Multi-jackbolt napínák - Multi-jackbolt tensioner

Multi-jackbolt napínače (MJT) jsou alternativou k tradičnímu šroubové spoje. Spíše než potřebovat utáhnout jeden velký šroub, používají MJT několik menších jackboltů k významnému snížení točivý moment požadované k dosažení určité předpětí. MJT se pohybují v vlákno velikosti od 3⁄4 v (19 mm) až 32 v (810 mm) a může dosáhnout síly 20 milionů liber (89×10^6 N) nebo více. MJT vyžadují pouze ruční nástroje, jako např momentové klíče nebo vzduchové / elektrické rázy pro nakládání a vykládání šroubových spojů.[1]

Základy napínáků s více jackbolty

Multi-jackbolt napínače (MJTs), registrované pod ochranná známka Superbolt nebo Supernut jsou navrženy tak, aby snižovaly točivý moment potřebný k utažení velkých šroubových spojů. Jedním z hlavních problémů spojených s tradičními způsoby utahování šroubů je, jak se průměr šroubu zvyšuje, množství točivého momentu potřebného k jeho utahování se zvyšuje ve třetím výkonu průměru.[1] Z tohoto důvodu je největší šroub, který může člověk obvykle ručně utáhnout, 25 mm.[2]Předpínače s více šrouby snižují velikost točivého momentu potřebného k upnutí spoje pomocí několika šroubů se závitem vedených přes matici nebo hlavu šroubu.[3]Jackbolty, které jsou dostatečně malé, aby je bylo možné utáhnout jednoduchým ručním nářadím, tah proti tvrzenému podložka a generovat upínací sílu na spoj. Zatížení až 20 milionů liber (9.1×10^6 kg) a vyšší jsou dosažitelné pouze s použitím ruční nářadí. MJT a související produkty vyrábí společnost Superbolt, Inc. v Carnegie, PA.

Typy napínáků

  • Typ matice
  • Typ šroubu
    • Šrouby typu MJT, jinak známé jako Torquebolts, mají prsten jackboltů téměř se dotýkajících dříku šroubu. Obvykle mají menší vnější průměr než Torquenuts. U momentových šroubů je možné dosáhnout velmi malých roztečí i při vysokém předpětí.[1]
  • Typ s nákružkem
    • MJT typu s opěrným límcem se používají v aplikacích, kde je obtížné použít napínáky se závitem, například na válcovny kde by spoj obvykle bylo nutné utáhnout jeřáb kroutit. Jackbolty tlačit matici bez závitu proti a pojistný kroužek, který je zasunut do drážky a přenáší sílu na zvedání na hlavní šroub nebo čep. Protože neexistují žádná vlákna, lze je také použít v lis sloupové aplikace, což eliminuje problémy a potíže spojené s velkými maticovými závity.[1]

Mechanická výhoda

MJT mají vysokou mechanická výhoda pro utažení velkých matic. Výpočet mechanické výhody oproti standardu šestihranné matice, používá se následující vzorec:[1]

Kde:

MA= celková mechanická výhoda
T= krouticí moment hlavního závitu
Tj= točivý moment jackbolt
n= počet jackboltů
D= stoupání hlavního závitu průměr
d= průměr rozteče jackboltu
A= výhoda točivého momentu šroubů jackbolt oproti napínacím šroubům (s grafit lubrikant A = 1.37)

Bezpečnost

MJT jsou relativně bezpečnou metodou šroubování, protože k utahování jsou zapotřebí pouze malé ruční nebo vzduchové nástroje. Jiné metody, včetně tepelný utahování, jeřáb mrzutost, hydraulické klíče a kladiva, může způsobit vážná zranění pracovníků v důsledku vysokého tlaku, elektřiny hydraulická kapalina a hrubou silou. Lze zabránit také zranění zad a jiným zraněním, protože na šroub není třeba zvedat žádné těžké utahovací zařízení. Bezpečnost se také zvyšuje, protože MJT zabraňují uvolnění dílů.[4]

Odstávky

Kvůli dynamický zatížení, šroubové spoje mají tendenci se uvolňovat. Doba odstávky je výrazně snížena, protože MJT jsou schopny snadno dosáhnout velkých upínacích sil, které jsou nutné, aby se zabránilo uvolnění vibrovaných šroubových součástí. Proto se méně času věnuje opakovanému utahování spojů a opravování problémů způsobených uvolněnými spoji.[4] MJT také snižují pravděpodobnost, že šroubový spoj bude selhat, což snižuje prostoje způsobené nutností vyměnit poškozené součásti.

Doba instalace

I když je třeba utáhnout více jednotlivých konektorů jackbolt, instalace je ve srovnání s jinými metodami stále rychlá. Protože kroutící moment potřebný k utažení každého malého jackboltu je exponenciálně menší než krouticí moment potřebný k utažení jedné velké matice, utažení většího počtu jackboltů trvá celkově méně času a úsilí. Rovněž není třeba trávit žádný čas pohybováním se po těžkém stroji, aby se utáhla každá matice. Instalační procesy byly vyvinuty pomocí vzduchových nástrojů, což také výrazně zkracuje dobu instalace. Na spoji může navíc pracovat více pracovníků současně, protože potřebné nástroje jsou levné. Další běžná metoda, tepelné utahování, může trvat dlouhou dobu, protože čep se musí zahřát a upínací síla se nezíská a nelze ji zkontrolovat, dokud není ochlazena, protože závisí na smrštění. Pokud čep není ve správném roztažení, musí se proces zahřívání opakovat.

Všestrannost

MJT jsou velmi univerzální nástroje. Lze je použít ve stísněných prostorech, protože k utahování šroubů není nutné žádné objemné vybavení. MJT lze také navrhnout podle specifikací pro téměř jakoukoli aplikaci. Existuje několik omezení velikosti a lze je použít s extrémně velkými velikostmi závitů (až do průměru závitu 810 mm).[1] Mohou být také efektivně použity při vysokoteplotních aplikacích, pokud jsou použity vhodné materiály. Celkově lze říci, že jedinečné vlastnosti MJT vytvořené pomocí konektorů jackbolt mohou zjednodušit komplikované aplikace, zejména u velkých velikostí závitů.[2]

Integrita kloubů

Vlákno zlost a zadření je výrazně sníženo, protože spojovací šrouby nebo čepy jsou načteny v čistém stavu napětí bez kroucení.[4]

V mnoha aplikacích pružnost ve šroubu významně pomáhá udržovat spoj držený pohromadě.[2] Testy prokázaly, že MJT typu turbíny zvyšují pružnost průměrného systému šroubů o ekvivalent čtyř průměrů čepů a matice typu MJT zvyšují pružnost o 4 až 12 ekvivalentů průměru, což by ztrojnásobilo nebo zčtyřnásobilo pružnost systému šroubování.[1] Jinými slovy, MJT zvyšují pružnost přidáním až 2 až 4 ekvivalentních účinných délek šroubů. To je zvláště výhodné u vysokoteplotních šroubových aplikací, kde jsou šrouby vystaveny plížit se, protože elastickým šroubovacím systémům bude trvat déle, než dosáhnou daného relaxačního napětí, než v tuhém systému.[1] Elastické šroubové systémy mohou také zlepšit integritu utěsněn klouby kompenzací teplotních změn, pohybu kloubů a změn vnitřního tlaku.[5]

Úleva od stresu - většina šroubů selhává ve spodní části matice v prvních dvou nebo třech závitech. Hoop zdůrazňuje na matici v MJT způsobí zvětšení průměru dole a pokles nahoře, rovnoměrnější rozložení napětí závitu a snížení pravděpodobnosti selhání čepu nebo šroubu.[1]

Nevýhody

MJT nemusí být nákladově efektivní pro šrouby menší než 1 palec (25 mm), průměrstres v aplikacích a v závodech, kde je obtížné ospravedlnit počet čepů / šroubů dovybavení oproti předchozím investicím do stávajícího utahovacího zařízení.

