Пристрій для з’єднання за допомогою болта і гайки

1. Пристрій для з'єднання двох деталей (2, 3) одна з одною, що містить болти (17) кріплення, які проходять крізь розташовані на одній лінії отвори (15, 16), виконані у дво х з'єднуваних деталя х (2, 3), причому вказані болти кріплення мають головки (18), що притискаються до однієї зі з'єднуваних деталей (2), і на вказані болти кріплення нагвинчуються гайки (19), що притискаються до другої зі з'єднуваних деталей (3), і засоби блокування (25) головок (18) болтів, який відрізняється тим, що згадані засоби блокування головок (18) болтів містять щонайменше один знімний елемент (20), що містить засоби (23, 28) блокування обертального руху відносно однієї з двох деталей (2, 3) за допомогою упора в частину (11) деталі (2, 3), що підлягає з'єднанню. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що обертальний рух згаданого знімного елемента (20) блокується шляхом надягання на щонайменше два сусідніх болти (17) з'єднання двох деталей. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що один або кожний знімний елемент (20) містить щонайменше один виріз (25), призначений для входження у нього головки болта (18). 4. Пристрій за п. 2, який відрізняється тим, що один або кожний знімний елемент (20) містить щонайменше два вирізи (25), призначених для входження у них головок болтів (18). 5. Пристрій за п. 4, який відрізняється тим, що один або кожний виріз (25) має, по суті, U-подібну форму, спряжену з формою головки (18) болта, обертальний рух якого підлягає блокуванню. 2 (19) 1 3 85535 Винахід, що пропонується, відноситься до пристроїв, призначених для з'єднання одна з одною двох деталей за допомогою болта і гайки. Дані пристрої, що дозволяють, зокрема, забезпечити з'єднання двох або декількох деталей, з можливістю їх подальшого роз'єднання, широко поширені і відомі у найрізноманітніших варіантах застосування у всіх галузях техніки. Для здійснення операцій загвинчування або відгвинчування гайки, нагвинченої на болт, необхідно заблокувати болт по обертальному і по поступальному руху з метою виключити можливість його вільного обертання без створення деякого моменту сил опору, що протидіє моменту сил загвинчування або відгвинчування, прикладеного до гайки за допомогою відповідного інструмента, зокрема, гайкового ключа або автоматичного, або напівавтоматичного пристрою, призначеного для загвинчування або відгвинчування гайок. У тих випадках, коли пристрої подібного роду використовуються для з'єднання кільцевих елементів ротора газотурбінного двигуна, технічне рішення, описане у патентних документах [FR-A2502690 і FR-A-2715975], полягає у блокуванні обертального і поступального руху болта за рахунок використання одержуваних методом механічної обробки відповідної деталі або будь-яким іншим придатним у даному випадку способом спеціальних ложементів або вирізів, виконаних у кільцевій деталі, що підлягає з'єднанню, і призначених для розміщення у них головок кріпильних болтів, форма яких дозволяє їм взаємодіяти зі згаданими вирізами, призначеними для блокування даних болтів. Однак, внаслідок специфічної форми і необхідних допусків на розміри і місця розташування вказаних вирізів, їх формування за допомогою механічної обробки відповідної деталі виявляється досить трудомістким і дорого коштує у реалізації, особливо у тому випадку, коли дані вирізи формуються на об'ємній деталі складної геометричної конфігурації, що вимагає великої обережності при маніпуляціях з нею або при її механічній обробці. Крім того, вирізи, виконані у деталі, у тому випадку, коли деталь зазнає механічних впливів, можуть виявитися джерелом концентрації механічних напружень всередині цієї деталі, що приводить до зниження її механічної міцності. Для підвищення механічної міцності деталі безпосередньо близько від вказаних вирізів