[发明专利]建立和控制一个或多个螺栓的液压夹具的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通过冷预载荷的螺栓上紧领域，特别地，涉及一种在上紧 结束处检查螺栓杆身中的预载荷的方法。本发明还涉及一种实施该方法的 装置。

背景技术

螺杆或双头螺栓类型的包含杆身的螺栓以及一个或更多螺母，用来装 配一种结构的许多部件。已知在实践中，为了实现优良的上紧，使用液压 压头拉紧上紧杆身，上紧螺母然后接触要被上紧的部件，不用施加相当大 的力矩，然后所述杆身上的可伸缩载荷得以释放。释放的杆身易于返回到 其静止长度，但通过螺母防止这样做，并将夹持力施加到要上紧的部件。 例如此的预载荷方法通过给它们施加上紧力矩避免了这些螺母不得不被上 紧。

而且，为了上紧圆法兰盘，分布在要被上紧的法兰盘周围的各个螺栓 被交替上紧。以该方法上紧，对于每个螺栓需要上紧多次。实际发生的是 上紧一个螺栓减小了邻近螺栓中的应力。本申请人已经发现需要上紧每个 螺栓的次数量随着分布在要被上紧的圆法兰盘周围的螺栓的数量的增加而 增加。

通过上紧多个螺栓的例子，会提及的情况是直径为几百毫米乃至几米 的滚动轴承，其是将风力发电机叶片连接到风力发电机的转轴的中心毂或 将装备有风力发电机转子的定向发电机连接到静止塔杆所需要的。这些巨 大滚动轴承环之一一般在出场时已经安装到装备的部件上，另一个环被连 接到相同尺寸的圆形上紧法兰盘。该上紧法兰盘可以和所述装备的旋转部 件一起装配到最终装配风力发电机的位置。仅连接这些法兰盘之一会需要 一百量级的螺栓。

仅仅许多螺栓之一的不希望的释放对其他螺栓具有撞击效果并附带引 起所述法兰盘翘曲和加载的风险，以及引起其他螺栓超过它们的弹性极限 的风险。通过多米诺效应，这会导致整个的紧固恶化。通常，假定不确定 性与上紧有关，特别是当上紧到正在采用的力矩时，螺栓和螺母被过度操 纵。这不会改进上紧的精度但确实增加了所述组件的尺寸和质量，在装备 不得不在很高的高度下被装配的情况下，这会特别地不利。

文献FR2841304(SKF)描述了一种包含环板的装置，其中所述环板 装备有多个周向分布的液压装置。例如，该装置允许整体上紧分布在圆形 法兰盘周围的多个螺纹杆身。张力被同时施加到所有的螺纹杆身，上紧螺 母在每个杆身上接触要被上紧的部件，然后所述张力被同时释放。同时张 紧对上紧其中要被上紧的螺栓的数量较多的圆形法兰盘特别有利。同时上 紧螺栓避免了在多个阶段交替上紧每个螺栓。该方法的缺点在于同时释放 所述杆身之后保持在每个螺栓中的张力取决于上紧螺母的定位。如果上紧 螺母之一还没被正确地定位成当所述杆身伸展时接触要被上紧的法兰盘， 螺栓上紧部分中的张力会很低，即使伸缩张力被抑制，所述螺母似乎是上 紧的。因此需要有一种检查所获得的上紧的设备。

文献FR2871231(SKF)描述了一种检查由螺母限定的螺杆或双头螺 栓类型的杆身工作部件中的残余张力的方法。该检查是在所述杆身通过轴 向拉伸已被张紧、所述螺母已被安装以及所述杆身已被释放之后予以执行 的。该检查方法在于测量所述杆身的延伸量作为伸缩力的函数。该检查方 法的缺点在于对于每个给定螺栓是单独的以及在于特别是为了检查操作所 述杆身不得不被重新张紧。

该文献还提到在释放之后使用标准螺栓以确定所述螺栓杆身的残余伸 长的另一种检查方法。参考规准杆被定位在轴向通道中，该轴向通道被加 工成在要被检查的螺栓的中心。在该方法中，在使用探头上紧之前和之 后，比较了规准杆的顶部和螺栓的顶部之间的位置的差别。该方法比较昂 贵，并限于单独的杆身检查，且通常需要移除张紧装置以便执行检查步 骤。另一方法是在预加载荷之前和之后将超声探针定位在螺栓杆身上。该 方法需要专门操作者并必须施加到每个螺栓。其是比较昂贵的。另一方法 是给所述螺栓装备能够测量所述螺栓中的载荷的传感垫圈。该检查设备被 永久地安装到要被检查的螺栓。

文献DE2846668描述了一种用于双头螺栓上紧装置的伸长测量仪。该 双头螺栓具有轴向孔，规准杆通过该轴向孔。该规准杆经由其端部抵靠被 固定在所述双头螺栓下部中的螺母。伸长测量仪放置在所述规准杆的顶部 并靠在所述双头螺栓的前刃面。例如用于检查所述预载荷的该方法具有需 要特殊目的的双头螺栓的缺点，其中所述双头螺栓必须安装有穿过它们的 规准杆。这减小了所述双头螺栓或者这些双头螺栓的工作截面。希望能检 查在一个或更多标准双头螺栓中产生的预载荷。

发明内容