XXII Sympozjon PKM Jurata, 19-23 wrzesień 2005 ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH Józef Salwiński, Marcin Potoczny Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn http://adam.imir.agh.edu.pl

Uzasadnienie zastosowania Józef Salwiński, Marcin Potoczny Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH Uzasadnienie zastosowania Prezentowane urządzenie napinające powstało w wyniku konieczności kontroli połączeń śrubowych Agregatu Ciągłego Odlewania Stali w Hucie im. T. Sendzimira w Krakowie. Ograniczenia zastosowania dostępnych urządzeń napinających: Zbyt mała przestrzeń wokół śrub Stosunkowo wysoka cena Ograniczenia te zrodziły potrzebę opracowania nowej konstrukcji HYDRAULICZNEGO NAPINACZA POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

Napięcie wstępne w śrubach złącznych uzyskuje się najczęsciej Józef Salwiński, Marcin Potoczny Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH Napięcie wstępne w śrubach złącznych uzyskuje się najczęsciej za pomocą klucza dynamometrycznego (dla zwykłych zastosowań). wykorzystując napinacz hydrauliczny (dla złącz odpowiedzialnych)

Napięcie wstępne w śrubach złącznych uzyskuje się najczęsciej Józef Salwiński, Marcin Potoczny Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH Napięcie wstępne w śrubach złącznych uzyskuje się najczęsciej za pomocą klucza dynamometrycznego (dla zwykłych zastosowań). wykorzystując napinacz hydrauliczny (dla złącz odpowiedzialnych)

Napinacz hydrauliczny Józef Salwiński, Marcin Potoczny Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH Podstawowymi urządzeniami służącymi hydraulicznemu napinaniu śrub są - napinacze hydrauliczne śrub - nakrętki hydrauliczne Napinacz hydrauliczny Urządzenie mocowane do końca napinanej śruby, składające się ze specjalnego tłoka i cylindra, do którego doprowadzona jest ciecz hydrauliczna o odpowiednim ciśnieniu. Rozciągnięcie śruby jest proporcjonalne do wartości doprowadzonego ciśnienia.

5 – nakrętka napinanej śruby 7 – przewody hydrauliczne Józef Salwiński, Marcin Potoczny Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH 1 – nakrętka napinacza 2 – tłok 3 – cylinder 4 – tuleja z otworem 5 – nakrętka napinanej śruby 6 – pokrętło 7 – przewody hydrauliczne 8 – uszczelnienie 9 – nawiercony pierścień

5 – nakrętka napinanej śruby 7 – przewody hydrauliczne Józef Salwiński, Marcin Potoczny Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH 1 – nakrętka napinacza 2 – tłok 3 – cylinder 4 – tuleja z otworem 5 – nakrętka napinanej śruby 6 – pokrętło 7 – przewody hydrauliczne 8 – uszczelnienie 9 – nawiercony pierścień

5 – nakrętka napinanej śruby 7 – przewody hydrauliczne Józef Salwiński, Marcin Potoczny Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH 1 – nakrętka napinacza 2 – tłok 3 – cylinder 4 – tuleja z otworem 5 – nakrętka napinanej śruby 6 – pokrętło 7 – przewody hydrauliczne 8 – uszczelnienie 9 – nawiercony pierścień

Rozwiązania konstrukcyjne napinaczy hydraulicznych Józef Salwiński, Marcin Potoczny Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH Rozwiązania konstrukcyjne napinaczy hydraulicznych

Józef Salwiński, Marcin Potoczny Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

Józef Salwiński, Marcin Potoczny Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

Józef Salwiński, Marcin Potoczny Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

Józef Salwiński, Marcin Potoczny Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH Nakrętka hydrauliczna (napinacz permanentny) służy do wywołania i utrzymania odpowiedniego napięcia w pojedynczej śrubie złącza. Pozostaje na napinanej śrubie przez cały okres użytkowania złącza. Nakrętka z kołnierzem dolnym Nakrętka z kołnierzem górnym

1 2 3 4 Zasada działania nakrętki hydraulicznej Józef Salwiński, Marcin Potoczny Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH Zasada działania nakrętki hydraulicznej 1 2 3 4

Nakrętka hydrauliczna - budowa Józef Salwiński, Marcin Potoczny Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH Nakrętka hydrauliczna - budowa Nakrętka z kołnierzem dolnym

Nowe rozwiązanie napinacza hydraulicznego Józef Salwiński, Marcin Potoczny Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH Nowe rozwiązanie napinacza hydraulicznego Budowa hydraulicznych urządzeń napinających, złożonych z napinacza, pompy olejowej i łączących je elastycznych przewodów generuje szereg zagrożeń i niedogodności: . akumulacja energii oleju w przewodach przeszkadzająca rozległość układu ograniczona mobilność

Wprowadzone innowacje ręczna pompa hydrauliczna (prasa śrubowa) Józef Salwiński, Marcin Potoczny Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH Opracowane w Akademii Górniczo-Hutniczej rozwiązanie napinacza hydraulicznego znacząco ogranicza, a nawet eliminuje omówione zagrożenia i trudności związane z konstrukcją obecnie dostępnych na rynku hydraulicznych napinaczy Wprowadzone innowacje ręczna pompa hydrauliczna (prasa śrubowa) wyeliminowanie przewodów łączących zastosowanie smaru plastycznego zastosowanie, rzadko dotąd stosowanego, cięgna pośredniego

Józef Salwiński, Marcin Potoczny Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH 1-korpus napinacza, 2-tłok napinacza, 3-cięgno, 4-wkrętka oporowa, 5-pierścień dokręcający, 6-nakrętka śruby napinanej, 7-nakrętka napinająca, 8-śruba napinana, 9-tłok (nurnik) pompy, 10-korpus pompy, 11-pokrętło pompy, 12-manometr, 13-elementy łączone, 14-korek zaślepiający, 15-dźwigienka, 16-uszczelnienie gumowe, 17-uszczelnienie aluminiowe.

Józef Salwiński, Marcin Potoczny Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

Zalety opracowanego rozwiązania napinacza hydraulicznego Józef Salwiński, Marcin Potoczny Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH Zalety opracowanego rozwiązania napinacza hydraulicznego zwiększone bezpieczeństwo użytkowania napinacza eliminacja niewygodnej architektury przewodów prostota wykonania zwartość konstrukcji mobilność układu dodatkowym udogodnieniem jest ograniczenie długości śruby

Józef Salwiński, Marcin Potoczny Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH Podsumowanie Nowe rozwiązanie zespołu napinającego, opracowane w Akademii Górniczo-Hutniczej pozwoliło: zniwelować niebezpieczeństwa związane z wysokimi ciśnieniami czynnika roboczego poszerzyć zakres stosowalności napinaczy.

Józef Salwiński, Marcin Potoczny Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH Aplikacja nowego rozwiązania Nowe rozwiązanie zespołu napinającego z powodzeniem wykorzystano do kontroli napięć w śrubach łożyska wieńcowego Agregatu COS Opracowane rozwiązanie napinacza hydraulicznego jest przedmiotem zgłoszenia patentowego nr P – 368 923

Dziękuję za uwagę Józef Salwiński, Marcin Potoczny Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH Dziękuję za uwagę