一種無(wú)損自適應(yīng)性緊固組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械制造領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)損自適應(yīng)性緊固組件。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球工業(yè)時(shí)代進(jìn)程的加快，各國(guó)對(duì)能源的需求日益增加，能源已經(jīng)成為世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵所在，截至2013年底，我國(guó)的天然氣探明可采儲(chǔ)量為3.1萬(wàn)億立方米，居世界第13位；根據(jù)美國(guó)能源局(EIA)的最新預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，我國(guó)頁(yè)巖氣的技術(shù)可采數(shù)量為1115萬(wàn)億立方英尺(tcf)，占全球預(yù)測(cè)總量的15.3%，居于第一位；管道作為常見的氣體、液體、粉體等介質(zhì)的流體輸送裝置，可被廣泛的應(yīng)用于石油、化工、核工業(yè)、醫(yī)療、食品、建筑、消防、電力及城市燃?xì)狻⒐岷徒o水等領(lǐng)域；隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的提高，工業(yè)建設(shè)和住宅建設(shè)的日益擴(kuò)大，對(duì)輸送管道的技術(shù)、強(qiáng)度要求越來越高，而石油天然氣的發(fā)展，高溫、高壓、耐腐蝕等極端工況對(duì)管道的應(yīng)用也提出了更高的要求；于是，針對(duì)管道尤其是金屬管道上加裝緊固件等附屬裝置是亟需解決的問題。目前市面上絕大多數(shù)的緊固方式不可避免的需要對(duì)金屬管道進(jìn)行機(jī)械加工，不可避免地對(duì)管材的物理表面完整性進(jìn)行損傷，與此同時(shí)，對(duì)其化學(xué)耐腐蝕性能亦產(chǎn)生不可恢復(fù)的破壞性影響，這種腐蝕在高溫、高壓、含界面粘染物等高腐蝕性環(huán)境中尤為劇烈，導(dǎo)致穿孔，甚至引發(fā)斷裂。市面上僅有少數(shù)無(wú)損方式難以避免地采用轉(zhuǎn)軸卡扣型式，由于其存在旋轉(zhuǎn)套件，其旋轉(zhuǎn)軸的直徑等直接占用了極大比例的半徑方向的空間，在對(duì)空間要求較高的工況中無(wú)法應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種無(wú)損自適應(yīng)性緊固組件，能夠應(yīng)用于無(wú)需車、銑等機(jī)加工或者不進(jìn)行任何表面破壞的應(yīng)用工況，運(yùn)用于在環(huán)繞支撐軸/管的圓柱空間內(nèi)利用壓力進(jìn)行加持的緊固裝置，解決不同使用工況下對(duì)于安裝套件的要求。
[0004]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案如下:
[0005]一種無(wú)損自適應(yīng)性緊固組件包括:內(nèi)環(huán)箍和外壓環(huán)；
[0006]所述內(nèi)環(huán)箍?jī)啥说耐庑螢閳A錐面，分別在所述圓錐表面加工外螺紋，所述外螺紋延伸至內(nèi)環(huán)箍的外圓周面，并在所述內(nèi)環(huán)箍的兩端分別沿圓周方向均布設(shè)有兩個(gè)以上矩形豁口 ；所述矩形豁口軸向長(zhǎng)度大于螺紋段的軸向長(zhǎng)度；
[0007]所述外壓環(huán)的內(nèi)圓周面的一端加工與所述內(nèi)環(huán)箍的外螺紋(2)相配合的內(nèi)螺紋。
[0008]進(jìn)一步地，所述內(nèi)環(huán)箍的外圓周面中部設(shè)有一個(gè)凸臺(tái)，所述凸臺(tái)中心設(shè)有一個(gè)安裝孔，并與所述內(nèi)環(huán)箍的內(nèi)圓柱孔貫通，其中安裝孔內(nèi)加工有螺紋。
[0009]進(jìn)一步地，所述外壓環(huán)未加工內(nèi)螺紋的外端面向外沿周向方向均布加工兩個(gè)以上安裝平面。
