JPH03204406A - ボルト引張装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、ボルトとナツトとによる締結に於て、所定の
締結力（締付は力）を付与するために、又その弛緩のた
めに、ボルトを軸線方向に引張するボルト引張装置及び
方法に関し、特に発電用蒸気タービン車室の如き大型装
置に於ける締結ボルトの引張に適したボルト引張装置及
び方法に関するものである。

〔従来の技術］ 比較的大型で且つ比較的大きい締結力を必要とするボル
トとナットとの締結に於ては、ボルトを軸線方向に引張
してこれを弾性限度内にて伸び変形させ、この状態にて
ナットの締付けを行い、締付２す完了後にボルトの引張
を解除することによりボルトの伸び量に応じて定まる締
結力を付与することが、またこれの弛緩に於ては、締結
時と同様にボルトを弾性限度内にて伸び変形させ、この
状態にてナツトの弛緩を行うことが従来より行われてい
る。

上述の如きねじ対偶の締結と弛緩の実施のために、ボル
トを軸線方向に引張するボルト引張装置が既に提案され
ており、これは、例えば特開昭４７−４４９８号、特開
昭５７−１６３０８１号、特開昭４８−６６２９９号の
各公報に示されていう。

［発明が解決しようとする課題〕 上述の如きボルト引張に於ては、締結時には所定の締結
力が正確に得られるべく、ボルトの軸線方向の引張力を
制御する必要がある。

ボルトの軸線方向に与える引張力とボルトの軸線方向の
伸び量とはボルトの固有の弾性限度内にて比例関係にあ
り、そしてこのボルトの軸線方向の伸び量とボルト締結
力とは予知され得る一定の相関性かあるから、ボルトの
軸線方向の沖ひ盪を監視することによりボルト締結力の
設定を制御することができる。

本発明は、上述の如き相関性に鑑み、所定の締結力の付
与のためにボルトの引張を適切に制御するボルト引張装
置及び方法を提供することを主たる目的としている。

従来、発電用の蒸気タービン車室のフランジ接続ボルト
の如き大型装置の締結用ボルトの引張に於ては、締付は
力が数１００トンにまで及ぶ大型のボルト引張装置を用
いる必要があり、この様な大型のボルト引張装置を用い
て複数個のボルトの締結を行う場合には、各ボルト毎に
発電所天井クレーン等を用いてボルト引張装置を移動さ
せるという大損りなハンドリング作業が必要であった。

本発明のもう一つの目的は、発電用の１気タービン車室
の如き大型装置に於けるポルト引張に於て大損りなハン
ドリング作業を必要としない作業性に優れた移動式のボ
ルト引張装置を提供することにある。

（、Ｊ題を解決するための手段） 上述の如き目的は、本発明によれば、両端にてナットの
着座面に直接或いは間接的に当接するブリッジ部材と、
前記ブリッジ部材の中間部に設けられた貫通孔にその軸
線方向に移動可能に挿入されボルトと螺合する雌ねじ部
を有するねし接続部材と、前記ねし接続部材に軸力を与
える軸力付与手段と、前記ボルトの軸線方向の伸び量を
検出する伸び量検出手段と、前記伸び量検出手段により
検出された伸び量と予め定められたボルト伸び目標値と
の比較に基いて前記軸力付与手段の作動を制御する制御
手段と有することをボルト引張装置によって達成される
。

上述の如きボルト引張装置は、引張すべき複数個のボル
トの配列方向に沿って延在する軌道に移動可能に設けら
れ、移動式のボルト引張装置をなしていてよく、これは
大型装置である蒸気タービン車室用ボルト引張装置とし
て用いられて好適である。

また、上述の如きボルト引張装置を複数個用いてｊテう
ボルト引張力法として、引張すべき複数個のボルトの各
々についてボルト番号を登録すると共にその各々につい
てボルト伸び目標値を設定し、複数個のボルト引張装置
を作動させて複数個のボルトの引張を行うことを特徴と
するボルト引張方法によって達成される。

