一種自適應(yīng)可調(diào)楔式偏心緊固裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于油氣輸送管道技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種金屬管道緊固件。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球工業(yè)時(shí)代進(jìn)程的加快，能源已經(jīng)成為世界各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵所在，截至2013年底，我國的天然氣探明可采儲(chǔ)量為3.1萬億立方米，我國頁巖氣的技術(shù)可采數(shù)量為1115萬億立方英尺(tcf)。能源領(lǐng)域?qū)斔凸艿赖募夹g(shù)、強(qiáng)度要求越來越高，而石油天然氣的發(fā)展，高溫、高壓、腐蝕性等極端工況對(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。目前絕大多數(shù)的緊固方式需要對(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，可能導(dǎo)致穿孔，甚至引發(fā)斷裂。少數(shù)以無損方式緊固的轉(zhuǎn)軸卡扣，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空間，在對(duì)空間要求較高的工況中無法應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是:提供一種能夠適應(yīng)高壓、高溫、高腐蝕性、沖擊、振動(dòng)等復(fù)雜工況和有限空間，以及高可靠性、長(zhǎng)壽命周期緊固要求的自適應(yīng)可調(diào)楔式偏心緊固裝置。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種自適應(yīng)可調(diào)楔式偏心緊固裝置，它包括:偏心環(huán)，偏心楔鍵以及防松螺栓，外圍部件為需要緊固的管/軸；
[0005]偏心環(huán)的內(nèi)表面為兩個(gè)曲面的結(jié)合，第一曲面為直徑與所緊固管/軸的外徑相同、圓周角大于180°的圓弧面，第一曲面與管/軸同軸，當(dāng)偏心環(huán)套上管/軸后，第一曲面與管/軸的外表面相貼合;第二曲面為直徑大于管/軸的外徑、圓周角小于180°的圓弧面，第二曲面與管/軸不同軸，當(dāng)偏心環(huán)套上管/軸后，第二曲面與管/軸外表面之間留有容納偏心楔鍵的空隙;偏心環(huán)上設(shè)有軸向防松螺孔和徑向螺孔；
[0006]偏心楔鍵包括:鍵體和與其相連的防松弧;鍵體的內(nèi)表面為直徑與管/軸的外徑相同、圓周角與第二曲面圓周角相同的圓柱面，鍵體的外表面為能與第二曲面相貼合的圓弧面，鍵體前端的厚度小于與防松弧連接一端的厚度，使其前端能夠進(jìn)入第二曲面與管/軸外表面之間的空隙;防松弧上設(shè)有與防松螺孔相對(duì)應(yīng)的圓孔；
[0007]防松螺栓在偏心楔鍵楔入偏心環(huán)，完成對(duì)管/軸的緊固后，從圓孔旋入防松螺孔。
[0008]有益效果:(I)本實(shí)用新型對(duì)所緊固的管/軸不需要做任何加工而直接安裝，實(shí)現(xiàn)了無損工藝，避免了防腐漆等防護(hù)措施的破壞;偏心楔鍵內(nèi)外配合面均為面接觸，避免了通常楔鍵線配合產(chǎn)生的局部應(yīng)力大、摩擦大、易腐蝕的缺陷；
[0009](2)本實(shí)用新型尺寸相對(duì)最小，加工一次性成型，可以避免分體扣式的旋轉(zhuǎn)軸，能夠適應(yīng)極其有限空間的安裝，同樣情況下比強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于分體扣式;偏心楔鍵具有一定的自適應(yīng)性，在緊固的管/軸被腐蝕或者因涂裝防腐漆產(chǎn)生粗糙度等直徑誤差的情況下，偏心楔鍵和偏心環(huán)可實(shí)現(xiàn)誤差補(bǔ)償，具有較大的自適應(yīng)性。
[0010](3)本實(shí)用新型安裝極其簡(jiǎn)單，可更換，可操性強(qiáng)。
【附圖說明】
[0011]附圖1為本實(shí)用新型中偏心環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]附圖2為本實(shí)用新型中偏心楔鍵的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]其中，1-偏心環(huán)，11-偏心楔鍵，12-第二曲面，13-防松螺孔，14-徑向螺孔，2_偏心楔鍵，21-鍵體，22-防松弧，23-圓孔。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0015]參見附圖1、2，一種自適應(yīng)可調(diào)楔式偏心緊固裝置，它包括:偏心環(huán)I，偏心楔鍵2，防松螺栓，外圍部件為需要緊固的管/軸；
[0016]偏心環(huán)I的內(nèi)圓表面為兩個(gè)曲面的結(jié)合，第一曲面11為直徑與所緊固管/軸的外徑相同、圓周角大于180°的圓柱面圓弧面，第一曲面11與管/軸同軸，當(dāng)偏心環(huán)I套上所緊固管/軸管/軸后，第一曲面11與所緊固管/軸管/軸的外表面相貼合;第二曲面12為直徑大于所緊固管/軸管/軸的外徑、圓周角小于180°的圓臺(tái)圓弧面，第二曲面12與管/軸不同軸，當(dāng)偏心環(huán)I套上所緊固管/軸管/軸后，第二曲面12與所緊固管/軸管/軸外表面之間留有容納偏心楔鍵2的空隙;偏心環(huán)I上設(shè)有軸向防松螺孔13和徑向螺孔14;
