Slide 1

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

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

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)

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)

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.

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

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

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

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

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

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
11

16

9

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

10

12

17

7
2

1

16

4
3
8
5
14

6

13

15

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

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

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


Slide 2

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

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

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)

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)

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.

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

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

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

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

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

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
11

16

9

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

10

12

17

7
2

1

16

4
3
8
5
14

6

13

15

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

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

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


Slide 3

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

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

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)

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)

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.

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

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

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

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

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

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
11

16

9

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

10

12

17

7
2

1

16

4
3
8
5
14

6

13

15

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

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

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


Slide 4

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

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

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)

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)

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.

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

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

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

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

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

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
11

16

9

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

10

12

17

7
2

1

16

4
3
8
5
14

6

13

15

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

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

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


Slide 5

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

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

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)

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)

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.

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

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

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

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

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

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
11

16

9

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

10

12

17

7
2

1

16

4
3
8
5
14

6

13

15

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

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

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


Slide 6

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

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

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)

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)

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.

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

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

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

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

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

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
11

16

9

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

10

12

17

7
2

1

16

4
3
8
5
14

6

13

15

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

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

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


Slide 7

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

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

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)

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)

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.

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

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

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

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

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

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
11

16

9

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

10

12

17

7
2

1

16

4
3
8
5
14

6

13

15

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

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

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


Slide 8

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

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

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)

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)

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.

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

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

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

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

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

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
11

16

9

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

10

12

17

7
2

1

16

4
3
8
5
14

6

13

15

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

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

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


Slide 9

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

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

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)

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)

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.

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

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

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

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

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

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
11

16

9

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

10

12

17

7
2

1

16

4
3
8
5
14

6

13

15

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

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

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


Slide 10

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

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

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)

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)

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.

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

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

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

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

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

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
11

16

9

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

10

12

17

7
2

1

16

4
3
8
5
14

6

13

15

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

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

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


Slide 11

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

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

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)

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)

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.

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

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

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

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

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

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
11

16

9

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

10

12

17

7
2

1

16

4
3
8
5
14

6

13

15

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

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

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


Slide 12

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

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

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)

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)

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.

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

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

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

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

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

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
11

16

9

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

10

12

17

7
2

1

16

4
3
8
5
14

6

13

15

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

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

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


Slide 13

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

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

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)

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)

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.

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

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

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

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

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

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
11

16

9

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

10

12

17

7
2

1

16

4
3
8
5
14

6

13

15

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

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

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


Slide 14

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

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

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)

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)

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.

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

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

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

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

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

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
11

16

9

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

10

12

17

7
2

1

16

4
3
8
5
14

6

13

15

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

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

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


Slide 15

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

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

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)

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)

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.

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

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

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

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

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

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
11

16

9

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

10

12

17

7
2

1

16

4
3
8
5
14

6

13

15

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

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

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


Slide 16

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

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

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)

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)

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.

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

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

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

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

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

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
11

16

9

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

10

12

17

7
2

1

16

4
3
8
5
14

6

13

15

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

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

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


Slide 17

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

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

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)

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)

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.

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

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

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

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

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

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
11

16

9

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

10

12

17

7
2

1

16

4
3
8
5
14

6

13

15

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

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

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


Slide 18

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

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

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)

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)

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.

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

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

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

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

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

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
11

16

9

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

10

12

17

7
2

1

16

4
3
8
5
14

6

13

15

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

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

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


Slide 19

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

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

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)

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)

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.

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

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

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

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

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

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
11

16

9

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

10

12

17

7
2

1

16

4
3
8
5
14

6

13

15

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

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

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


Slide 20

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

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

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)

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)

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.

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

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

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

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

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

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
11

16

9

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

10

12

17

7
2

1

16

4
3
8
5
14

6

13

15

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

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

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


Slide 21

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

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

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)

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)

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.

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

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

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

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

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

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
11

16

9

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

10

12

17

7
2

1

16

4
3
8
5
14

6

13

15

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

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

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


Slide 22

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

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

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)

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)

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.

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

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

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

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

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

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
11

16

9

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

10

12

17

7
2

1

16

4
3
8
5
14

6

13

15

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

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

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


Slide 23

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

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

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)

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)

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.

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

Józef Salwiński, Marcin Potoczny
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Zakład Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn

1 – nakrętka napinacza
2 – tłok
3 – cylinder

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

4 – tuleja z otworem
5 – nakrętka napinanej śruby
6 – pokrętło

7 – przewody hydrauliczne
8 – uszczelnienie
9 – nawiercony pierścień

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

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

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

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

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
11

16

9

ZASTOSOWANIE NOWEGO, BEZPIECZNIEJSZEGO ROZWIĄZANIA
HYDRAULICZNEGO NAPINACZA DO POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

10

12

17

7
2

1

16

4
3
8
5
14

6

13

15

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

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

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