通过螺杆预张紧组件的张紧装置及组装张紧装置的方法
【专利摘要】一种用于张紧螺杆(2)的装置(1)，包括能相对于待张紧的结构(4)在螺杆(2)上施加轴向张紧力的致动器(5)，所述张紧装置(1)包括筒体(8)、活塞(9)、与筒体(8)以及所述待张紧结构(4)的表面(4a)接触的管状裙板(7)以及用于向着螺杆(2)端部(2a)传递致动器(5)的轴向张紧力的领部(6)。领部(6)和管状裙板(7)每一都包括至少两个半圆柱部分(14，15；30，31)，每一部分具有两个大体上平面的轴向表面(14a，14b，15a，15b；32a，32b，33a，33b)，一个半圆柱部分(14，30)的两个轴向表面(14a，14b，32a，32b)分别与另一个半圆柱部分(15，31)的两个轴向表面(15a，15b；33a，33b)中的一个径向地连接，从而形成回转部。
【专利说明】通过螺杆预张紧组件的张紧装置及组装张紧装置的方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及在杆被锁定到适宜位置之前进行张紧的装置，比如通过螺母，特别地本申请涉及预张紧用于将核电行业中、建筑行业中、或可选地风能行业中的机械部件相互固定的螺杆的装置。【背景技术】
[0002]张紧装置通常包括能够通过领部的方式在螺杆一端上施加轴向牵引力的致动器。该致动器支承在结构表面上，该结构将被通过绕着螺杆一端的管状裙板夹住，该端相反于承受致动器轴向力的那端。该致动器包括筒体和在筒体中滑动的活塞，且该活塞与筒体形成提供有受压流体的环形腔。
[0003]这样的张紧装置轴向地进行组装，且通常具有较大的轴向空间需求，这样不可能在待预张紧的螺杆、待组装的机械部件以及外部环境之间具有较小空间需求的情况下使用这样的张紧装置。
[0004]因而，需要提供一种在非常小的空间需求的情况下，安装在螺杆上对螺杆张紧的
>J-U ρ?α装直。
【发明内容】
[0005]因此，本发明的目标在于克服这些缺点。
[0006]更特别地，本发明旨在提供在非常小的空间条件下，比如螺杆直径为76mm，空间为约32mm，而同时保持2000kN这个量级的较大残余预张紧载荷情况下，安装在螺杆上对螺杆进行张紧的装置。
[0007]本发明的主题是用于张紧螺杆的装置，其包括能够相对于待夹持的结构在螺杆上施加轴向张紧力的致动器，所述张紧装置包括，筒体、活塞、与筒体和待张紧的所述结构的表面接触的管状裙板以及用于向着螺杆端部传递致动器轴向张紧力的领部。
[0008]该领部和管状裙板每一都包括至少两个半圆柱部分，每一部分具有两个大体上为平面的轴向表面，一个半圆柱部分的两个轴向表面分别与另一半圆柱部分的两轴向表面之一径向地连接，从而形成回转部。
[0009]领部和管状裙板径向地绕着待张紧的螺杆安装，因而使得张紧装置的组装甚至是在非常小的空间条件下都能进行。
[0010]有利地，管状裙板包括用于对中的装置以及用于将两个半圆柱裙板固定的装置。
[0011]根据一个实施方式，用于对中两个裙板的装置包括对中螺钉，其旋入裙板之一的平面轴向表面的每一个中，并用于与另一个裙板的平面轴向表面进行平面接触。
[0012]用于固定两个裙板的装置包括，比如，磁化材料制成的装置，其固定于裙板之一的每一平面轴向表面上，并用于与另一裙板的平面轴向表面进行平面接触。
[0013]磁化材料制成的装置可包括磁化垫片，其用于容纳在裙板之一的每一平面轴向表面中形成的沉孔中，并利用固定装置，像，比如，固定螺钉，固定在所述裙板上。[0014]根据另一实施方式，领部包括对中装置以及固定两个半圆柱领部部分的装置。
[0015]有利地，对中两个领部部分的装置包括设置在垂直于结合表面的每一领部部分中、具有相应形状的孔中的销，以及旋入领部部分之一的每一平面轴向表面中、并用于与另一领部部分平面轴向表面进行平面接触的对中螺钉。
[0016]用于固定两领部部分的装置可包括绕着领部，并用于利用夹子装置夹在领部上的固定环。
