Натяжитель с несколькими натяжными болтами - Multi-jackbolt tensioner

Натяжители с несколькими натяжными болтами (MJT) являются альтернативой традиционным болтовые соединения. Вместо того, чтобы затягивать один большой болт, MJT используют несколько меньших прижимных болтов, чтобы значительно уменьшить крутящий момент требуется для достижения определенного предварительная нагрузка. MJT варьируются в нить размеры от 3⁄4 дюймов (19 мм) до 32 дюймов (810 мм) и может достигать 20 миллионов фунтов силы (89×10^6 N) или более. Для MJT требуются только ручные инструменты, такие как динамометрические ключи или воздушные / электрические удары, для нагружения и разгрузки болтовых соединений.[1]

Основы натяжителей с несколькими натяжными болтами

Натяжители с несколькими натяжными болтами (MJT), зарегистрированные под товарный знак Суперболт или Супергайка предназначены для уменьшения крутящего момента, необходимого для затяжки больших болтовых соединений. Одна из основных проблем, связанных с традиционными методами затяжки болтов, заключается в том, что по мере увеличения диаметра болта величина крутящего момента, необходимого для его затяжки, увеличивается в третьей степени диаметра.[1] Из-за этого самый большой болт, который человек обычно может затянуть вручную, составляет 1 дюйм (25 мм).[2]Натяжители с несколькими натяжными болтами уменьшают крутящий момент, необходимый для зажима соединения, за счет использования нескольких болтов, продетых через гайку или головку болта.[3]Болты достаточно малы, чтобы их можно было затянуть простыми ручными инструментами, толкать против ожесточенного Шайба и создать прижимную силу на соединении. Нагрузки до 20 миллионов фунтов (9,1×10^6 кг) и более достигаются при использовании только ручные инструменты. MJT и сопутствующие товары производятся Superbolt, Inc. в Карнеги, Пенсильвания.

Виды натяжителей

  • Тип ореха
    • Орех типы MJT, иначе известные как Torquenuts, могут быть модернизированный на существующие болты или шпильки.[4] Из-за этого они являются наиболее распространенным типом MJT.
  • Тип болта
    • Болтовые MJT, также известные как Torquebolts, имеют кольцо нажимных болтов, почти касающееся стержня болта. Обычно они имеют меньший наружный диаметр, чем Torquenuts. С помощью болтов Torquebolts можно получить очень близкие расстояния даже при высоких предварительных нагрузках.[1]
  • Тип Thrust-воротник
    • MJT с упорным кольцом используются там, где трудно использовать резьбовые натяжители, например, на прокатные станы где соединение обычно необходимо затягивать кран мучительный. Болты нажимают гайку без резьбы на стопорное кольцо, который вставляется в паз и передает усилие домкрата на основной болт или шпильку. Поскольку потоков нет, их также можно использовать в Нажмите колонны, устраняющие проблемы и хлопоты, связанные с большой резьбой гаек.[1]

Механическое преимущество

MJT имеют высокий механическое преимущество для затяжки больших гаек. Для расчета механического преимущества над стандартным шестигранные гайки, используется следующая формула:[1]

Где:

MA= общее механическое преимущество
Т= крутящий момент основной резьбы
Тj= момент затяжки болта
п= количество болтов
D= шаг основной резьбы диаметр
d= диаметр продольного болта
А= преимущество затяжки стяжных болтов над натяжными болтами (с графит смазка А = 1.37)

Безопасность

MJT - относительно безопасный метод крепления, поскольку для затяжки требуются только небольшие ручные или пневматические инструменты. Другие методы, в том числе тепловой ужесточение, кран мучительный гидравлические ключи и кувалды, может вызвать серьезные травмы рабочих из-за тепла, электричества, высокого давления гидравлическая жидкость и грубая сила. Также можно избежать травм спины и других травм, поскольку на болт не нужно поднимать тяжелое оборудование для затяжки. Безопасность также повышается, потому что MJT предотвращают расшатывание деталей.[4]

Время простоя

Из-за динамичный нагрузки, болтовые соединения имеют тенденцию к расшатыванию. Время простоя значительно сокращается, поскольку MJT могут легко достигать больших зажимных усилий, необходимых для предотвращения расшатывания болтовых компонентов. Таким образом, меньше времени тратится на повторную затяжку стыков и устранение проблем, вызванных ослаблением стыков.[4] MJT также снижают вероятность того, что болтовое соединение провал, что сокращает время простоя из-за необходимости замены поврежденных компонентов.