〔作　用〕

上述の如き構成によれば、ボルトの伸び量がインプロセ
ス方式にて測定され、この伸び量と予め定められたボル
ト伸び目標値との比較に基いて軸力付与手段によるポル
ト引張が制御される。

移動式のボルト引張装置に於ては、ボルト引張装置が軌
道に案内されて複数個のボルトを配列方向に自ずと移動
するようになる。

また本発明によるボルト引張方法に於ては、複数個のボ
ルト引張装置の使用によって複数個のボルトを各々所定
のボルト伸び目標値にまで同時に引張することができ、
これに伴い複数個のボルトの同時締付けが行われ得るよ
うになる。

［実施例］ 以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。

第１図は本発明によるボルト引張装置の一つの実施例を
示している。第１図に於て、Ｂａは引張すべきボルトを
、Ｂｂ、Ｂｃは引張すべきボルトＢａの両側に隣接して
存在するボルトを、ＮはボルトＢａ−Ｂｃの各々に螺合
するナツトを、Ｓ；よナツトＮの着座面を示している。

ボルト引張装置は第１図に於て符号１０にて総括的に示
されており、ボルト引張装置１０はブリッジ部材１２を
有している。ブリッジ部材１２はその両側端部にてスリ
ーブレグ部材１４を介して引張すべきポル）Ｂａの両側
にあるボルトＢｂ及びＢｃに取付けられたナットＮの上
面上に載置されるようになっている。これによりブリッ
ジ部材１２は引張すべきボルトＢａを跨ぐようにしてほ
ぼ水平に配置される。

ブリッジ部材１２の中央部にはこれを上下に貫通する貫
通孔１６が設けられており、貫通孔１６にはねし接続部
材１８が軸線方向に、即ち図にて上下方向に移動可能に
且つ交換可能に挿入されている。ねじ接続部材１８は、
これを軸線方向乙こ、即ち図にて上下方向に貫通する中
空孔２０を有する中空体として構成され、中空孔２０の
下端近傍部には引張すべきボルトＢａに螺合する雌ねじ
部２２が形成されている。ねじ接続部材１８はその上端
部にフランジ部２４を有しており、フランジ部２４とブ
リッジ部材１２との間には軸力付与手段として円環状の
油圧ジヤツキ装置２６が設けられている。

油圧ジヤツキ装置２６は、円環状のシリンダ部材２８と
、これに嵌合した円環状のピストン部材３０とを有し、
シール部材３２により液密性を保たれるシリンダ室３４
に油圧給排ポート３６より油圧を供給されることにより
、ピストン部材３０を図にて上方へ駆動するようになっ
ている。

尚、ブリッジ部材１２の両端部には吊下げ用のアイボル
ト１３が取付けられている。

ねじ接続部材１８の中空孔２０には伸び量検出装置３８
が配置されている。伸び量検出装置３８は固定の測定器
本体４０内に固定配置された磁気スケール４２を有して
おり、磁気スケール４２は可動子４４によってアダプタ
部ｔ第４６と係合している。アダプタ部材４６は、芯出
しのためにロンド部４８にてボルトＢａに設シナられた
中心孔Ｂｈに所定の嵌合いをもって嵌合し、ばね５０の
ばね力によりフランジ部５２をポル）Ｂａの上面に対し
押付けられ、所定の接触圧をもってボルトＢａに係合し
ている。

アダプタ部材４６は、ボルトＢａの軸線方向の伸びに応
してばね５０のばね力に抗して測定器本体４０に対し図
にて上方へ移動し、磁気スケール４２の可動子４４をそ
の伸び量に応じて上昇移動させるようになっており、磁
気スケール４２は可動子４４の移動量に応じてボルトＢ
ａの軸線方向の伸び量に関する電気信号を出力するよう
になっている。

