专利名称：紧固设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种紧固设备和方法，尤其涉及一种包括一液压夹紧螺母的液压紧固设备和使用该设备的方法。
有许多场合需要将两个部件紧固在一起。例如，在钢铁工业中，需要将一轧辊轴承(chock)放置在一轧辊(roll)的每一端，使该轧辊在相对轧辊轴承的轴向的位置固定。通常，在轧辊的每一端附近(不是指在每一端)的横截面的直径是缩短的。因而在轧辊的每一端设置一头部，在使用时该头部伸到相应轧辊轴承的一端的外部。一开口环位于和固定在每一缩小的截面的周围并作用在头部与相应的轧辊轴承之间，用来使轧辊相对轧辊轴承固定就位。在这种场合中的开口环通常重达16公斤，一般要用手工施加到轧辊上。这种应用往往比较笨拙，难于实现，并具有健康和安全方面的问题。此外，在用力放置和取出开口环时，有可能损坏轧辊、轧辊轴承和/或开口环。
根据本发明的第一方面，提供一紧固设备，该紧固设备可与一环形第一工件和一位于第一工件内的第二工件一起使用，第二工件的第一端穿过并伸出第一工件的第一端，第一工件的第二端相对第二工件设置，该设备包括一外壳，一可移动地位于外壳内的活塞，该活塞使其至少一个定位部分保持在外壳内或穿过外壳中的对应开口伸出；设置在外壳内以作用在活塞上的压力装置；以及，至少一个连接于外壳的紧固件，使得设备在操作位置时，外壳被放置在第一工件的第一端与第二工件的第一端之间，而压力装置作用在活塞与至少一个紧固件之间，此时将活塞的至少一个定位部分推至具有第一工件的第一端的位置，将至少一个紧固件推至具有第二工件的第一端的位置，使得第二工件的第一端被推离第一工件的第一端，第一工件的第二端相对第二工件定位，从而这些工件彼此相对固定。
压力装置可以包括弹性装置，或者可以包括液压装置。
压力装置可包括弹性装置，紧固设备还包括液压装置。紧固设备的轴向长度可在一非操作位置与一操作位置之间变化。紧固设备在非操作位置的轴向长度比第一工件的第一端与第二工件的第一端之间的距离大，使得外壳而不是至少一个紧固件可容纳在它们之间。紧固设备在操作位置的轴向长度可使外壳和至少一个紧固件容纳在第一工件的第一端与第二工件的第一端之间。紧固设备的轴向长度在非操作位置与操作位置之间缩短，使该设备能够被放置在操作位置。在非操作位置，活塞的定位部分或每一定位部分可穿过外壳中的相应开口伸出，以抵靠在第一工件的第一端。然后紧固设备的轴向长度太长以致不能将紧固件或每一紧固件容纳第一工件的第一端与第二工件的第一端之间。为了缩短设备的轴向长度，它能够处在操作位置，用液压装置将活塞推向弹性装置，以将至少一个定位部分至少部分地缩回到外壳内。这样紧固设备的轴向长度缩短到足以使至少一个紧固件位于第一工件的第一端与第二工件的第一端之间。一旦设备被放置在操作位置，则可以去除该液压装置产生的作用在活塞上的力。弹性装置可单独作用，将活塞的至少一个定位部分推至具有第一工件的第一端的位置，将至少一个紧固件推至具有第二工件的第一端的位置。用弹性装置施加的压力可实现和维持第一和第二工件的相对固定。
压力装置可包括液压装置，紧固设备还可包括弹性装置。液压装置可对该设备施加液压，使它处于操作位置并将它保持在该位置。液压装置在活塞与外壳之间施加液压，以将活塞的至少一个定位部分推至具有第一工件的第一端的位置，将至少一个紧固件推至具有第二工件的第一端的位置。如果在使用中第一工件移离第二工件的第一端，或第一和第二工件之间的距离增加，则由液压装置施加于第一和第二工件的力可以部分地或全部地损失，这显然是不希望的。然而弹性装置可对第一和第二工件施加一力。该弹性装置可将活塞的至少一个定位部分推至具有第一工件的第一端的位置，和将至少一个紧固件推至具有第二工件的第一端的位置。弹性装置可设置在活塞的本体部分与至少一个定位部分之间，以将至少一个定位部分推至具有第一工件的第一端的位置。弹性装置可被放置在设备中的处于操作位置时的液压装置的工作压缩。紧固设备还可包括一锁圈，它围绕活塞设置，并被用于提供一机械锁定，有助于维持第一与第二工件之间的力。该设备还可包括作用在外壳与活塞的定位部分或每一定位部分之间的弹性装置。在要使紧固设备不操作时就使用该弹性装置，将定位部分或每一定位部分推离第一工件，从而例如能够从第一工件取下该设备。