і збільшення терміну служби деталі звичайно використовують підкріплення деталі, що розглядається, додаючи навколо згаданих вирізів відповідний матеріал, який зрештою збільшує масу даної системи. Збільшення маси у ряді випадків може являти собою істотний недолік, наприклад, при виготовленні авіаційного обладнання, для якого прагнуть у максимально можливій мірі зменшити масу будь-якої встановлюваної на борт літального апарату деталі, або у тому випадку, коли дана деталь являє собою деталь, що знаходиться у русі, для якої бажано зменшити інер 4 цію, наприклад, елемент ротора турбокомпресора або турбореактивного двигуна. Інший недолік вирізів, призначених для блокування обертального руху головок болтів, полягає у тому, що стінки вирізів безпосередньо приймають на себе момент затягування, що впливає на гайку, який у тому випадку, коли допускають перевищення визначеного граничного значення цього моменту, може залишити видимі сліди або навіть пошкодити деталь, в якій сформовані згадані вирізи. Технічна задача даного винаходу полягає у тому, щоб усун ути зазначені вище недоліки і запропонувати досить просте і таке, що не дуже дорого коштує, технічне рішення для забезпечення ефективного блокування болтів кріплення у процесі з'єднання двох деталей. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої для з'єднання двох деталей, який містить болти, що проходять крізь розташовані на одній лінії отвори, виконані у двох з'єднуваних деталях, причому вказані болти мають головки, що притискаються до однієї зі з'єднуваних деталей, і на болти нагвинчуються гайки, що притискаються до другої зі з'єднуваних між собою деталей, і засоби блокування головок вказаних болтів, відповідно до винаходу, згадані засоби блокування головок болтів містять, щонайменше, один знімний елемент, на одній з двох деталей якого, що підлягають з'єднанню, передбачені засоби блокування обертального руху. Перенесення засобів блокування головок болтів на незалежний знімний елемент виключає ослаблення деталей, що підлягають з'єднанню, внаслідок формування вирізів у цих деталях і, отже, оберігає дані деталі від нанесення подряпин або більш серйозних пошкоджень, пов'язаних з зусиллями, що виникають при загвинчуванні гайки, з боку головок болтів на засобах їх блокування. Крім того, один або декілька знімних елементів, призначених виключно для блокування обертального руху головок болтів, можуть мати загалом дуже просту форму і невеликі габаритні розміри, що полегшує маніпуляції з ними і спрощує їх виготовлення при зменшенні вартості. Такий знімний елемент відповідно до винаходу, що пропонується, призначений для багаторазового використання і може бути дуже легко замінений у випадку його зносу або пошкодження. У процесі затягування гайок на різьбових стрижнях з'єднувальних болтів головки болтів впливають на згаданий знімний елемент з моментом сил, що намагається привести його в обертальний рух, при цьому засоби блокування обертального руху, передбачені на згаданому знімному елементі, перешкоджають повороту цього елемента по відношенню до однієї з деталей, що підлягають з'єднанню, і виключають необхідність застосування додаткового інструмента, який перешкоджає повороту вказаного знімного елемента, внаслідок чого використання пристрою для фіксації відповідно до винаходу, що пропонується, виявляється більш швидким і більш простим. 