保持器制造技术

本发明专利技术描述了一种保持器，其用于在螺栓的拧紧过程中限制多边形螺栓部件的旋转运动，螺栓部件包括螺栓头或螺母，保持器包括尺寸被设置成容装螺栓部件的凹腔，凹腔的特征在于，侧壁包括多个峰顶，峰顶延伸到凹腔内并且对应于螺栓部件的侧面，以致通过螺栓部件的至少一个侧面与凹腔的对应峰顶之间形成的接触来限制定位在凹腔中的螺栓部件的旋转运动。本发明专利技术还描述了一种用于在螺栓的拧紧过程中限制多边形螺栓部件的旋转运动的方法、制造这种保持器的方法以及这种保持器的用途。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术描述了一种用于在拧紧螺栓期间限制螺栓部件的旋转运动的保持器，以及 一种限制螺栓部件的旋转运动的方法。
技术介绍
当拧紧螺栓紧固件时，转动力矩被施加于螺母而螺栓头被保持住，或反之亦然，以 便实现螺栓预加载。这一转动力矩或扭矩导致相反的螺母或螺栓头转动而不是实际地拧紧 螺栓。因此，在螺母正在被转动以拧紧紧固件时，对抗力必须被施加以保持住螺栓头(在下 文中，螺栓头被假定为被保持住，而螺母正在被转动，但是本领域技术人员均熟知，螺母可 以被同样地保持住，而让螺栓头被转动)。在小螺栓的简单示例中，一个扳手可被用于固定 螺栓头，而第二扳手被用来转动螺母。当螺栓头和螺母两者都能被自由地通达时，这是容易 实现的。如果螺栓头不能被通达，那么它可使用适当形状的保持器来保持，该保持器在拧紧 之后被原地留在螺栓头上。用来连接重型零件且必须能够承受巨大力量的螺栓具有相应的尺寸。在许多应用 中(例如在建筑业、桥梁建设、风力涡轮机等等中)需要这种大型螺栓，这种大型螺栓的尺 寸可被设置成为M20(根据用于紧固件的ISO公制标准)以上的等级。例如在风力涡轮机 的构造中，需要大型螺栓用于连接独立的塔架部分，连接叶片轴承到毂，连接毂到主轴，以 及连接毂到旋转盘。这些螺栓通常具有六角形的螺栓头以及具有平侧面的螺母，其被扳子、 扳手或其他这种工具抓持住或保持。在拧紧这种大型螺栓时，某种类型的保持技术必须被 应用，以便保持住螺母或者螺栓头之一，而使另一个部件被抓持住并被转动以拧紧。在拧紧期间螺栓头能被通达的情况中，保持器工具能被使用。然而，在拧紧期间， 由于要用巨大的力，因此所述工具可能会挤压坏或卡住。更进一步地，所述工具必须利用可 被致动的释放机构来释放所述工具。这一程序是缓慢的，而且当工具转动并接触到相邻螺 栓时操作者有受伤的危险。对于在拧紧期间螺栓头不能通达的情况，保持器可被用来固定两个或更多相邻螺 栓的螺栓头。对大型螺栓而言，保持器也相应地是巨大的。一般地，所述保持器在原地被留 在螺栓头上。材料和加工成本以及所需的巨大数量可能会使保持器在建设项目中成为一项 可观的成本因素。当前使用中存在不同类型的保持器。例如，双螺母保持器具有用于两个 螺栓中每个螺栓的孔以及用于螺栓部件(其可是螺栓头或螺母)的机加工矩形凹槽。机加 工凹槽容装所述螺栓部件，以致其在拧紧期间不能旋转。在连接过程中，螺栓被放入保持器 的孔中，然后被放入待被连接的部件的孔中。螺母能因此例如能被转动，而螺栓头被固定就 位。然而，这种解决方案的一个缺点在于，不可能在螺栓头的下面使用硬化垫圈，但硬化垫 圈是在螺栓头和被连接部件之间分配力量所必须的。因此，螺栓头下的力量可超过被连接 部件的压缩屈服强度，因而在拧紧过程中，螺栓头可能会部分地嵌入保持器中，导致出现非 常不希望有的螺栓预加载损失。这类保持器的其他缺点在于，它们的装配耗时，而且制造费 用昂贵。在另一个方案中，多螺母保持器以“盖子”的方式被使用，从而盖住多个相邻螺栓 头并将它们固定就位。这类保持器具有一系列的机加工矩形腔，每个腔可容装一个螺栓头。 虽然这种解决方案允许在螺栓头的下面使用硬化垫圈，但是其应用却是极其费时的，因为 一系列螺栓头中的每一个都必须被仔细地定位，以允许所述"盖子"被放入就位。更进一步地，当螺栓被拧紧时，已知的双螺母和多螺母保持器的作用仅仅是由每 个螺栓部件的反作用于相应机加工凹槽或腔的两个表面的两个拐角或边缘来施加的。因此 实际出现的“接触面积”相当小。因此这些保持器必须由合适的硬质材料例如淬火钢制成， 而且其尺寸通常被设置成容装螺栓头或螺母的整个高度，以致需要相当大量的材料。尽管 如此，例如在大风、冲击或振动期间，在该连接上巨大力量被施加的部位处，可能发生螺栓 部件嵌进保持器中的情况，而螺栓预加载损失意味着这种接触可能不能满足该连接的稳定 性要求。