剖視圖；以及

-圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的桿張緊裝置的剖視圖。

具體實(shí)施方式

首先參考圖1至圖3，圖1至圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的桿張緊裝置的實(shí)施例的示例，螺紋桿1從結(jié)構(gòu)4軸向突出并且使用張緊裝置(總體稱為2)而被沿軸向施加預(yù)應(yīng)力，然后通過(guò)螺母3保持在所述預(yù)應(yīng)力狀態(tài)，螺母3靠在要與第二結(jié)構(gòu)5緊固的第一結(jié)構(gòu)4的表面4a上。為了說(shuō)明張緊裝置所面對(duì)的尺寸限制，外結(jié)構(gòu)6限制用于所述張緊裝置2圍繞螺紋桿1的徑向尺寸且上部結(jié)構(gòu)7限制用于安裝和使用張緊裝置2的軸向尺寸。

螺母3在其外周上包括多個(gè)專用于接收外部工具的開(kāi)口3a。作為未示出的替代方案，螺母3可以是六邊形的并且設(shè)置有圍繞所述螺母3安裝的裝配扳手。所述裝配扳手包括與相應(yīng)六邊形接觸的內(nèi)表面，并且適于與外部工具配合。

張緊裝置2包括適于向螺紋桿1提供軸向力f的第一致動(dòng)器8和管狀支撐套筒9。根據(jù)本發(fā)明，張緊裝置2還包括軸向布置在第一致動(dòng)器8和管狀支撐套筒9之間的第二致動(dòng)器10。

大致環(huán)形的管狀支撐套筒9圍繞從待緊固的結(jié)構(gòu)4的表面4a突出的螺紋桿1的自由端。

管狀支撐套筒9包括下部部分11和上部部分12。下部擱置在待緊固的第一結(jié)構(gòu)4的表面4a上。上部部分12擱置在下部部分11上。

上部部分12包括朝向另一部分11軸向延伸的環(huán)形肋13。所述肋13接合在下部部分11的相應(yīng)環(huán)形凹部14中，以便通過(guò)使上部部分12定心在下部部分11內(nèi)部來(lái)徑向地保持管狀支撐套筒的兩個(gè)部分11、12。肋13和凹部14形成用于部分11、12的轉(zhuǎn)位安裝裝置。

兩個(gè)通道12a、12b設(shè)置在管狀支撐套筒9的上部部分12中，用于能夠作用在螺母3上以使其朝向表面4a旋轉(zhuǎn)的未示出的外部工具。未示出的工具插入通過(guò)通道12a、12b之一，以便與開(kāi)口3a配合并旋轉(zhuǎn)螺母3。螺母3因此可以裝配在表面4a上。

第二致動(dòng)器10包括缸體15和在所述缸體15內(nèi)滑動(dòng)的活塞16。大致環(huán)形的缸體15具有軸向部分17和徑向凸緣18。徑向凸緣向內(nèi)朝向活塞16延伸。缸體15包括與管狀支撐套筒9的上部部分12的上端12c接觸的凹部19。缸體15通過(guò)將所述套筒9定心在所述缸體15內(nèi)部而徑向保持在所述管狀支撐套筒9上。

缸體15還包括孔20，其中布置有大致環(huán)形的活塞16。活塞16包括軸向部分21和徑向凸緣22。徑向凸緣22朝向缸體15徑向延伸。活塞16的軸向部分21抵靠缸體15的凸緣18的徑向內(nèi)表面軸向滑動(dòng)，活塞16的凸緣22抵靠缸體15的軸向部分17的徑向內(nèi)表面軸向滑動(dòng)。

第二致動(dòng)器10的第一密封裝置23布置在設(shè)置在缸體15的凸緣18的徑向內(nèi)表面上的環(huán)形槽中，所述第一密封裝置23適于密封缸體15和活塞16之間的接觸。

第二致動(dòng)器10的第二密封裝置24布置在設(shè)置在活塞16的凸緣22的徑向外表面上的環(huán)形槽中，所述第二密封裝置24適于密封缸體15和活塞16之間的接觸。

第一和第二密封裝置23、24可以是與面向它的機(jī)械部件滑動(dòng)接觸的環(huán)形密封環(huán)。所述環(huán)可以是塑料材料的或合成材料的。

第二致動(dòng)器10的環(huán)形室25位于第一和第二密封裝置23、24、缸體15的凸緣18和活塞16的凸緣22之間。缸體15還包括通道44，其適于將加壓流體供給到所述環(huán)形室25中，以便在缸體15內(nèi)推動(dòng)活塞16。

第一致動(dòng)器8軸向安裝在第二致動(dòng)器10上。第一致動(dòng)器8包括缸體26和在所述缸體26內(nèi)滑動(dòng)的活塞27。大致環(huán)形的缸體26具有軸向部分28和徑向凸緣29。徑向凸緣向內(nèi)朝向活塞27延伸。缸體26包括與缸體15的軸向部分17的上端接觸的凹部30。第一致動(dòng)器8的缸體26通過(guò)將所述缸體15定心在所述缸體26內(nèi)部而徑向地保持在第二致動(dòng)器10的所述缸體15上。