Время установки

Несмотря на то, что необходимо затягивать больше отдельных стяжных болтов, установка все же выполняется быстро по сравнению с другими методами. Поскольку крутящий момент, требуемый для затяжки каждого малого стяжного болта, экспоненциально меньше, чем крутящий момент, требуемый для затягивания одной большой гайки, затягивание большего количества стяжных болтов в целом занимает меньше времени и усилий. Кроме того, не нужно тратить дополнительное время на перемещение тяжелого оборудования для затягивания каждой гайки. Процесс установки был разработан с использованием пневматических инструментов, что также значительно сокращает время установки. Кроме того, несколько рабочих могут работать над соединением одновременно, так как требуемый инструмент недорогой. Другой распространенный метод, термическая затяжка, может занять много времени, поскольку шпилька должна быть нагрета, а усилие зажима не достигается и не может быть проверено, пока он не остынет, так как это зависит от усадки. Если шпилька не растянута должным образом, процесс нагрева необходимо повторить.

Универсальность

MJT - очень универсальные инструменты. Их можно использовать в ограниченном пространстве, поскольку для затягивания болтов не требуется громоздкое оборудование. MJT также могут быть спроектированы в соответствии со спецификациями практически для любого применения. Ограничений по размеру немного, и они могут использоваться с очень большими размерами резьбы (до 32 дюймов (810 мм) с диаметром резьбы).[1] Их также можно эффективно использовать при высоких температурах, если используются соответствующие материалы. В целом, уникальные свойства MJT, созданные с помощью нажимных болтов, могут упростить сложные приложения, особенно для больших размеров резьбы.[2]

Совместная целостность

Нить раздражающий и заедание значительно снижается, поскольку ответные болты или шпильки нагружены чистым напряжение без скручивание.[4]

Во многих приложениях эластичность в болте значительно помогает сохранить соединение.[2] Испытания показали, что MJT турбинного типа увеличивают эластичность средней системы болтовых соединений на величину, эквивалентную четырем диаметрам шпильки, а MJT типа гайки увеличивают эластичность на 4–12 эквивалентов диаметра, что в три или четыре раза увеличивает эластичность системы болтовых соединений.[1] Другими словами, MJT повышают эластичность, добавляя от 2 до 4 эквивалентных эффективных длин болтов. Это особенно выгодно для болтовых соединений при высоких температурах, когда болты подвергаются воздействию слизняк, потому что упругие болтовые системы потребуют больше времени для достижения заданного напряжения релаксации, чем в жесткой системе.[1] Системы эластичных болтовых соединений также могут улучшить целостность запертый суставы за счет компенсации температурных изменений, движения суставов и изменений внутреннего давления.[5]

Снятие напряжения - большинство болтов выходят из строя в нижней части гайки за первые две или три витка резьбы. Напряжения обруча на гайке в MJT вызывает увеличение диаметра внизу и уменьшение вверху, более равномерное распределение напряжения резьбы и снижение вероятности выхода шпильки или болта из строя.[1]

Недостатки

MJT может быть неэффективным для болтов диаметром менее 1 дюйма (25 мм),стресс приложений, а также на заводах, где количество шпилек / болтов, подлежащих модернизации, трудно оправдать по сравнению с предыдущими инвестициями в существующее оборудование для затяжки.

Общие приложения

Прессы

Натяжные устройства с несколькими натяжными болтами могут использоваться во многих приложениях с колоннами пресса, особенно там, где требуются большие размеры резьбы. Упорные кольца упрощает сборку и разборку на больших колоннах пресса, при этом значительно сокращая такие критические проблемы, как заедание и заедание резьбы. Натяжители с несколькими натяжными болтами также используются на стяжки, подшипниковые узлы, трубопроводы высокого давления, опорные подушки, болты гидроцилиндра и анкерные болты.

