一種∩型補償螺栓的製作方法

2023-06-21 08:55:56

本發明涉及一利∩型補償螺栓，屬於緊固件領域。

背景技術：

在許多機械設備中螺釘承受膨帳負荷，即在機械設備的一些部件或工件受壓、受熱，並且壓力或溫度還不斷的發生變化，壓差、溫差、冷熱交變它們的受力情況使螺釘承受的力，一下上升到一個最高值，一下又下降到回來。

現有技術的補償螺栓，通常是採用一個方向的軸向補償，補償螺栓與普通螺栓的結構差不多，只是它的杆相對長，杆的直徑比螺紋內徑小一些，在無應力的情況下，螺栓具有正常的長度，工件處於正常的厚度。受預應力時需要進行詳細的計算，將計算好的力用定扭矩板手將螺栓拉緊，螺栓沿軸向伸長。與此同時，工件被壓緊變薄，這時螺栓受軸向預應力。當受壓、受熱工件出現很大的和突然增加的工作力時，工作力附加作用在螺栓上，螺栓進一步伸長，這時預應力減小為殘餘應力，減小的殘餘應力必須是正值，正值大到足以保持工件不鬆動，例如發動機缸蓋，汽輪機上下機殼，連杆軸承，這種類型的工況，使用軸向單一的補償螺栓能滿足鎖緊密封的要求。

但對於受壓大，受熱溫度特別高，冷熱交變壓差、溫差大的工況，例如，燒結機一燒結臺車欄板，熱鏈板機一魚鱗板與鏈條，熱料鬥式提機一料鬥與鏈條等，使用單一的軸向補償螺栓不能滿足鎖緊的要求，其原因一是工件受熱溫度特別高，膨帳量大，產生的工作力附加作用在螺栓上猛增，二是工件溫度猛降，收縮量很大，螺栓與工件不能同步的收縮，這種溫差大的冷熱交變工況，對螺栓事前設定的預應力減去工作力，剩餘的殘餘應力值為負值，使螺栓失去了緊固的作用，造成工件鬆動。例如，燒結臺車欄板鬆動，產生嚴重的漏風，熱料鬥式提升機、熱鏈板機這一類設備的魚鱗板、料鬥鬆動，如不及時緊固會發生卡死，脫落等事故。目前象這種類型的工況只能是勤檢查，勤緊固，沒有其它的有效方法解決。

技術實現要素：

本發明的目的為克服現有技術的不足，提供一種∩型雙聯結構的防松補償螺栓，補償方向有軸向、法向、徑向三個，它具有補償量大的特性，特別是能滿足螺栓在溫差大，膨脹負荷大，冷熱交變等工況下不鬆動。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的，一種∩型補償螺栓，它包括：∩型螺杆，雙孔墊圈，螺母等組成。

本發明提供的一種∩型補償螺栓，∩型螺杆的螺紋在兩端頭，杆的直徑比螺紋內徑小一些，雙頭螺杆結構為∩型，穿入工件，套上雙孔墊圈，按設定的預緊力擰緊螺母。當工件受壓，受膨帳時產生的工作力附加在∩型螺杆的直線段和弧線段上，分別有三個方向的力，弧線段在激冷激熱工作時弧度會發生很大變化，這種弧度的變化增設了一種新的補償量，產生的法向、徑向力，再加上直線段的軸向力，補償量大於現有技術。

本發明提供的一種∩型補償螺栓的雙孔墊圈，設定的孔距在∩型補償螺栓補償過程中，能保持∩型螺杆相對平行。

本發明提供的一種∩型補償螺栓是這樣實現的，在無應力的情況下，∩型補償螺栓兩直線段具有正常的長度，弧線段的弧度不變，工件處於正常的厚度。

受預應力經詳細的計算，將計算好的力用定扭矩板手將∩型補償螺栓拉緊，兩直線段螺杆沿軸向伸長，弧線段的弧度變小。與此同時，工件被壓緊變薄，這時∩型補償螺栓兩直線段螺杆受軸向預應力，改變弧度的弧線段受徑向、法向兩個方向的預應力。