弹性装置可包括一个或多个弹性件。弹性件或每一弹性件可包括一弹簧，例如盘簧或模压成形弹簧(die spring)。可以设置一叠或多叠弹性件，例如十六个或三十个两叠弹性件。当设置两叠或多叠弹性件时，诸叠弹性件可绕外壳隔开。当设置两叠或多叠弹性装置时诸叠弹性件可绕活塞隔开。该叠或每叠弹性件可放置在活塞中。该叠或每叠弹性件可放置在活塞的一空腔中。该叠或每叠弹性件可以基本上与活塞的一定位部分对齐。该叠或每叠弹性件可以位于定位部分的一部分的周围。
液压装置可包括至少一个在外壳中的通向设置在活塞与外壳之间的至少一个腔的开口。该开口用于将液压流体，例如油脂，引导至至少一个腔。该开口还用于从该至少一个腔中排出液压流体。液压装置包括一对开口，其第一开口用于将液压流体引导至该至少一个腔中，其第二开口用于从该至少一个腔中排出液压流体。液压装置可包括两个或更多对开口。每一对开口中的第一个用于将液压流体引导至该至少一个腔中，每一对开口中的第二个用于从该至少一个腔中排出液压流体。在一较佳实施例中，只用一对开口引导和排出液压流体，另一对或其它多对开口被停止使用。可以用关闭塞停止开口的使用。用哪一对开口可视使用中开口在外壳上的位置来决定。当设置一个以上的腔时，可在例如活塞中设置一个或一个以上的通道使这些腔互连。
外壳至少可是部分空心的。外壳包括第一和第二侧壁以及一端壁。外壳的开口或每一开口可设置在端壁中。该端壁可设置有一个或多个的内肩部。外壳可以包括一封闭板。该封闭板最好例如用一个或多个内六角螺钉连接于侧壁。封闭板可提供外壳的一端壁。压力装置可以通过封闭板作用在紧固件或每一紧固件上。
活塞横截面基本上为T形。活塞可设置有一个或多个肩部。活塞的肩部或一些肩部可以与外壳端壁的肩部或一些肩部协作。活塞可设置有一个或多个杆。杆或每一杆容纳在设置在活塞中的凹部。杆或每一杆可固定地或可移动地连接于活塞。杆或每一杆包括活塞的一定位部分。紧固设备可设置有一个或多个柱塞。柱塞或每一柱塞包括活塞的一定位部分。柱塞或每一柱塞与活塞邻接。柱塞或每一柱塞可容纳在设置于活塞中的一凹部。柱塞或每一柱塞可固定地或可移动地连接于活塞。柱塞或每一柱塞可连接于活塞的杆。
一个或多个密封件可位于外壳中。一个或多个密封件位于活塞与外壳之间。一个或多个密封件位于活塞的肩部或一些肩部与外壳端壁的肩部或一些肩部之间。密封件或每一密封件的形状可以是环形的。密封件或每一密封件可以是O形圈密封件。
至少一个紧固件可包括一弧形板。紧固件或每一紧固件或一些紧固件可枢转地连接于外壳，使其在一打开位置与一关闭位置之间运动，在打开位置，紧固件或每一紧固件不与第二工件定位在一起，在关闭位置，紧固件或每一紧固件与第二工件定位在一起。紧固件或每一紧固件可设置有将其定位在打开位置和/或关闭位置的定位装置。定位装置可包括一个或多个弹簧销。
紧固设备最好定位在环形第一工件上。紧固设备可设置有定位在第一工件上的定位装置。定位装置可包括一可设置在外壳上的边缘。该边缘设置有一个或多个销，以可将紧固设备定位于第一工件。定位装置可与设置在第一工件上的对应边缘定位在一起。定位装置可与第一工件提供的对应凹部定位在一起。
一个紧固设备可放置在第一与第二工件之间，使该两个工件彼此相对固定。或者，可将两个或更多的紧固设备放置第一与第二工件之间，使该两个工件彼此相对固定。该两个或更多的紧固设备可以基本上是围绕环形第一工件等角度间隔。
在较佳实施例中，在第一与第二工件之间放置一个紧固设备，该紧固设备的形状基本上是环形的。该紧固设备可以包括一可位于环形第一工件上的环形外壳。该外壳可以包含一环形活塞。活塞可设置有一个其形状基本上是环形的并穿过外壳中环形开口伸出的定位部分。活塞可以基本上是环形的，多个定位部分以基本有规律的间隔围绕活塞设置。这些定位部分可形成或连接于活塞的环形杆。弹性装置可包括一个或多个基本为环形的弹性件。一叠环形弹性件可以位于环形活塞内。最好是，多叠弹性件以基本有规律的间隔设置在活塞的周围，最好对应于定位部分的位置。该多叠弹性件可位于环形活塞的空腔中或围绕活塞定位部分的一部分。环形紧固设备最好包括两个紧固件，每一个为环形板的形状。
紧固设备尤其适用于将一轧辊相对一轧辊轴承固定。
根据本发明的第二方面，提供一用本发明第一方面的一个或多个紧固设备使第一工件相对第二工件固定的方法。
