螺栓紧固装置及其操作方法制造方法及图纸

公开了一种螺栓紧固装置及其操作方法，用于紧固在部件上被预紧的多个螺栓，该螺栓紧固装置包括：支座；执行单元，安装在所述支座上，用于沿着所述螺栓的延伸方向张拉所述螺栓并将所述螺栓上的螺母拧紧；行进单元，安装在所述支座上，用于带动所述螺栓紧固装置沿所述多个螺栓布置的路径行进；控制系统，控制所述执行单元和所述行进单元的动作。上述螺栓紧固装置实现了螺栓的自动张拉，降低了人工劳动强度，并提高了紧固效率，显著提高紧固精度，可以更好的控制螺栓现场安装质量。

Bolt fastening device and its operation method

Disclosed is a bolt fastening device and operation method for a plurality of fastening bolts on the components are pre tightening, the bolt fastening device comprises a bearing; the execution unit, installed in the seat, the bolt extends along the direction for the tension of the bolt and tighten the bolt nut travel; unit installed on the seat, used to drive the moving bolt fastening device along the plurality of bolt layout path; control system, control the execution unit and the traveling unit movement. The bolt fastening device realizes automatic tension of bolts, reduces labor intensity and improves fastening efficiency, significantly improves fastening accuracy, and better controls the on-site installation quality of bolts.

