[发明专利]螺栓与螺母上的用以减小挠曲的凹-凸形状无效
申请号: | 201110119610.X | 申请日: | 2011-04-29 |
公开(公告)号: | CN102235404A | 公开(公告)日: | 2011-11-09 |
发明(设计)人: | J·J·尼斯;S-P·苏布拉马尼安 | 申请(专利权)人: | 通用电气公司 |
主分类号: | F16B5/02 | 分类号: | F16B5/02;F16B33/00 |
代理公司: | 中国专利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人: | 严志军;谭祐祥 |
地址: | 美国*** | 国省代码: | 美国;US |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 螺栓 螺母 用以 减小 挠曲 形状 | ||
技术领域
本发明大体上涉及用于连接至少两个待连接的构件或法兰的法兰连接。具体而言,本公开涉及用于将具有缺陷配合面的构件彼此连接起来的法兰连接。
背景技术
典型的待连接的部件或构件或法兰通过将螺栓的轴部分插入各待连接构件的孔中并通过将螺母旋拧到该螺栓的螺纹部分上而栓接在一起。然后可将该螺母上紧,从而使该至少两个待连接构件(例如待连接法兰)互相牢固地附接。
例如,风力涡轮机的塔架的构件通过螺栓而连接,从而使整个塔架可由供应者以部分而提供,这样的部分可容易被运输到要安装风力涡轮机的位置。在风力涡轮机的位置,塔架的各部分通过法兰连接(包括带有螺纹部分的螺栓以及螺母)而连接。
由于施加于这种风力涡轮机塔架的重负荷,法兰连接通常受到很大程度的应力。施加于螺栓和螺母的应力可作用在螺栓的纵向方向上和剪切方向上(即,在垂直于螺栓纵向方向的方向上),或者在上面提到的两种方向的组合的方向上。
对于所施加的力和力矩的不同种类与方向,需要提供具有大的刚性的法兰连接,并且,其中导致的组装成本较低。
发明内容
鉴于上面的情况,提供了一种法兰连接,其包括:具有第一安装孔的第一法兰、至少一个具有第二安装孔的第二法兰、螺栓以及螺母,第二安装孔适于与第一安装孔对准,螺栓包括具有螺纹部分的轴部分,以及在该轴部分的一端形成的头部部分,该螺栓适于穿过第一安装孔和第二安装孔,螺母适于被旋拧到螺纹部分上,并在其被上紧时用于连接该第一法兰和该至少一个第二法兰,其中,头部部分和螺母的其中至少一个包括朝相应法兰定向的凸面,并且,其中,该相应法兰在安装孔处包括朝凸面定向的法兰凹部。
根据另一方面,提供了具有塔架、机械机舱以及至少一个法兰连接的风力涡轮机,该法兰连接适合于机械地连接塔架或机械机舱的至少两个构件,该法兰连接包括具有第一安装孔的第一法兰、至少一个具有第二安装孔的第二法兰、螺栓以及螺母,第二安装孔适于与第一安装孔对准,螺栓包括具有螺纹部分的轴部分,以及在该轴部分的一端形成的头部部分,该螺栓适于穿过第一安装孔和第二安装孔,螺母适于被旋拧到螺纹部分上,并在其被上紧时用于连接该第一法兰和该至少一个第二法兰,其中,头部部分和螺母的其中至少一个包括朝相应法兰定向的凸面,并且,其中,相应法兰在安装孔处包括朝凸面定向的法兰凹部。
进一步的示例性实施例是根据从属权利要求、描述和附图的。
附图说明
在该说明书的其余部分中更详细地描述了全面和充分的公开,包括其对于本领域普通技术人员而言的最佳模式,其包括对附图的参考,其中:
图1是根据一典型实施例的螺栓(上方)以及相关联的螺母(下方)的截面图;
图2是根据一典型实施例的彼此互相连接的两个法兰的截面图;
图3显示了图2中所示的法兰连接,其中,施加的应力导致待连接的第一法兰和第二法兰挠曲,从而在待连接法兰之间封闭间隙;
图4显示了根据一典型实施例的具有轴部分与头部部分的螺栓以及螺母;
图5显示了图4中所示的螺栓与螺母,其中,螺母被旋拧到螺栓的螺纹部分上;
图6与螺母一起更详细地显示了其中一个待连接法兰,该螺母的肩部配合于该待连接法兰的法兰凹部中;以及
图7a-f显示了根据典型实施例的应用于风力涡轮机的多种法兰连接。
具体实施方式
现在将对不同示例性实施例进行详细引用,在附图中显示了其中一个或多个示例。各示例通过说明的方式而提供,并且不意图作为限制。例如,所示的或所描述的作为一个实施例的一部分的特征可被用在其它实施例上或与其它实施例结合使用,以便产生更进一步的实施例。本公开意图包括这样的修改和变型。
下面将说明若干实施例。在这种情况下,附图中相同的结构特征由相同的参考标号表示。附图中所示的构造不是真实地按比例描绘的,而仅仅作用来对实施例有更好的理解。
图1是根据一典型实施例的螺栓101(上方)与相关联的螺母201(下方)的肩部部分的截面图。该截面是在形成相应肩部的位置处,在垂直于下面的图4和图5中所示的纵向轴线305的平面中取得的。如图1中所示,螺母201是六角螺母,并且相关联的螺母肩部202具有圆形凸面。
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