Běžné aplikace

Lisy

Napínače multi-jackbolt lze použít v mnoha aplikacích lisovacích sloupů, zejména tam, kde jsou vyžadovány velké velikosti závitů. Přítlačné kroužky usnadňují montáž a demontáž na velkých lisovacích sloupech a současně výrazně snižují kritické problémy, jako je zadření a zadření závitů. Rovněž se používají napínače multi-jackbolt spojovací tyče, ložiskové bloky, vysokotlaké potrubí, podušky matice, šroubování beranu válce a kotevní šrouby.

Hornictví

Těžařské aplikace často vyžadují vysoké předpětí a klouby narážejí na vysoké dynamické síly, které mohou způsobit jejich uvolnění. MJT mohou udržovat klouby pevně na bodech výložníku, ozubená kola, boční rámy, vztyčit motory, táhnout čáry, pastorek ozubená kola, dělená kola a rypadlo ložiskové víčka, protože kloub je zatížen čistým napětím bez kroucení. Některé aplikace, například ozubené ráfky, vyžadují krátké šrouby - MJT mohou být v těchto aplikacích užitečné, protože výrazně zlepšují pružnost kloubu.

vodní síla

Předpínače multi-jackbolt se používají v několika hydraulických aplikacích, včetně turbína spojky, šrouby čepele, šroub turbíny k hřídeli, Peltonova turbína trysky, matice pístu serva, ložisko pouzdra a kulové ventily. Dilatační šrouby s vícejádrovými šrouby poskytují další výhodu pro hřídelové spojky, protože vytvářejí radiální i axiální síly a vytvářejí nezbytné uložení s přesahem. MJT mohou také snadno dosáhnout vysokého předpětí požadovaného u příčných hlav turbín Kaplanu a pístních tyčí serva.

Síla páry

V parních elektrárnách se MJT používají na hlavě napájecího čerpadla kotle a pláštích sudů, hlavních přírubách oběhového čerpadla kotle, uzavírací ventily, regulační ventily, spojky turbín, vzpěry, manway dveře, vstup příruby, a ohřívače napájecí vody. MJT mohou ušetřit spoustu času během plánovaného odstávky nebo údržby, protože vyžadují méně času na instalaci a demontáž než jiné metody šroubování.

Ocel MIll

Napínáky s více jackbolty mají v ocelářském průmyslu řadu využití. Přítlačné kroužky lze použít na válcovacích stolicích, což usnadňuje výměnu válců než jiné metody a uvolňuje čas jeřábu, protože je zapotřebí pouze ruční nářadí. Další MJT se používají u motorů, ložisek, uložení hřídelů, kotevních šroubů a řezačka nože.

Petrochemický

V petrochemický v průmyslu byly použity napínače typu multi-jackbolt reaktor plavidla, výměník tepla hlavy, turbína regulační ventily, turbínové spoje, příruby potrubí, kotevní šrouby, spojky, kompresory, a čerpadla.

Komprese plynu

Speciální multi-jackbolt píst koncové matice a křížová hlava jamnuts se používají k usnadnění instalace pístních tyčí, zejména s ohledem na prostorová omezení. Mezi další aplikace patří kotevní šrouby, pružné diskové spojky, dehydratační věže, válce kompresoru, šroubování psí boudy, koncové desky a motory na stlačený plyn.

Reference

  1. ^ A b C d E F G h i Steinbock, Rolf. „Napínací systém Multi-Jackbolt.“ Příručka šroubů a šroubových spojů. Vyd. John H. Bickford a Sayed Nassar. New York: Marcel Dekker, Inc., 1998. 507-533.
  2. ^ A b C Steinbock, Rolf. „Mechanické napínače zkrotily selhání spojů při vysokých teplotách.“ Energetické inženýrství. Srpna 1997, s. 46-50.
  3. ^ Kane, Joe. „Přehodnocení Super Torboltu Superbolt: Od naší poslední návštěvy bylo odhaleno mnohem více aplikací Torquenut souvisejících s kompresory.“ Kompresor Tech Two. Září 2004.
  4. ^ A b C d Kane, Joe. „Superbolt - bezpečný a bezpečný šroubovací systém.“ Kompresor Tech Two. Květen / červen 1997. str. 50-52.
  5. ^ Kane, Joe. „Multi-Jackbolt Napínače navržené pro vynikající utažení.“ Dieselová a plynová turbína po celém světě. Listopadu 1997. str. 49-50.