因此，本专利技术的一个目的是要提供一种克服上述问题的保持器。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过权利要求1所述的用于在螺栓拧紧或松开期间限制螺栓部 件的旋转运动的保持器实现的，是通过权利要求12所述的限制螺栓部件的旋转运动的方 法实现的，是通过权利要求13所述的制造这种保持器的方法实现的，以及通过权利要求14 所述的这种保持器的使用方法实现的。根据本专利技术的保持器包括尺寸被设置成容装螺栓部件的凹腔，所述螺栓部件可以 是螺栓头或者是螺母，所述凹腔的特征在于，侧壁包括多个峰顶，所述峰顶延伸到所述凹腔 中并且对应于所述螺栓部件的侧面，以致位于所述凹腔中的所述螺栓部件的旋转运动被所 述螺栓部件的至少一个侧面与凹腔侧壁上的对应峰顶之间形成的接触限制。“峰顶”应被理解位于所述凹腔侧壁上的任何升高的结构元件，而术语“升高”在这 一上下文中的意思是指峰顶从凹腔侧壁中侵入或突出到所述凹腔中。峰顶可包括任何凸块 或其他突起，而且可相对于所述凹腔侧壁侵入所述凹腔中任何适当的的程度，例如峰顶可 以仅仅是稍稍升高的，或者可以陡峭地延伸到所述凹腔中。根据本专利技术的保持器的一个明显的优点在于，所述保持器能够被容易地定位在螺 栓部件上，例如定位在螺栓头上。因此，在定位保持器之前，螺栓头并不需要被精确地对齐。 这节约了装配时间，特别是当许多螺栓需要拧紧时。根据本专利技术的保持器的另一个主要优 点在于，与已知的保持器相比，它非常经济。首先，保持作用是由螺栓部件的实质上平的侧 面与所述保持器的峰顶之间的接触实现的。这一接触面积远大于使用现有技术的保持器获 得的接触面积(其依赖于螺栓部件的外边缘(处于相邻侧面之间)与保持器侧壁之间的接 触)。因此，可使用比可比较的现有技术保持器少的材料来制造本专利技术的保持器。其次，本 专利技术的凹腔设计提供了一定量自由度或游隙，以致根据本专利技术的保持器并不需要精确的工 具。根据本专利技术的限制螺栓的部件旋转运动的方法包括将所述螺栓部件保持在保持 器的凹腔中，所述凹腔的特征在于，侧壁包括多个峰顶，所述峰顶延伸到所述凹腔中并且对 应于所述螺栓部件的侧面，以致位于所述凹腔中的所述螺栓部件的旋转运动被所述螺栓部 件的至少一个侧面与凹腔侧壁上的对应峰顶之间形成的接触限制。根据本专利技术的制造这种用于在拧紧或松开螺栓期间限制螺栓部件的旋转运动的 保持器的方法，所述螺栓部件包括螺栓头或螺母，所述方法包括对工件进行处理，以形成容 装所述螺栓部件的凹腔，所述凹腔的特征在于，侧壁包括多个峰顶，所述峰顶延伸到所述凹 腔中并且对应于所述螺栓部件的侧面，以致当所述螺栓部件被容纳在所述凹腔中且所述螺 栓被拧紧时，所述螺栓部件的旋转运动被所述螺栓部件的至少一个侧面与所述凹腔的对应 峰顶之间形成的接触限制。根据本专利技术，这种保持器被用来拧紧或松开尺寸至少为M20的螺栓，所述螺栓优 选用来连接用于风力涡轮机的部件。本专利技术特别有利的实施例和特征由从属权利要求给 出，这将在下文的描述中揭示。如上文已经指出的，术语“螺栓部件”可表示螺栓头或者螺母。最普通的螺栓紧固 件之一包括金属帽螺钉，其具有螺栓头和相匹配的螺母。可通过转动螺栓头或螺母之一并 同时固定或“保持”住另一个来拧紧或松开螺栓。根据本专利技术的保持器可被用于保持螺栓头 或者螺母。如果所述保持器被用来保持螺母，那么本领域技术人员应认识到，所述保持器将 被实现成允许螺栓本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保持器（１，３），用于在螺栓（２）的拧紧或松开期间限制螺栓部件（２０，２１，２２）的旋转运动，所述螺栓部件（２０，２２）包括螺栓头或螺母，所述保持器（１，３）包括尺寸被设置成容装所述螺栓部件（２０，２１，２２）的凹腔（１０，３０），所述凹腔（１０，３０）的特征在于，侧壁包括多个峰顶（１１，３１），所述峰顶延伸到所述凹腔（１０，３０）内并且对应于所述螺栓部件（２０，２１，２２）的侧面，以致通过所述螺栓部件（２０，２１，２２）的至少一个侧面与所述凹腔（１０，３０）的对应峰顶（１１，３１）之间形成的接触来限制定位在所述凹腔（１０，３０）中的螺栓部件（２０，２１，２２）的旋转运动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：C劳尔森，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE