Гідравлічний натяжний пристрій

1 Гидравлическое натяжное устройство для натяжения резьбового соединителя, содержащее цилиндрический корпус, имеющий ось, первый конец для упора в предмет и второй противоположный осевой конец, цилиндрический зацепляющий элемент, расположенный радиально внутри корпуса, при этом между этим элементом и корпусом образовано пространство, причем цилиндрический зацепляющий элемент имеет зацепляющее устройство для зацепления с резьбовым соединителем, несколько поршневых групп, расположенных в упомянутом пространстве на расстоянии друг от друга по оси, образующих несколько камер с радиально внутренними и радиально внешними размерами, и устройство подачи рабочей жидкости в указанные камеры, обеспечивающее создание усилия, прикладываемого к корпусу и зацепляющему элементу, и перемещение корпуса до упора в предмет и последующее перемещение зацепляющего элемента в направлении от предмета вместе с резьбовым соединителем, отличающееся тем, что радиально внешний размер упомянутых камер уменьшается в направлении от названного второго осевого конца к упомянутому первому осевому концу корпуса, а корпус имеет внешнюю поверхность, диаметр которой уменьшается в направлении от упомянутого второго к упомянутому первому концу 2 Гидравлическое натяжное устройство по п 1, отличающееся тем, что на радиально внутренней поверхности корпуса выполнен ряд уступов, в которые упираются упомянутые поршневые группы 3 Гидравлическое натяжное устройство по п 1, отличающееся тем, что на радиально внешней поверхности зацепляющего элемента выполнен ряд уступов, в которые упираются упомянутые поршневые группы 4 Гидравлическое натяжное устройство по п 3, отличающееся тем, что указанное зацепляющее устройство содержит радиально внутренний съемник и радиально внешний передаточный элемент, который в осевом направлении упирается в этот съемник, причем указанный радиально внутренний съемник имеет отверстие с зацепляющим устройством, а указанный внешний передаточный элемент выполнен с указанной радиально внешней поверхностью 5 Гидравлическое натяжное устройство по п 1, отличающееся тем, что упомянутая поршневая группа содержит поршень, ближе всех расположенный к упомянутому первому концу корпуса и образующий подвижную базу, а каждая из остальных поршневых групп содержит два поршня, расположенных по оси рядом друг с другом, а упомянутое устройство для подачи рабочей жидкости связано с областью, расположенной между подвижной базой и первым концом корпуса, а также с областью между двумя поршнями каждой из остальных групп 6 Гидравлическое натяжное устройство по п 1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, несколько упомянутых поршневых групп содержат первый поршень и второй поршень, размещенные так, что этот второй поршень радиально внутри охватывает первый поршень соответственной одной поршневой группы, а второй поршень одной из упомянутых поршневых групп в осевом направлении упирается во второй поршень другой поршневой группы 7 Гидравлическое натяжное устройство по п 1, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде цельного элемента, который не прерывается в осевом направлении 8 Гидравлическое натяжное устройство по п 1, отличающееся тем, что зацепляющий элемент выполнен как элемент конструкции, который не прерывается в осевом направлении 9 Гидравлическое натяжное устройство по п 1, отличающееся тем, что корпус и зацепляющий элемент выполнены как элементы конструкции, которые не прерываются в осевом направлении О о ю о> ю 45950 10 Гидравлическое натяжное устройство по п 1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, несколько упомянутых поршневых групп содержат первый поршень с радиально внутренним кольцеобразным выступом, упирающимся в упомянутый зацепляющий элемент, и второй поршень - с радиально внешним кольцеобразным выступом, упирающимся в упомянутый корпус 11 Гидравлическое натяжное устройство по п 10, отличающееся тем, что упомянутые выступы каждой из упомянутых нескольких поршневых групп направлены в противоположные осевые направления и упираются по оси в упомянутый зацепляющий элемент и упомянутый корпус соответственно Настоящее изобретение относится к гидравлическим натяжным устройствам При натяжении болта необходим инструмент, имеющий небольшой диаметр и возможно малую высоту, что позволило бы расширить его область использования Раньше потребитель должен был определять, что именно ему требуется натяжное устройство с малой высотой или натяжное устройство малого диаметра, поскольку невозможно было сделать натяжное устройство, которое обеспечивало оба эти параметра одновременно В то время как в натяжных устройствах малого диаметра используют многоступенчатую систему, в