螺栓张紧工具制造技术

本说明书涉及一种螺栓张紧工具，其适配成张紧从工件突出的螺栓，并包括：螺栓容纳元件(5)、螺母插口(10)、轴(3)、螺纹套筒(6)、支撑套筒(2)以及联接件(9)，螺栓容纳元件(5)适配成拧到螺栓上，螺母插口(10)适配成容纳螺母，轴(3)适配成在螺栓容纳元件上施加轴向力，螺纹套筒(6)布置成接合所述轴并具有适配成与轴(3)的外螺纹(3a)配合的内螺纹(6a)，使得它们之间的相对旋转运动导致轴和螺纹套筒之间的相对轴向位移，支撑套筒(2)联接到螺纹套筒并适配成选择性地抵靠工件，联接件(9)适配成连接螺母插口和支撑套筒，联接件是允许插口和套筒之间有限的相对运动的联接件。筒之间有限的相对运动的联接件。筒之间有限的相对运动的联接件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】螺栓张紧工具


[0001]本专利技术总体上涉及螺栓的拧紧，更具体地，涉及螺栓张紧和螺栓张紧工具，该螺栓张紧工具用于张紧从工件突出的带螺纹的螺栓或销。

技术介绍

[0002]当使用螺纹紧固件(例如螺母、螺丝或螺栓)拧紧接头时，通常需要达到一定的夹紧力，以提供接头所需的功能。因此，将此类接头的紧固件拧紧到可以确保达到所需的拧紧力水平是非常重要的。
[0003]然而，使用普通动力工具拧紧螺栓时，螺栓上会产生扭矩。尽管当今使用的动力工具通常提供各种方法(通常通过测量工具施加的扭矩并计算或估计相应的夹紧载荷)来确保在拧紧过程中实际上也能达到所需的最小拧紧力，但是实际达到的夹紧力的不确定性仍然存在，例如，由于紧固件和被接合的一个或更多个组件之间的摩擦在不同的接头之间可能有很大差异。
[0004]因此，尽管施加的扭矩与产生的夹紧力之间存在许多因素的关系，但最重要的是螺纹(即，在螺母和螺栓之间)中的摩擦和螺母或螺栓头部下的摩擦，在通过动力工具施加一定扭矩后，通过在接头中实现的实际夹紧载荷引入相当大的不确定性来影响这种关系。因此，尽管对于每次拧紧所施加的扭矩的准确性可能已经非常小心，但结果可能仍然是夹紧载荷存在较大的分散。
[0005]为了减少一些这样的缺点，即为了在接头中获得精确和良好控制的夹紧力，已经提出使用所谓的螺栓张紧。当进行螺栓张紧时，轴向张紧力被施加到螺纹元件(例如螺栓或带螺纹的销)以实现螺栓的期望伸长并因此获得期望的夹紧载荷。该夹紧载荷可以根据螺栓的伸长和材料特性准确地确定。当获得期望的伸长(即，期望的夹紧力)时，螺纹元件被螺母锁定以保持螺栓的伸长状态并因此保持夹紧力。
[0006]此类方法通常用于大型螺栓，例如，用于在石油和天然气工业中拧紧法兰接头。在这种情况下，通常使用液压张紧器。然而，这种张紧器具有缺点，例如非常慢并且需要液压泵进行操作。

