[发明专利]预拉紧工具和用于拧紧螺母的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种如在权利要求1的前序部分中所限定的用于双头螺栓的预拉紧工具。本发明还涉及一种通过利用根据本发明的预拉紧工具用于拧紧双头螺栓组件的螺母的方法。

背景技术

用于将两个或更多个部件夹紧在一起的小双头螺栓常常通过向螺母施加拧紧扭矩而被拧紧，该螺母被围绕该双头螺栓布置并且抵靠由双头螺栓夹紧的部件中的一个部件的表面。然而，由于螺母的螺纹与双头螺栓的螺纹之间的摩擦以及螺母与供该螺母抵靠旋转的表面之间的摩擦，所以难以精确地控制传递到双头螺栓的轴向力。此外，扭转的残留应力被引入到该双头螺栓中，因此需要使用特大尺寸的双头螺栓。由于这些问题，因此在拧紧大的双头螺栓时或者当需要对拉紧力进行精确控制时，常常对双头螺栓采用预拉紧。可以使用不同的液压工具对双头螺栓进行预拉紧。

典型的液压预拉紧工具包括主体，该主体被布置为抵靠由双头螺栓夹紧的部件中的一个。该工具还包括一些种类的夹持装置，该夹持装置能够与双头螺栓的自由端接合。该工具还设有一个或多个液压缸。当液压流体被引入这些液压缸中时，夹持装置在双头螺栓的轴向方向上移动，并且该双头螺栓因此被拉紧。此后，通过仅仅采用一小的扭矩，就可以手动地或者利用用于旋转螺母的机动装置将螺母围绕双头螺栓拧紧。当从这些液压缸释放出压力时，双头螺栓的拉紧与该双头螺栓的伸展成比例。为了能向双头螺栓施加正确的预拉紧，必需测量该双头螺栓的伸展。对于测量双头螺栓的伸展来说已公知有各种不同的设置。例如，美国专利申请文献US2004261583A1就公开了一种用于拧紧螺栓的方法，在该方法中，螺栓的伸展被间接地通过测量螺母的旋转角来加以确定。美国专利申请文献US2009013518A1则公开了另一种用于测量螺栓的伸展的方法。在该方法中，在螺栓的端部处布置有伸长率传感器。现有技术的预拉紧工具的问题在于，要么双头螺栓的伸展被间接地加以测量，要么将测量传感器远离实际拉动点放置，这将导致不精确的测量结果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于双头螺栓的改进的预拉紧工具。所述预拉紧工具包括主体，该主体能够抵靠由所述双头螺栓夹紧的部件的表面被支撑；夹持装置，该夹持装置用于夹持双头螺栓的自由端；以及至少一个液压缸，该液压缸包括活塞，该活塞连接至所述夹持装置以沿所述双头螺栓的轴向方向在所述夹持装置上施加力。根据本发明的预拉紧工具的特定性特征在权利要求1的特征部分中给出。本发明的另一目的在于提供一种用于通过利用根据本发明的预拉紧工具来拧紧双头螺栓组件的螺母的方法。该方法的特定性特征在其它独立权利要求的特征部分中给出。

根据本发明，所述夹持装置包括磁性材料，并且所述预拉紧工具包括用于测量所述磁性材料的轴向运动的传感器。

根据本发明的预拉紧工具的构造是十分简单的。因为所述传感器可被放置于所述工具的下部，所以能够实现精确的测量结果。因为所述磁性材料被放置于所述夹持装置中，所以当所述工具被安装时，所述磁性材料将相对于所述传感器被自动正确地设定。

根据本发明的实施方式，所述磁性材料为一片磁性带，所述磁性带被附接在所述夹持装置的外表面上。根据本发明的另一实施方式，所述磁性材料为磁性套筒，该磁性套筒被布置在所述夹持装置的外周上。

根据本发明的实施方式，所述夹持装置为设有内螺纹的套筒。

根据本发明的另一实施方式，所述传感器在所述预拉紧工具的主体中被布置在与所述夹持装置相同的高度处。

在用于拧紧双头螺栓组件的螺母的方法中，将所述螺母围绕双头螺栓的自由端布置，将所述预拉紧工具抵靠由所述双头螺栓夹紧的部件的表面支撑，将所述预拉紧工具的所述夹持装置与所述双头螺栓的自由端接合，将所述液压缸中的压力提高到用于消除所述双头螺栓组件的部件之间的游隙的初始水平，在消除了所述游隙之后启动由所述传感器进行的测量，在启动了所述测量之后，将所述液压缸中的压力提高到被认为是所述双头螺栓的适当伸展所需的水平，测量所述双头螺栓的伸展以确定该伸展是否在能接受的范围内，并且如果所述双头螺栓的伸展在能接受的范围内，则拧紧所述螺母。

根据本发明的一个实施方式，在移除所述预拉紧工具之前，通过以下过程来检查所述螺母的拧紧，即：将所述液压缸中的压力调整至所述初始水平；测量所述双头螺栓的伸展；以及将所测量的值与拧紧所述螺母之前所测量的值进行对比。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施方式的预拉紧工具。

具体实施方式