一种无损自适应性紧固组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于机械制造领域，具体涉及一种无损自适应性紧固组件。
【背景技术】
[0002]随着全球工业时代进程的加快，各国对能源的需求日益增加，能源已经成为世界各国经济发展的关键所在，截至2013年底，我国的天然气探明可采储量为3.1万亿立方米，居世界第13位；根据美国能源局(EIA)的最新预测数据，我国页岩气的技术可采数量为1115万亿立方英尺(tcf)，占全球预测总量的15.3%，居于第一位；管道作为常见的气体、液体、粉体等介质的流体输送装置，可被广泛的应用于石油、化工、核工业、医疗、食品、建筑、消防、电力及城市燃气、供热和给水等领域；随着国民经济的不断发展和人民生活水平的提高，工业建设和住宅建设的日益扩大，对输送管道的技术、强度要求越来越高，而石油天然气的发展，高温、高压、耐腐蚀等极端工况对管道的应用也提出了更高的要求；于是，针对管道尤其是金属管道上加装紧固件等附属装置是亟需解决的问题。目前市面上绝大多数的紧固方式不可避免的需要对金属管道进行机械加工，不可避免地对管材的物理表面完整性进行损伤，与此同时，对其化学耐腐蚀性能亦产生不可恢复的破坏性影响，这种腐蚀在高温、高压、含界面粘染物等高腐蚀性环境中尤为剧烈，导致穿孔，甚至引发断裂。市面上仅有少数无损方式难以避免地采用转轴卡扣型式，由于其存在旋转套件，其旋转轴的直径等直接占用了极大比例的半径方向的空间，在对空间要求较高的工况中无法应用。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明提供了一种无损自适应性紧固组件，能够应用于无需车、铣等机加工或者不进行任何表面破坏的应用工况，运用于在环绕支撑轴/管的圆柱空间内利用压力进行加持的紧固装置，解决不同使用工况下对于安装套件的要求。
[0004]实现本实用新型的具体实施方案如下:
[0005]一种无损自适应性紧固组件包括:内环箍和外压环；
[0006]所述内环箍两端的外形为圆锥面，分别在所述圆锥表面加工外螺纹，所述外螺纹延伸至内环箍的外圆周面，并在所述内环箍的两端分别沿圆周方向均布设有两个以上矩形豁口 ；所述矩形豁口轴向长度大于螺纹段的轴向长度；
[0007]所述外压环的内圆周面的一端加工与所述内环箍的外螺纹(2)相配合的内螺纹。
[0008]进一步地，所述内环箍的外圆周面中部设有一个凸台，所述凸台中心设有一个安装孔，并与所述内环箍的内圆柱孔贯通，其中安装孔内加工有螺纹。
[0009]进一步地，所述外压环未加工内螺纹的外端面向外沿周向方向均布加工两个以上安装平面。
[0010]进一步地，所述内环箍和外压环材质的热膨胀系数小于等于支撑轴/管的热膨胀系数。
[0011]有益效果:
[0012](I)对内部支撑轴/管不需要做任何加工，直接安装，实现无损工艺；
[0013](2)由于内环箍两端圆锥面设有外螺纹配合，所以紧固和防松效果较好；
[0014](3)由于内环箍两端锥面设有矩形豁口，所以内环箍的矩形豁口的弹性形变量具有一定的自适应性，弹性形变越大，自适应越好。
[0015](4)本发明不仅能够应用于常温常压环境下，也能够应用于极端工况下，比如200?300 C的尚温、O?10MPa的尚压，以及尚腐蚀的环境下。
[0016](5)与转轴卡扣型式等其他无损型式相比，节省了较大圆柱空间。
【附图说明】
[0017]图1为内环箍的三维图；
[0018]图2为外压环的剖视图；
[0019]图3为外压环的三维图；
[0020]其中，1-安装孔、2-外螺纹、3-内螺纹、4-矩形豁口。
【具体实施方式】
[0021 ] 下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
[0022]本发明提供了一种无损自适应性紧固组件，该组件运用于在环绕支撑轴/管的圆柱空间内利用压力进行加持的紧固装置。
[0023]所述一种无损自适应性紧固组件，其特征在于，包括:内环箍、外压环；