【技术实现步骤摘要】
螺栓紧固装置及其操作方法
本专利技术涉及螺栓安装紧固领域，具体地说，本专利技术涉及一种螺栓紧固装置和操作方法，尤其涉及一种能够自动行走的螺栓紧固装置及其操作方法。
技术介绍
MW级风力发电机组主要由塔架、发电机以及叶轮等组成，其中塔架通常是多个钢制塔架段组成，而塔架段通常为两端具有环形法兰的薄壁筒形结构。在环状法兰上通常在圆周方向上均布有若干螺栓通孔，连接螺栓及配套垫圈、螺母通过这些螺栓通孔将相邻塔架段连接在一起。在吊装塔架段时，将底段塔架段安装到基础上并将两个塔架段对中后，作业人员先将环形法兰处的所有螺栓安装好并手动预拧紧，然后使用液压拉伸器将所有螺栓按工艺顺序多次张拉。张拉时，先将液压拉伸器通过人力放置在要紧固的螺栓处，然后旋动拉杆使拉杆和要紧固的螺栓或锚栓端部通过螺纹连接在一起，然后给液压缸供油，通过拉杆使螺栓或锚栓拉伸，直到达到预先设定好的压力值。之后，人工使用扳手旋动螺母，直到到达预定扭矩。最后卸掉液压缸中的高压，将拉伸器从紧固好的螺栓上拆卸下来并移动到下一个螺栓处执行同样的紧固操作。在整个作业过程中，每紧固完一个螺栓，都需要将液压拉伸器拆卸下来，然后手动放置在另外一颗螺栓处。由于塔架法兰处螺栓个数较多，且液压拉伸器通常较重，因此现场人员作业量非常大。同时每紧固完一颗螺栓，都需要拆卸和重新安装设备，这造成时间的浪费以及现场安装效率的降低。另外，现场都是人工紧固螺栓，螺栓安装质量不易控制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种螺栓紧固装置，以自动地实现螺栓的紧固，降低人工操作投入，提高安装质量。本专利技术的另一目的在于提供一种紧固螺栓的方法。为了实现上述目的，根据本专利技术的一方面，提供了一种螺栓紧固装置，用于紧固在部件上被预紧的多个螺栓和螺母，所述螺栓紧固装置包括：支座；执行单元，安装在所述支座上，用于沿着所述螺栓的延伸方向张拉所述螺栓并将所述螺栓上的螺母拧紧；行进单元，安装在所述支座上，用于带动所述螺栓紧固装置沿所述多个螺栓布置的路径行进；控制系统，控制所述执行单元和所述行进单元的操作。优选地，所述支座包括底板、从所述底板向上竖直延伸的至少两个导轴以及安装在每个导轴上的直线轴承或套筒。优选地，在所述底板的底部可拆卸地设置有能够与所述多个螺栓的端部相配合的导轨。优选地，所述导轨为槽形导轨，且与至少两个螺栓接合。优选地，所述执行单元包括连接板、液压缸以及拉伸器，所述连接板固定安装到所述直线轴承或套筒上，所述液压缸的动臂固定到所述连接板，所述拉伸器安装在所述连接板上。优选地，所述执行单元还包括直线位移传感器，用于检测所述液压缸的位置。优选地，所述拉伸器包括：筒体，固定在所述连接板下侧；传动轴，安装在所述筒体内，且相对于所述筒体仅能转动；拉伸头(37)，可拆卸地安装在所述传动轴的底端，并能够与螺栓的端部啮合；拨动盘，可拆卸地安装在所述筒体的底端，并能够与所述螺栓上的螺母配合；第一动作单元，用于驱动所述传动轴转动，以使所述拉伸头与螺栓的端部啮合或脱离啮合；第二动作单元，用于驱动所述拨动盘转动，以使所述螺母旋转预定角度。优选地，所述第一动作单元固定在所述连接板上侧，并包括相连接的第一电机和减速器，所述减速器的输出带动所述传动轴转动。优选地，所述第一动作单元还包括与所述控制系统通信的第一编码器，用于检测所述第一电机的输出位置信息。优选地，所述第二动作单元固定在所述筒体的外侧，并包括相连接的第二电机和减速器，所述减速器的输出带动所述拨动盘转动。优选地，所述第二动作单元还包括与所述控制系统通信的第二编码器，用于检测所述第二电机的输出位置信息。优选地，所述拨动盘的外圈上形成有齿轮结构，所述第二动作单元的减速器的输出通过齿轮与所述齿轮结构相啮合，且所述拨动盘的内圈呈六边形。优选地，在所述筒体与所述传动轴之间还设置有弹性组件，以对所述传动轴在轴向上施加弹力。优选地，所述执行单元还包括固定在所述筒体外侧且与所述控制系统通信的影像识别模块，用于监测所述拉伸器与螺栓之间的相对位置关系。优选地，所述影像识别模块包括用于捕获图像的镜头、用于处理图像并向所述控制系统发送信号的处理器。优选地，所述行进单元包括：固定架，固定到所述支座；第三动作单元，连接在所述固定架上；驱动齿轮，可拆卸地安装在所述固定架下侧，所述驱动齿轮包括多个轮齿，其中一个轮齿与两个相邻的螺栓啮合，所述第三动作单元驱动所述驱动齿轮转动。优选地，所述第三动作单元包括相连接的第三电机和减速器，所述减速器的输出带动所述驱动齿轮转动。优选地，所述第三动作单元还包括与所述控制系统通信的第三编码器，用于检测所述第三电机的输出位置信息。优选地，在所述驱动齿轮的每个轮齿上均设置有感应台，并且所述行进单元还包括安装在所述固定架上的接近开关，所述接近开关在每检测到感应台经过时便向所述控制系统发送信号，所述控制系统根据所述接近开关发送的信号进行计数。优选地，所述控制系统根据所述执行单元相对于螺栓的位置调节所述驱动齿轮的位置，以使所述执行单元与螺栓对准。优选地，所述螺栓紧固装置还包括安装在所述支座上的支撑单元，以防止所述螺栓紧固装置相对于所述部件倾倒。优选地，所述支撑单元包括：枢转板，一端枢转地连接到所述支座，以在收起位置和限位位置之间转动；滚轮，安装在所述枢转板的另一端，并且所述滚轮在所述收起位置远离所述部件，在所述限位位置紧密贴合在所述部件上而沿所述部件滚动。优选地，所述支撑单元还包括设置在所述枢转板与所述滚轮之间的缓冲组件。优选地，所述枢转板在所述收起位置通过弹簧销固定与所述支座之间的相对位置关系，在所述限位位置通过紧固件固定与所述支座之间的相对位置关系。优选地，所述部件为风力发电机机组的相邻塔筒段上的法兰。根据本专利技术的另一方面，一种利用螺栓紧固装置进行螺栓紧固的方法，其特征在于，所述螺栓紧固装置包括：支座；执行单元，安装在所述支座上，用于沿着所述螺栓的延伸方向张拉所述螺栓并将所述螺栓上的螺母拧紧；行进单元，安装在所述支座上，用于带动所述螺栓紧固装置沿所述多个螺栓行进，所述方法包括以下步骤：A、将所述螺栓紧固装置放置在已经分别预紧有螺母的多个螺栓的端部上并与所述多个螺栓中的一个螺栓对准；B、利用所述执行单元将相应螺栓张拉至预设拉力值并拧紧螺母；C、释放被紧固的螺栓；D、控制所述行进单元使所述螺栓紧固装置行进至下一个螺栓处；重复步骤B至D。优选地，所述方法还包括：根据螺栓的规格和排布选取合适的固定在所述支座的底部的导轨、所述行进单元的与相邻两个螺栓啮合的驱动齿轮、所述执行单元的能够与螺栓螺纹啮合的拉伸头和用于拧紧螺母的拨动盘。优选地，所述执行单元还包括拉伸头、驱动所述拉伸头旋转的第一动作单元、驱动所述拉伸头升降的液压缸、设置在所述拉伸头下方的拨动盘、驱动所述拨动盘旋转的第二动作单元，所述步骤B包括：通过所述液压缸收缩，使所述拉伸头运动至与所述螺栓端部相接的位置；通过所述第一动作单元驱动所述拉伸头旋转而与螺栓进入啮合，同时使所述液压缸相应地收缩预定距离；使所述液压缸向上继续伸出，张拉螺栓，直到达到所述预设拉力值；利用所述第二动作单元带动所述拨动盘旋转而拧紧螺母，直到达到预设扭矩值。优选地，步骤C包括：使所述液压缸收缩，使其对螺栓的拉力降为零；利用所述第一动作单元使所述拉伸头反向旋转以与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺栓紧固装置，用于紧固在部件上被预紧的多个螺栓和螺母，其特征在于，包括：支座(1)；执行单元(3)，安装在所述支座(1)上，用于沿着所述螺栓的延伸方向张拉所述螺栓并将所述螺栓上的螺母拧紧；行进单元(4)，安装在所述支座(1)上，用于带动所述螺栓紧固装置沿所述多个螺栓布置的路径行进；控制系统(100)，控制所述执行单元(3)和所述行进单元(4)的动作。