當受壓、受熱工件出現很大的和突然增加的工作力時，工作力附加作用在∩型補償螺栓上，兩直線段螺杆進一步伸長，弧線段的弧度進一步變小，這時弧線段變形加上施加的預應力之和，被減小為殘餘應力。減小的殘餘應力為正值，正值大到足以保持工件不鬆動。

當壓力下降，溫度降低，工件的厚度相應減薄，這時∩型補償螺栓，弧線段的弧度由小變大，徑向、法向兩個方向的預應力，幫助兩直線段螺杆保持住軸向預應力不為負值，剩下的殘餘應力同樣是正值，正 值大到足以保持工件不鬆動。當重複受壓，受熱，工件又出現很大的和突然增加的工作力時，工作力附加作用在∩補償螺栓上...如此反覆循環，保持工件不鬆動。

與現有技術比較：在同等受預應力情況下，補償總量大於現有技術，補償方向由單一的軸向，又增設了法向、徑向共三個方向，能滿足壓差大、溫差大、冷熱交變工況下的工件聯接不鬆動的要求。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施例方式對本發明作進一步詳細的說明。

其中：

圖1為∩型補償螺栓無應力示意圖

圖2為∩型補償螺栓受預應力示意圖

圖3為∩型補償螺栓高溫或高壓承受負荷示意圖

圖4為∩型補償螺栓溫降或壓降負荷示意圖

圖中，1∩型螺杆、2雙孔墊圈、3螺母、A工件、B工件。

具體實施方式

結合附圖和實施例進一步說明本發明，本發明如圖1為∩型補償螺栓無應力示意圖所示，其特徵在於：∩型螺杆(1)的螺紋在兩端頭，杆的直徑比螺紋內徑小一些，雙頭螺杆的結構為∩型，穿入工件(A)，工件(B)，套上雙孔墊圈(2)，擰螺母(3)。在無應力情況下，∩型補償螺栓兩直線段具有正常的長度，弧線段的弧度不變，工件(A)，工件(B)處於正常的厚度。

本發明如圖2為∩型補償螺栓受預應力示意圖所示，其特徵在於：預應力經祥細的計算，將計算好的力用定扭矩板手將∩型補償螺栓拉緊，∩型螺杆(1)的兩直線段螺杆沿軸向伸長，弧線段的弧度變小。與此同時，工件(A)，工件(B)被壓緊變薄，這時∩型補償螺栓兩直線段螺杆受軸向預應力，變小弧度的弧線段受徑向，法向兩個方向的預應力。

本發明如圖3為∩型補償螺栓高溫或高壓承受負荷示意圖所示，其特徵在於：當受壓、受熱工件(A)，工件(B)出現很大的和突然增加的工作力時，工作力附加作用在∩型補償螺栓上，∩型螺杆(1)的兩直線段螺杆進一步伸長，弧線段的弧度進一步變小，這時弧線段變形加上施加的預應力之和，被減小為殘餘應力。減小的殘餘應力為正值，正值大到足以保持工件不鬆動。

本發明如圖4為∩型補償螺栓溫降或壓降負荷示意圖，其特徵在於：當壓力下降，溫度降低，工件(A)，工件(B)回到正常的厚度或大於正常厚度，這時∩型補償螺栓，弧線段的弧度由小變大，徑向、法向兩個方向的預應力，幫助兩直線段螺杆保持住軸向預應力不為負值，剩下的殘餘應力同樣是正值，正值大到足以保持工件不鬆動。當重複受壓、受熱工件又出現很大的和突然增加的工作力時，工作力附加作用在∩型補償螺栓上....如此反覆循環。

本發明如圖1如圖1，如圖2，如圖3，圖4一種∩型補償螺栓所示，其特徵在於：所述的鎖緊用的雙孔墊圈(2)，設定的孔距在補償過程中，能保持∩型螺杆相對平行。