[实用新型]一种用于大型设备组合连接的加热预紧装置

说明书

技术领域

 本实用新型属于大型设备组合连接装置技术领域，具体的说是涉及一种用于大型设备组合连接的加热预紧装置。

背景技术

螺栓的预紧是大型设备连接的重要方式之一，现有技术中通常采用较大的丝杆和螺母进行连接，一般的办法是机械式锁紧，而加热预紧方式通常用在石油化工装置中，但是现有技术中的加热预紧装置只能应用在以高转速、大功率、高温环境为工作特征的燃气轮机、烟气轮机等一类机械设备中，不能在常温下达到预紧的效果，而且不能够安装较大较长的多个机组的组合连接，现有技术中的加入预紧装置结构复杂，需占用较大的操作空间，而且经常会损坏连接件，给使用带来很多不便。

发明内容

本实用新型针对上述大型设备的连接，为了克服现有技术中存在的不足，提供一种用于大型设备组合连接的加热预紧装置，其可以在不损坏连接件的基础上达到设备安装的效果。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种用于大型设备组合连接的加热预紧装置，大型设备包括多组机架、活动横梁、模具和液压系统，加热预紧装置包括丝杆、丝母、加热棒和电气控制系统，丝杆伸入机架内并穿出机架，丝母分别旋入位于机架外的丝杆上，在丝杆的两端均设置有光孔，加热棒插设于光孔内，加热棒与电气控制系统电连接。

在机架内设置有两组加热预紧装置。

电气控制系统为能够加热和温度传感的电气控制箱。

本实用新型根据预紧力确定拉杆的伸长量，根据伸长量确定螺纹节距，然后根据螺纹节距确定螺母旋合量即旋转角度，最后根据钢材的线膨胀系数确定加热棒的加热温度。

本实用新型应用到拉杆加热预紧工艺和螺柱加热预紧工艺，包括加热预紧设备、电气控制、加热预紧工艺和强度计算。被预紧的丝杆两端均有光孔，便于加热棒完全插入丝杆内，热量迅速扩散并传递使得丝杆局部地区升温并达到设计需要的温度，此时丝杆由于热胀冷缩原理整体加长，到达设计长度后迅速拧紧丝母，待丝杆冷却后由于丝母被迫限制，丝杆无法回到原来的长度，此时对于机架边产生了较大的预紧力。

本实用新型用于大型设备组合连接的加热预紧装置的工作原理为：根据设备的工况确定拉杆的预紧力，校核拉杆的强度，通过预紧力除以材料的最小横截面积小于材料本身的弹性极限强度。

进一步根据胡克定律计算丝杆的伸长量ΔL：

F=ΔL*E/(L1/A1+L2/A2+L3/A3)；

式中：A1-螺纹横截面积，A2-细光杆横截面积，A3-粗光杆横截面积，L1-螺纹长度，L2-细光杆长度，L3-粗光杆长度，ΔL-丝杆伸长量，E-材料的弹性模量。

进一步理论计算加热温度T2：

ΔL=(T2-T1)*L*at；

式中：ΔL-丝杆伸长量，T2-表面加热温度，T1-起始温度（室温），L-加热段长度（加热棒有效长度），at-材料线膨胀系数。

然后进一步计算拉杆螺纹的旋合量，最后根据螺纹螺距确定旋合角度。

本实用新型的有益效果是：本实用新型当设备在常温工作时则可采用对连接工件进行加热并在常温预紧的方式进行连接，本实用新型的可安装较大较长的多个机组的组合连接，通过给定的预紧力，校核拉杆的强度，确定丝杆伸长量及丝母的旋合角度，然后旋转丝母并锁紧，从而在常温下达到预紧的效果。本实用新型具有结构简单、操作空间小等优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的操作示意图；

图中：1-丝母；2-丝杆；3-加热棒；4-电气控制箱；5-机架；6-光孔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作详细描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。