[0024]如图1所示，所述内环箍的外圆周面中部设有一个凸台结构，所述凸台中心设有一个安装孔1，该凸台可被用来安装传感器，并与所述内环箍的内圆柱孔贯穿，其中安装孔I内加工有螺纹；所述内环箍两端的外形为圆锥面，分别在所述圆锥表面加工外螺纹2并延伸至内环箍的外圆周面，并在所述内环箍的两端分别沿圆周方向均布加工至少两个矩形豁口 4，所述矩形豁口 4轴向长度大于螺纹段的轴向长度。
[0025]如图2所示，所述外压环内圆周面的一端端面向外沿周向方向均布加工至少两个安装平面，便于工具安装与拆卸外压环与内环箍的配合，如扳手等，另一端端面向内先沿圆周方向扩大内孔，所述扩大后内孔的直径与所述内环箍的外径相等，然后加工与所述内环箍的圆锥面相配合的内圆锥台孔，并在所述内圆锥台的表面及扩大后内孔的表面加工与所述内环箍的圆锥管台外螺纹2相配合内螺纹3，其外形结构示意图如图3所示。
[0026]所述内环箍和外压环材质的热膨胀系数小于等于支撑轴/管的热膨胀系数。
[0027]在受载荷作用时内环箍与外压环挤压作用而发生一定形变(形变的大小与压力呈正比，与弹性模量呈反比)，这种形式避免了对内环箍进行钻孔、车螺纹等加工工艺，在高温高压等很多特种环境下具有较大的应用前景。所述外压环未加工内螺纹的外端面向外沿周向方向均布加工两个以上安装平面，便于外压环与内环箍的安装与拆卸。
[0028]通常材质在高温高压环境下会发生膨胀形变，同时局部应力增大，若在壁上开孔甚至车螺纹，局部应力极易增大并产生裂纹甚至穿孔，支持轴/管会发生泄漏等严重事故，因此高温高压环境中的支撑轴/管，需要不进行任何机加工且在热膨胀的条件下仍然能够紧固使用的装置，在选用材质时，紧固装置的材质的热膨胀系数必须小于等于支撑轴/管，在热膨胀时内环箍膨胀较大而紧固装置膨胀较少势必产生更强的挤压力；对于具有一定弹性的矩形豁口，本紧固组件具有一定的自适应性:直径大小的适应范围决定于内环箍(矩形豁口)的弹性形变量，弹性形变越大，自适应越好。
[0029]综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种无损自适应性紧固组件，其特征在于，包括:内环箍和外压环； 所述内环箍两端的外形为圆锥面，分别在所述圆锥表面加工外螺纹(2)，所述外螺纹(2)延伸至内环箍的外圆周面，并在所述内环箍的两端分别沿圆周方向均布设有两个以上矩形豁口(4);所述矩形豁口(4)轴向长度大于螺纹段的轴向长度； 所述外压环的内圆周面的一端加工与所述内环箍的外螺纹(2)相配合的内螺纹(3)。2.如权利要求1所述的一种无损自适应性紧固组件，其特征在于，所述内环箍的外圆周面中部设有一个凸台，所述凸台中心设有一个安装孔(I)，并与所述内环箍的内圆柱孔贯通，其中安装孔(I)内加工有螺纹。3.如权利要求1所述的一种无损自适应性紧固组件，其特征在于，所述外压环未加工内螺纹的外端面向外沿周向方向均布加工两个以上安装平面。4.如权利要求1所述的一种无损自适应性紧固组件，其特征在于，所述内环箍和外压环材质的热膨胀系数小于等于支撑轴/管的热膨胀系数。
【专利摘要】本实用新型公开了一种无损自适应性紧固组件，该组件主要由内环箍和外压环组成，内环箍两端的外形为圆锥面，分别在所述圆锥表面加工外螺纹，所述外螺纹延伸至内环箍的外圆周面，并在所述内环箍的两端分别沿圆周方向均布设有两个以上矩形豁口；所述矩形豁口轴向长度大于螺纹段的轴向长度；能够应用于无需车、铣等机加工或者不进行任何表面破坏的应用工况，运用于在环绕支撑轴/管的圆柱空间内利用压力进行加持的紧固装置，解决不同使用工况下对于安装套件的要求。
【IPC分类】F16B7/18, F16B37/00, F16L15/00, F16B35/00
【公开号】CN204942223
【申请号】CN201520757495
【发明人】张华 , 王楠, 张绳, 刘雄, 童秀华, 韩宗真
【申请人】中国船舶重工集团公司第七一九研究所
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年9月28日