[發明專利]一種法蘭連接螺栓精密緊固裝置及其方法

有效

• 申請號: 201710155050.0
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN106826658B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 李文欣;陳國金;丁云龍;苗山;裴智璞;陳慧鵬;陳昌
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: B25B21/00
• 分類號: B25B21/00;B25B23/00;B25B23/147
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

本發明公開了一種法蘭連接螺栓精密緊固裝置，包括殼體、步進電機、顯示屏控制板、蝸桿、齒輪、齒輪軸、軸承等部件。所述的步進電機帶動蝸桿轉動，通過齒輪嚙合帶動兩根齒輪軸轉動。殼體底部安裝有圓周轉盤，在圓周轉盤下固定有兩個支撐桿，支撐桿的底部設有吸盤用于與法蘭接觸固定。顯示屏控制板用于輸入所需的步進電機扭矩。本發明的裝置可以同時施加兩個大小相同擠壓力、扭矩相當的緊固力，使得密封銅圈上兩點受力平均而穩固，可最大程度的避免銅圈發生位移，同時實現螺栓對稱擰緊。可以根據不同的法蘭尺寸調整兩個軸承間距，對不同的螺栓尺寸，給轉動桿配備對應尺寸的扭動頭。

技術領域

本發明屬于機械設計技術領域，涉及一種緊固裝置，尤其涉及一種法蘭連接螺栓精密緊固裝置及其方法。

背景技術

法蘭(Flange)，又叫法蘭凸緣盤或突緣。法蘭是軸與軸之間相互連接的零件，用于管端之間的連接；也有用在設備進出口上的法蘭，用于兩個設備之間的連接，如減速機法蘭。法蘭連接或法蘭接頭，是指由法蘭、墊片及螺栓三者相互連接作為一組組合密封結構的可拆連接。如果不能及時治理法蘭滲漏問題，在介質的沖刷下會使滲漏迅速擴大，造成物料的損失，生產環境的破壞，導致企業停機停產，造成巨大的經濟損失。如果是有毒有害、易燃易爆的介質泄漏，還有可能造成人員中毒、火災爆炸等重大事故。

平常施工法蘭連接螺栓緊固過程中，幾乎每一次都全憑操作工人的經驗，采用普通扳手及加力桿緊固，是否達到了緊固標準或是緊固強度是否超過螺栓的最大額定值無法確定。而對于操作難度更大、精密程度更高的高真空法蘭連接螺栓的緊固，無疑更加考驗操作者的經驗與能力。另外，對于一些特殊位置的法蘭，如豎直方向等，操作要求再度大幅加大。在安裝后，發生過大量的法蘭泄露案例，因此尋求一套可靠的法蘭連接螺栓緊固裝置及其實現方法便顯得尤為重要。

首先關于螺栓的緊固方面，單個法蘭的密封緊固就需要至少十次以上的扭轉，非常消耗體力。市面上的確有很多成熟的產品，一是以“單體”的形式，二是無法設定、調整扭矩大小。如果粗糙地采用兩個緊固器，無法實現科學的同步、同扭矩指標。

關于緊固方法方面，通用的做法是先緊固一個螺栓，然后再緊固圓心對稱的另一個螺栓。的確適用于普通法蘭的緊固，但是對于超高真空法蘭連接的緊固，在考驗操作人員經驗、體力的同時，存在著較大的失敗率。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種法蘭連接螺栓精密緊固裝置該裝置可用于超高真空法蘭連接螺栓緊固，實現同扭矩同步實現螺栓緊固，規范了操作、降低了工作強度、難度，在無需豐富操作經驗的情況下大幅提升法蘭密封的安全性與成功率。

本發明的法蘭連接螺栓精密緊固裝置，包括外部殼體、步進電機、顯示屏控制板、蝸桿、齒輪、齒輪軸、軸承。所述的步進電機帶動蝸桿轉動，通過齒輪嚙合帶動兩根齒輪軸。齒輪軸一端通過軸承安裝于殼體頂部，另一端延伸出殼體底部且分別安裝有一個用于擰螺栓的扭動頭。殼體底部安裝有圓周轉盤，在圓周轉盤下固定有兩個支撐桿。所述的支撐桿由上下兩部分組成，之間通過精密彈簧連接。支撐桿的底部設有吸盤用于與法蘭表面接觸固定。顯示屏控制板用于輸入所需的步進電機扭矩。

在殼體上水平地開有若干安裝孔，用于安裝兩齒輪軸端部的軸承，以調節兩齒輪間距，以適應不同直徑大小的法蘭。

該裝置還包括一種特制鑷子，該鑷子的兩腳中部通過彈簧固連，一條腳的端部向內彎折，彎折后形成角度為120-150°。

本發明的法蘭連接螺栓精密緊固裝置，與現有技術的如下不足相比具有重大進步：

1難以在扭動過程中察覺問題；

2手動緊固，對體力消耗過大；

3對經驗要求很高；

4豎直方向的法蘭，密封銅圈易掉落；

5由于施力不均勻，密封銅圈易移位；