Болтовые конструкции и соединения являются наиболее распространенным способом соединения деталей механического оборудования. Во многих случаях затяжка болтов с равномерным усилием и требуемым моментом затяжки исключительно важна и требует соответствующего оборудования и инструментов.

 

Приспособления для затяжки болтов серии Hydrocam компании SKF Engineering Products предназначены для обеспечения надежности, точности и безопасности болтовых конструкций и соединений. Эта серия явилась результатом разработок, осуществленных техническим отделом промышленных элементов крепления подразделения SKF Equipments, входящего в состав отделения систем линейного перемещения и точных технологий SKF, которое расположено в г. Монтини-ле-Бретон в пригороде Парижа.

Главное назначение гидравлических приспособлений затяжки болтов – передача осевой нагрузки заданной величины болту или шпильке.

Традиционные методы затяжки с помощью динамометрических гаечных и торцевых ключей (рис.2) имеют ряд ограничений, т.к. не позволяют с достаточной степенью точности определить натяжение от первоначальной нагрузки из-за влияния коэффициентов трения в резьбе и контактирующих поверхностях, величины которых определить невозможно ввиду их постоянного изменения.

Помимо этого, традиционные методы затяжки создают широкий разброс величин первоначальной нагрузки и большие скручивающие и изгибающие усилия и напряжения.

Нередки случаи, когда проектировщики пользуются слишком приблизительными методами для определения размеров болтовых конструкций. Это приводит к неоправданному увеличению размеров этих конструкций, что не только не способствует улучшению рабочих параметров машины, но и негативно влияет на ее общую безопасность.

В отличие от традиционных инструментов гидравлические приспособления серии Hydrocam создают осевое давление, которое обеспечивает более надежную затяжку и уменьшает вероятность срезания и ослабления болта под нагрузкой. Кроме того, их способность эффективного использования механических условий позволяет уменьшить усталость болта в условиях динамических нагрузок. Еще одним положительным фактором является полная повторяемость процесса затяжки.

Появлению этой серии приспособления для затяжки болтов способствовало желание SKF преодолеть проблемы, связанные с применением опорно-поворотных устройств. Инженеры SKF заметили, что в тех случаях, когда затяжка крепежных болтов колец производилась с неодинаковым моментом затяжки, срок службы опорно-поворотных устройств был значительно меньше.

Гидравлические приспособления для затяжки болтов Hydrocam позволяют устранить вероятность некачественного монтажа и чрезвычайно просты в эксплуатации. Вначале закручивающий патрон устанавливается поверх затягиваемой гайки. Одновременно гидравлическое приспособление захватывает головку болта.

Стяжная (рабочая) гайка навинчивается на выступающую часть болта. Под воздействием прилагаемого гидравлического давления происходит растяжение болта в осевом направлении. При достижении требуемого уровня давления (и нагрузки) гайка заворачивается без усилий с помощью гайковерта. После завершения операции давление в системе сбрасывается, и патрон возвращается в исходное поло жение. Таким образом, затягивающее усилие прилагается через осевое натяжение болта без создания каких-либо напряжений трения или скручивания. Точно такой же способ спользуется для легкого демонтажа болтов.

Гидравлический принцип затяжки болтов имеет следующие преимущества:

• точно известна величина растяжения от первоначальной нагрузки;
• величина растяжения от первоначальной нагрузки может быть максимально приближена к пределу упругости болта;
• возможность одновременной затяжки нескольких болтов;
• гидравлические приспособления проще и безопаснее в эксплуатации, чем динамометрические ключи;
• идеально подходит для систем автоматической затяжки болтов;
• возможность затяжки гаек и болтов из материалов любого типа (сталь, нержавеющая сталь, титан, композитные материалы и т.д.);
• возможность обеспечения исправного состояния конструкций, имеющих болтовые соединения;
• возможность оптимизации параметров болтов;
• улучшение усталостного состояния материала болтов.

Разработанные SKF гидравлические приспособления серии Hydrocam имеют широкий диапазон применения и могут использоваться для затяжки болтов диаметром 5–500 мм. Гидравлическая система может быть заправлена водой или маслом, что позволяет создавать давление свыше 2000 бар, хотя в большинстве случаев достаточно 1500 бар.

Стандартный ассортимент включает гидравлические приспособления для резьб 20–150 mm, способные создавать усилие растяжения до 4650 kН. По специальному заказу SKF разрабатывает и производит адаптированные или специальные  приспособления индивидуального исполнения.

Область применения гидравлических приспособлений для затяжки болтов практически безгранична.

В строительстве приспособления для затяжки болтов позволяют облегчить работу в труднодоступных местах. В частности, они упрощают операции по затяжке стяжных болтов главных несущих тросов подвесных мостов.

Другой областью применения является ветроэнергетика, где важно обеспечить бесперебойную работу ветротурбин, подверженных ускоренному износу. С помощью приспособлений Hydrocam можно быстро произвести операции по затяжке болтов, не прерывая пода- чу электроэнергии потребителям. Учитывая нужды потребителей, SKF начала одновременное производство как стационарных комплектов приспособлений для сборочных цехов, так и их легкого портативного варианта для работы в полевых условиях.

Болтовые конструкции дизельных двигателей – еще одна область применения, где болты подвергаются тяжелым механическим нагрузкам. Это объясняется тем, что дизель работает по принципу воспламенения от сжатия, и чередование циклов «сжатие – воспламенение» сопровождается сильной вибрацией, в первую очередь за счет того, что степень компрессии дизельного двигателя значительно выше, чем степень компрессии бензинового двигателя.

В аэронавтике Hydrocam используется для затяжки болтов небольшого размера с очень большой точностью и позволяет сократить время сборочных операций.

Приспособления Hydrocam обеспечивают оптимальное использование механических свойств конструкционных материалов, применяемых в аэронавтике.

В ядерной энергетике системы автоматической затяжки шпилек используются для закрытия и открытия крышки корпуса ядерного реактора. Управление работой автомата производится с пульта дистанционного управления, установленного в здании атомной станции вдали от реактора.

Для гидравлических систем Hydrocam (и другого гидравлического оборудования) SKF так же предлагает полный ассортимент насосов, шлангов и распределителей, каждый из которых снабжен шаровыми соединительными муфтами. Помимо приспособлений Hydrocam SKF также предлагает ассортимент шайб со встроенными датчиками, которые обеспечивают эффективный мониторинг состояния  болтовых соединений даже во время работы машины.