当压力装置包括弹性装置，设备还包括液压装置时，方法包括如下步骤将至少一个紧固设备放置在第一工件，使得外壳而不是至少一个紧固件容纳在第一工件的第一端与第二工件的第一端之间；至少一个定位部分抵靠在第一工件的第一端；通过液压装置对设备施加液压，将活塞推压于弹性件或每一弹性件，使至少一个定位部分至少部分离开第一工件的第一端缩回到外壳中；使设备轴向朝第一工件的第一端移动；将至少一个紧固件放置在它与第二工件一起定位的关闭位置；释放液压，由此弹性装置可将至少一个定位部分推至具有第一工件的第一端的位置，将至少一个紧固件推至具有第二工件的第一端的位置，使得第二工件的第一端被推离第一工件的第一端，第一工件的第二端相对第二工件定位，该两工件彼此相对固定。
当压力装置包括液压装置，设备还包括弹性装置时，方法包括如下步骤将至少一个紧固设备放置在第一工件上，使得它容纳在第一工件的第一端与第二工件的第一端之间；将至少一个紧固件放置在它与第二工件一起定位的关闭位置；通过液压装置对设备施加液压，将至少一个定位部分推至具有第一工件的第一端的位置，将至少一个紧固件推至具有第二工件的第一端的位置，使得第二工件的第一端被推离第一工件的第一端，第一工件的第二端相对第二工件定位，该两工件彼此相对固定。这样压缩弹性装置，如果第一工件移离第二工件的第一端，则弹性装置将至少一个定位部分推至具有第一工件的第一端的位置，将至少一个紧固件推至具有第二工件的第一端的位置，从而在两工件之间保持至少一部分的力。
根据本发明的第三方面，提供一可与一环形第一工件和第二工件一起使用的紧固设备，第二工件位于第一工件内，使得第二工件的第一端穿过第一工件的第一端伸出，第一工件的第二端相对第二工件设置，该设备包括一外壳，一可移动地位于外壳内的活塞，该活塞使其至少一个定位部分保持在外壳内或穿过外壳中的对应开口伸出；设置在外壳内以作用在活塞上的至少一个弹性件；以及，至少一个连接于外壳的紧固件，使得设备在操作位置时，外壳被放置在第一工件的第一端与第二工件的第一端之间，而弹性件或每一弹性件作用在活塞与至少一个紧固件之间，此时将活塞的至少一个定位部分推至具有第一工件的第一端的位置，将紧固件推至具有第二工件的第一端的位置，使得第二工件的第一端被推离第一工件的第一端，第一工件的第二端相对第二工件定位，从而这些工件彼此相对固定。
根据本发明的第四方面，提供一可与一环形第一工件和第二工件一起使用的紧固设备，第二工件位于第一工件内，使得第二工件的第一端穿过第一工件的第一端伸出，第一工件的第二端相对第二工件设置，该设备包括一外壳，一可移动地位于外壳内的活塞，该活塞的至少一个定位部分保持在外壳内或穿过外壳中的对应开口伸出；设置在外壳内以作用在活塞上的液压装置；以及，至少一个连接于外壳的紧固件，使得设备在操作位置时，外壳被放置在第一工件的第一端与第二工件的第一端之间，而液压装置作用在活塞与至少一个紧固件之间，此时将活塞的至少一个定位部分被推至具有第一工件的第一端的位置，将紧固件推至具有第二工件的第一端的位置，使得第二工件的第一端被推离第一工件的第一端，第一工件的第二端相对第二工件定位，从而这些工件彼此相对固定。
下面结合附图和仅作为例子的方式描述本发明的实施例，附图中
图1是本发明紧固设备的第一实施例的组合剖视图，所示的紧固设备处在非操作位置，第一和第二物品将被紧固；图2是图1紧固设备的示意性端视图；图3是图1和2的紧固设备的组合剖视图，其中所示的第一和第二物品、紧固设备位于在图1和4的位置的中间的位置；图4是图1至3的紧固设备的组合剖视图，所示的第一和第二工作、紧固设备位于操作位置；图5是本发明紧固设备的第二实施例的剖视图，所示的紧固设备处在操作位置，第一和第二物品将紧固；以及图6是图5紧固设备的示意性端视图。
参阅图1，紧固设备1包括一基本上是空心的环形外壳2，它包括一外周侧壁3、一内周侧壁4和一轴向内径向端壁5。通过一经若干内六角螺钉(未示出)连接于两个侧壁的封闭板6为环形体设置一轴向外径向端壁。轴向内端壁5设置有若干内环形肩部7。环形O形圈密封件8位于肩部7上。一环形凹部9设置在肩部之间。一环形活塞10位于紧固设备的外壳2内。该活塞具有总体为T形的横截面并设置有环形肩部11，一环形杆12设置在肩部之间。若干O形圈密封件13抵靠在肩部11上。