[0017]该固定环，比如，通过柱状销绕着领部保持在适当位置中，该销用于容纳在两领部部分每一结合面中形成的沉孔中。
[0018]根据第二方面，本申请涉及组装如上所述的张紧装置的方法，其中筒体和活塞轴向地安装在待张紧的螺杆上，两半圆柱领部部分径向地绕着螺杆组装，且裙板的两半圆柱部分径向地绕着螺杆组装。
[0019]因此，领部和裙板绕着螺杆的径向组装使得可以大大减小沿着张紧装置Y-Y轴线的轴向尺寸。
[0020]有利地，该固定环被夹到领部上。
[0021]一旦两裙板绕着螺杆组装起来，通过将领部部向着待夹持结构的表面拧动，由筒体和活塞形成的组件、两半圆柱领部部分和固定环可轴向地滑动，且致动器抵住管状裙板发生轴向接触。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]通过阅读一些实施例的说明，本发明将更好地被理解，通过非限定性示例并在附图中展示的方式:
[0023]-图1为根据本发明的张紧装置的透视图；
[0024]-图2为根据图1的张紧装置的侧视图；
[0025]-图3为根据图2的张紧装置的II1-1II径向剖面视图；
[0026]-图4为根据图2的张紧装置的IV-1V径向剖面视图；
[0027]-图5为根据图3的张紧装置的V-V轴向剖面视图；
[0028]-图6为根据图4的张紧装置的V1-VI轴向剖面视图；
[0029]-图7为根据图3的张紧装置的VI1-VII轴向剖面视图；
[0030]-图8为根据图7的张紧装置的VII1-VIII径向剖面视图；
[0031]-图9为根据图7的张紧装置的IX-1X径向剖面视图；及
[0032]-图10到16示出了根据本发明的组装张紧装置的方法。
【具体实施方式】
[0033]如附图所示，张紧装置，其轴向轴线为Y-Y，整体用附图标记I表示，用于对图10到16中示出的螺杆轴向预张紧。螺杆2继而通过支承在待夹紧的结构4的表面4a上的螺母3来固定在适宜位置，该结构大体包括待组装的至少两个机械部件，在图10到16中以板的形式表现。
[0034]张紧装置I包括致动器5、领部6和管状裙板7。该致动器5能够通过领部6在螺杆2的端部2a上施加轴向牵引力。致动器5通过绕着螺杆2的、相反于致动器5承受轴向力的端部2a的端部2b的管状裙板，支承在待夹紧的结构4的表面4a上。致动器5包括筒体8和在筒体8中滑动的活塞9，且该活塞与筒体8形成提供有受压流体的环形腔(未示出)。筒体8具有大体上环形杯的形状，并包括具有孔8b和基座8c的轴向部8a，基座8c为从轴向部8a端部向内延伸的径向部形式,并具有孔8d。径向部8c形成了活塞9的径向肩部8c。在肩部8e的相反侧上，基座8c包括与管状裙板7端部7a接触的径向支承表面8f，端部7a相反于与待张紧的结构4的表面4a接触的端部7b。筒体8的基座8c包括向着待张紧结构4延伸，并绕着管状裙板7端部7a的轴向肩部Sg，从而在管状裙板7上使得筒体8对中，并相对于筒体8径向地保持管状裙板7。
[0035]活塞9具有大体上环状的形状，其包括轴向管状部分9a以及从轴向管状部分9a端部径向向外延伸的环状颈部％。轴向管状部分9a具有大体上截头圆锥形的孔9c，以及大体上柱状形状、与筒体8基座8c的孔8d接触的外表面9d。环状颈部9b包括与筒体8的轴向部分8a的孔Sb接触的外部轴向表面9e。环形腔(未示出)在活塞9的环状颈部9b和筒体8的径向基座8c之间轴向地、并在筒体8的轴向部分8a和活塞9的管状部分9a之间径向地形成。筒体8的径向基座Sc包括形成在其孔8d上的环形槽8h，且在该槽中设置有与活塞9的管状部分9a的外表面9d摩擦接触的密封件10。有利地，活塞9的环状颈部9b包括形成在其外表面9e上的环形槽9f，在该槽中设置有与筒体8的轴向部分8a的孔8b摩擦接触的密封件11。密封件10和11用于密封环形腔。
[0036]致动器5包括在附图中部分地示出的、用于提供加压流体的装置。输入口 12形成在筒体8的基座Sc中，在一侧开口进入在径向表面Sc上的环形腔中，并在相反侧朝向外侧开口。液压连接件13固定到筒体8外侧，以向输入口 11提供加压流体。