которой несколько цилиндрических камер установлены одна над другой так, чтобы получить требуемое тянущее усилие, натяжные устройства с малой высотой обычно состоят из одиночной камеры с одним цилиндром Многоступенчатые системы содержат несколько отдельных цилиндрических камер, установленных одна над другой так, что нижний поршень соединяется с поршнем в расположенной выше цилиндрической камере и надавливает на этот поршень, в то время как он сам двигается под действием гидравлического давления Другими словами, каждый поршень, расположенный выше другого поршня, будет производить добавочное усилие Подобное натяжное устройство описано, например, в патенте США, № 5398574 Гидравлическое натяжное устройство для натяжения резьбового соединителя, содержит цилиндрический корпус, имеющий ось, первый конец для упора в предмет и второй противоположный осевой конец, цилиндрический зацепляющий элемент, расположен радиально внутри корпуса, при этом между этим элементом и корпусом образовано пространство, указанный зацепляющий элемент имеет зацепляющее устройство для зацепления с резьбовым соединителем, несколько поршневых групп, расположенных в упомянутом пространстве на растоянии друг от друга по оси, образующих несколько камер с радиально внутренними и радиально внешними размерами, а также содержит устройство подачи рабочей жидкости в указанные камеры, обеспечивающие создание усилия, прикладываемого к корпусу и зацепляющему элементу, перемещение корпуса до упора в предмет и последующее перемещение зацепляющего элемента в направлении от предмета вместе с резьбовым соединителем Однако, использование указанного технического решения в качестве натяжного устройства в объектах, в которых радиальные зазоры вокруг натягиваемого болта меньше, чем доступная высота над ним, недопустимо из-за невозможности сцепить натяжное устройство, так как оно не достаточно малое в его наименьшем размере Кроме того, изготовление и сборка указанного натяжного устройства занимает много времени и требует больших затрат Задачей настоящего изобретения является создание гидравлического устройства для натяжения резьбового соединителя с малым наименьшим диаметром и небольшими затратами на изготовление и сборку Предложено гидравлическое натяжное устройство для натяжения резьбового соединителя, содержащее цилиндрический корпус, имеющий ось, первый осевой конец для упора в предмет и второй противоположный осевой конец, цилиндрический зацепляющий элемент, расположенный радиально внутри корпуса, при этом между этим элементом и корпусом образовано пространство, причем цилиндрический зацепляющий элемент имеет зацепляющее устройство для зацепления с резьбовым соединителем, несколько поршневых групп, расположенных в упомянутом пространстве на растоянии друг от друга по оси и устройство подачи рабочей жидкости в указанные камеры, обеспечивающее прикладывание усилия к корпусу и зацепляющему элементу и перемещение корпуса до упора в предмет и последующее перемещение зацепляющего элемента в направлении от предмета вместе с резьбовым соединителем Согласно изобретению, радиально внешний размер упомянутых камер уменьшается в направлении от названного второго осевого конца к упомянутому первому осевому концу корпуса В предлагаемой конструкции гидравлического натяжного устройства нижний конец натяжного устройства, взаимодействующий с резьбовым соединителем, имеет малый диаметр и может точно соответствовать малым радиальным зазорам вокруг резьбового соединителя Стоимость изготовления и сборки такого натяжного устройства снижается, так как в предлагаемом многоступенчатом натяжном устройстве могут использоваться только один зацепляющий элемент и только один корпус На радиально внутренней поверхности цилиндрического корпуса может быть выполнен ряд уступов, для упора поршневых групп, а на радиально внешней поверхности зацепляющего элемента может быть выполнен ряд уступов, также для упора упомянутых поршневых групп Это позволяет изменять внутренний диаметр корпуса в каждой цилиндрической камере, и соответственно может изменятся и внешний диаметр зацепляю 45950 щего элемента При этом в месте нахождения каждого поршня внешний диаметр зацепляющего элемента и внутренний диаметр корпуса могут увеличиваться, относительно ниже расположенной цилиндрической камеры В этом случае преимуществом является тот факт, что каждый поршень прилагает только некоторое усилие и, что приложенная к зацепляющему элементу нижним поршнем сила натяжения меньше, чем суммарное усилие двух или трех поршней При этом передачу усилия зацепляющему элементу можно обеспечить при меньшем сечении материала, так что внешний диаметр натяжного устройства в непосредственной близости к болту может