Резьбовое зажимное устройство для привинчивания крышек к напорным резервуарам, в частности напорным резервуарам реакторов

 

Изобретение относится к зажимным устройствам. Резьбовое зажимное устройство снабжено опираемым на крышку несущим кольцом, оснащенным сквозными отверстиями для резьбовых пальцев, и сопряженными с отдельными резьбовыми пальцами зажимными приспособлениями для удлинения ввинченных резьбовых пальцев в осевом направлении. Зажимные приспособления состоят из двух опирающихся на несущее кольцо гидравлических зажимных цилиндров и перекрывающей их нажимной перемычки, имеющей сквозное отверстие для свинченной с соответствующим резьбовым пальцем втулочной тяговой гайки, оснащенной перекрывающим нажимную перемычку упорным уступом для нажимной перемычки. На отдельных зажимных приспособлениях втулочная тяговая гайка имеет ниже ее упорных уступов на части длины выходящее вверху в упорные уступы сужение наружного диаметра, в которое вставлено сужающее в верхней зоне сквозное отверстие утолщение сопряженной нажимной перемычки. В результате достигается возможность применения зажимного устройства в резервуарах с небольшим расстоянием между резьбовыми пальцами. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение касается резьбового зажимного устройства для привинчивания крышек к напорным резервуарам, в частности к напорным резервуарам реакторов, в соответствии с указанным в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения конструктивным исполнением.

Резьбовые зажимные устройства этого типа используются в качестве открывающих и закрывающих устройств для крышек напорных резервуаров, в частности в напорных резервуарах реакторов на атомных электростанциях. С помощью расположенных на опорном кольце гидравлических зажимных приспособлений ввинченные в резьбовые отверстия напорного резервуара или его фланца, предназначенные для привинчивания крышки резьбовые пальцы, которые расположены по всей делительной окружности, расширяются одновременно и по возможности равномерно в осевом направлении, так что гайки крышки с помощью гаечных вращающихся устройств могут быстро затягиваться или также отпускаться и затянутые гайки крышки оказывают на крышку по возможности одинаковое по величине прижимное усилие.

В частности, при небольших шагах разделения расположенных по делительной окружности резьбовых пальцев используют на опирающемся на крышку опорном кольце зажимные приспособления, которые соответственно оснащены двумя расположенными по обе стороны делительной окружности и сочлененными с помощью крепкой нажимной перемычки гидравлическими зажимными цилиндрами (выложенная заявка ФРГ N 24228847, патент ФРГ N 2836127).

Из заявки на патент ФРГ N 4201324 A1 известно использование для взаимодействующих с зажимами приспособлениями упорных элементов тяговых гаек, которые с помощью вращающихся приводов, которые расположены на монолитных нажимных перемычках, навинчиваются на концы резьбы резьбовых пальцев. Тяговые гайки проходят через центральные отверстия нажимных перемычек и имеют выше них образующую упорные уступы упорную головку, которая оснащена взаимодействующим с вращающимся приводом зубчатым венцом. Тяговые гайки ниже их опорных уступов по всей длине выполнены с постоянным наружным диаметром, причем сквозные отверстия нажимных перемычек образованы цилиндрическими отверстиями. Чтобы можно было также работать при небольшом расстоянии между резьбовыми пальцами на делительной окружности, нажимные перемычки выполнены настолько узкими, насколько это возможно с учетом больших передаваемых зажимных усилий.

Исходя из заявки на патент ФРГ N 4201324 A1 в основе изобретения лежит задача разработки резьбового зажимного устройства типовой конструкции таким образом, чтобы его можно было применять также в напорных резервуарах и в напорных резервуарах реакторов с очень небольшим расстоянием между резьбовыми пальцами на делительной окружности и чтобы в этом случае можно было надежно передавать большие зажимные усилия через нажимные перемычки.

В соответствии с изобретением эта задача решается благодаря тому, что на отдельных зажимных приспособлениях втулочные тяговые гайки имеют ниже упорных уступов на части длины выходящее вверху в упорные уступы сужение наружного диаметра, в которое вставлено сужающее в верхней зоне сквозное отверстие утолщение сопряженной нажимной перемычки.