[0037]领部6包括两个基本上相同的领部部分14，15。在变形中，能够提供多于两个的其他数量领部部分。每一领部部分14，15为轴向平面限定的回转部的角部分形式，所述回转部包括管状部分16，17和径向部分18，19，管状部分16，17具有提供了抽头(未示出)的孔16a，17a的管状部分16，17以及与活塞9的孔9c接触的大体上截头圆锥外表面16b，17b，径向部分18，19具有与活塞9的环形颈部9b轴向接触的下径向肩部18a，19a以及上径向肩部 18b, 19b。
[0038]如所示，领部6包括两个大体上半圆柱形的领部部分14，15，也即是说，每一部分占据了基本上等于180°的角部分。该领部部分14，15坐落于径向分离面P的任一侧。
[0039]第一领部部分14保留两个基本上平面的轴向结合面14a，14b，它们分别与第二领部部分15的平面轴向结合面15a，15η径向地连接，从而形成了 360°的回转部。
[0040]如图3和7详细所示,每一径向部18，19设置有平行于两领部部分14，15并垂直于结合面14a，14b，15a，15b的结合表面的孔20a, 20b和21a，21b，且它们在径向部18，19的厚度方向上形成。领部部分之一 14的孔20a，与另一领部部分15的孔21a相反。引导转置22a，22b，为螺栓、钉或者销形式，分别可滑动地安装在相应领部部分14，15的孔20a，20b及21a，21b中，保持两领部部分14，15之间的轴向通道(未示出)。因此，两领部部分14，15相对彼此对中，从而保证形成在各自孔16a，17a中抽头的对应。
[0041]领部部分14，15的每一径向部分18和19还包括额外的对中装置23a，23b，24a，24b，在图7中示出四个。额外的对中装置23a，23b，24a，24b包括旋入领部部分之一 14的每一平面轴向表面14a，14b中，并与另一个领部部分15的平面轴向表面15a，15b接触的对中螺钉。销22a，22b和螺钉23a，23b，24a，24b形成了用于相对于另一个领部部分15引导领部14的装置，其能够简单可靠地定位领部部分14，15。
[0042]两领部部分14，15通过固定装置的帮助保持在组装位置，该固定装置包括绕着领部并安装在上径向肩部18b，19b上的固定环25。该固定环25用于利用夹持装置26，比如滚珠螺杆，钳到领部6上，每一滚珠螺杆插入径向地形成在固定环25厚度上的孔25a，25b中。滚珠螺杆26具有，在其一端，某种形状，比如尖尖的形状，配合形成在相应径向部18，19中的径向槽口 18c，19c形状。固定环25通过比如两个的柱状销27保持在绕着领部6的合适位置上，该柱状销用于容纳在形成于两领部部分14，15的每一结合面14a，14b，15a，15b中的沉孔28a，28b，29a，29b中。径向通孔25c，25d为此目的设置在固定环25中。当固定环25在领部6上组装时，固定环25的直径基本上等于径向部18和19的直径。
[0043]领部6提供有额外的孔(未示出)，使得由领部6和固定环25组成的组件可以手动旋入，通过比如，具有相应于额外的孔的直径的销。
[0044]管状裙板7包括两大体上相似的裙板部30，31。每一管状裙板部30，31为由径向平面限定的回转部的角部分，并具有孔30a，31a。管状裙板7具有与主体8径向支承表面Sf接触的第一端部7a，以及相反于第一端部7a的第二端部7b，其与待张紧的结构4的表面4a接触。管状裙板7的端部7a对中，并通过主体8的基座8c的轴向肩部8g径向地保持。
[0045]如所示，管状裙板7包括两个大体上半圆柱的裙板部30，31，也即是说，每一个占据了大体上等于180°的角部分。该裙板部30，31位于径向分离面P任一侧。