5 85535 6 Переважно блокувати обертальний рух згадакритим, з одного боку, на поверхні кінця виступу, ного знімного елемента на частині деталі, що підпротилежного крилу, яке створює упор, а з іншого лягає з'єднанню. Таке блокування за допомогою боку, на бічній поверхні виступ у з боку крила, що упора дозволяє досить простим і ефективним спостворює упор; один або кожний згаданий виріз є собом реалізувати функцію запобігання обертальзакритим з боку бічної поверхні виступу, протиленому руху знімного елемента на одній з деталей, жного крилу, яке створює упор позиціонування, що підлягають з'єднанню. Зокрема, протяжність для формування осьового упора, що має можлиповерхонь контакту і можлива обробка, що має на вість контактувати з головкою болта; один або меті підвищення твердості поверхні, дозволяють кожний виріз, призначений для входження в нього забезпечити упор необхідної жорсткості і міцності. головки болта, являє собою напівкруглу ви їмку, що Доцільно забезпечити блокування обертальпроходить від вільного кінця виступу, в якому дана ного руху згаданого знімного елемента безпосеревиїмка сформована. дньо шляхом надягання знімного елемента на, Відповідно до переважних варіантів здійсненщонайменше, два сусідніх болти, які забезпечують ня винаходу, що пропонується, дві деталі, що підз'єднання двох згаданих деталей. лягають з'єднанню, мають кільцеву форму і є, зокДоцільно також, щоб один або кожний згадарема, деталями роторів турбомашин; і ний знімний елемент містив утворений на одному щонайменше одна з двох вказаних кільцевих дез його виступів, щонайменше, один виріз, признаталей, що підлягають з'єднанню, являє собою диск чений для входження у нього головки болта. Даротора. ний виріз повинен мати, по суті, U-подібну форму, Надалі винахід пояснюється описом варіантів що легко реалізовується за допомогою механічної його здійснення з посиланнями на фігури супровіобробки різанням і сполучну з формою головки дних креслень, у числі яких Фіг.1-4 являють собою болта, обертальний рух якого необхідно заблокусхематичні перспективні вигляди способу реалізавати, причому вказаний болт може мати стандартції пристрою відповідно до винаходу, що пропонуну головку, наприклад, квадратної форми, яка не ється, які являють собою чотири послідовно викопотребує механічної обробки. нуваних е тапи з'єднання між собою двох деталей. Відповідно до переважного способу здійсненПристрій відповідно до винаходу, що пропонуня винаходу, що пропонується, один або кожний ється, у прикладі його здійснення, що розглядазгаданий знімний елемент має поперечний переріз ється, використовується для з'єднання між собою L-подібної форми, одне крило якого, що утворює двох кільцевих деталей 2, 3 ротора турбокомпревиступ, містить один або декілька згаданих ви ще сора. Перша з цих деталей являє собою диск ровирізів, а інше крило має форму упора в одну з тора 2, а інша деталь являє собою кільцеву дедеталей, які підлягають з'єднанню, що визначає таль, що створює перегородку З, яка містить, положення, для якого один або кожний виріз надязокрема, обідки 4, що призначені для взаємодії з гається на головку болта. У процесі надягання лопатками статора (на наведених у додатку фігузнімного елемента на головки болтів згаданий рах не показані) і створюють стик герметизації упор дозволяє безпосередньо і безпомилково зигзагоподібного типу. Два вказаних кільцевих знайти положення, в якому головки болтів і згадаелементи 2, 3 розміщуються у стик в осьовому ний знімний елемент блокуються по обертальному напрямі і містять, відповідно, кільцевий фланець 5 руху на одній з деталей, що підлягають з'єднанню. і кріпильні лапки 6 (див. Фіг.3 і 4), які проходять L-подібна форма знімного елемента дозволяє всередину у радіальному напрямі. Циліндрична ефективно і досить просто згрупувати сукупність стінка 9, на якій розташовується кільцевий флазасобів, необхідних для блокування обертального нець 5, проходить навколо осі 26 диска ротора 2 руху головок болтів. (див. Фіг.3) і циліндрична стінка 10, на якій розтаНа практиці поступальний рух у напрямі, першовуються лапки 6, проходить від деталі 3, яка пендикулярному до осей болтів, дозволяє надіти утворює перегородку. Хоча наведені у додатку згаданий знімний елемент на головки болтів для фігури 1-4 представляють тільки деякий кутовий