[0010]進(jìn)一步地，所述內(nèi)環(huán)箍和外壓環(huán)材質(zhì)的熱膨脹系數(shù)小于等于支撐軸/管的熱膨脹系數(shù)。
[0011]有益效果:
[0012](I)對(duì)內(nèi)部支撐軸/管不需要做任何加工，直接安裝，實(shí)現(xiàn)無(wú)損工藝；
[0013](2)由于內(nèi)環(huán)箍?jī)啥藞A錐面設(shè)有外螺紋配合，所以緊固和防松效果較好；
[0014](3)由于內(nèi)環(huán)箍?jī)啥隋F面設(shè)有矩形豁口，所以內(nèi)環(huán)箍的矩形豁口的彈性形變量具有一定的自適應(yīng)性，彈性形變?cè)酱?，自適應(yīng)越好。
[0015](4)本發(fā)明不僅能夠應(yīng)用于常溫常壓環(huán)境下，也能夠應(yīng)用于極端工況下，比如200?300 C的尚溫、O?10MPa的尚壓，以及尚腐蝕的環(huán)境下。
[0016](5)與轉(zhuǎn)軸卡扣型式等其他無(wú)損型式相比，節(jié)省了較大圓柱空間。
【附圖說明】
[0017]圖1為內(nèi)環(huán)箍的三維圖；
[0018]圖2為外壓環(huán)的剖視圖；
[0019]圖3為外壓環(huán)的三維圖；
[0020]其中，1-安裝孔、2-外螺紋、3-內(nèi)螺紋、4-矩形豁口。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ] 下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0022]本發(fā)明提供了一種無(wú)損自適應(yīng)性緊固組件，該組件運(yùn)用于在環(huán)繞支撐軸/管的圓柱空間內(nèi)利用壓力進(jìn)行加持的緊固裝置。
[0023]所述一種無(wú)損自適應(yīng)性緊固組件，其特征在于，包括:內(nèi)環(huán)箍、外壓環(huán)；
[0024]如圖1所示，所述內(nèi)環(huán)箍的外圓周面中部設(shè)有一個(gè)凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，所述凸臺(tái)中心設(shè)有一個(gè)安裝孔1，該凸臺(tái)可被用來安裝傳感器，并與所述內(nèi)環(huán)箍的內(nèi)圓柱孔貫穿，其中安裝孔I內(nèi)加工有螺紋；所述內(nèi)環(huán)箍?jī)啥说耐庑螢閳A錐面，分別在所述圓錐表面加工外螺紋2并延伸至內(nèi)環(huán)箍的外圓周面，并在所述內(nèi)環(huán)箍的兩端分別沿圓周方向均布加工至少兩個(gè)矩形豁口 4，所述矩形豁口 4軸向長(zhǎng)度大于螺紋段的軸向長(zhǎng)度。
[0025]如圖2所示，所述外壓環(huán)內(nèi)圓周面的一端端面向外沿周向方向均布加工至少兩個(gè)安裝平面，便于工具安裝與拆卸外壓環(huán)與內(nèi)環(huán)箍的配合，如扳手等，另一端端面向內(nèi)先沿圓周方向擴(kuò)大內(nèi)孔，所述擴(kuò)大后內(nèi)孔的直徑與所述內(nèi)環(huán)箍的外徑相等，然后加工與所述內(nèi)環(huán)箍的圓錐面相配合的內(nèi)圓錐臺(tái)孔，并在所述內(nèi)圓錐臺(tái)的表面及擴(kuò)大后內(nèi)孔的表面加工與所述內(nèi)環(huán)箍的圓錐管臺(tái)外螺紋2相配合內(nèi)螺紋3，其外形結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。
[0026]所述內(nèi)環(huán)箍和外壓環(huán)材質(zhì)的熱膨脹系數(shù)小于等于支撐軸/管的熱膨脹系數(shù)。
[0027]在受載荷作用時(shí)內(nèi)環(huán)箍與外壓環(huán)擠壓作用而發(fā)生一定形變(形變的大小與壓力呈正比，與彈性模量呈反比)，這種形式避免了對(duì)內(nèi)環(huán)箍進(jìn)行鉆孔、車螺紋等加工工藝，在高溫高壓等很多特種環(huán)境下具有較大的應(yīng)用前景。所述外壓環(huán)未加工內(nèi)螺紋的外端面向外沿周向方向均布加工兩個(gè)以上安裝平面，便于外壓環(huán)與內(nèi)環(huán)箍的安裝與拆卸。