技术实现思路

[0007]因此，期望提供一种改进的螺栓张紧工具。特别地，期望提供一种更快更方便的工具，也适用于张紧较小的螺栓。为了更好地解决这些问题中的一个或更多个，提供了一种如在独立权利要求中限定的螺栓张紧工具。优选的实施方案在从属权利要求中限定。
[0008]根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于张紧从工件突出的螺栓或销的螺栓张紧工具。该工具包括：螺栓容纳元件、螺母插口、轴、螺纹套筒、支撑套筒以及联接件，螺栓容纳元件具有内螺纹以拧到带螺纹的螺栓或销上；螺母插口适配成容纳要拧到螺栓上的螺母，轴联接到螺栓容纳元件并适配成在螺栓容纳元件上施加轴向力，轴包括外螺纹，螺纹套筒布置在所述轴上并具有适配成与所述轴的外螺纹配合的内螺纹，使得所述轴和所述螺纹套
筒之间的相对旋转运动导致所述轴和所述螺纹套筒之间的相对轴向位移，支撑套筒连接到螺纹套筒并适配成在第一端处选择性地抵靠所述工件，使得反作用力可以传递到工件，从而抵消轴施加在螺栓上的所述轴向力，联接件适配成连接所述螺母插口和所述支撑套筒，其中所述联接件是允许所述螺母插口和所述支撑套筒之间的有限的相对运动的联接件。
[0009]根据第一方面，螺栓张紧工具通过设计提供了对上述问题的创造性解决方案，该设计不仅能够将轴向力快速施加到螺纹元件，而且能够同时通过螺母将螺栓锁定在张紧状态中，即伸长状态。因此，即通过设计该工具使得所包括的部件可以以巧妙的顺序自动旋转，工具以方便和用户友好的方式向接头提供精确的夹紧载荷。因此，与本领域已知的相比，可以显著促进和简化工具的拧紧质量和操作。因此，本专利技术的优点包括可以将具有比已知工具低得多的分散的精确夹紧载荷传递到接头，并且进一步地，该工具方便且易于使用。
[0010]当用户使用该工具时，来自例如马达输出轴的旋转运动被施加到轴上。初始时，在某种意义上说是空载步骤时，轴与其他所描述的组件(即，螺栓容纳元件、螺母插口、螺纹套筒和支撑套筒)一起旋转，其中，螺母插口经由螺母插口和支撑套筒之间的允许有限的相对运动的联接件通过支撑套筒而旋转。将螺母插口，优选地具有对应于并允许与螺母(例如具有六边形形状的螺母)形状配合的形状，施加在螺母上，从而使螺母旋转并与工件的表面接触。一旦螺母朝向工件移动足够的距离，螺栓容纳元件被拧到螺纹元件上，由此也在轴和螺纹元件之间建立了适配成在螺纹元件上施加张紧力的联接。这个过程期间，当螺母插口抵靠工件安置并且不能再转动时，支撑套筒同时朝向工件的方向移动并最终与工件的接触表面接触。
[0011]随着支撑套筒转而与工件接触，并且随着支撑套筒的旋转因此停止，现在发生螺纹套筒和轴之间的相对旋转，进而导致现在联接到螺栓并适配成在螺栓上施加轴向力的轴和支撑套筒之间的轴向位移，因此轴向张紧力被施加到螺栓。联接件只允许螺母插口和支撑套筒之间进行有限的相对运动，从而保持螺母抵靠工件的接触表面安置，使得在松开工具时，通过张紧力实现的螺栓伸长(以及由此产生的夹紧载荷)得以保持。
[0012]当达到期望的夹紧载荷时，可以通过反转轴的旋转方向将螺栓容纳元件从螺纹元件上拧下来而移除螺栓张紧工具。由此，支撑套筒或外套筒被释放并且再次自由旋转，从而允许螺栓容纳元件从螺栓上拧下来并且工具被释放。在一些实施方案中，螺栓张紧工具可以包括壳体、布置在所述壳体中的马达和连接到马达或由马达包括的输出轴。该输出轴的旋转运动可以通过输出轴和螺栓张紧工具的轴之间的合适连接而传递到螺栓张紧工具的轴。马达可以是电动马达或气动马达，在本说明书的范围内也可以想到液压驱动系统。螺栓张紧工具还可以是手持工具或在其他实施方案中是固定工具。在一些实施方案中，螺栓张紧工具可以适配成提供夹紧载荷的范围在0.01