забезпечення блокування їх обертального руху. сектор двох кільцевих деталей 2, З, згадані вище Переважно, для випадку, коли деталі, що підлапки 6 рівномірно розподілені по всій внутрішній у лягають з'єднанню, мають кільцеву форму, щоб радіальному напрямі периферійній частині циліндпристрій, що пропонується, містив декілька незаричної стінки 10. Кільцевий виступ 11 (див. Фіг.1 і лежних один від одного знімних елементів, розпо4) сформований на внутрішній у радіальному наділених по колу. При цьому кожний з вказаних непрямі периферійній частині 12 кільцевого фланцю залежних елементів може мати дуже просту 5 і виступає з боку розміщення перегородки 3. Лаформу і малі розміри, і внаслідок цього вони виявпки 6 проходять у радіальному напрямі і розташоляються прості у виготовленні та у застосуванні, вуються поблизу кільцевого виступу 11, між вільщо дозволяє істотно спростити використання приними кінцями (див. Фіг.4) лапок 6 і кільцевим строю відповідно до винаходу, що пропонується. виступом 11 передбачений зазор. Відповідно до інших характеристик винаходу, Отвори для болтів 16, 15, рівномірно розподіщо пропонується, один або кожний знімний елелені по колу, виконані, з одного боку, у кільцевому мент містить утворені в одному з його виступів, фланці 5, а з іншого боку - у лапках кріплення 6. щонайменше, два вирізи, призначені для вхоОтвори для болтів 15, виконані у лапках 6, розтадження у них головок болтів; згадане вище крило, шовуються на одній лінії з отворами 16, виконанияке створює упор, також формує засоби блокуванми у кільцевому фланці 5, і призначені для прохоня обертального руху самого вказаного знімного дження крізь них стандартних болтів кріплення 17, елемента; один або кожний згаданий виріз є відщо мають головки 18 квадратної форми, які прити 7 85535 8 скаються до кільцевого фланця 5 зі сторони, пропропонується, схематично представлені послідовтилежної перегородці 3. Гайки 19 нагвинчуються но на Фіг.1-4. На першому етапі (див. Фіг. 1) болти на різьбові стрижні болтів 17 і притискаються до кріплення 17 вставляються у призначені для них лапок 6 з боку, протилежного диску ротора 2. отвори 15 кільцевого фланця 5 аж до упора голоЗасоби фіксації у нерухомому положенні головок болтів 18 у поверхню фланця 5. На другому вок двох болтів, представлених на наведених у етапі, представленому на Фіг.2, знімні елементи 20 додатку фігурах, містять знімний елемент 20, який, підводяться на кільцевий фланець 5 шляхом попо суті, має форму кутового сектора і містить дві ступального і, по суті, радіального руху по віднопаралельні одна до одної стінки 21, 22, зв'язані шенню до осі 26. Для кожного знімного елемента між собою третьою стінкою 23, перпендикулярною 20 вказаний поступальний рух продовжується аж до двох згаданих стінок і виконаною у вигляді часдо того моменту, коли стінка 23 увійде в упор у тини циліндра. Перша стінка 21 і третя стінка 23 внутрішню у радіальному напрямі периферійну надають загалом L-подібну форму поперечному частину 12 кільцевого фланця 5, причому головки перерізу вказаного знімного елемента 20. Вирізи болтів 18 у цьому випадку входять у напівкруглі 25, що мають, по суті, квадратну або прямокутну вирізи 25 і блокуються у них із запобіганням оберформу, сполучн у з квадратною формою головок тального і поступального руху, і блокується оберболтів 18, виконані у першій бічній стінці 21 і вихотальний рух самого знімного елемента 20 по віддять у радіальному напрямі на поверхню кінця 29 ношенню до диска ротора 2. На третьому етапі, стінки 21, протилежної стінці 23, і в осьовому напредставленому на Фіг.3, кільцева деталь, що прямі на бічну поверхню 30 стінки 21, розташоваутворює перегородку 3, встановлюється в осьовоної навпроти другої стінки 22. Вказані вирізи 25 му напрямі впритул до диска ротора 2 таким чизакриті з боку бічної