在围绕环形外壳2的十六个位置(见图2)，在紧固设备中设置了许多附加结构特征。在每一位置，在轴向内径向端壁5设置一孔14(图1)，这些孔具有相同的直径，与凹部9协作。呈柱塞15的形式的活塞的一定位部分位于孔内，柱塞涂有油脂并在孔内形成滑动配合。柱塞与活塞的杆12邻接。在紧固设备的非操作位置，柱塞15穿过孔14，并超过外壳2的轴向内径向端壁5的内表面。一空腔16设置在活塞中，一叠六个盘簧16’位于该空腔内。这些盘簧16’处在松弛状态时的尺寸能使它们从活塞的空腔中伸出。当封闭板6被拧到外壳时，这些盘簧被压缩并将活塞10推向外壳2的轴向内端壁5，使得柱塞15穿过孔14并超出外壳2。液压装置17的设置如下。在外壳2的侧壁3中的两个位置，设置开口17’。这些开口17’与设置在活塞10与本体2的轴向内径向端壁5之间的第一环形腔18协作。在活塞中设置若干通道(未示出)以将第一环形腔连接于设置在活塞10与轴向内径向端壁5之间的第二环形腔19。一个开口17’用于引导液压流体进入这些空腔，和一个开口用于从这些腔中去除液压流体。
紧固设备还包括一对紧固臂20。每一臂包括一弧形板，并通过一销钉21(图2)可枢转地连接于封闭板6，使得它们能够从图1，2和3所示的打开位置移动到图4所示的关闭位置。将弹簧销40位于孔41内使紧固臂20固定在打开位置。为了将紧固臂放置在关闭位置，从孔41中取出该销，使得这些臂转动到关闭位置，再将销放入孔42中使它们固定。紧固设备的外壳2的轴向内径向端壁5设置有一能够容纳一个或多个销23的环形凸缘22。
参阅图1，3和4，下面将描述紧固设备的操作。紧固设备用于使一轧辊30相对一圆柱形轧辊轴承31固定。紧固设备放置在轧辊的第一端与轧辊轴承的第一端之间。轧辊轴承的第二端通过邻靠在轧辊上的一肩部(未示出)而相对轧辊定位。轧辊的第二端通过一如在此所描述的紧固设备固定于第二轧辊轴承。所示的轧辊轴承包括一圆柱形支承随动件32，它设置有一直径缩小的端部33。该端部设置有边缘34。紧固设备的轴向内径向端壁5的边缘22位于端部33之上，而销23位于支承随动件的边缘34的后面，以防紧固设备因疏忽脱离支承随动件。将边缘放置成紧固设备可靠地保持于支承随动件但可相对其轴向移动，这样紧固设备可移动地连接于支承随动件。要知道的是，紧固设备可保持在支承随动件个的适当位置中，不需要从中取下该设备使轧辊轴承脱离轧辊。
轧辊30的第一端包括一直径缩小的颈部35和一头部36。为了将轧辊紧固于轧辊轴承，其第一端插入穿过轧辊轴承的孔，使颈部35被紧固设备所包围，头部36伸出紧固设备的封闭板6，如图1所示。轧辊的直径与支承随动件32的相似，轧辊在支承随动件内滑动配合。紧固设备的轴向长度(环形边缘22排除在外)在如图1所示的非操作位置通常约为61毫米，大于轧辊的颈部35的轴向长度。在该位置，紧固臂20延伸越过颈部35，如图1所示，并位于与轧辊的头部36不接触的位置，如图2所示。
为了使紧固设备工作，液压装置17将油脂枪中的油脂经一个孔17’引导到第一环形腔18，并从该处经活塞10中的那些通道进入第二环形腔19。导入这些腔中的流体使活塞10抵抗若干叠盘簧16’的弹力离开外壳的轴向内径向端壁5。这又使柱塞15缩回，只略微伸出紧固设备的外壳2的轴向内径向端壁5。这在轴向内径向端壁5与支承随动件的端部33之间留下环形间隙37，如图1所示。因此，紧固设备的轴向长度(环形边缘22还是排除在外)缩短至通常约为59.5毫米，比轧辊的颈部35的轴向长度短。然后紧固设备沿支承随动件32轴向移动，使柱塞15邻接支承随动件。紧固臂20现在可以容纳在颈部35的轴向长度内，并以逆时针和顺时针方向分别摆动到啮合和围绕轧辊的颈部35的半圆部分(图4)。将弹簧销40放置在孔42中并操作C形夹43(图2)，这样紧固臂就被固定在该位置。然后从腔18、19中排出液压流体。若干叠盘簧16’就通过活塞10将柱塞15推到与支承随动件的端部33接合，并通过封闭板6将紧固臂20推到与轧辊的头部36的轴向内表面接合。在该操作位置，紧固设备的轴向长度(环形边缘22还是排除在外)一般是60毫米，柱塞15略微伸出轴向内径向端壁5，活塞的轴向外端如图所示不与封闭板6接触。通常，该紧固设备产生约2吨的力。当轧辊轴承的第二端抵靠在轧辊的肩部时，迫使轧辊的第一端离开轧辊轴承的第一端，从而使轧辊和轧辊轴承彼此相对固定。
为了使轧辊相对轧辊轴承松开，按如下所述使紧固设备为工作。再将液压流体导入腔18、19，使活塞10抵抗若干叠盘簧16’的作用力离开轴向内径向端壁5。这又使柱塞15在壁5的孔14内缩回，从而在壁5与支承随动件的端部33之间形成一环形间隙。紧固设备朝端部33轴向移动，然后被释放并脱离与轧辊的头部36的接触。然后液压流体从腔中排出。