油圧ジヤツキ装置２６のシリンダ室３４に対する油圧の
給排は油圧装置５４により行われるようになっている。

油圧装置５４は、電動機５６により回転駆動される油圧
ポンプ５８と、リリーフ弁６０と、圧力計６２と、圧力
スイνチ６４と、電磁切換弁６６と、排油弁６７とを含
み、ｔｉ切換弁６６の切換作動によりシリンダ室３４に
対する油圧の給排を制御するようになっている。

磁気スケール４２は、上述の如くポル１−Ｂａの伸び量
に関する電気信号を発生し、これを伸び量表示装置６８
と制御装置７０とに出力するようになっている。制御装
置７０は、ボルト伸び目標値設定手段７２と、ボルト伸
び量設定手段７２により設定されたボルト伸び目標値Ｅ
しと磁気スケール４２により検出されるポルｔ−Ｂａの
実際の伸び量Ｅｒとの比較を行う比較手段７４とを有し
ている。比較手段７４は、伸び量Ｅｒとボルト伸び目標
値Ｅｔとの比較を行い、この比較に基いて、電磁切換弁
６６の作動を制御するようになっている。この制御は、
具体的には、磁気スケール４２よりボルトＢａの伸び量
Ｅｒに関する信号を繰返し取込み、これとボルト伸び目
標値Ｅｔを示す基準信号との比較を行い、これら信号の
比較によって伸び量Ｅｒがボルト伸び目標値Ｅｔに達し
たと判断されたならば、シリンダ室３４に対する油圧の
供給を遮断すべく電磁切換弁６６の切換作動が行われる
。

次に第２図（ａ）〜Ｃｄ）を用いて本発明によるボルト
引張装置を用いたボルト引張作業手順及びそれに続くボ
ルト締付は作業の手ｊ碩を説明する。

先ず、第２図（ａｌに示されている如く、第１ステンプ
として、ボルトＢａにナツトＮを仮締めし、そしてその
両側にあるボルトＢｂ〜Ｂｃに既に取付けられているナ
ットＮ上にスリーブレグ部材１４を載置する。

次に第２図（ｂ）に示されている如く、第２ステツプと
して、アイボルト１３を利用してハンドリング装置によ
りボルト引張装置１０をボルトＢａの直上に移動させ、
ねじ接続部材１８を回転させることによってこれの雌ね
じ部２２とボルトＢａとを互いに６螺合させる。これに
よりねじ接続部材１８とボルトＢｃとが軸線方向に剛固
に連結される。

次に第２図（Ｃ）に示されている如く、第３ステツプと
して、シリンダ室３４に対して油圧の供給を行う油圧ホ
ースの接続及び伸び量検出装置３８の取付けを行い、そ
して油圧ジヤツキ装置２６のシリンダ室３４に油圧を供
給し、ねじ接続部材１８によってボルトＢａを軸線方向
に引張することを開始する。

これによりボルトＢａが軸線方向に伸び変形し、これが
所定値、即ちボルト伸び目標値にまで達したならば、制
御装置７２によって電磁切換弁６６か自動的に切換作動
し、これによってシリンダ室３４に油圧が封入され、こ
れの圧力保持が行われる。

次に第２図（ｄ）に示されている如く、第４ステ。

プとして、ナツトＢの締付けを行い、これの完了後に排
油弁６７によってシリンダ室３４の油圧を排出し、この
後に伸び量検出手段３８によりポル１−Ｂａの伸び量を
再度測定し、これが許容値以内にあることを確認して締
付は作業を終了する。

第３図及び第４図は本発明によるボルト引張装置の他の
一つの実施例を示している。この実施例は、ボルト配列
線が一直線状でない場合に於ける適用例であり、この実
施例に於ては、引張すべきボルトＢａの両側にある４つ
のポル）Ｂｂ、Ｂｃ、Ｂｄ、Ｂｅの各々のナラｌ−Ｎの
上面に着座してブリッジ部材１２の支持を行う屈折形レ
グ部材７６が用いられ、屈折形レグ部材７６は締結ナッ
ト７８によって外側のポル１−Ｂｄ、ＢｅのナツトＮに
固定されるようになっている。