[0046]第一裙板部30包括两个大体上平面的轴向表面32a，32b，它们分别与第二裙板部31的大体上平面的轴向表面33a，33b径向接合，从而形成360°的回转部。轴向表面32a，32b，33a，33b可在图8和9中看到其详细情况。
[0047]如图7到9中详细的显示，管状裙板7包括数量为四的对中装置34a，34b，35a，35b，如图7和9所示。对中装置34a，34b，35a，35b包括旋入裙板部之一 30的每一平面轴向表面30a，30b中，并与另一裙部31的平面轴向表面31a，31b平面接触的对中螺钉。筒体8的肩部8g和螺钉34a，34b，35a，35b形成了相对于另一个裙板部31使得裙板部30对中的装置，并使得定位裙板部30，31的定位简单和可靠。
[0048]两裙板部30，31在固定装置的帮助下保持在组装位置，该固定装置包括由磁化材料制成的装置，比如图7和8所示的磁化环形垫片36，37，容纳在形成于裙板部之一 30的每一平面轴向表面32a，32b中的沉孔32c，32d。磁化环形垫片36，37通过固定螺杆38，39旋入包括了沉孔32c，32d的裙板部30中而固定在相应的平面轴向表面32a，32b上，并且，固定螺钉插入平行于两裙板部30, 31分离方向、垂直于结合面32a, 32b, 33a, 33b的孔33c, 33d中，这些孔形成在另一个裙板部31的厚度方向上。固定螺杆38和39也用于对中，手动地放置两个裙板部30,31。
[0049]管状裙板7由金属材料制成，像，比如，钢，从而被磁铁36，37吸引，因而形成将两裙板部30，31固定到彼此之上的装置。
[0050]每一裙板部30，31额外地包括开口 30b，31b，以插入能使螺母3旋转的紧固销或者紧固扳手(未示出)中，从而当张紧装置I覆盖住螺杆2端部2a之时，抵住待夹紧的板4张紧螺母3。
[0051]参考图10到16，张紧装置I组装如下。一旦螺杆2和螺母3安装在待张紧的结构4上之时，张紧装置I绕着螺杆2组装。
[0052]在第一步骤中，如图10所示，包含筒体8和活塞9的致动器5轴向地穿过螺杆2端部2a和外部元件的表面40之间的间隔D安装，大大减小了安装空间。比如，间隔D必须至少等于致动器5的高度。在所示实施例中，间隔等于32mm。
[0053]在第二步骤中，如图11所示，领部6的两个半圆柱部分14，15绕着螺杆2径向地组装，且通过柱状销22a，22b和对中螺钉23a，23b，24a，24b (在图7中详细示出)对中于正确位置上。一旦领部部分14，15组装好，领部6向着致动器5轴向地滑动，以容纳在活塞9的孔9c中，如图12所示。固定环25继而绕着领部部分14，15抵住领部部分14，15的径向肩部18b，19b定位，从而使得它们相对于彼此径向地保持在适当位置上。图13显示了领部6相对于螺杆2和致动器5的组装和定位。
[0054]在图14所示的步骤中，管状裙板7的两个半圆筒体部30，31绕着螺杆2径向地组装，且特别地绕着螺母3组装。在图15所示的步骤中，致动器5向着管状裙板7滑动，以通过筒体8的基座8c的轴向肩部8g对中。管状裙板7的第一端部7a与筒体8的径向支承表面8f接触，且相反于第一端部7a的裙板7的第二端部7b，与待张紧的结构4的表面4a接触。
[0055]最后，在图16所不的最后步骤中，由领部6和固定环25形成的组件被制造为向着致动器5螺旋地移动，从而定位就绪，以用于张紧螺杆2。
[0056]通过已说明的本发明，即便是在具有非常小的空间条件下，张紧装置也可以对螺杆预张紧。特别地，绕着螺杆的领部和管状裙板的径向的组合使得能够大大减小了沿着张紧装置轴线Y-Y的轴向尺寸。
【权利要求】
1.一种用于张紧螺杆(2)的装置(I)，包括能够相对于待张紧的结构(4)在该螺杆(2)上施加轴向张紧力的致动器(5)，所述张紧装置(I)包括筒体(8)、活塞(9)、与该筒体(8)以及所述待张紧结构(4)的表面(4a)接触的管状裙板(7)以及用于向着该螺杆(2)的端部(2a)传递该致动器(5)的轴向张紧力的领部(6)，特征在于该领部(6)和该管状裙板(7)每一都包括至少两个半圆柱部分(14，15 ;30，31)，每一部分具有两个大体上平面的轴向表面(14&，1仙，153，1513;323，3213，333，3313)，一个半圆柱部分(14，30)的两个轴向表面(14a,14b,32a,32b)分别与另一个半圆柱部分(15,31)的两个轴向表面(15a, 15b ；33a,33b)之一径向地连接，从而形成回转部。