‑
300kNm内，在一些实施方案中在20
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100kNm内。
[0013]在一些实施方案中，轴和螺纹套筒可以被描述为一起形成致动丝杠机构，使得所述轴和所述螺纹套筒之间的相对旋转导致相对轴向位移。螺母插口优选地具有对应于并允许与螺母(例如六边形形状)形状配合的形状。然而，本领域技术人员意识到其他形状也是可以想到的。本领域技术人员进一步意识到术语螺纹元件、螺栓和螺丝在本说明书中可互换使用。
[0014]根据一个实施方案，有限的相对运动是有限的相对轴向和旋转运动，并且联接件
包括适配成提供至少所述有限的相对旋转运动的弹性元件，所述弹性元件接合所述支撑套筒和所述插口。弹性元件应理解为在变形后弹回形状的元件，通常称为弹性或柔性元件。在一些实施方案中，弹性元件可以是通过支撑套筒和插口之间的相对旋转而偏压的元件，即，与初始空载状态相比可以通过角偏移来偏压的元件。进一步地，在一些实施方案中，弹性元件可以被描述为在拉伸时施加弹簧弹力或偏压力的元件，或更普遍的在拉伸时储存能量的元件。在本专利技术中巧妙地利用了这种效果，其中，在拧紧的阶段期间，当支撑套筒仍在旋转中朝向工件表面行进的同时，螺母插口已经抵靠工件表面停止时，弹性元件被拉伸，这种能量，即在元件中产生的力，然后在张紧阶段期间被利用来持续地旋转螺母插口，以保持螺母与工件表面接触，从而在工具移除后保持螺栓的伸长。即，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.螺栓张紧工具，其适配成张紧从工件突出的带螺纹的螺栓或销，所述工具包括：螺栓容纳元件(5)，其具有内螺纹并适配成拧到所述带螺纹的螺栓或销上；螺母插口(10)，其适配成容纳要拧到螺栓上的螺母，轴(3)，其联接到所述螺栓容纳元件并适配成在所述螺栓容纳元件上施加轴向力，所述轴(3)包括外螺纹；螺纹套筒(6)，其布置成接合所述轴并具有适配成与所述轴(3)的外螺纹(3a)配合的内螺纹(6a)，使得所述轴(3)和所述螺纹套筒之间的相对旋转运动导致所述轴(3)和所述螺纹套筒之间的相对轴向位移，支撑套筒(2)，其联接到所述螺纹套筒并适配成在第一端(2a)处选择性地抵靠所述工件，使得反作用力可以传递到工件，从而抵消轴施加在螺栓上的所述轴向力，以及联接件(9)，其适配成连接所述螺母插口和所述支撑套筒，其中所述联接件是允许所述螺母插口和所述支撑套筒之间的有限的相对运动的联接件。2.根据权利要求1所述的螺栓张紧工具，其中，所述有限的相对运动是有限的相对轴向运动和有限的相对旋转运动，并且其中所述联接件包括适配成提供至少所述有限的相对旋转运动的弹性元件(9a)，所述元件接合所述支撑套筒和所述插口。3.根据权利要求2所述的螺栓张紧工具，其中，所述弹性元件是在第一端处接合所述插口并且在第二端处接合所述支撑套筒的弹簧元件(9a)。4.根据权利要求3所述的螺栓张紧工具，其中，所述弹簧的第一端接合所述插口，并且其中所述弹簧的第二端接合所述支撑套筒中的纵向槽。5.根据前述权利要求中任一项所述的螺栓张紧工具，其中，所述轴上的所述外螺纹沿与所述马达的旋转方向相反的方向定向。6.根据权利要求1所述的螺栓张紧工具，其中，所述轴和所述螺纹套筒形成致动丝杠机构，并且其中所述致动丝杠机构为行星滚柱丝杠，所述行星滚柱丝杠进一步包括至...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：阿特拉斯，
类型：发明
国别省市：