轧辊轴承还包括一支承，在使用时该支承被加热而膨胀。当轧辊轴承的第二端抵靠在轧辊的肩部时，该端不能移动，支承膨胀的结果是使支承随动件的第一端轴向朝外向轧辊的第一端移动。需要将这种移动限制在例如0.3至0.9毫米，否则的话，轧辊轴承和其支承随动件会相对轧辊偏离位置，引起随动件磨损。在本发明中，在操作位置的紧固设备在支承随动件与轧辊之间施加约2吨的力。当支承随动件加热至能够克服该力时，将推压柱塞15，而柱塞15又抵抗若干叠盘簧16’的作用力推活塞10。这使活塞轴向朝外向封闭板6移动。活塞将连续移动，直至邻接封闭板，在该处支承随动件将不再膨胀。紧固设备被设计成当在支承随动件的任何加热之前的操作位置时，活塞10的轴向外端与封闭板6之间的距离约为0.5毫米。因此，可被容许的支承随动件的最大膨胀是0.5毫米。活塞与封闭板的邻接为支承随动件提供了一有利的止动。支承随动件将设置有一制造者的最大膨胀容许量，被紧固设备所接收的最大膨胀应小于或等于该容许量。
当支承冷却下来时会收缩。柱塞则能够在该叠盘簧的影响下移出并离开外壳，在支承随动件上施加一力将它推回到其需要的轴向位置。
图5和6示出紧固设备的第二实施例。该紧固设备被设计成它至少能够半永久性地连接于轧辊轴承，从而可最小限度地使用起重机将该设备配合到轧辊轴承上。该设备包括一是部分空心的环形外壳50，它包括一外周侧壁51、一内周侧壁52和一轴向内径向端壁53。通过一经若干内六角螺钉55连接于两个侧壁的封闭盖54为环形体设置一轴向外径向端壁。轴向内端壁53设置有若干内环形肩部56。一环形凹部57设置在诸肩部之间。一环形活塞58位于紧固设备的外壳50内。该活塞具有总体为T形的横截面并设置有若干环形肩部59。若干环形O形圈密封件60抵靠在诸肩部59上。
在围绕环形外壳50的三十二个位置(见图6)，在紧固设备中设置了许多附加结构特征。在每一位置，在轴向内径向端壁53设置一孔61(图5)，与凹部57协作。活塞包括呈杆形式的一定位部分62，这部分可移动地容纳在设置于活塞体内的凹部63中。杆位于孔内并在孔内形成滑动配合。杆包括一第一圆柱形部分64和一与板66连接在一起的第二圆柱形部分65。一叠盘簧67围绕在活塞体与板66之间的部分64。被压缩的弹簧将把杆62推向外壳50的轴向内径向端壁53，使它穿过孔61并伸出外壳。一模压成形弹簧68位于杆的第二圆柱形部分65的周围并作用在板66与外壳的轴向内径向端壁53之间，以将杆推离该壁朝向活塞体。
紧固设备的液压装置69包括一开口69’(图6)，适合将油脂枪连接于其上，该开口与一设置在活塞58与封闭盖54之间的环形腔70(图5)协作。
紧固设备还包括一对紧固臂71(图6)。每一臂包括一弧形板，并通过一销72可枢转地连接于封闭盖54，使得它能够从打开位置移动到如图所示的关闭位置。将弹簧分度销(未示出)放置在外壳中的孔内使紧固臂固定在打开位置。为了将紧固臂放置在关闭位置，从孔中取出这些销，允许这些臂转动到关闭位置，再通过将这些销放入外壳的其它孔和一钩圈73使它们固定。紧固设备的外壳50的外周侧壁51设置有一能够容纳一个或多个销(未示出)的环形凸缘74。
下面将描述紧固设备的操作。紧固设备用于使一轧辊75相对一圆柱形轧辊轴承76固定在一起。紧固设备放置在轧辊的第一端与轧辊轴承的第一端之间。轧辊轴承的第二端通过邻靠在轧辊上的一肩部(未示出)而相对轧辊设置。轧辊的第二端通过一如在此所描述的紧固设备固定于第二轧辊轴承。紧固设备首先连接于轧辊轴承。轧辊轴承包括一圆柱形支承随动件77，它设置有一通过螺栓固定于轧辊轴承(需要对其进行少许的修改或不经修改)的隔板78。隔板设置有一凹部79。紧固设备的外周侧壁51的凸缘74位于该凹部79中。这允许紧固设备可相对轧辊轴承转动和在设备与轧辊轴承之间一定量的轴向运动，但可防止紧固设备因疏忽而脱离轧辊轴承。要知道，紧固设备可保持在轧辊轴承上的适当位置中，不需要从其中取下该设备来使轧辊轴承脱离轧辊。
轧辊75的第一端包括一直径缩小的颈部80和一头部81。为了将轧辊紧固于轧辊轴承，首先将紧固设备的紧固臂71放置并保持在打开位置。然后轧辊的第一端插入穿过轧辊轴承中的孔，使颈部80被紧固设备所包围，头部81伸出紧固设备的封闭盖54，如图5所示。轧辊的直径与支承随动件77的相似，轧辊在支承随动件内滑动配合。在该实施例的紧固设备的轴向长度制定成设备能够位于支承随动件77与轧辊的头部81之间。然后放置紧固臂71并固定在关闭位置，在该位置，紧固臂放置成围绕轧辊的颈部80。