2.根据权利要求1的张紧装置，其中该管状裙板(7)包括用于对中的装置(7a，34a，34b，35a，35b)，以及用于固定该两个半圆柱裙板部(30，31)的装置(36，37，38，39)。
3.根据权利要求2的张紧装置，其中该用于对中两个裙板部(30，31)的装置(34a，34b, 35a, 35b)包括旋入该裙板部之一(30)的每一平面轴向表面(32a, 32b),并与另一裙板部(31)的平面轴向表面(33a，33b)接触的对中螺钉。
4.根据前述任一项权利要求的张紧装置，其中该用于固定两个裙板部(30，31)的装置(36,37,38,39)包括磁化材料制成的、固定在该裙板部之一(30)的每一平面轴向表面(32a，32b)上的装置(36，27)，其与该另一裙板部(31)的平面轴向表面(33a，33b)平面接触。
5.根据权利要求4的张紧装置，其中磁化材料制成的装置(36，37)包括磁化垫片，容纳在裙板部之一(30)的每一平面轴向表面(32a, 32b)中形成的沉孔(32c, 32d)中，并使用固定装置(38，39)固定在所述裙板部(30)上。
6.根据权利要求5的张紧装置，其中用于将该磁化垫片(36，37)固定在相应裙板部(30)的平面轴向表面(32a，32b)上的该装置(38，39)包括固定螺杆。
7.根据前述任一项权利要求的张紧`装置，其中该领部(6)包括用于对中的装置(22a，22b，23a，23b，24a，24b)，以及用于固定该两半圆柱领部部分(14，15)的装置(25，26，27)。
8.根据权利要求7的张紧装置，其中该用于对中两个领部部分(14，15)的装置包括设置在具有相应形状的孔(20a，20b，21a，21b)中的销(22a，222b)，该孔垂直于结合面(14a，14b，15a，15b)形成在每一领部部分(14，15)中，且该装置还包括拧入领部部分之一(14)的每一平面轴向表面(14a，14b)中的对中螺钉(23a，23b，24a，24b)，并与另一领部部分(15)的平面轴向表面(15a，15b)接触。
9.根据权利要求7和8之一的张紧装置，其中该用于固定两领部部分(14，15)的装置包括绕着该领部(6)的固定环(25)，并可使用夹持装置(26)夹到领部(6)上。
10.根据权利要求9的张紧装置，其中该固定环(25)通过柱状销(27)绕着领部(6)保持在适当位置，该柱状销容纳在该两领部部分(14，15)的每一结合面(14a，14b，15a，15b)中形成的沉孔(28a，28b，29a，29b)中。
11.一种用于组装前述任一项权利要求的张紧装置(I)的方法，其中该筒体(8)和该活塞(9)轴向地安装在待张紧的该螺杆(2)上，该两个半圆柱领部部分(14，15)绕着该螺杆(2)轴向地组装，且该裙板的两个半圆柱部(30，31)绕着该螺杆(2)径向地组装。
12.根据权利要求11的组装方法，其中该固定环(25)被夹入该领部(6)上。
13.根据权利要求12的组装方法，其中，一旦该两个裙板部(30，31)绕着该螺杆(2)组装，由该筒体(8)和该活塞(9)形成的组件、该两个半圆柱领部部分(14，15)以及该固定环 (25)向着待张紧的该结构⑷的表面(4a)轴向地滑动。
【文档编号】F16B39/00GK103573783SQ201310442455
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月25日 优先权日:2012年7月25日
【发明者】J·福斯, D·德克拉克 申请人:Skf公司