Добыча полезных ископаемых

Горнодобывающая промышленность часто требует высоких предварительных нагрузок, а соединения испытывают высокие динамические силы, которые могут привести к расшатыванию соединений. MJT могут удерживать соединения в точках стрелы, кольцевые шестерни, боковые рамы, подъемник двигатели, перетащить линии, шестерня шестерни, делители передач и экскаватор крышки подшипников, потому что соединение нагружено чистым натяжением без скручивания. Для некоторых применений, таких как зубчатые диски, требуются короткие болты - MJT могут быть полезны в этих применениях, поскольку они значительно улучшают эластичность сустава.

Гидроэнергетика

Натяжители с несколькими нажимными болтами используются в нескольких гидроэнергетических установках, в том числе турбина муфты, болты лопастей, крепление турбинного колеса к валу, турбина Пелтона форсунки, гайки сервопоршня, несущий корпуса и шаровые краны. Дюбели с несколькими натяжными болтами обеспечивают дополнительное преимущество для муфт валов, поскольку они создают как радиальные, так и осевые силы, создавая необходимую посадку с натягом. MJT также могут легко достигать высоких предварительных нагрузок, необходимых для турбинных крейцкопфов Каплана и штоков сервопоршней.

Сила пара

В паросиловых электростанциях MJT используются на головке питающего насоса котла и корпусах бочек, на основных фланцах насосов котлового контура, запорные клапаны, регулирующие клапаны, турбинные муфты, стержни, люк двери, вход фланцы, и подогреватели питательной воды. MJT могут сэкономить много времени во время плановых простоев или технического обслуживания, поскольку они требуют меньше времени на установку и удаление, чем другие методы болтового соединения.

Металлургический комбинат

Натяжители с несколькими нажимными болтами находят множество применений в сталелитейной промышленности. На прокатных станах можно использовать упорные кольца, что значительно упрощает замену валков по сравнению с другими методами и освобождает время крана, поскольку требуются только ручные инструменты. Другие MJT используются на двигателях мельниц, подшипниках, опорах валов, анкерных болтах и резка ножи.

Нефтехимия

в нефтехимический промышленности, натяжители с несколькими натяжными болтами использовались на реактор сосуды теплообменник головки, турбина регулирующие клапаны, турбинные соединения, фланцы труб, анкерные болты, муфты, компрессоры, и насосы.

Компрессия газа

Специальный многопозиционный болт поршень концевые гайки и крейцкопф джемы используются для облегчения установки поршневых штоков, особенно с учетом ограниченного пространства. Другие области применения включают в себя анкерные болты, гибкие дисковые муфты, башни осушения, цилиндры компрессора, болтовые соединения канавки компрессора, концевые пластины и двигатели сжатия газа.

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я Стейнбок, Рольф. «Система натяжения с несколькими откидными болтами». Справочник болтов и болтовых соединений. Эд. Джон Х. Бикфорд и Сайед Нассар. Нью-Йорк: Марсель Деккер, Инк., 1998. 507-533.
  2. ^ а б c Стейнбок, Рольф. «Механические натяжители устраняют высокотемпературные разрушения суставов». Энергетика. Август 1997 г., стр. 46-50.
  3. ^ Кейн, Джо. «Возвращение к Super Torquenut от Superbolt: с момента нашего последнего визита было обнаружено еще много приложений Torquenut, связанных с компрессорами». Компрессор Tech Two. Сентябрь 2004 г.
  4. ^ а б c d Кейн, Джо. «Superbolt - надежная и безопасная система болтовых соединений». Компрессор Tech Two. Май / июнь 1997 г. с. 50-52.
  5. ^ Кейн, Джо. «Натяжители с несколькими откидными болтами, разработанные для превосходной затяжки». Дизельные и газовые турбины во всем мире. Ноябрь 1997. с. 49-50.