[发明专利]用于控制螺栓预张紧的系统

说明书

本发明涉及一种用于控制螺栓(1)的预张紧的系统，各个螺栓(1)的各个端部被拧到要接合的两个零件(2)的空腔(4)中。各个螺栓(1)包括预张紧件(3)，该预张紧件(3)包括双楔(5)、设置在双楔(5)的各侧的垫圈(6)以及一旦达到期望的预加载就使楔附接的附接元件。使用作用在预张紧件(3)上的张紧工具(10)来执行对应螺栓(1)的预张紧，从而减小楔之间的距离，增加要接合的零件(2)之间的距离，并减小楔的端部与垫圈(6)之间的距离。在本发明的控制系统中，测量所述距离中的至少一个，张紧工具根据所测量的距离来作用。

技术领域

本发明涉及一种用于螺栓的预张紧的控制系统。

背景技术

螺栓是将两个或更多个组件接合的最常见的手段之一。在大多数应用中，对于它们而言非常重要的是均匀地拧紧以在螺栓中实现足够水平的张力，并且这需要使用控制设备和合适的工具。

存在各种张紧技术，其可根据如何控制预张紧的零件中的拧紧来分类。可在单个螺栓上或多个螺栓上计量预张紧。

根据所使用的控制技术，我们可在现有技术中图1a和图1b所示的以下方法之间进行区分。

控制拧紧力矩。在拧紧螺栓或螺钉期间，通过监测拧紧张力来计量力矩。这也与旋转角度的测量相组合。

控制屈服力矩拉伸。达到弹性域与塑性域之间的点。

控制轴向载荷。在拧紧螺母之前拉长螺栓。

通过在拧紧之前将螺栓和/或螺母或者要接合的零件加热和膨胀来控制拉伸。

然而，这里要张紧和控制的螺栓的可接近性受限，因此上述控制方法均不适用。

在现有技术中，存在具有特定控制的螺栓力矩张紧工具。实用新型ES1072452U就是如此，其中，通过减小两个卡环之间的距离直至它们之间的接触使转动停止，拧紧尖端使要拧紧的元件转动并导致其相对位移。在这种情况下，卡环也可接触传感器代替。专利申请ES2220182A1和ES2277506A1使用：用于计量和控制的载荷传感器，其检测在要接合的元件的颈缩中施加的夹紧力；以及力矩测量系统，其基于应变仪以及使用磁位移传感器的工具的手指行进的距离的计量器。

此外，文献W02017174828A1描述了如何使用以张紧工具预张紧的螺栓来接合两个零件或模块。各个螺栓的端部形成有螺纹，然后被插入并拧到要接合的零件中的相应空腔中。螺栓包括双预张紧楔形式的预张紧元件。在双楔的任一侧，存在垫圈，其通过一个相应倾斜侧面靠在双楔上。预张紧元件还包括夹紧元件。当施加外部载荷时，双楔中的楔之间的距离减小，从而增加了要接合的零件之间的距离并减小了楔的端部与垫圈之间的距离，从而导致螺栓的预加载或张紧。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种如权利要求中所述的用于螺栓的预张紧的控制系统。

在本发明的控制系统中，各个螺栓的各个端部被拧到要接合的两个零件的相应空腔中。各个螺栓继而包括用于预张紧所述螺栓的预张紧元件。该预张紧元件包括：双楔，其由扣紧螺栓的两个楔组成；垫圈，其设置在双楔的任一侧，通过一个相应倾斜侧面靠在所述双楔上；以及夹紧元件，其一旦实现期望的预加载就夹紧双楔的楔。相关螺栓利用张紧工具来预张紧，该张紧工具作用在预张紧元件上，减小双楔的楔之间的距离，增加要接合以预张紧的零件之间的距离，并减小楔的端部与垫圈之间的距离。

然而，在本发明的控制系统中，测量所描述的在拧紧螺栓期间变化的至少一个距离，张紧工具根据所测量的该距离来作用。

如上所述，要张紧的螺栓的两端被拧到位于要接合的零件的内部并且不可接近的空腔中。因此，通过关于现有技术的前一节中描述的方法既无法控制紧密度也无法控制旋转角度。也无法控制屈服力矩拉伸，因为这将涉及预先计量旋转角度和力矩。此外，如果多个螺栓紧邻地平行布置，则其横向可接近性也将受限。