В соответствии с изобретением использованные для осевого расширения резьбовых пальцев навинченные на верхние концы резьбы резьбовых пальцев втулочные тяговые гайки сужены по наружному диаметру ниже предназначенных для упора нажимных перемычек кольцеобразных упорных уступов, причем образованное в результате этого сужение начиная от упорного уступа простирается вниз по части длины, предпочтительно примерно до нижней зоны, где тяговая гайка навинчивается на конец резьбы резьбового пальца. При этом сужения целесообразно простираются от упорного уступа вниз по меньшей мере по всей высоте нажимной перемычки, в то время как утолщения на нажимных перемычках простираются только по части их высоты. В соответствии с этим нажимные перемычки оснащены сужающим их внутреннее или сквозное отверстие утолщением, которое вставляется в сужение соответствующей тяговой гайки. С помощью этих мер создается возможность передачи больших гидравлических зажимных усилий (нажимных усилий), и также выбора достаточно больших размеров тогда, когда конструктивная ширина нажимных перемычек выбрана очень маленькой, и, следовательно, резьбовое зажимное устройство может быть использовано даже при близком расположении резьбовых пальцев на общей делительной окружности.

В нижней зоне, где внутренняя резьба втулочных тяговых гаек навинчивается на концы резьбы резьбовых пальцев, тяговые гайки целесообразно имеют больший по сравнению с упомянутым сужением наружный диаметр. Чтобы при этом можно было соединять тяговые гайки с нажимными перемычками, т.е. чтобы можно было вставлять тяговые гайки в сквозные отверстия нажимных перемычек, нажимные перемычки изготавливаются соответственно из нескольких сегментов перемычек, которые после установки на тяговой гайке соединяются друг с другом. При этом предпочтительно нажимные перемычки выполнены соответственно разделенными по их вертикалям продольной плоскости симметрии, причем оба сегмента перемычки укладываются вокруг тяговой гайки и затем соединяются. Предпочтительно сегменты нажимных перемычек соединяются друг с другом с возможностью разъединения, целесообразно с помощью резьбового соединения, так что при необходимости, например, с целью замены тяговых гаек, они могут быть отделены от нажимных перемычек. Резьбовое соединение осуществляется целесообразно таким образом, что часть соединительных болтов соединяет сегменты в зоне их утолщений. Соединительные болты не нагружаются воздействующими в качестве нажимных усилий на нажимные перемычки зажимными усилиями на срез, так как симметрично расположенные с обеих сторон тяговой гайки гидравлические зажимные цилиндры подхватывают снизу оба сегмента нажимных перемычек.

Упомянутые утолщения нажимных перемычек могут формоваться примерно в виде бульбовых профилей и образовываться, например, с помощью нескольких ступеней сквозного отверстия нажимных перемычек. Предпочтительно расположение выполнено таким образом, что образованное утолщением сужение сквозного отверстия нажимной перемычки непрерывно и/или ступенчато расширяется от зоны наиболее сильного сужения к верхнему концу нажимной перемычки, а также к нижнему концу утолщения. Чтобы можно было выполнять нажимные перемычки очень узкими, они на противоположных боковых поверхностях в средней зоне притупляются, например выполняются в виде ровных вертикальных поверхностей, так что конструктивная ширина нажимных перемычек по периметру делительной окружности резьбовых пальцев поддерживается настолько малой, насколько только возможно. Нажимные перемычки или образующие их сегменты целесообразно изготавливаются в виде кованых изделий.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых показано: на фиг. 1 - частичный вид резьбового зажимного устройства в соответствии с изобретением с отдельным представленным в виде вертикального разреза гидравлическим зажимным приспособлением вместе с сопряженными деталями; на фиг. 2 - вид сверху отдельной нажимной перемычки показанного на фиг. 1 резьбового зажимного устройства; на фиг. 3 и 4 - разрез по линии III-III или IV-IV по фиг. 2 нажимной перемычки в соответствии с фиг. 2; на фиг. 5 - продольный разрез предусмотренной в резьбовом зажимном устройстве в соответствии с фиг. 1 втулочной тяговой гайки.

Для понимания изобретения делается ссылка на заявку на патент ФРГ N 4201324 A1, содержание раскрытия которого превращается в содержание описания настоящего изобретения.