为了使紧固设备工作，将油脂枪中的油脂经一个开口69’引导到环形腔70。导入该腔中的油脂提供一将活塞58推离封闭盖54、将活塞58的杆62推向支承随动件77的轴向外表面并使若干叠盘簧67和模压成形弹簧68压缩的液压。有足够的液压施加于设备以实现设备的设计外力，在该实施例中该力是50吨。然后一设置在活塞周围的螺纹锁圈82转动至操作位置，并作为一机械锁定为活塞的定位提供另外的保障。然后取下油脂枪。在紧固设备中维持液压，该液压将杆62推至与支承随动件77接合，并通过封闭盖54将紧固臂71推至与轧辊头部81的轴向内表面接合。当轧辊轴承的第二端抵靠在轧辊的一肩部时，迫使轧辊的第一端推离轧辊轴承的第一端使轧辊相对轧辊轴承彼此固定。紧固设备被设计成能够承受例如可能在使用轧辊/轧辊轴承组件时出现的100至200吨力的超载力。
为了使轧辊相对轧辊轴承松开，按如下所述使紧固设备不工作。再将油脂导入腔70，使液压略微增加，这样锁圈82转动至非操作位置。取出在紧固设备的一孔83(图6)中的关闭塞，使腔70中的油脂排出，这样液压被释放。这使活塞杆62缩回而脱离支承随动件77。该运动得到了模制成形弹簧68的降压的帮助。液压的释放也使若干叠盘簧67降压，从而除去设备中所有的力。然后将紧固臂71放置并保持在打开位置，从而可从轧辊轴承和紧固设备中取出轧辊。
在使用时，轧辊轴承可移离紧固设备(例如约0.5至1毫米)，或轧辊轴承的第一端与轧辊之间的距离因磨损而可能增加。这可能使紧固设备施加到轧辊和轧辊轴承的力的至少一部分损失。但是，当若干叠盘簧67在液压的作用下而被压缩时，如果轧辊轴承以这种方法和其它方式移动，则弹簧67将作用使杆62推离活塞68的本体并朝向轧辊轴承的支承随动件77并与之接合。这样，盘簧对轧辊和轧辊轴承施加一力，即由这些盘簧提供一有效负荷。由液压装置施加于轧辊轴承和轧辊的原始力的比例由这些盘簧维持。
权利要求
1.一种紧固设备，该紧固设备可与一环形第一工件(31、76)和一第二工件(30、75)一起使用，第二工件位于第一工件内，使得第二工件的第一端穿过并伸出第一工件的第一端，第一工件的第二端相对第二工件设置，该设备包括一外壳(2、50)；一可移动地位于外壳内的活塞(10、58)，使活塞的至少一个定位部分(15、62)保持在外壳内或穿过外壳中的对应开口(14、61)伸出；设置在外壳内以作用在活塞上的压力装置(16’、69)；以及，至少一个连接于外壳的紧固件(20、71)，使得该设备在操作位置时，外壳被放置在第一工件的第一端与第二工件的第一端之间，而压力装置作用在所述活塞与所述至少一个紧固件之间，以将活塞的至少一个定位部分推至具有第一工件的第一端的位置，将至少一个紧固件推至具有第二工件的第一端的位置，使得第二工件的第一端被推离第一工件的第一端，第一工件的第二端相对第二工件定位，从而这些工件彼此相对固定。
2.如权利要求1所述的紧固设备，其特征在于，压力装置包括弹性装置(16’)。
3.如权利要求1所述的紧固设备，其特征在于，压力装置包括液压装置(69)。
4.如权利要求2所述的紧固设备，其特征在于，设备还包括液压装置(17)。
5.如权利要求4所述的紧固设备，其特征在于，紧固设备的轴向长度在一非操作位置与所述操作位置之间变化。
6.如权利要求5所述的紧固设备，其特征在于，紧固设备在非操作位置的轴向长度比第一工件(31)的第一端与第二工件(30)的第一端之间的距离大，使得外壳(2)而不是至少一个紧固件(20)可容纳在它们之间。
7.如权利要求5所述的紧固设备，其特征在于，紧固设备在操作位置的轴向长度使外壳(2)和至少一个紧固件(20)容纳在第一工件(31)的第一端与第二工件(30)的第一端之间。
8.如权利要求5至7中的任何一项所述的紧固设备，其特征在于，紧固设备的轴向长度在非操作位置与操作位置之间缩短，使该设备能够被放置在操作位置。
9.如权利要求8所述的紧固设备，其特征在于，用液压装置(17)将活塞(10)推压于弹性装置(16’)，以将至少一个定位部分(15)至少部分地缩回到外壳(2)内，使紧固设备的轴向长度缩短到允许它被放置在操作位置。
10.如权利要求9所述的紧固设备，其特征在于，一旦设备被放置在操作位置，去除该液压装置(17)产生的作用在活塞(10)上的力，弹性装置(16’)单独作用，将活塞的至少一个定位部分(15)推至具有第一工件(31)的第一端的位置，将至少一个紧固件(20)推至具有第二工件(30)的第一端的位置。
11.如权利要求3所述的紧固设备，其特征在于，设备还包括弹性装置(67)。
12.如权利要求11所述的紧固设备，其特征在于，液压装置(69)对设备施加液压，使它处于操作位置并将它保持在该位置。
