一种∩型补偿螺栓的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种η型补偿螺栓，属于紧固件领域。
【背景技术】
[0002]在许多机械设备中螺钉承受膨胀负荷，即在机械设备的一些部件或工件受压、受热，并且压力或温度还不断的发生变化，压差、温差、冷热交变它们的受力情况使螺钉承受的力，一下上升到一个最高值，一下又下降到回来。
[0003]现有技术的补偿螺栓，通常是采用一个方向的轴向补偿，补偿螺栓与普通螺栓的结构差不多，只是它的杆相对长，杆的直径比螺纹内径小一些，在无应力的情况下，螺栓具有正常的长度，工件处于正常的厚度。受预应力时需要进行详细的计算，将计算好的力用定扭矩板手将螺栓拉紧，螺栓沿轴向伸长。与此同时，工件被压紧变薄，这时螺栓受轴向预应力。当受压、受热工件出现很大的和突然增加的工作力时，工作力附加作用在螺栓上，螺栓进一步伸长，这时预应力减小为残余应力，减小的残余应力必须是正值，正值大到足以保持工件不松动，例如发动机缸盖，汽轮机上下机壳，连杆轴承，这种类型的工况，使用轴向单一的补偿螺栓能满足锁紧密封的要求。
[0004]但对于受压大，受热温度特别高，冷热交变压差、温差大的工况，例如，烧结机-烧结台车栏板，热链板机-鱼鳞板与链条，热料斗式提机-料斗与链条等，使用单一的轴向补偿螺栓不能满足锁紧的要求，其原因一是工件受热温度特别高，膨胀量大，产生的工作力附加作用在螺栓上猛增，二是工件温度猛降，收缩量很大，螺栓与工件不能同步的收缩，这种温差大的冷热交变工况，对螺栓事前设定的预应力减去工作力，剩余的残余应力值为负值，使螺栓失去了紧固的作用，造成工件松动。例如，烧结台车栏板松动，产生严重的漏风，热料斗式提升机、热链板机这一类设备的鱼鳞板、料斗松动，如不及时紧固会发生卡死，脱落等事故。目前象这种类型的工况只能是勤检查，勤紧固，没有其它的有效方法解决。
【发明内容】
[0005]本发明的目的为克服现有技术的不足，提供一种η型双联结构的防松补偿螺栓，补偿方向有轴向、法向、径向三个，它具有补偿量大的特性，特别是能满足螺栓在温差大，膨胀负荷大，冷热交变等工况下不松动。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种η型补偿螺栓，它包括:η型螺杆，双孔垫圈，螺母等组成。
[0007]本发明提供的一种η型补偿螺栓，η型螺杆的螺纹在两端头，杆的直径比螺纹内径小一些，双头螺杆结构为η型，穿入工件，套上双孔垫圈，按设定的预紧力拧紧螺母。当工件受压，受膨胀时产生的工作力附加在η型螺杆的直线段和弧线段上，分别有三个方向的力，弧线段在激冷激热工作时弧度会发生很大变化，这种弧度的变化增设了一种新的补偿量，产生的法向、径向力，再加上直线段的轴向力，补偿量大于现有技术。
[0008]本发明提供的一种η型补偿螺栓的双孔垫圈，设定的孔距在η型补偿螺栓补偿过程中，能保持η型螺杆相对平行。
[0009]本发明提供的一种η型补偿螺栓是这样实现的，在无应力的情况下，η型补偿螺栓两直线段具有正常的长度，弧线段的弧度不变，工件处于正常的厚度。
[0010]受预应力经详细的计算，将计算好的力用定扭矩板手将η型补偿螺栓拉紧，两直线段螺杆沿轴向伸长，弧线段的弧度变小。与此同时，工件被压紧变薄，这时η型补偿螺栓两直线段螺杆受轴向预应力，改变弧度的弧线段受径向、法向两个方向的预应力。
[0011]当受压、受热工件出现很大的和突然增加的工作力时，工作力附加作用在η型补偿螺栓上，两直线段螺杆进一步伸长，弧线段的弧度进一步变小，这时弧线段变形加上施加的预应力之和，被减小为残余应力。减小的残余应力为正值，正值大到足以保持工件不松动。
[0012]当压力下降，温度降低，工件的厚度相应减薄，这时η型补偿螺栓，弧线段的弧度由小变大，径向、法向两个方向的预应力，帮助两直线段螺杆保持住轴向预应力不为负值，剩下的残余应力同样是正值，正值大到足以保持工件不松动。当重复受压，受热，工件又出现很大的和突然增加的工作力时，工作力附加作用在η补偿螺栓上...如此反复循环，保持工件不松动。
[0013]与现有技术比较:在同等受预应力情况下，补偿总量大于现有技术，补偿方向由单一的轴向，又增设了法向、径向共三个方向，能满足压差大、温差大、冷热交变工况下的工件联接不松动的要求。
【附图说明】
[0014]下面结合附图和具体实施例方式对本发明作进一步详细的说明。
[0015]其中:
[0016]图1为η型补偿螺栓无应力示意图
[0017]图2为η型补偿螺栓受预应力示意图