第５図は本発明によるボルト引張装置によりボルト引張
を行う対象物の一例として発電用の薄気タービン車室の
一例を示している。

第５図に於て、符号Ｆはナツト着座面をなす水平なフラ
ンジ面を示しており、符号Ｈはこのフランジ面Ｆに設け
られたボルト孔を示している。このボルト孔Ｈは、内径
が８０〜１５０　ｍｍ程度の範囲内にで互いに異なった
ものが５〜６種類程度、分散配置されている。

第６図は本発明による移動式のボルト引張装置を第５図
に示されている如き蒸気タービン車室用ボルト引張装置
として適用した場合の全体構成を概略的に示している。

第６図に示された移動式ボルト引張装置は、引張すべき
複数個のボルトの配列方向に沿って、即ち蒸気タービン
車室のフランジ面Ｆの外郭線にほぼ沿って延在するハン
ドリング用軌道８０と、ハンドリング用軌道８０の延在
方向に沿って移動可能に設けられた複数個のボルト引張
装置ＩＯとを有し、図示の実施例に於ては、ボルト引張
装置１０は４偏設けら机、その各々にボルトの軸線方向
の伸び量を検出する伸びＮ検出装置３８が設けられてい
る。ボルト引張装置１０はシリンダ室３４に各々個別に
油圧装置５４より油圧ホース８２によって油圧を選択的
に与えられるようになっている。油圧装置５４の作動は
制御装置７０により制御され、制御装置７０は、信号１
８４によって伸び量検出装置３８によって検出されたボ
ルトの軸線方向の伸び量に関する信号を与えられ、これ
と予め定められたボルト伸び目標値との比較に基いて油
圧装置５４の作動を制御するようになっている。

この場合、引張すべきボルトの各々についてボルト番号
を制御装置７０に予め登録し、その各々について個別に
ボルト伸び目標値を設定することにより、複数個のボル
ト引張装置１０を同時に個別に作動させることができ、
これによって複数個のボルトを同時に各々個別の伸び目
標値にまで伸び変形させることができる。

第７図及び第８図は本発明による移動式ボルト引張装置
のハンドリング構造部を詳細に示している。尚、第７図
及び第８図Ｓこ於て第６図に対応する部分は第６図に付
した符号と同一の符号により示されている。軌道８０は
、フランジ状のレール継手部材８４により互いに接続さ
れた複数個のＴ形し−ル部材８６乙こよって分解組立可
能に構成され、蒸気ターヒン車室のフランジ面Ｆ上に仮
設された支柱８８シこよってフランジ面Ｆの上方にほぼ
水平に架設されている。Ｔ形し−ル部材８６及び支柱８
８は各々軽量化のためにジュラルミンの如き軽金属によ
り構成され、これの組立および分解が人力により簡便に
行われ得るように考慮されている。尚、支柱８８は可搬
重力２５０ｋｇ程度に耐えられる程度の溶接構造体とさ
れている。

軌道８０にはギヤートロ−リンブロック弐のホイスト９
０が複数個走行可能に設けられている。ホイスト９０は
各々吊下げワイヤ９２によってボルト引張装置１０を吊
下げ支持している。ホイスト９０は、走行車輪を例えば
ウレタン材により構成され、軌道８０の延在方向に沿っ
て、即ち蒸気タービン車室のボルト配列線に近似した軌
道線に沿って移動することにより、ボルト引張装置１０
を所定のボルト引張作業位置に移動させるようになって
いる。またホイスト９０はボルト引張装置１０に加えて
使用するボルトの搬送にも用いられる。

第６図乃至第８図に示された実施例に於ては、複数個の
ボルト引張装置１０が用いられ、この複数個のボルト引
張装置１０が同時に作動することにより、上述の如く、
複数個のボルトの引張が同時に行われ、これによりその
後のボルト締結も複数個同時に行われ得るようになり、
均一なボルト締付けが可能になる。