быть выполнен меньшим Зацепляющее устройство может содержать радиально внутренний съемник и радиально внешний передаточный элемент, который в осевом направлении упирается в этот съемник, причем указанный радиально внутренний съемник имеет отверстие с зацепляющим устройством, а радиально внешний передаточный элемент выполнен с радиально внешней поверхностью Гидравлическое натяжное устройство может быть выполнено таким образом, что упомянутая поршневая группа содержит поршень, ближе всех расположенный к упомянутому первому концу корпуса и образущий подвижную базу, каждая из остальных поршневых групп содержит, два поршня, расположенных по оси рядом друг с другом, а упомянутое устройство для подачи рабочей жидкости, связано с областью между подвижной базой и первым концом корпуса а также с областью между двумя поршнями каждой из остальных групп Гидравлическое натяжное устройство также может содержать по меньшей мере несколько упомянутых поршневых групп, содержащих первый поршень и второй поршень, размещенные так, что этот второй поршень радиально внутри охватывает первый поршень соответственной одной поршневой группы, а второй поршень одной из упомянутых поршневых групп в осевом направлении упирается во второй поршень другой поршневой группы Корпус гидравлического натяжного устройства может иметь внешнюю поверхность, диаметр которой уменьшается в направлении от упомянутого второго к упомянутому первому концу или выполнен в виде цельного элемента, который не прерывается в осевом направлении Зацепляющий элемент может быть выполнен как элемент конструкции, который не прерывается в осевом направлении Корпус и зацепляющий элемент могут быть выполнены как элементы конструкции, которые не прерываются в осевом направлении Гидравлическое натяжное устройство может быть выполнено так, что по меньшей мере, несколько упомянутых поршневых групп содержат первый поршень с радиально внутренним кольцеобразным выступом, упирающимся в упомянутый зацепляющий элемент, и второй поршень с радиально внешним кольцеобразным выступом, упирающимся в упомянутый корпус В другом исполнении гидравлического натяж ного устройства упомянутые выступы каждой из упомянутых нескольких поршневых групп направлены в противоположные осевые направления и упираются по оси в упомянутый зацепляющий элемент и упомянутый корпус соответственно На фиг 1 представлено поперечное сечение гидравлического натяжного устройства На фиг 2 представлено поперечное сечение предлагаемого гидравлического натяжного устройства, выполненное в соответствии с другим вариантом реализации настоящего изобретения На фигЗ представлено поперечное сечение варианта реализации устройства Выполненное в соответствии с настоящим изобретением гидравлическое натяжное устройство содержит корпус 1, выполненный в виде цилиндрического элемента, зацепляющий элемент 2, выполненный в виде трубчатого элемента, расположенного радиально внутри корпуса 1, при этом между ними образуется пространство 3 На радиально внешней поверхности зацепляющего элемента 2 выполнены несколько уступов, при этом на радиально внутренней поверхности корпуса 1 также выполнены несколько уступов Кроме того, гидравлическое натяжное устройство имеет несколько поршневых групп, обозначенных 4, 5, 6 Поршневая группа 4 выполнена в виде одиночного ' поршня или подвижного тела, упирающегося в верхнюю по оси поверхность нижнего конца корпуса 1 и в нижний уступ зацепляющего элемента 2 Каждая из поршневых групп 5 и 6 содержит два расположенных рядом поршня, упирающихся в уступ корпуса и уступ зацепляющего элемента соответственно в положении, показанном на фигуре 1, откуда следует, что ступенчатые профили радиально внутренней поверхности корпуса 1 и радиально внешней поверхности зацепляющего элемента 2 таковы, что радиальные размеры уступов уменьшаются от верхнего конца в направлении нижнего конца натяжного устройства Кроме того, натяжное устройство имеет устройство подачи гидравлической жидкости Устройство содержит осевой канал 7 и радиальные каналы 8, 9 и 10 Канал 8 связывает канал 7 с областью под нижней поршневой группой 4, тогда, как каждый из каналов 9 и 10 связывает канал 7 с областями между отдельными поршнями в поршневых группах 5 и 6 соответственно Зацепляющий элемент 2 имеет устройство зацепления 11, которое может быть выполнено, в частности, в виде резьбы на внутренней поверхности отверстия 12 зацепляющего элемента Поскольку, по меньшей мере , радиально внешний диаметр этого зацепляющего элемента или, другими словами, радиальные размеры радиально внешней поверхности зацепляющего элемента 2 и радиально внутренней поверхности корпуса 1 уменьшаются в направлении от верхнего конца к нижнему концу натяжного