[0018]图3为η型补偿螺栓高温或高压承受负荷示意图
[0019]图4为η型补偿螺栓温降或压降负荷示意图
[0020]图中，1 η型螺杆、2双孔垫圈、3螺母、Α工件、Β工件、F1预应力、F2工作力、F3工作力、fl轴向预应力、f2法向预应力、f3径向预应力。
【具体实施方式】
[0021]结合附图和实施例进一步说明本发明，本发明如图1为η型补偿螺栓无应力示意图所示，其特征在于:η型螺杆(1)的螺纹在两端头，杆的直径比螺纹内径小一些，双头螺杆的结构为η型，穿入工件(Α)，工件(Β)，套上双孔垫圈(2)，拧螺母(3)。在无应力情况下，η型补偿螺栓两直线段具有正常的长度，弧线段的弧度不变，工件(Α)，工件(Β)处于正常的厚度。
[0022]本发明如图2为η型补偿螺栓受预应力示意图所示，其特征在于:(F1)预应力经祥细的计算，将计算好的力用定扭矩板手将η型补偿螺栓拉紧，η型螺杆(1)的两直线段螺杆沿轴向伸长，弧线段的弧度变小。与此同时，工件(Α)，工件(Β)被压紧变薄，这时η型补偿螺栓两直线段螺杆受(fl)轴向预应力，变小弧度的弧线段受(f3)径向，(f2)法向两个方向的预应力。
[0023]本发明如图3为η型补偿螺栓高温或高压承受负荷示意图所示，其特征在于:当受压、受热工件(Α)，工件(Β)出现很大的和突然增加的(F2)工作力时，(F2)工作力附加作用在η型补偿螺栓上，η型螺杆(1)的两直线段螺杆进一步伸长，弧线段的弧度进一步变小，这时弧线段变形加上施加的预应力之和，被减小为残余应力。减小的残余应力为正值，正值大到足以保持工件不松动。
[0024]本发明如图4为η型补偿螺栓温降或压降负荷示意图，其特征在于:当压力下降，温度降低，工件(Α)，工件(Β)回到正常的厚度或大于正常厚度，这时η型补偿螺栓的(F3)工作力，弧线段的弧度由小变大，(f3)径向，(f2)法向两个方向的预应力，帮助两直线段螺杆保持住(Π)轴向预应力不为负值，剩下的残余应力同样是正值，正值大到足以保持工件不松动。当重复受压、受热工件又出现很大的和突然增加的工作力(F2)时，工作力附加作用在η型补偿螺栓上....如此反复循环。
[0025]本发明如图1如图1，如图2，如图3，图4 一种η型补偿螺栓所示，其特征在于:所述的锁紧用的双孔垫圈(2)，设定的孔距在补偿过程中，能保持η型螺杆相对平行。
【主权项】
1.一种η型补偿螺栓，由η型螺杆(1)，双孔垫圈(2)，螺母(3)组成，其特征在于:η型螺杆(1)的螺纹在两端头，杆的直径比螺纹内径小一些，双头螺杆为η型结构，穿入工件(Α)、工件(Β)，套上双孔垫圈(2)，按设定的(F1)预紧力拧紧螺母(3)，施加的预紧力有(fl)轴向，(f2)径向，法向(f3)三个方向将工件(A)、工件(B)锁紧，当工件受压，受膨胀时产生的(F2)工作力，附加在η型螺杆(1)的直线段和弧线段上，弧线段在激冷激热工作时，弧度会发生很大变化，利用这种弧度的变化增设了新的补偿量，产生的(f2)法向、(f2)径向力再加上直线段的(fl)轴向预应力，在同等受预应力情况下，能满足了压差大、温差大、冷热交变工况下的工件(A)，工件(B)不松动的要求。2.根据权利要求1所述一种η型补偿螺栓，其特征在于:所述的锁紧用的双孔垫圈(2)，设定的孔距在补偿过程中，能保持η型螺杆相对平行。
【专利摘要】本实用新型涉及一种∩型补偿螺栓，属于紧固件领域。其特征在于：∩型补偿螺栓的∩型螺杆(1)的螺纹在两端头，杆的直径比螺纹内径小一些，双头螺杆为∩型结构，穿入工件(A)、工件(B)，套上双孔垫圈(2)，按设定的预紧力拧紧螺母(3)，施加的(F1)预紧力不仅只是轴向，同时还有法向、径向三个方向将工件(A)、工件(B)锁紧。当工件(A)、工件(B)受压、受膨胀时，产生的(F2)工作力附加在∩型螺杆(1)的直线段和弧线段上，弧线段在激冷激热工作时，弧度会发生或大或小的变化，这种弧度的变化增设了一种新的补偿量，产生的(f3)法向、(f2)径向预应力，再加上直线段的(f1)轴向力，在同等受预应力情况下，能满足了压差大、温差大、冷热交变工况下的工件(A)、工件(B)不松动的要求。
【IPC分类】F16B43/00, F16B35/04
【公开号】CN205001336
【申请号】CN201520307912
【发明人】李元发, 张晓国, 谭文明
【申请人】无锡山宁机械有限公司, 李元发, 谭文明
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年5月12日