поверхні 31 стінки 21, протином, щоб стрижні болтів 17 виявилися вставленилежної другій стінці 22, для формування осьового ми у призначені для них отвори 15 у лапках упора 27 для головки болта 18. фланцевого кріплення 6. Потім одна або декілька У випадку, коли пристрій, що пропонується, гайок 19 надягаються і загвинчуються на різьбовий вставлений між кільцевим фланцем 5 і корпусом стрижень кожного болта 17, після чого вони затядиска ротора 2, як це схематично показано на гуються із заданим моментом сил проти відповідФіг.2 і 3, елемент 20 виявляється коаксіальним по ної лапки 6 фланцевого кріплення або проти шайвідношенню до двох кільцевих деталей 2 і З (див. би затягування, встановленої між кожною гайкою Фіг.3) і стінка 23 впирається у внутрішню у раді19 і лапкою фланцевого кріплення. Після цього альному напрямі периферійну частину 12 кільцез'єднання двох деталей 2 і 3 завершене (див. вого фланця 5. Вказаний упор визначає положенФіг.4), і знімні елементи 20 видаляються і можуть ня, при якому головки болтів 18 виявляються бути використані повторно для з'єднання двох інвставленими у вирізи 25 і зафіксовані, із запобіших деталей. ганням їх обертального руху. При цьому головки Як варіант здійснення дві кільцеві деталі 2 і 3 болтів також фіксуються, із запобіганням поступаможуть спочатку встановлюватися у стик одна до льного руху, між осьовим упором 27 кожного вирізу одної і регулюватися по кутовому положенню та25 і кільцевим фланцем 5. Упор стінки 23 елеменким чином, щоб отвори для болтів 15, 16 двох кіта 20 у кільцевий фланець 5 дозволяє також блольцевих деталей 2, 3 виявилися співпадаючими. кувати обертальний рух знімного елемента 20 по Потім у розташовані на одній лінії отвори 15, 16 відношенню до диска ротора 2. Введення двох вставляються болти 17. Знімні елементи 20 надяголовок болтів 18 у вирізи 25 дозволяє їм входити гаються на головки болтів 18 для їх блокування у у контакт з поверхнею дна 28, по суті паралельнопроцесі нагвинчування гайок 19 на болти і їх затяго до площини, що проходить через осі двох сусідгування проти лапок фланцевого з'єднання 6. ніх болтів 17 у кожному вирізі 25 для того, щоб Для роз'єднання з'єднаних між собою двох кітакож перешкоджати обертанню знімного елеменльцевих деталей 2, 3 знімні елементи 20 також та 20. Перша бічна стінка 21 елемента 20 прохоможуть бути застосовані на головках болтів для їх дить вздовж кільцевого фланця 5 зі сторони, проблокування у процесі відпускання і відгвинчування тилежної перегородці 3, а друга бічна стінка 22 гайок 18. При цьому етапи, що забезпечують можпроходить вздовж виступ у 11 поблизу його зовніливість роз'єднання двох з'єднаних раніше елемешньої циліндричної поверхні 13, з деяким зазором нтів 2, 3, послідовно представлені на Фіг.4-1. між вільним кінцем 24 вказаної другої стінки 22 і Відповідно до можливого варіанту реалізації вільним кінцем 14 лапок 6. вирізи 25 знімного елемента 20 проходять наскрізь Хоча на наведених у додатку Фіг.1-4 предстапо всій товщині елемента від однієї його сторони влений тільки один знімний елемент, на практиці до іншої, причому бічна стінка 21, призначена для кількість вказаних розподілених по колу кільцевого формування вказаних напівкруглих вирізів, прохофланця незалежних знімних елементів 20, визнадить від вільного кінця бічної стінки 21. При цьому чається необхідністю забезпечення блокування згаданий вище осьовий упор, що забезпечує можвсіх головок болтів 18. ливість формування механічного контакту з голоНаведені вище етапи з'єднання між собою вками болтів, утворений частиною кільцевої деталі двох кільцевих деталей 2 і 3 при використанні при2, що підлягає з'єднанню. строю для кріплення відповідно до винаходу, що 9 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 85535 Підписне 10 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601