错位式整体同步式法兰螺栓拉伸机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种错位式整体同步式法兰螺栓拉伸机，用于预紧法兰容器上的N个螺栓，所述拉伸机包括主体构件，所述主体构件包括同轴设置的上、下支撑环总成，与所述N个螺栓相配的N个拉伸螺母，以及设于所述上、下支撑环总成之间的N个内、外侧油缸总成，其特征在于，所述两相邻螺栓的中心连线的垂直平分线上分布着一个所述内侧油缸总成和一个所述外侧油缸总成。本实用新型专利技术通过优化油缸总成相对于螺栓的布置，能够在实现油缸面积最大化的前提下，使所述主体构件的各结构在径向上尺寸更加紧凑，大大减少材料的内应力，有效缩小了上下支撑环总成的体积，降低了其重量，从而大大降低制造难度，而且使得配套液压泵站工作压力得到显著下降，较大地提高了经济性和安全性。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及法兰容器螺栓紧固装置，特别涉及一种错位式整体同步式法兰螺 栓拉伸机，即内、外侧油缸中心辐射线与螺栓中心辐射线错位布置的整体同步式法兰螺栓 拉伸机。
技术介绍
目前工业上，特别是核工业上，广泛利用法兰连接实现待连接件的固定和密封。绝 大多数密封法兰是圆形的，法兰连接面的圆周均勻分布有N个螺栓通孔，螺栓通孔内穿过 与之相配合的N条螺栓，通过螺栓与螺母啮合实现法兰的连接。为了使法兰连接密封、可 靠，需要将这些螺栓同步均勻地紧固，即保证每条螺栓的预紧力相同。为了完成密封法兰螺栓的紧固工作，且使法兰受力均勻，目前是利用整体同步式 拉伸机完成螺栓的紧固。如图3所示，原有技术中的非错位式整体同步式拉伸机，用于预紧 法兰容器上的N个螺栓，所述拉伸机包括主体构件，主体构件包括同轴设置的上、下支撑环 总成，设于上、下支撑环总成之间、并沿着N个螺栓内外侧布置的N个内、外侧油缸总成，以 及与N个被预紧螺栓相配的N个拉伸螺母。其中，该主体构件中的N个内、外侧油缸总成与 N个螺栓的布置为非错位式的，即每一个螺栓与相匹配的一组内、外侧油缸三者的中心连线 共线并且通过下支撑环的中轴线。上支撑环总成包括多个分体的上支撑环，多个上支撑环 为沿所述下支撑环总成中心阵列布置。在实现本技术的过程中，专利技术人发现原有技术至少存在以下问题受整体同 步式拉伸机的结构限制，导致上、下支撑环的径向尺寸和轴向尺寸大，使得结构过重，故而 大大增加了制造难度，进而增加了产品成本。
技术实现思路
为了解决原有技术中存在的结构过重，制造难度大，产品成本高的问题，本实用新 型实施例提供了一种错位式整体同步式法兰螺栓拉伸机。所述技术方案如下一种错位式整体同步式法兰螺栓拉伸机，用于预紧法兰容器上的N个螺栓，所述 拉伸机包括主体构件，所述主体构件包括同轴设置的上、下支撑环总成，与所述N个螺栓相 配的N个拉伸螺母，以及设于所述上、下支撑环总成之间的N个内侧油缸总成和N个外侧油 缸总成，所述两相邻螺栓的中心连线的垂直平分线上分布着一个所述内侧油缸总成和一个 所述外侧油缸总成。具体地，为了能够确保所有螺栓只承受纯轴向力而无其他偏载作用设置的，所述 两相邻螺栓的中心连线的垂直平分线上分布的一个所述内侧油缸总成和一个所述外侧油 缸总成的中心位置尺寸，满足SIX (Dl-D) = S2X (D-D2)，其中，D表示所述螺栓的分布圆直径，Dl表示所述外侧油缸总成的分布圆直径，Sl表示所述外侧油缸总成的压力面积，D2表示所述内侧油缸总成的分布圆直径，S2表示所述内侧油缸总成的压力面积。具体地，所述内侧油缸总成和外侧油缸总成为独立的单体式结构。进一步地，为了便于所述螺栓的同步拉伸，所述上支撑环总成为整体同步式结构。本技术实施例提供的技术方案的有益效果是相比原有技术，本技术通 过优化油缸总成相对于螺栓的布置，具体采用在所述两相邻螺栓的中心连线的垂直平分线 上分布一个所述内侧油缸总成和一个所述外侧油缸总成的结构，能够在实现油缸面积最大 化的前提下，使得配套液压泵站工作压力得到显著下降，使得所述主体构件的结构更加紧 凑，有效缩小了上下支撑环总成的体积，降低了其重量，从而大大降低制造难度，提高了经 济性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中使用的附图 作一简单地介绍，显而易见地，下面所列附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域 普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图Ia是应用本技术的压力容器的主视图；图Ib是图Ia的A-A阶梯剖视图；图2是本技术所述主体构件中的油缸分布示意图；图3是原有技术中所述非错位式整体同步式法兰螺栓拉伸机主体构件中的油缸 分布示意图；图如是本技术所述主体构件的主视图；图4b是图如的B-B阶梯剖视图；图5是本技术所述内侧油缸总成的剖视图；图6是本技术所述外侧油缸总成的剖视图；图7是本技术所述整体同步式法兰螺栓拉伸机应用在核反应堆压力容器法 兰的示意图。