缸體15和26還包括轉(zhuǎn)位裝置，例如圖2中的至少一個(gè)銷31。銷31位于設(shè)置在缸體15上的第一開(kāi)口32內(nèi)以及設(shè)置在缸體26上的第二開(kāi)口33內(nèi)，當(dāng)缸體15、26設(shè)置在它們所需的相對(duì)位置時(shí)，所述開(kāi)口32、33彼此軸向面對(duì)。此外，銷分別防止第一和第二致動(dòng)器8、10的所述缸體15、26之間的任何相對(duì)旋轉(zhuǎn)。缸體15和26之間的轉(zhuǎn)位裝置可以包括多個(gè)銷31。

此外，缸體15和26通過(guò)臨時(shí)固定裝置臨時(shí)緊固在一起。臨時(shí)固定裝置專用于安裝和拆卸。如圖3所示的示例，第二致動(dòng)器10的缸體15包括螺紋開(kāi)口50，螺紋開(kāi)口50接收螺釘51的螺紋體52，所述螺釘穿過(guò)設(shè)置在缸體26上的開(kāi)口54。所述螺釘51還包括頭部53，以便將缸體26緊固到缸體15。缸體15和缸體26之間的臨時(shí)固定裝置可以包括多個(gè)螺釘51。

缸體26還包括孔34，其中布置有大致環(huán)形的活塞27?；钊?7包括軸向部分35和徑向凸緣36。徑向凸緣36朝向缸體26徑向延伸?；钊?7的軸向部分35軸向抵靠著缸體26的凸緣29的徑向內(nèi)表面滑動(dòng)，活塞27的凸緣36軸向抵靠著缸體26的軸向部分28的徑向內(nèi)表面滑動(dòng)。

活塞16和27還包括轉(zhuǎn)位裝置，例如圖2中的銷37。每個(gè)銷37位于設(shè)置在活塞16上的第一開(kāi)口38內(nèi)和設(shè)置在活塞27上的第二開(kāi)口39內(nèi)，當(dāng)活塞16、27設(shè)置在它們所需的相對(duì)位置時(shí)，所述開(kāi)口38、39彼此軸向面對(duì)。此外，銷防止分別在第一和第二致動(dòng)器8、10的所述活塞16、27之間的任何相對(duì)旋轉(zhuǎn)。

第一致動(dòng)器8的第一密封裝置40布置在設(shè)置在缸體26的凸緣29的徑向內(nèi)表面上的環(huán)形槽中，所述第一密封裝置40適于密封缸體26和活塞27之間的接觸。

第一致動(dòng)器8的第二密封裝置41布置在設(shè)置在活塞27的凸緣36的徑向外表面上的環(huán)形槽中，所述第二密封裝置41適于密封缸體26和活塞27之間的接觸。

第一致動(dòng)器8的環(huán)形室42位于第一和第二密封裝置40、41、缸體26的凸緣29和活塞27的凸緣36之間?；钊?7還包括連接到加壓流體噴射器45的開(kāi)口43，所述開(kāi)口43連接到通道46，通道46適于將加壓流體供給到所述環(huán)形室42中，以便在缸體26內(nèi)推動(dòng)活塞27。

缸體26還包括來(lái)自環(huán)形室42的通道47，并且連接到第二致動(dòng)器10的缸體15的通道44。供給到第一致動(dòng)器8的環(huán)形室42的加壓流體還被供給到第二致動(dòng)器10的環(huán)形室25。通道44和47之間的連接通過(guò)密封裝置48(例如環(huán)形環(huán))密封。

作為未示出的替代方案，第一致動(dòng)器的缸體可以包括開(kāi)口以接收加壓流體噴射器。作為另一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)致動(dòng)器可以連接到獨(dú)立的加壓流體噴射器。

第一致動(dòng)器8的活塞27包括適于與螺紋桿1接合的螺紋孔55。

根據(jù)本發(fā)明的桿張緊裝置2包括多個(gè)相鄰的軸向安裝的元件：在兩個(gè)部分11、12中的管狀支撐套筒9、在缸體15中的活塞16以形成第二致動(dòng)器10，和在缸體26中的另一活塞27以形成第一致動(dòng)器8。這些元件中的每一個(gè)的尺寸被確定為軸向地位于從結(jié)構(gòu)4突出的螺紋桿1的上端和上部結(jié)構(gòu)7之間。根據(jù)本發(fā)明，管狀支撐套筒9的下部部分11首先安裝在結(jié)構(gòu)4的表面4a上并圍繞桿1。然后并且接連地，管狀套筒9的上部部分12軸向安裝在下部部分9上，第二致動(dòng)器10軸向安裝在管狀套筒9的上部部分12上，并且第一致動(dòng)器8軸向安裝在第二致動(dòng)器10上，螺紋桿1連接到所述第一致動(dòng)器8。相應(yīng)的活塞16、27和相應(yīng)的缸體15、26分別通過(guò)銷37、31彼此旋轉(zhuǎn)地轉(zhuǎn)位。