Представленное на фиг. 1 в частичном виде резьбовое зажимное устройство выполнено, как известно, в виде транспортного устройства и имеет устанавливаемое на крышку или ее фланец с помощью подвесной оснастки 2 крана несущее кольцо 3, на котором расположены зажимные приспособления для привинчивания крышки. Не показанный на фиг. 1 напорный резервуар или напорный резервуар реактора имеет по всей делительной окружности большое количество резьбовых отверстий, в которые ввинчены резьбовые концы резьбовых пальцев 4. Несущее кольцо 3 имеет сквозные отверстия 5, состоящие из ступенчатых отверстий, для прохода выступающих вверх за пределы крышки 1 концов резьбовых пальцев 4. Позицией 6 обозначена навинченная на резьбу резьбового пальца 4 гайка крышки, которая с помощью кольцеобразной клиновой шайбы 7 опирается на крышку, причем в показанном примере выполнения крышка 1 имеет по всей делительной окружности резьбовых пальцев 4 опорное кольцо 8, служащее в качестве опорного кольца для несущего кольца 3.

Как известно, с каждым резьбовым пальцем 4 сопряжено гидравлическое зажимное приспособление 9, которое установлено на верхней стороне несущего кольца 3 и предназначено для осевого расширения сопряженного резьбового пальца 4, пока не будет прочно затянута находящаяся на его резьбовом участке гайка 6 крышки при сохранении удлинения пальца. Прочное затягивание гаек 6 крышки при ее закрывании осуществляется, как также известно, с помощью не показанного гаечного вращающегося приспособления, приводная часть которого проходит через поперечное отверстие 10 несущего кольца и здесь может подводиться к зубчатому верхнему концу 11 гайки 6 крышки. При отпускании крышки 1 ее гайки 6 соответственно отпускаются с помощью сопряженных с ними гаечных приспособлений, после того как прежде были удлинены в осевом направлении с помощью зажимных приспособлений 9 резьбовые пальцы 4.

Расположенные по всей делительной окружности резьбовых пальцев 4 гидравлические зажимные приспособления 9 имеют соответственно два параллельно расположенных гидравлических зажимных цилиндра 12 одинаковой конструкции, днища которых опираются на несущее кольцо 3 и поршни которых 13 соединены с помощью нажимной перемычки 14, которая также имеет соосное со сквозным отверстием 5 несущего кольца сквозное отверстие 15 для втулочной тяговой гайки 16, нижний конец которой с внутренней резьбой 25 навинчен на резьбовой участок 17 резьбового пальца 4. Оба гидравлических зажимных цилиндра 12 каждого зажимного приспособления 9 нагружаются через расположенные в несущем кольце отверстия 12' и отверстия в днище цилиндра гидравлической рабочей средой. Охватывающие снизу общую нажимную перемычку 14 поршни 13 зажимных цилиндров 12 соединены с помощью натяжных болтов 18 и зажимных втулок 19 с нажимной перемычкой. На каждой нажимной перемычке 14 на кронштейне 20 установлен, например, электрический привод вращения 21, приводная шестерня которого находится в зубчатом зацеплении с наружным зубчатыми венцом 22 на верхнем конце тяговой гайки 16. С помощью привода вращения 21 тяговые гайки 16 могут свинчиваться с резьбовыми пальцами 4 и юстироваться по их положению.

Как известно, резьбовое зажимное устройство имеет на своем несущем кольце выше гидравлических зажимных приспособлений 9 опорный узел 23 для одного или нескольких вращающихся приспособлений, с помощью которых резьбовые пальцы 4 могут ввинчиваться в резьбовые отверстия напорного резервуара и вывинчиваться из этих резьбовых отверстий.

В этом отношении описанное выше резьбовое зажимное устройство известно и поэтому не нуждается в дальнейшем пояснении.

Для изобретения прежде всего существенной является конструкция сопряженных с отдельными резьбовыми пальцами 4 тяговых гаек 16 и соответствующих нажимных перемычек 14 зажимных приспособлений 9. Как показывают фиг. 1 и 5, тяговые гайки 16 выполнены по всей длине в виде втулок для прохождения упомянутых выше винтовых вращающихся приспособлений, причем осевое внутреннее отверстие тяговых гаек выполнено многоступенчатым. В продольной зоне между верхним головным концом тяговой гайки, который имеет вышеупомянутый зубчатый венец 22, и нижним концом 24, который имеет внутреннюю резьбу 25 для навинчивания тяговой гайки на резьбовой конец 17 резьбового пальца 4, наружный диаметр тяговой гайки сужен, так что она на этой части длины имеет сужение 26, которое на верхнем конце в плоском скруглении выходит в кольцевой уступ, который образует упорный уступ 27 для нажимной перемычки 14, с помощью которого зажимные усилия гидравлических зажимных цилиндров 12 передаются от нажимной перемычки на тяговую гайку и тем самым на резьбовой палец 4 для его осевого удлинения. Сужение 26 простирается от упорного уступа 27 по части длины, которая по меньшей мере равна или больше высоты нажимной перемычки 14, до зоны, оснащенной внутренней резьбой 25, расширенного в диаметре конца основания тяговой гайки, причем внутреннее отверстие тяговой гайки на продольном участке сужения 26 осажено по диаметру.