尚、ボルト引張装置の個数は特に４個に限られるもので
はなく、それ以下の複数個或いはそれ以上の複数個であ
ってもよい。

また、上述の実施例に於ては、伸び量検出手段として、
磁気スケールが用いられているが、本発明は、これに限
定されるものではなく、これは光学式のもの、超音波式
のもの等であってもよい。

〔発明の効果］ 上述の如き説明より明あかな３口（、本発明によるボル
ト引張装置乙こよれば、ボルトの伸び量がインプロセス
方式ニこて測定され、この伸び量と予め定めるｎたボル
ト伸び目標値との比較シこ基いて軸力付与手段によるボ
ルト引張が制御され、この制１ｌｆｆによりボルトの伸
び量か予め定められたボルト伸び目標値乙こ正しく設定
されるようになる。これＳこより締付は信頼性が向上す
る。

移動式のボルト引張装置に於ては、ボルト引張装置が軌
道Ｑこ案内されて複数個のボルトを配列方向に自ずと移
動するようになり、大損りなハンドリング作業を必要と
することなく、蒸気タービン車室の如き大型装置の複数
個のボルト引張が作業性よく行われるようになる。

また本発明によるボルト引張方法に於ては、複数個のボ
ルト引張装置の使用によって複数個のボルトを各々所定
のボルト伸び目標値にまで同時に引張することができ、
これに伴い複数個のボルトの同時締付けが行われ、均一
締付けが行われ得るようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明２こよるボルト引張装置の一つの実施例
を示す縦断面図、第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明による
ボルト引張装置を用いて行うボルト引張作業及びそれに
続くボルト締付は作業の具体的手順を示す作業説明図、
第３図は本発明によるボルト引張装置の他の一つの実施
例を示す正面図、第４図は第３図の平面図、第５図は本
発明によるボルト引張装置を用いてボルト引張を行う蒸
気タービン車室のフランジ部の平面図、第６図は本発明
による移動式ボルト引張装置の一実施例を示す概略構成
図、第７図は本発明による移動式ボルト引張装置のハン
ドリング構造部を示す平面図、第８図は第７図の正面図
である。 １０・・・ボルト引張装置 １２・・・ブリッジ部材 １８・・・ねじ接続部材 ２６・・・油圧ジヤツキ装置 ３８・・・伸び量検出装置 ４２・・・磁気スケール ５４・・・油圧装置 ７０・・・制御装置 ８０・・・ハンドリング用軸道 ９０・・・ホイスト

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、両端にてナットの着座面に直接或いは間接的に当接
   するブリッジ部材と、前記ブリッジ部材の中間部に設け
   られた貫通孔にその軸線方向に移動可能に挿入されボル
   トと螺合する雌ねじ部を有するねじ接続部材と、前記ね
   じ接続部材に軸力を与える軸力付与手段と、前記ボルト
   の軸線方向の伸び量を検出する伸び量検出手段と、前記
   伸び量検出手段により検出された伸び量と予め定められ
   たボルト伸び目標値との比較に基いて前記軸力付与手段
   の作動を制御する制御手段と有することをボルト引張装
   置。 ２、請求項１記載のボルト引張装置が引張すべき複数個
   のボルトの配列方向に沿って延在する軌道に移動可能に
   設けられていることを特徴とする移動式ボルト引張装置
   。 ３、請求項１または２記載のボルト引張装置よりなる蒸
   気タービン車室用ボルト引張装置。 ４、請求項１乃至３記載のボルト引張装置を複数個用い
   、引張すべき複数個のボルトの各々についてボルト番号
   を登録すると共にその各々についてボルト伸び目標値を
   設定し、複数個のボルト引張装置を作動させて複数個の
   ボルトの引張を行うことを特徴とするボルト引張方法。