13.如权利要求12所述的紧固设备，其特征在于，液压装置(69)在活塞(58)与外壳(50)之间施加液压，以将活塞的至少一个定位部分(62)推至具有第一工件(76)的第一端的位置，将至少一个紧固件(71)推至具有第二工件(75)的第一端的位置。
14.如权利要求11至13中的任何一项所述的紧固设备，其特征在于，如果在使用中第一工件移离第二工件的第一端，而且由液压装置(69)施加的力部分地或全部地损失，弹性装置(67)对第一和第二工件(76、75)施加一力。
15.如权利要求14所述的紧固设备，其特征在于，弹性装置(67)设置在活塞(58)的本体部分与至少一个定位部分(62)之间，以将至少一个定位部分推至具有第一工件(76)的第一端的位置。
16.如权利要求15所述的紧固设备，其特征在于，弹性装置(67)被放置在设备中的并处于操作位置时的液压装置的工作压缩。
17.如权利要求11至16中的任何一项所述的紧固设备，其特征在于，紧固设备还包括一锁圈(82)。
18.如权利要求11至17中的任何一项所述的紧固设备，其特征在于，该设备还包括作用在外壳(50)与活塞(58)的定位部分或每一定位部分(62)之间的弹性装置(68)，在使紧固设备不工作时可以使用该弹性装置，将定位部分或每一定位部分推离第一工件(76)。
19.如权利要求2或4至18中的任何一项所述的紧固设备，其特征在于，弹性装置包括一个或多个弹性件(16’、67、68)。
20.如权利要求19所述的紧固设备，其特征在于，弹性件或每一弹性件包括一弹簧(16’、67、68)。
21.如权利要求19或20所述的紧固设备，其特征在于，设置一叠或多叠弹性件。
22.如权利要求21所述的紧固设备，其特征在于，设置两叠或多叠弹性件(16’、67)，这些叠弹性件可围绕活塞(10、58)隔开。
23.如权利要求21或22所述的紧固设备，其特征在于，该叠或每叠弹性件(16’)放置在活塞(10)的空腔(16)中，该叠或每叠弹性件基本上与活塞的一定位部分(15)对齐。
24.如权利要求21或22所述的紧固设备，其特征在于，该叠或每叠弹性件(67)位于定位部分(62)的一部分(64)的周围。
25.如权利要求3至24中的任何一项所述的紧固设备，其特征在于，液压装置(17、69)包括至少一个在外壳(10、50)中的通向设置在活塞(10、50)与外壳之间的至少一个腔(18、19、70)的开(17’、69’)。
26.如权利要求25所述的紧固设备，其特征在于，该开口(17’、69’)用于将液压流体引导至至少一个腔(18、19、70)并从该至少一个腔中排出液压流体。
27.如权利要求25所述的紧固设备，其特征在于，液压装置(17、69)包括两对或更多对开口，一对开口中的第一个(17’、69’)用于将液压流体引导至至少一个腔(18、19、70)中，该对开口中的第二个(17’、83)用于从该至少一个腔中排出液压流体，另一对或其它多对开口被停止使用。
28.如权利要求25至27中的任何一项所述的紧固设备，其特征在于，当设置一个以上的腔(18、19、70)时，设置一个或多个通道使这些腔互连。
29.如前述权利要求中的任何一项所述的紧固设备，其特征在于，外壳(2、50)至少部分空心。
30.如前述权利要求中的任何一项所述的紧固设备，其特征在于，外壳(2、50)包括第一(3、51)和第二(4、52)侧壁以及一端壁(5、53)。
3 1.如权利要求30所述的紧固设备，其特征在于，外壳的开口或每一开口(14、61)设置在端壁(5、53)中。
32.如前述权利要求中的任何一项所述的紧固设备，其特征在于，外壳包括一封闭板(6、54)。
33.如权利要求32所述的紧固设备，其特征在于，该封闭板(6、54)连接于侧壁(3、4、51、52)并提供外壳(2、50)的一端壁。
34.如权利要求32或33所述的紧固设备，其特征在于，压力装置(16’、69)通过封闭板(6、54)作用在紧固件或每一紧固件(20、71)上。
35.如前述权利要求中的任何一项所述的紧固设备，其特征在于，活塞(10、58)横截面基本上为T形。
36.如权利要求35所述的紧固设备，其特征在于，活塞(58)设置有一个或多个杆(62)，杆或每一杆包括活塞的一定位部分。
37.如权利要求36所述的紧固设备，其特征在于，杆或每一杆(62)容纳在设置于活塞(58)中的凹部(63)。
38.如前述权利要求中的任何一项所述的紧固设备，其特征在于，紧固设备设置有一个或多个柱塞(15)，柱塞或每一柱塞包括活塞(10)的一定位部分。