[0017]偏心楔鍵2包括:鍵體21和與其相連的防松弧22;鍵體21的內(nèi)圓弧表面為直徑與所緊固管/軸管/軸的外徑相同、圓周角與第二曲面12圓周角相同的圓柱面，鍵體21的外圓弧表面為能與第二曲面12相貼合的圓臺(tái)圓弧面，鍵體21前端的厚度小于與防松弧22連接一端的厚度，鍵體21能夠部分使其前端能夠進(jìn)入第二曲面12與所緊固管/軸管/軸外表面之間的空隙;防松弧22上設(shè)有與防松螺孔13相對(duì)應(yīng)的圓孔23;
[0018]防松螺栓在偏心楔鍵2楔入偏心環(huán)I，完成對(duì)管/軸的緊固后，從圓孔23旋入防松螺孔13，以防止偏心楔鍵2與偏心環(huán)I松開。
[0019]經(jīng)加工試制，第二曲面12相對(duì)于第一曲面11軸線的角度為1°_8°，一共試制了8中規(guī)格的楔鍵偏心環(huán)方案，最終確定第二曲面12相對(duì)于第一曲面11軸線的角度為3°為局部最優(yōu)解；
[0020]較優(yōu)的，在偏心楔鍵2的外圓弧面前端設(shè)有一個(gè)變薄的楔入頭，并將邊角做成過渡圓弧，以容易楔入;在由薄到厚的1/4處，將外圓弧面加厚0.05mm，以增強(qiáng)耐磨和自鎖性能。
[0021]本實(shí)用新型的安裝工藝為:從管/軸一側(cè)套入所述偏心環(huán)1，在保持同軸度的同時(shí)，一直平移到待安裝位置；用工具輕輕敲擊所述徑向螺孔14部分，調(diào)整所述偏心環(huán)I角度;輕輕楔入所述偏心楔鍵2，交替敲擊所述防松弧22兩側(cè)，使所述偏心楔鍵2受力較均勻，直至完全緊固；安裝防松螺栓。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自適應(yīng)可調(diào)楔式偏心緊固裝置，其特征是:它包括:偏心環(huán)(I)，偏心楔鍵(2)以及防松螺栓，外圍部件為需要緊固的管/軸； 所述偏心環(huán)(I)的內(nèi)表面為兩個(gè)曲面的結(jié)合，第一曲面(11)為直徑與所緊固管/軸的外徑相同、圓周角大于180°的圓弧面，所述第一曲面(11)與所述管/軸同軸，當(dāng)所述偏心環(huán)(I)套上所述管/軸后，所述第一曲面(11)與所述管/軸的外表面相貼合;第二曲面(12)為直徑大于所述管/軸的外徑、圓周角小于180°的圓弧面，所述第二曲面(12)與所述管/軸不同軸，當(dāng)所述偏心環(huán)(I)套上所述管/軸后，所述第二曲面(12)與所述管/軸外表面之間留有容納所述偏心楔鍵(2)的空隙;所述偏心環(huán)(I)上設(shè)有軸向防松螺孔(13)和徑向螺孔(14); 所述偏心楔鍵(2)包括:鍵體(21)和與其相連的防松弧(22);所述鍵體(21)的內(nèi)表面為直徑與所述管/軸的外徑相同、圓周角與所述第二曲面(12)圓周角相同的圓柱面，所述鍵體(21)的外表面為能與第二曲面(12)相貼合的圓弧面，所述鍵體(21)前端的厚度小于與所述防松弧(22)連接一端的厚度，使其前端能夠進(jìn)入所述第二曲面(12)與所述管/軸外表面之間的空隙;所述防松弧(22)上設(shè)有與所述防松螺孔(13)相對(duì)應(yīng)的圓孔(23); 所述防松螺栓在所述偏心楔鍵(2)楔入所述偏心環(huán)(I)，完成對(duì)管/軸的緊固后，從所述圓孔(23)旋入所述防松螺孔(13)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)可調(diào)楔式偏心緊固裝置，其特征是:所述第二曲面(12)相對(duì)于的軸線與所述第一曲面(11)軸線的之間的夾角角度為1°_8°。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自適應(yīng)可調(diào)楔式偏心緊固裝置，其特征是:所述第二曲面(12)的軸線與相對(duì)于所述第一曲面(11)軸線之間的夾角的角度為3°。4.根據(jù)權(quán)利要求1，2或3所述的一種自適應(yīng)可調(diào)楔式偏心緊固裝置，其特征是:在所述偏心楔鍵(2)的外圓弧面前端設(shè)有一個(gè)逐漸變薄的楔入頭，其邊角為圓弧過渡;在由薄到厚的1/4處，將外圓弧面加厚0.05mm。
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于油氣輸送管道技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種金屬管道緊固件。一種自適應(yīng)可調(diào)楔式偏心緊固裝置，包括：偏心環(huán)(1)，偏心楔鍵(2)，防松螺栓。本實(shí)用新型對(duì)所緊固的管/軸不需要做任何加工而直接安裝，實(shí)現(xiàn)了無損工藝，避免了防腐漆等防護(hù)措施的破壞；避免了通常楔鍵線配合產(chǎn)生的局部應(yīng)力大、摩擦大、易腐蝕的缺陷；尺寸相對(duì)最小，加工一次性成型，可以避免分體扣式的旋轉(zhuǎn)軸，能夠適應(yīng)極其有限空間的安裝，同樣情況下比強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于分體扣式；偏心楔鍵具有一定的自適應(yīng)性，在緊固的管/軸被腐蝕或者因涂裝防腐漆產(chǎn)生粗糙度等直徑誤差的情況下，偏心楔鍵和偏心環(huán)可實(shí)現(xiàn)誤差補(bǔ)償，具有較大的自適應(yīng)性；安裝極其簡(jiǎn)單，可更換，可操性強(qiáng)。
【IPC分類】F16L27/08
【公開號(hào)】CN205226701
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521069236
【發(fā)明人】張華 , 王楠, 張繩, 劉雄, 陳佳
【申請(qǐng)人】中國船舶重工集團(tuán)公司第七一九研究所
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2015年12月18日