[发明专利]连接与锁紧大型螺栓的装置

说明书

技术领域

本发明涉及机械设计领域，尤其涉及一种对大型螺栓进行连接与锁紧的装置。

背景技术

在大型机械装置或设备的设计及使用中，常常需要使用大型螺栓作为紧固件来连接装置或设备的不同部件，实现装置或设备的安装。此外，大型螺栓的作用还包括利用螺纹配合提供可靠的密封性等。比如在核电技术领域中，核电站安全壳内的压力容器用于容置核反应堆，而核反应堆在其工作过程中一直处于衰变状态并产生大量辐射，因此压力容器需要具有极大的强度及密封性来阻隔辐射的外漏，这不仅对制造压力容器的材料有所要求。也对压力容置在装配过程中使用的紧固件有严格要求。大型螺栓能够作为紧固件被使用于压力容器中，然而在核反应堆开始使用之后，人员无法靠近压力容器，因此需要螺栓旋转机械手等操作装置对大型螺栓进行操作、调试，而实现操作的前提是螺栓旋转机械手等操作装置能够与螺栓适配器连接并锁紧螺栓适配器，其中螺栓适配器是与大型螺栓配合固定的专用零件，现有技术中缺乏这种能够连接并锁紧大型螺栓的装置。

因此，有必要提供一种能够连接与锁紧大型螺栓，且具有自锁功能，连接稳定可靠的装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够连接与锁紧大型螺栓，且具有自锁功能，连接稳定可靠的装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种连接与锁紧大型螺栓的装置，所述大型螺栓与螺栓适配器配合固定，所述连接与锁紧大型螺栓的装置包括连接轴、电机、小齿轮、内螺纹齿轮、芯杆及锁紧件。所述连接轴内沿轴向开设呈贯穿设置的空腔。所述内螺纹齿轮转动地设置于所述空腔内并相对所述连接轴轴向定位，且所述内螺纹齿轮的中心位置开设有螺孔。所述连接轴的侧壁具有露出所述内螺纹齿轮的开口，所述电机及小齿轮设置于所述连接轴的一侧，所述电机与所述小齿轮传动连接，所述小齿轮位于所述开口处并与所述内螺纹齿轮啮合。所述芯杆容置于所述空腔内，且所述芯杆的一端设有外螺纹并插设于所述螺孔中以与所述内螺纹齿轮形成螺纹连接。所述连接轴的一端插入所述螺栓适配器内，所述锁紧件活动设置于所述连接轴的侧壁，所述螺栓适配器内开设供所述锁紧件部分卡入的凹槽，所述芯杆活动顶推所述锁紧件卡止于所述连接轴与所述凹槽之间。

与现有技术相比，由于本发明连接与锁紧大型螺栓的装置中所述小齿轮由所述电机驱动并同时与所述内螺纹齿轮啮合，而所述内螺纹齿轮又与所述芯杆形成螺纹连接关系，因此当所述电机工作时，所述小齿轮的转动传递给所述内螺纹齿轮，而所述内螺纹齿轮的转动则藉由螺纹连接转变为所述芯杆的直线运动，当所述芯杆在所述连接轴内直线运动时，其末端顶推活动设置于所述连接轴上的所述锁紧件，所述锁紧件部分卡入所述螺栓适配器上开设的所述凹槽中，而同时所述锁紧件还保持与所述连接轴的连接关系，因此，所述锁紧件被卡止于所述凹槽与所述连接轴之间，使得所述连接与锁紧大型螺栓的装置与所述螺栓适配器形成连接并锁紧，螺栓旋转机械手等操作装置可以通过所述连接与锁紧大型螺栓的装置对大型螺栓进行操作。另外，所述锁紧件的锁紧动作来自于所述芯杆的直线运动，而所述芯杆的直线运动又是由所述内螺纹齿轮与其螺纹配合驱动的，因此当所述电机不工作时，所述螺纹配合能够形成自锁，使所述芯杆无法出现意外的直线运动，从而保证了所述连接与锁紧大型螺栓的装置与所述螺栓适配器之间形成稳定的连接锁紧，安全可靠。

所述连接轴的侧壁开设与所述凹槽对应的锁紧开口，所述锁紧件在所述锁紧开口内沿所述连接轴的径向滑动。所述锁紧开口是作用是容置所述锁紧件，同时又允许所述锁紧件从所述连接轴上伸出并部分卡入所述凹槽中，以实现所述锁紧件在所述连接轴与螺栓适配器之间的卡止。

较佳地，所述芯杆的侧壁形成有单向顶推所述锁紧件的斜面，所述斜面与所述芯杆的中心轴线间的距离沿远离所述内螺纹齿轮的方向逐渐减小。当所述芯杆朝所述螺栓适配器直线运动时，所述斜面与所述锁紧件接触并将所述锁紧件的部分顶出所述连接轴之外而卡入所述凹槽中。

具体地，所述芯杆还具有沿所述芯杆的轴向延伸的抵顶面，所述抵顶面与所述斜面相连并位于所述斜面离所述芯杆的中心轴线较远的一侧，所述抵顶面与所述凹槽共同卡止所述锁紧件。所述斜面在将所述锁紧件顶推部分卡入所述凹槽后，所述抵顶面运动到与所述锁紧件接触并保持所述芯杆对所述锁紧件的这种顶推力，沿所述芯杆的轴向延伸的所述抵顶面与所述斜面相比，更有利于维持所述锁紧件的卡止状态。

详细地，所述芯杆包括丝杆和锁紧块，所述丝杠的一端与所述内螺纹齿轮连接，所述锁紧块固定于所述丝杆的另一端，所述斜面与所述抵顶面形成于所述锁紧块。