[0028]通常材質(zhì)在高溫高壓環(huán)境下會(huì)發(fā)生膨脹形變，同時(shí)局部應(yīng)力增大，若在壁上開孔甚至車螺紋，局部應(yīng)力極易增大并產(chǎn)生裂紋甚至穿孔，支持軸/管會(huì)發(fā)生泄漏等嚴(yán)重事故，因此高溫高壓環(huán)境中的支撐軸/管，需要不進(jìn)行任何機(jī)加工且在熱膨脹的條件下仍然能夠緊固使用的裝置，在選用材質(zhì)時(shí)，緊固裝置的材質(zhì)的熱膨脹系數(shù)必須小于等于支撐軸/管，在熱膨脹時(shí)內(nèi)環(huán)箍膨脹較大而緊固裝置膨脹較少勢(shì)必產(chǎn)生更強(qiáng)的擠壓力；對(duì)于具有一定彈性的矩形豁口，本緊固組件具有一定的自適應(yīng)性:直徑大小的適應(yīng)范圍決定于內(nèi)環(huán)箍(矩形豁口)的彈性形變量，彈性形變?cè)酱螅赃m應(yīng)越好。
[0029]綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無(wú)損自適應(yīng)性緊固組件，其特征在于，包括:內(nèi)環(huán)箍和外壓環(huán)； 所述內(nèi)環(huán)箍?jī)啥说耐庑螢閳A錐面，分別在所述圓錐表面加工外螺紋(2)，所述外螺紋(2)延伸至內(nèi)環(huán)箍的外圓周面，并在所述內(nèi)環(huán)箍的兩端分別沿圓周方向均布設(shè)有兩個(gè)以上矩形豁口(4);所述矩形豁口(4)軸向長(zhǎng)度大于螺紋段的軸向長(zhǎng)度； 所述外壓環(huán)的內(nèi)圓周面的一端加工與所述內(nèi)環(huán)箍的外螺紋(2)相配合的內(nèi)螺紋(3)。2.如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)損自適應(yīng)性緊固組件，其特征在于，所述內(nèi)環(huán)箍的外圓周面中部設(shè)有一個(gè)凸臺(tái)，所述凸臺(tái)中心設(shè)有一個(gè)安裝孔(I)，并與所述內(nèi)環(huán)箍的內(nèi)圓柱孔貫通，其中安裝孔(I)內(nèi)加工有螺紋。3.如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)損自適應(yīng)性緊固組件，其特征在于，所述外壓環(huán)未加工內(nèi)螺紋的外端面向外沿周向方向均布加工兩個(gè)以上安裝平面。4.如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)損自適應(yīng)性緊固組件，其特征在于，所述內(nèi)環(huán)箍和外壓環(huán)材質(zhì)的熱膨脹系數(shù)小于等于支撐軸/管的熱膨脹系數(shù)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種無(wú)損自適應(yīng)性緊固組件，該組件主要由內(nèi)環(huán)箍和外壓環(huán)組成，內(nèi)環(huán)箍?jī)啥说耐庑螢閳A錐面，分別在所述圓錐表面加工外螺紋，所述外螺紋延伸至內(nèi)環(huán)箍的外圓周面，并在所述內(nèi)環(huán)箍的兩端分別沿圓周方向均布設(shè)有兩個(gè)以上矩形豁口；所述矩形豁口軸向長(zhǎng)度大于螺紋段的軸向長(zhǎng)度；能夠應(yīng)用于無(wú)需車、銑等機(jī)加工或者不進(jìn)行任何表面破壞的應(yīng)用工況，運(yùn)用于在環(huán)繞支撐軸/管的圓柱空間內(nèi)利用壓力進(jìn)行加持的緊固裝置，解決不同使用工況下對(duì)于安裝套件的要求。
【IPC分類】F16B7/18, F16B37/00, F16L15/00, F16B35/00
【公開號(hào)】CN204942223
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520757495
【發(fā)明人】張華 , 王楠, 張繩, 劉雄, 童秀華, 韓宗真
【申請(qǐng)人】中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一九研究所
【公開日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年9月28日