[发明专利]一种法兰连接螺栓精密紧固装置及其方法

说明书

本发明公开了一种法兰连接螺栓精密紧固装置，包括壳体、步进电机、显示屏控制板、蜗杆、齿轮、齿轮轴、轴承等部件。所述的步进电机带动蜗杆转动，通过齿轮啮合带动两根齿轮轴转动。壳体底部安装有圆周转盘，在圆周转盘下固定有两个支撑杆，支撑杆的底部设有吸盘用于与法兰接触固定。显示屏控制板用于输入所需的步进电机扭矩。本发明的装置可以同时施加两个大小相同挤压力、扭矩相当的紧固力，使得密封铜圈上两点受力平均而稳固，可最大程度的避免铜圈发生位移，同时实现螺栓对称拧紧。可以根据不同的法兰尺寸调整两个轴承间距，对不同的螺栓尺寸，给转动杆配备对应尺寸的扭动头。

技术领域

本发明属于机械设计技术领域，涉及一种紧固装置，尤其涉及一种法兰连接螺栓精密紧固装置及其方法。

背景技术

法兰(Flange)，又叫法兰凸缘盘或突缘。法兰是轴与轴之间相互连接的零件，用于管端之间的连接；也有用在设备进出口上的法兰，用于两个设备之间的连接，如减速机法兰。法兰连接或法兰接头，是指由法兰、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可拆连接。如果不能及时治理法兰渗漏问题，在介质的冲刷下会使渗漏迅速扩大，造成物料的损失，生产环境的破坏，导致企业停机停产，造成巨大的经济损失。如果是有毒有害、易燃易爆的介质泄漏，还有可能造成人员中毒、火灾爆炸等重大事故。

平常施工法兰连接螺栓紧固过程中，几乎每一次都全凭操作工人的经验，采用普通扳手及加力杆紧固，是否达到了紧固标准或是紧固强度是否超过螺栓的最大额定值无法确定。而对于操作难度更大、精密程度更高的高真空法兰连接螺栓的紧固，无疑更加考验操作者的经验与能力。另外，对于一些特殊位置的法兰，如竖直方向等，操作要求再度大幅加大。在安装后，发生过大量的法兰泄露案例，因此寻求一套可靠的法兰连接螺栓紧固装置及其实现方法便显得尤为重要。

首先关于螺栓的紧固方面，单个法兰的密封紧固就需要至少十次以上的扭转，非常消耗体力。市面上的确有很多成熟的产品，一是以“单体”的形式，二是无法设定、调整扭矩大小。如果粗糙地采用两个紧固器，无法实现科学的同步、同扭矩指标。

关于紧固方法方面，通用的做法是先紧固一个螺栓，然后再紧固圆心对称的另一个螺栓。的确适用于普通法兰的紧固，但是对于超高真空法兰连接的紧固，在考验操作人员经验、体力的同时，存在着较大的失败率。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种法兰连接螺栓精密紧固装置该装置可用于超高真空法兰连接螺栓紧固，实现同扭矩同步实现螺栓紧固，规范了操作、降低了工作强度、难度，在无需丰富操作经验的情况下大幅提升法兰密封的安全性与成功率。

本发明的法兰连接螺栓精密紧固装置，包括外部壳体、步进电机、显示屏控制板、蜗杆、齿轮、齿轮轴、轴承。所述的步进电机带动蜗杆转动，通过齿轮啮合带动两根齿轮轴。齿轮轴一端通过轴承安装于壳体顶部，另一端延伸出壳体底部且分别安装有一个用于拧螺栓的扭动头。壳体底部安装有圆周转盘，在圆周转盘下固定有两个支撑杆。所述的支撑杆由上下两部分组成，之间通过精密弹簧连接。支撑杆的底部设有吸盘用于与法兰表面接触固定。显示屏控制板用于输入所需的步进电机扭矩。

在壳体上水平地开有若干安装孔，用于安装两齿轮轴端部的轴承，以调节两齿轮间距，以适应不同直径大小的法兰。

该装置还包括一种特制镊子，该镊子的两脚中部通过弹簧固连，一条脚的端部向内弯折，弯折后形成角度为120-150°。

本发明的法兰连接螺栓精密紧固装置，与现有技术的如下不足相比具有重大进步：

1难以在扭动过程中察觉问题；

2手动紧固，对体力消耗过大；

3对经验要求很高；

4竖直方向的法兰，密封铜圈易掉落；

5由于施力不均匀，密封铜圈易移位；