起重機械高強度螺栓連接副及其檢驗

周敬

摘 ? ?要：本文首先分析了高強度螺栓的預緊力，接下來詳細闡述了高強度螺栓連接副的安裝檢驗，最后對起重機械高強度螺栓連接副的應用做具體論述，希望給行業(yè)內(nèi)人士以借鑒和啟發(fā)。

關鍵詞：起重機械設備;高強度螺栓;連接副;檢驗

1 ?引言

高強度螺栓是一種由高強度制造而成的螺栓，一般被應用在超高壓、鋼軌、橋梁的連接中，是起重機機械運作的重要零部件。在現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展下，起重機機械設備在工業(yè)領域中得到了更為廣泛的應用，具體表現(xiàn)為起重、運輸、裝卸、設備安裝等方面。高強度螺栓是起重機機械設備運作的重要領構件，對起重機機械設備的應用成效有著十分重要的影響。但是從實際應用情況來看，由于高強度螺栓的安裝不規(guī)范，導致起重機機械設備應用受到限制。

2 ?高強度螺栓的預緊力

螺栓中的螺紋在裝配時均須擰緊，這時螺紋連接受到預緊力的作用。對于重要的螺紋連接，應控制其預緊力，因為預緊力的大小對螺紋連接的可靠性、強度和密封性均有很大影響。螺紋連接的擰緊力矩T等于克服螺紋副相對轉動的阻力矩T1和螺母支撐面上的摩擦阻力矩T2之和，其中承受軸向工作載荷的軸向力由螺紋連接的要求決定，為了充分發(fā)揮螺栓的工作能力和保證預緊可靠，螺栓的預緊應力一般可達材料屈服極限的50%～70%。通常在起重機械安裝過程中，螺紋連接擰緊的程度是靠安裝者的經(jīng)驗決定，這在實際檢驗中是無法控制的。為了能保證質量，重要部位的螺紋連接應按計算值控制擰緊力矩，可利用測力矩扳手或定力矩扳手獲得所要求的擰緊力矩。通常，大型起重機械中使用的高強度螺栓有成百上千套，而且對其連接強度要求相當高，在實際安裝過程中建議控制螺栓在擰緊前后發(fā)生的伸長變形量來達到更精確的預緊力控制。

3 ?高強度螺栓連接副的安裝檢驗

摩擦型高強度螺栓連接副由2個墊圈、1個螺母和1個螺栓組成。在安裝高強度螺栓時，應保證其具有較高的擰緊力矩。通過計算，同一批次高強度連接螺栓的扭矩系數(shù)均值應為0.110～0.150，且扭矩系數(shù)標準的偏差應不大于0.010。據(jù)此，分別從如下方面淺析起重機械高強度螺栓連接副的安裝。（1）在實際應用中，扭矩系數(shù)受高強度螺栓連接摩擦面的影響較大，因此連接件的接觸面應保持清潔和干燥狀態(tài)，以降低連接件接觸面的孔隙，研究發(fā)現(xiàn)，用在鋼結構中的高強度大六角螺栓連接副采取螺栓表面法蘭及墊圈和螺母表面磷化工藝，便可將連接副扭矩系數(shù)控制在理想狀態(tài)。另外，在高強度螺栓連接副中，當墊圈、螺母或螺栓受損、生銹或表面潤滑油干燥時，都可能增加其扭矩系數(shù)。鑒于此，應按規(guī)定從制造到檢驗的全過程對高強度螺栓進行控制，從而保證高強度螺栓的安裝質量達標。（2）在拼裝起重機梁時，先用定位銷將其位置固定。在安裝高強度螺栓之前，應按規(guī)定調(diào)整結構構件的中心位置，并從施工方便的角度確定其穿入方向。在組裝高強度螺栓連接副時，帶圓臺面的螺母一側應與有倒角的墊圈一側一致。在安裝高強度螺栓時，注意下列事項：一是螺栓不得強行穿入，而針對無法自由穿入的情況，應先用鉸刀修整穿孔至其最大直徑比螺栓直徑的1.2倍小，同時在鉸孔前，擰緊孔周的螺栓及用板迭密貼，以防鐵屑掉落進迭縫中;二是不得氣割擴孔;三是不得將作業(yè)安排在雨中施工，并保持摩擦面的干燥狀態(tài);四是允許將少量潤滑脂涂在螺母的螺紋處及支撐面上，但不得涂抹機油，以免機油流進鋼板拼接面而影響螺栓的安裝質量。

4 ?起重機械高強度螺栓連接副的應用

起重機機械金屬結構一般采用連接的方式來將基本件拼裝成整機，在這一系列連接過程中，可以選擇鉚接、焊接、螺栓連接三種方式。螺栓連接和鉚接和焊接相比具有連接可靠、傳力均勻的特點，在起重機機械領域有著十分廣泛的應用前景。文章所研究的螺栓是比同一規(guī)格鉚接更高的疲勞強度和靜強度，在整個起重機機械應用中有著十分廣泛的前景，在具體應用操作的時候需要應用扭矩扳手進行緊固處理，并采取有效措施校正扳手的扭矩數(shù)值。第一，高強度螺栓只能應用扭矩扳手來進行加固處理，從而使其能夠達到預緊力的達標，在擰緊高強度螺栓的時候，需要將扭矩施加在螺母上。高強度螺栓在安裝使用的時候需要按照之前的規(guī)定來進行矯正，將扭矩的誤差控制在5%范圍內(nèi)。第二，在具體施工操作的過程中需要按照圖紙的標記規(guī)格來將螺栓插入到螺栓孔中，在具體插入的時候需要確保墊片和螺母安裝位置、方向的正確。在高強度螺栓被固定之后需要應用普通扳手和氣動扳手來進行擰緊處理，在操作的過程中需要將最開始的扭矩數(shù)值控制為終擰數(shù)值的50%–70%。另外，高強度螺栓在剛開始擰的時候需要進行加固處理，在具體操作的時候還需要將扭矩施加到固定的螺母上，在初擰和終擰操作的時候要使用到不同的緊固工具，從而避免出現(xiàn)因為接觸面摩擦而對承載力帶來的不同影響。第三，在終擰結束的一天時間范圍內(nèi)，需要應用松扣回扣的方式來檢查扭矩，具體操作如下所示：首先回擰螺母30度到50度，之后在將其擰回到之前的位置之后測量扭矩大小，將扭矩大小控制在和實際扭矩大小的10%左右。

5 ?結語

綜上所述，從實際操作情況來看，起重機機械設備高強度螺栓連接副的安裝和檢驗在某種程度上決定了起重機機械設備能否安全運行。為此，在起重機機械設備應用的過程中需要相關人員能夠嚴格按照指定的標準和規(guī)定來檢測起重機機械高強度螺栓，規(guī)范高強度螺栓的具體使用，旨在能夠為我國工業(yè)事業(yè)發(fā)展建設提供重要支持。

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