當(dāng)加壓流體分別供給到第一和第二致動(dòng)器8、10的環(huán)形室42、25時(shí)，活塞27、16在缸體26、15內(nèi)軸向滑動(dòng)。螺紋桿1與第一致動(dòng)器8的活塞27牢固地接合，所述桿1被軸向拉伸。

外部工具通過(guò)管狀支撐套筒9的開(kāi)口12a、12b接合，以便向下旋轉(zhuǎn)螺母3直到結(jié)構(gòu)4的表面4a。然后桿1通過(guò)螺母3被鎖定。釋放的桿1傾向于恢復(fù)其靜止長(zhǎng)度，但是被螺母3阻擋。然后，釋放的桿1在機(jī)械部件4、5上施加緊固力以收緊。

如圖1至圖3的實(shí)施例所示，裝置2還可以與扳手56配合，扳手56包括專用于插入設(shè)置在第一致動(dòng)器8的活塞27上的開(kāi)口內(nèi)的銷57。所述扳手56可由操作者在桿擰緊過(guò)程結(jié)束時(shí)使用，以使活塞27圍繞螺紋桿1向下旋轉(zhuǎn)，因此也沿著活塞16向下旋轉(zhuǎn)，以便從環(huán)形室42、25中移除加壓流體。

在使用之后，桿張緊裝置2可被拆卸并安裝用于另一桿張緊操作。

圖4所示的本發(fā)明的第二實(shí)施例(其中相同的元件具有相同的附圖標(biāo)記)與圖1至圖3的第一實(shí)施例的不同之處在于，第三致動(dòng)器58軸向布置在第一致動(dòng)器8和第二致動(dòng)器10之間。

第三致動(dòng)器58軸向安裝在第二致動(dòng)器10上。第一致動(dòng)器58包括缸體59和在所述缸體59內(nèi)滑動(dòng)的活塞60。大致環(huán)形的缸體59具有軸向部分61和徑向凸緣62。徑向凸緣向內(nèi)朝向活塞60延伸。缸體59包括接觸缸體15的上端的肋63。第三致動(dòng)器58的缸體59通過(guò)將所述缸體59定心在所述缸體15內(nèi)部徑向地保持在第二致動(dòng)器10的所述缸體15上。類似地，第一致動(dòng)器8的缸體26通過(guò)將所述缸體26定心在所述缸體59內(nèi)部徑向地保持在第三致動(dòng)器58的所述缸體59上。

缸體15、59和26、59還包括轉(zhuǎn)位裝置，例如銷31。

此外，缸體15、59和26、59通過(guò)未示出的固定裝置緊固在一起。所述固定裝置可以包括第一實(shí)施例的螺釘。

缸體59還包括孔64，其中布置有大致環(huán)形的活塞60?；钊?0包括軸向部分65和徑向凸緣66。徑向凸緣66朝向缸體59徑向延伸?；钊?0的軸向部分65抵靠著缸體59的凸緣62的徑向內(nèi)表面軸向滑動(dòng)，活塞60的凸緣66抵靠著缸體59的軸向部分61的徑向內(nèi)表面軸向滑動(dòng)。

活塞16、60和27、60還包括轉(zhuǎn)位裝置，例如銷37。

第三致動(dòng)器58的第一密封裝置67布置在設(shè)置在缸體59的凸緣62的徑向內(nèi)表面上的環(huán)形槽中，所述第一密封裝置67適于密封缸體59和活塞60之間的接觸。

第三致動(dòng)器58的第二密封裝置68布置在設(shè)置在活塞60的凸緣66的徑向外表面上的環(huán)形槽中，所述第二密封裝置68適于密封缸體59和活塞60之間的接觸。

第三致動(dòng)器58的環(huán)形室69位于第一和第二密封裝置67、68、缸體59的凸緣62和活塞60的凸緣66之間。

缸體59還包括來(lái)自環(huán)形室69的通道70，并且連接到在一側(cè)上的缸體15的通道44以及連接到缸體26的通道47。供給到第一致動(dòng)器8的加壓流體還被供給到第三致動(dòng)器58的環(huán)形室69和第二致動(dòng)器10的環(huán)形室25。通道44、70和47、70之間的連接通過(guò)密封裝置48(例如環(huán)形環(huán))密封。

桿張緊裝置2可以在第一致動(dòng)器8和第二致動(dòng)器10之間不包括任何致動(dòng)器58或者可以結(jié)合若干個(gè)附加致動(dòng)器58，只需要在螺紋桿1上施加所需的張緊力即可。