39.如权利要求38所述的紧固设备，其特征在于，柱塞或每一柱塞(15)与活塞(10)邻接。
40.如前述权利要求中的任何一项所述的紧固设备，其特征在于，至少一个紧固件包括一弧形板(20、71)。
41.如前述权利要求中的任何一项所述的紧固设备，其特征在于，紧固件或每一紧固件或一些紧固件(20、71)可枢转地连接于外壳(2、50)，使其在一打开位置与一关闭位置之间运动，在打开位置，紧固件或每一紧固件不与第二工件(30、75)定位在一起，在关闭位置，紧固件或每一紧固件与第二工件定位在一起。
42.如前述权利要求中的任何一项所述的紧固设备，其特征在于，紧固设备定位在环形第一工件(31、76)上。
43.如权利要求42所述的紧固设备，其特征在于，紧固设备设置有定位在第一工件(31、76)上的呈边缘(22、74)形式的定位装置。
44.如权利要求43所述的紧固设备，其特征在于，定位装置(22)与设置在第一工件(31)上的对应边缘(34)定位在一起。
45.如权利要求43所述的紧固设备，其特征在于，定位装置(74)与第一工件(76)提供的对应凹部(79)定位在一起。
46.如前述权利要求中的任何一项所述的紧固设备，其特征在于，该紧固设备的形状基本上是环形的，该紧固设备包括一位于环形第一工件(31、76)上的并包含一环形活塞(10、58)的环形外壳(2、50)。
47.如权利要求46所述的紧固设备，其特征在于，多个定位部分(15、62)以基本有规律的间隔围绕活塞(10、58)设置。
48.如权利要求47所述的紧固设备，其特征在于，弹性装置(16’、67)包括多叠弹性件，该多叠弹性件以基本有规律的间隔设置在活塞(10、58)的周围，并对应于定位部分(15、62)的位置。
49.如权利要求46至48中的任何一项所述的紧固设备，其特征在于，环形紧固设备包括两个紧固件(20、71)，每一个为环形板的形状。
50.一种用权利要求1至49中的任何一项所述的一个或多个紧固设备使第一工件相对第二工件固定的方法。
51.如权利要求51所述的方法，其特征在于，当压力装置包括弹性装置(16’)，设备还包括液压装置(17)时，方法包括如下步骤将至少一个紧固设备放置在第一工件(31)上，使得外壳(2)而不是至少一个紧固件(20)容纳在第一工件的第一端与第二工件(30)的第一端之间；至少一个定位部分(15)抵靠第一工件的第一端；通过液压装置对该设备施加液压，将活塞推压弹性装置，使至少一个定位部分至少部分离开第一工件的第一端缩回到外壳中；使该设备轴向朝第一工件的第一端移动；将至少一个紧固件放置在它与第二工件一起定位的关闭位置；释放液压，由此弹性装置可将至少一个定位部分推至具有第一工件的第一端的位置，将至少一个紧固件推至具有第二工件的第一端的位置，使得第二工件的第一端被推离第一工件的第一端，第一工件的第二端相对第二工件定位，该两工件彼此相对固定。
52.如权利要求50所述的方法，其特征在于，当压力装置包括液压装置(69)，设备还包括弹性装置(67)时，方法包括如下步骤将至少一个紧固设备放置在第一工件(76)上，使得它被容纳在第一工件的第一端与第二工件(75)的第一端之间；将至少一个紧固件(71)放置在它与第二工件一起定位的关闭位置；通过液压装置对设备施加液压，将至少一个定位部分推至具有第一工件的第一端的位置，将至少一个紧固件推至具有第二工件的第一端的位置，使得第二工件的第一端被推离第一工件的第一端，第一工件的第二端相对第二工件定位，该两工件彼此相对固定。
全文摘要
一种紧固设备，该紧固设备可与一环形第一工件(76)和一第二工件(75)一起使用，第二工件位于第一工件内(76)，使得第二工件(75)的第一端穿过并伸出第一工件(76)的第一端，第一工件(76)的第二端相对第二工件(75)设置，该设备包括一外壳(50)；一可移动地位于外壳(50)内的活塞(58)，使活塞(58)的至少一个定位部分(62)保持在外壳(50)内或穿过外壳(50)中的对应开口(61)伸出；设置在外壳(50)内以作用在活塞(58)上的压力装置(69)；以及，至少一个连接于外壳(50)的紧固件(71)。
文档编号B21B31/08GK1471443SQ01818119
公开日2004年1月28日 申请日期2001年5月22日 优先权日2000年9月18日
发明者M·S·B·格辛斯, M S B 格辛斯 申请人:坦泰克有限公司