устройства, то диаметр внешней поверхности корпуса 1 может также уменьшатся в этом же направлении, как это показано на чертежах Для уменьшения массы натяжного устройства предусмотрена кольцевая выточка 13 Предлагаемое гидравлическое натяжное устройство работает следующим образом 45950 Вначале натяжное устройство располагается на резьбовом соединителе так, чтобы зацепляющий элемент 2 был навинчен на резьбовой соединитель, например на шпильку Затем по каналам 7,8,9,10 подается жидкость Эта жидкость протекает по каналу 8, входит под поршень 4 и оказывает давление на корпус 1 вниз и на поршень 4 вверх Проходя по каналам 9 и 10 гидравлическая жидкость оказывает давление на нижний поршень каждой поршневой группы 5 и 6 вниз и на верхний поршень каждой поршневой группы 5 и 6 вверх Поскольку корпус расположен на предмете, например, на фланце, в который ввинчивается шпилька, то корпус не может двигаться вниз и, следовательно, зацепляющий элемент перемещается вверх с тем, чтобы тянуть и, в следствии этого, натягивать шпильку в фланце Как следует из фигуры 1, зацепляющий элемент 2 может содержать радиально внутри приспособление для вытягивания (съемник) 14, которое выполнено с имеющим резьбу 11 отверстием 12, и радиально внешний передаточный элемент 15, который охватывает съемник и имеет описанную выше радиально внешнюю ступенчатую поверхность Передаточный элемент 15 не соединен со съемником 14, а вместо этого в рабочем режиме аксиально упирается в съемник 14 из-за взаимодействия между уступами съемника 14 и передаточного элемента 15 В такой конструкции съемник 14 может легко удалятся из передаточного элемента 15 и заменятся другим съемником, имеющим, например, другие средства зацепления, то есть другое отверстие 12 с, резьбой для того, чтобы соответствовать конкретному резьбовому соединителю Верхний конец съемника 14 может быть выполнен, например, с накаткой с тем, чтобы пользователю было удобно удалять старый съемник и вставлять новый Зацепляющий элемент 2 может состоять из двух элементов 14 и 15, и может быть выполнен в виде одного цельного элемента Как показано на чертежах, радиальные размеры поршней и камер, по оси которых перемещаются поршни, идентичны для всех поршней и всех камер Однако, такая схема не является обязательной и можно выполнить поршни и камеры с различными радиальными размерами На фиг 2 показано предлагаемое гидравлическое натяжное устройство, выполненное в соответствии со вторым вариантом осуществления 8 изобретения, который, существенно подобен гидравлическому натяжному устройству, приведенному на фиг 1 Однако, здесь поршневые группы 16 и 17 выполнены несколько иначе Каждая поршневая группа 16 и 17 имеет первый поршень, соответственно 18, 19 и второй поршень, соответственно 20 и 21, которые выполнены и расположены так, что поршни 20 и 21 охватывают поршни 18 и 19 радиально внутри и простираются по оси вниз до упора в соседний расположенный ниже поршень Кроме того, поршневые группы соединяются друг с другом с помощью пружины возврата 22 Гидравлическое натяжное устройство, приведенное на фигуре 3, существенно подобно гидравлическим натяжным устройствам, изображенным на фигурах 1 и 2 Однако, поршневые группы в этом натяжном устройстве имеют отличие Каждая поршневая группа 23 за исключением самой нижней поршневой группы, содержит верхний поршень 24 с радиально внутренним кольцеобразным выступом 25, который направлен по оси вверх и нижний поршень 26 с радиально внешним кольцеобразным выступом 27 Который направлен по оси вниз Радиально внутренние выступы 25 поршней 24 упираются в осевом направлении в уступы зацепляющего элемента 2, тогда, как радиально внешние выступы 27 поршней 26 упираются в выступы корпуса 1 В такой конструкции поршневые уплотнения надежно защищены и, в то же время, уменьшается общая высота по оси натяжного устройства Понятно, что каждый из описанных выше примеров, два или более совместно взятых, могут найти полезное применение в других типах конструкций, отличающихся от описанных выше Описанные выше примеры осуществления изобретения в виде гидравлического натяжного устройства могут включать различные модификации и структурные изменения, не выходя за пределы сущности настоящего изобретения Все вышесказаное настолько полно раскрывает сущность настоящего изобретения, что специалисты могут, приложив современные знания, легко использовать его в различных применениях, не упуская признаков, которые сточки зрения специалистов составляют существенные характеристики основных и специфических особенностей этого изобретения 45950 10 10 ФИГ.1 ОТВЕРСТИЕ ДЛЯ ВЫХОДА ВОЗДУХА ОТВЕРСТИЕ ДЛЯ ВЫХОДА ВОЗДИСА ФИГ. 2 11 45950 ФИГ. З ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 12