Как прежде всего показывают фиг. 1 и 2-4, нажимная перемычка 14 имеет внутреннее отверстие или сквозное отверстие 15 для прохождения тяговой гайки 16, которое в верхней зоне оснащено сужающим его кольцеобразным утолщением 28, которое подогнано к сужению 26 тяговой гайки, т.е. в верхней зоне укладывается в сужение 26, как это можно видеть на фиг. 1. Поэтому нажимная перемычка 14 подхватывает снизу своей плоской верхней стороной упорный уступ 27 тяговой гайки 16. Кольцеобразное утолщение 28 протирается только по части высоты нажимной перемычки 14 и соответственно только на части длины сужения 26 тяговой гайки 16. Как показано на фиг. 2-4, утолщение 28 может быть образовано с помощью нескольких уступов сквозного отверстия 15. В соответствии с фиг. 3 и 4 образованное с помощью утолщения сужение сквозного отверстия 15 выполнено таким образом, что оно непрерывно расширяется от зоны наиболее сильного сужения к верхнему концу нажимной перемычки 14, а также к нижнему концу нажимной перемычки, что обозначено позицией 29 или 30, причем участок 30 в нижней зоне нажимной перемычки переходит в расширенный цилиндрический участок 31, в то время как участок 29 в позиции 32 выходит наклонно наружу к верхней стороне нажимной перемычки. Отверстия, в которых располагаются натяжные болты 18 и зажимные втулки 19, обозначены на фиг. 2 и 3 позицией 14'.

Чтобы можно было создать соединение тяговой гайки 16 с нажимной перемычкой 14, в показанном примере выполнения нажимная перемычка должна быть выполнена многосекционной и состоять из нескольких соединяемых друг с другом сегментов перемычки. Она разделена вдоль вертикальной продольной плоскости симметрии 33 и состоит в соответствии с этим из двух одинаково выполненных половин или сегментов 14A и 14B, которые с целью монтажа с обеих противоположных сторон вводятся в сужение 26 тяговой гайки 16, и затем в плоскости разделения 33 соединяются друг с другом предпочтительно с возможностью разъединения. В показанном примере выполнения соединение обоих сегментов перемычки 14A и 14B осуществляется с помощью горизонтальных резьбовых пальцев. На фиг. 3 показаны лишь отверстия 34 и 35 для соединительных резьбовых пальцев, причем верхние отверстия 34 находятся в поперечном сечении кольцеобразного утолщения 28, а нажимные отверстия 35 в противоположность этому смещены наружу и находятся на сегментах 14A и 14B перемычки. Впрочем, из фиг. 3 и 4 можно видеть, что благодаря сформованному кольцеобразному утолщению 28 поперечное сечение нажимной перемычки в этой зоне увеличивается, так что нажимная перемычка даже при выполненных очень небольшими выбранных конструктивных размерах является достаточно крепкой для передачи зажимных усилий гидравлических зажимных цилиндров 12. Фиг. 2 показывает с помощью штрихпунктирных линий 36 наружный контур известных нажимных перемычек в средней зоне их противоположных боковых поверхностей. В случае описанной нажимной перемычки со сформованным утолщением 28 и с соответствующим формообразованием тяговой гайки с сужением создается возможность уменьшения конструктивной ширины нажимных перемычек 14, т.е. выполнения нажимных перемычек на противоположных боковых поверхностях с вертикальными ограничительными поверхностями 36'. Из фиг. 2 и 4 можно видеть, что конструктивная ширина нажимных перемычек 14, т.е. ее размер по периметру всей делительной окружности резьбовых пальцев 4, существенно уменьшается благодаря отпадению наружных контуров 36, так что оснащенное этими нажимными перемычками и сопряженными тяговыми болтами резьбовое зажимное устройство может быть использовано еще даже тогда, когда резьбовые пальцы 4 расположены близко друг от друга на общей делительной окружности. Зажимные усилия зажимных цилиндров передаются в виде нажимных усилий с помощью усиленных в поперечном сечении благодаря утолщению 28 наружных зон нажимных перемычек на упорные уступы 27 резьбовых пальцев 4. Следовательно, зона нажимных усилий образуется на нажимных перемычках между точками воздействия зажимных цилиндров с помощью усиленных зон поперечного сечения утолщений 28. Так как зажимные цилиндры 12 подхватывают снизу в зоне отверстий 32 оба сегмента 14A и 14B перемычки, их зажимные усилия равномерно передаются на сегменты перемычки, не нагружая их резьбовые соединения на срез.