附图中，各标号所代表的组件列表如下1主体构件，2压力容器顶盖法兰，3压力容器法兰，4螺栓，5主螺母，6液压泵站，7 油管总成；11下支撑环总成，12上支撑环总成，13拉伸螺母，14外侧硬管组件，15内侧硬管组 件；20内侧油缸总成，21内侧油缸，22内侧油缸的密封件，23内侧油缸的活塞；30外侧油缸总成，31外侧油缸，32外侧油缸密封件，33外侧油缸活塞。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新 型实施方式作进一步地详细描述。如图2所示，本技术所述的错位式整体同步式法兰螺栓拉伸机，用于预紧法 兰容器上的N个螺栓4 (参见图lb)，所述整体同步式法兰螺栓拉伸机包括主体构件1，所述4主体构件1包括同轴设置的上支撑环总成12 (参见图4b)和下支撑环总成11 (参见图4b)， 与所述N个螺栓4相配的N个拉伸螺母13，与所述N个螺栓4相配的N个拉伸螺母13，以 及设于所述上支撑环和下支撑环总成11之间的N个内侧油缸总成20和N个外侧油缸总成 30，所述每两相邻螺栓4的中心连线的垂直平分线上均分布着一个所述内侧油缸总成20和 一个所述外侧油缸总成30。其中，如图4b所示，内侧油缸总成20及外侧油缸总成30分布在上支撑环总成12 和下支撑环上的定位槽内。如图如所示，所有内侧油缸总成20的油腔通过内侧硬管组件 15相互连通。所有外侧油缸总成30的油腔通过外侧硬管组件14相互连通。如图4b所示， 拉伸螺母13与螺栓4顶段的螺纹相啮合。具体地，本例中，如图2所示，所述N个螺栓4沿着所述上支撑环总成12的中心均 布，使得所述螺栓4受力均勻。具体地，本例中，如图2所示，所述N个内、外侧油缸总成20、30分别沿着所述上支 撑环总成12的中心均布，使得每个螺栓4的预紧力相同，具体地，所述内侧油缸总成20和外侧油缸总成30为独立的单体式结构。在实现本技术的过程中，专利技术人还发现，原有技术的该结构布置使得内外侧 油缸与相邻体螺栓4的力臂增大，从而造成上支撑环承受的弯矩增大，上支撑环总成12承 受偏载，而对于下支撑而言，油缸总成正好处于其强度和刚度最薄弱的部位，因此如果为了 满足受力需要，上、下支撑环总成12、11的轴向尺寸和径向尺寸还得加大。为了消除上述缺陷，如图2所示，所述两相邻螺栓4的中心连线的垂直平分线上分 布的一个所述内侧油缸总成20和一个所述外侧油缸总成30的位置，是按照N个内、外侧油 缸总成20、30同时工作时，能够确保所有螺栓4只承受纯轴向力而无其他偏载作用设置的。具体地，如图2所示，本例中，油缸总成与相邻螺栓4呈错位布置，即每条螺栓4周 围布置四个油缸总成，包括两个外侧油缸总成30和两个内侧油缸总成20。内侧油缸总成20 和外侧油缸总成30皆布置在相邻两螺栓4中心连线的垂直平分线上，即内侧油缸总成20、 外侧油缸总成30与相邻螺栓4呈错位布置(CBMA)，参见图2，具体特点如下N条被紧固螺栓4均勻分布在以0为圆心，直径为D的圆上，即螺栓4的分布圆直 径为D。主体结构的两组油缸总成分布在螺栓4内、外侧，组成了内侧油缸总成20和外侧 油缸总成30。内侧油缸本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种错位式整体同步式法兰螺栓拉伸机，用于同时预紧法兰容器上的Ｎ个螺栓，所述拉伸机包括主体构件，所述主体构件包括同轴设置的上、下支撑环总成，与所述Ｎ个螺栓相配的Ｎ个拉伸螺母，以及设于所述上、下支撑环总成之间的Ｎ个内侧油缸总成和Ｎ个外侧油缸总成，其特征在于，所述两相邻螺栓的中心连线的垂直平分线上分布着一个所述内侧油缸总成和一个所述外侧油缸总成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周文，李修业，赵战国，罗沛文，
申请(专利权)人：周文，
类型：实用新型
国别省市：11