本发明涉及一利∩型补偿螺栓,属于紧固件领域。
背景技术:
在许多机械设备中螺钉承受膨账负荷,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。
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。
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,烧结机一烧结台车栏板,热链板机一鱼鳞板与链条,热料斗式提机一料斗与链条等,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,膨账量大,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。
技术实现要素:
本发明的目的为克服现有技术的不足,提供一种∩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。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的,一种∩型补偿螺栓,它包括:∩型螺杆,双孔垫圈,螺母等组成。
本发明提供的一种∩型补偿螺栓,∩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∩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,受膨账时产生的工作力附加在∩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。
本发明提供的一种∩型补偿螺栓的双孔垫圈,设定的孔距在∩型补偿螺栓补偿过程中,能保持∩型螺杆相对平行。
本发明提供的一种∩型补偿螺栓是这样实现的,在无应力的情况下,∩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。
受预应力经详细的计算,将计算好的力用定扭矩板手将∩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∩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。
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∩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。
当压力下降,温度降低,工件的厚度相应减薄,这时∩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∩补偿螺栓上...如此反复循环,保持工件不松动。
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
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。
其中:
图1为∩型补偿螺栓无应力示意图
图2为∩型补偿螺栓受预应力示意图
图3为∩型补偿螺栓高温或高压承受负荷示意图
图4为∩型补偿螺栓温降或压降负荷示意图
图中,1∩型螺杆、2双孔垫圈、3螺母、A工件、B工件。
具体实施方式
结合附图和实施例进一步说明本发明,本发明如图1为∩型补偿螺栓无应力示意图所示,其特征在于:∩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∩型,穿入工件(A),工件(B),套上双孔垫圈(2),拧螺母(3)。在无应力情况下,∩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(A),工件(B)处于正常的厚度。
本发明如图2为∩型补偿螺栓受预应力示意图所示,其特征在于:预应力经祥细的计算,将计算好的力用定扭矩板手将∩型补偿螺栓拉紧,∩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(A),工件(B)被压紧变薄,这时∩型补偿螺栓两直线段螺杆受轴向预应力,变小弧度的弧线段受径向,法向两个方向的预应力。
本发明如图3为∩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(A),工件(B)出现很大的和突然增加的工作力时,工作力附加作用在∩型补偿螺栓上,∩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。
本发明如图4为∩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(A),工件(B)回到正常的厚度或大于正常厚度,这时∩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∩型补偿螺栓上....如此反复循环。
本发明如图1如图1,如图2,如图3,图4一种∩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∩型螺杆相对平行。