[发明专利]对多顶起螺栓张紧器的改进

说明书

一种多顶起张紧器包括：主体部，该主体部被形成为接合伸长紧固构件或与其一体地形成；承载构件，该承载构件用于向要紧固的工件施加力并且被设置为围绕与主体部相邻的紧固构件定位；压力室，该压力室设置在承载构件与主体部之间，以响应于液压使主体部从承载构件移位；以及多个顶起螺栓，所述多个顶起螺栓在主体部与承载构件之间延伸，以使主体部从承载构件进一步移位；其中向液压室施加液压使主体部从承载构件移位，以便张紧紧固构件，从而通过顶起螺栓的操作来施加紧固构件的随后张紧。

技术领域

本公开总体涉及液压辅助的紧固和/或张紧装置、以及使用这些装置的方法。

背景技术

多顶起螺栓张紧器(MJT)可以在油气、能量、运输以及采矿行业中用于拉紧螺栓、轴或螺柱。MJT可以用作用于传统螺母和螺栓的直接替换。图1是螺母式MJT 200的部分剖面版本。MJT 200包括环形主体202。MJT 200的主体202形成有接收螺栓、轴或螺柱的螺纹中心孔205。各布置在与中心孔同心的圆上的螺纹顶起螺栓孔201的环形阵列穿过主体202。对应的顶起螺栓204穿过顶起螺栓孔201且螺纹地接收在其中。MJT 200还包括为硬化垫圈206形式的承载构件，顶起螺栓204的末端在使用中抵靠该承载构件。硬化垫圈206靠在被紧固的工件上。

作为图1的螺母式MJT的另选方案，还已知螺栓式MJT。螺栓式MJT通常包括具有螺纹轴的主体，该螺纹轴可以用于盲螺孔和埋头孔。MJT可从宾夕法尼亚卡内基的超级螺栓公司(Superbolt,Carnegie PA)商购。MJT的另外讨论可以在美国专利No.4622730、RE33490、4927305、5075950、5083889以及6112396中找到，此处以引证的方式将这些专利并入。贯穿该说明书，对现有技术的方法和文献的引用不应被当作任何这种现有技术信息构成公知常识的承认或证明。

图2至图6例示了MJT 200的使用。参照图2，将初始硬化的垫圈206安装到螺柱208上。然后将主体202拧到螺柱208上，直到它座靠为靠着硬化垫圈206为止，以张紧接缝。在图2中，顶起螺栓204被缩回，使得它们的末端不延伸出MJT的主体202。现在参照图3，一旦垫圈206已经位于螺柱208上方且MJT 200已经拧到螺柱上且与垫圈206抵靠，那么顶起螺栓中以90度隔开的四个(即，如图3中圆圈的12点钟、6点钟、9点钟以及3点钟)以30％至70％的部分转矩拉紧，然后对于剩余的四个顶起螺栓重复该过程。施加均匀分配到所有顶起螺栓204的部分转矩用来使硬化垫圈206座靠为靠着要紧固的接触面209，例如，凸缘。参照图4，然后以100％目标转矩拉紧相同的四个顶起螺栓。参照图5，按圆形模式以100％目标转矩拉紧所有顶起螺栓204。现在参照图6，用转矩扳手212再次拉紧所有顶起螺栓204，例如直到它们稳定为止(通常在该步骤中涉及各顶起螺栓204的小于10度的旋转)。该步骤可能需要顶起螺栓周围的2-4个另外通过，使得所有顶起螺栓递增地拉紧，并且在任意一个时间，它们之间没有显著的张力不平衡。

在扭转顶起螺栓204时，张力预载荷沿着螺柱208均匀地逐渐形成，并且顶起螺栓204施加的轴向力和螺柱208的反作用力在被紧固在一起的表面(诸如例如相对的凸缘)之间创建强夹紧力。因为预张紧螺栓、轴或螺柱可以能够保持更大的载荷且可以降低螺栓、轴或螺柱由于例如振动和/或温度循环而意外变松的可能性，所以施加正确的预载荷是期望的。

然而，将认识到，如已经参照图2至图6说明的适当应用MJT是要求高且耗时的运用。熟练的操作员可能花费大约五分钟来以已经讨论的方式应用MJT。将理解，在安装大设备的情况下，可能存在数百或数千的MJT要嵌合。在这种情况下，用于安装各MJT的时间的节省引起手边的整个项目的工时的非常大的节省。此外，确保顶起螺栓被拉紧使得它们向硬化垫圈一致且均匀地施加力是要求有点高的操作，该操作需要按预定顺序向顶起螺栓施加转矩。在未正确遵循顺序的情况下，一个结果是在顶起螺栓的张紧中可能存在不平衡，这潜在地可能导致灾难性的故障。

如果设置允许合适且更快放置MJT型紧固件的顶起螺栓的设备来从而解决之前描述的问题，则是有利的。