Нажимные перемычки или их сегменты целесообразно изготавливаются в виде кованых деталей.

Впрочем, в резьбовом зажимном устройстве в соответствии с изобретением могут быть реализованы все те конструктивные признаки, которые указаны в заявке на патент ФРГ N 4201324 A1. В частности, зажимные приспособления могут быть установлены относительно несущего кольца с возможностью ограниченного радиального перемещения относительно делительной окружности резьбовых пальцев, также при использовании исполнительных цилиндров, как это описано в заявке на патент ФРГ N 4201324 A1.

Формула изобретения

1. Резьбовое зажимное устройство для привинчивания крышек к напорным резервуарам, в частности к напорным резервуарам реакторов, снабженное опираемым на крышку несущим кольцом, оснащенным сквозными отверстиями для расположенных на общей делительной окружности резьбовых пальцев, и сопряженными с отдельными резьбовыми пальцами, установленными на несущем кольце зажимными приспособлениями для удлинения ввинченных резьбовых пальцев в осевом направлении, причем зажимные приспособления соответственно состоят из двух опирающихся на несущее кольцо гидравлических зажимных цилиндров и перекрывающей их нажимной перемычки, имеющей сквозное отверстие для свинченной с соответствующим резьбовым пальцем втулочной тяговой гайки, оснащенной перекрывающим нажимную перемычку упорным уступом для нажимной перемычки, отличающееся тем, что на отдельных зажимных приспособлениях (9) втулочная тяговая гайка (16) имеет ниже ее упорных уступов (27) на части длины выходящее вверху в упорные уступы (27) сужение (26) наружного диаметра, в которое вставлено сужающее в верхней зоне сквозное отверстие (15) утолщение (28) сопряженной нажимной перемычки (14).

2. Резьбовое зажимное устройство по п.1, отличающееся тем, что нажимные перемычки (14) соответственно состоят из нескольких, предпочтительно соединенных друг с другом с возможностью разъединения сегментов перемычек.

3. Резьбовое зажимное устройство по п.2, отличающееся тем, что нажимные перемычки (14) изготовлены соответственно разделенными по вертикальной плоскости симметрии (33), причем оба сегмента (14А, 14В) перемычки соединены друг с другом.

4. Резьбовое зажимное устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что сегменты (14А, 14В) перемычки соединены путем свинчивания.

5. Резьбовое зажимное устройство по п.4, отличающееся тем, что часть соединительных резьбовых пальцев проходят сквозь сегменты (14А, 14В) перемычки в зоне их утолщений (28).

6. Резьбовое зажимное устройство по одному из пп.1 - 5, отличающееся тем, что сужения (26) тяговых гаек (16) простираются от упорного уступа (27) по меньшей мере по всей высоте нажимной перемычки (14) вниз, а утолщения (28) простираются только по части высоты нажимных перемычек (14).

7. Резьбовое зажимное устройство по одному из пп.1 - 6, отличающееся тем, что утолщения (28) нажимных перемычек (14) образованы с помощью нескольких уступов их сквозного отверстия (15).

8. Резьбовое зажимное устройство по одному из пп.1 - 7, отличающееся тем, что образованное с помощью утолщения (28) сужение сквозного отверстия (15) нажимной перемычки (14) непрерывно и/или ступенчато расширяется от зоны наиболее сильного сужения к верхнему концу нажимной перемычки и к ее нижнему концу.

9. Резьбовое зажимное устройство по одному из пп.1 - 8, отличающееся тем, что расположенные одна против другой боковые поверхности нажимной перемычки (4) выполнены в ее средней зоне в виде плоских вертикальных поверхностей (36').

10. Резьбовое зажимное устройство по одному из пп.1 - 9, отличающееся тем, что нажимные перемычки (14) или образующие их сегменты (14А, 14В) состоят из кованых деталей.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5