【技术特征摘要】
1.一种螺栓紧固装置，用于紧固在部件上被预紧的多个螺栓和螺母，其特征在于，包括：支座(1)；执行单元(3)，安装在所述支座(1)上，用于沿着所述螺栓的延伸方向张拉所述螺栓并将所述螺栓上的螺母拧紧；行进单元(4)，安装在所述支座(1)上，用于带动所述螺栓紧固装置沿所述多个螺栓布置的路径行进；控制系统(100)，控制所述执行单元(3)和所述行进单元(4)的动作。2.根据权利要求1所述的螺栓紧固装置，其特征在于，所述支座(1)包括底板(12)、从所述底板(12)向上竖直延伸的至少两个导轴(15)以及安装在每个导轴(15)上的直线轴承(14)或套筒。3.根据权利要求2所述的螺栓紧固装置，其特征在于，在所述底板(12)的底部可拆卸地设置有能够与所述多个螺栓的端部相配合的导轨(11)。4.根据权利要求3所述的螺栓紧固装置，其特征在于，所述导轨(11)为槽形导轨，且与至少两个螺栓接合。5.根据权利要求2所述的螺栓紧固装置，其特征在于，所述执行单元(3)包括连接板(32)、液压缸(31)以及拉伸器，所述连接板(32)固定安装到所述直线轴承(14)或套筒上，所述液压缸(31)的动臂固定到所述连接板(32)，所述拉伸器安装在所述连接板(32)上。6.根据权利要求5所述的螺栓紧固装置，其特征在于，所述执行单元(3)还包括直线位移传感器(106)，用于检测所述液压缸(31)的位置。7.根据权利要求5所述的螺栓紧固装置，其特征在于，所述拉伸器包括：筒体(34)，固定在所述连接板(32)下侧；传动轴(36)，安装在所述筒体(34)内，且相对于所述筒体(34)仅能转动；拉伸头(37)，可拆卸地安装在所述传动轴(36)的底端，并能够与螺栓的端部啮合；拨动盘(38)，可拆卸地安装在所述筒体(34)的底端，并能够与所述螺栓上的螺母配合；第一动作单元(33)，用于驱动所述传动轴(36)转动，以使所述拉伸头(37)与螺栓的端部啮合或脱离啮合；第二动作单元(35)，用于驱动所述拨动盘(38)转动，以使所述螺母旋转预定角度。8.根据权利要求7所述的螺栓紧固装置，其特征在于，在所述筒体(34)与所述传动轴(36)之间还设置有弹性组件(39)，以对所述传动轴(36)在轴向上施加弹力。9.根据权利要求7所述的螺栓紧固装置，其特征在于，所述执行单元(3)还包括固定在所述筒体(34)外侧且与所述控制系统(100)通信的影像识别模块(310)，用于监测所述拉伸器与螺栓之间的相对位置关系，所述影像识别模块(310)包括用于捕获图像的镜头、用于处理图像并向所述控制系统(100)发送信号的处理器。10.根据权利要求1所述的螺栓紧固装置，其特征在于，所述行进单元(4)包括：固定架(41)，固定到所述支座(1)；第三动作单元(42)，连接在所述固定架(41)上；驱动齿轮(43)，可拆卸地安装在所述固定架(41)下侧，所述驱动齿轮(43)包括多个轮齿，其中一个轮齿与两个相邻的螺栓啮合，所述第三动作单元(42)驱动所述驱动齿轮(43)转动。11.根据权利要求1所述的螺栓紧固装置，其特征在于，所述螺栓紧固装置还包括安装在所述支座(1)上的支撑单元(2)，以防止所述螺栓紧固装置相对于所述部件倾倒。12.根据权利要求11所述的螺栓紧固装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王龙非，彭亮，
申请(专利权)人：新疆金风科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65