螺纹联接紧固常识Word文档格式.docx
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+H+nh+C
式中：
&
――联接件约束厚度mmH――螺母的厚度mm
h垫片的厚度mmn垫片的个数
C螺杆的余长5~10mm
联接螺钉的长度可按下列公式计算：
+0.9H+nh
联接件约束厚度mmH螺孔内螺纹深度mm
四、螺纹联接紧固的重要性
工业生产中，螺纹联接质量的重要性已引起广泛的重视。
螺纹联接的质量是保证设备质量及设备正常运转的基础。
绝大多数螺纹在联接时都要预紧，目的在于增强联接的刚性、紧密性、防松及防滑。
预紧力的适当控制又是确保螺纹联接质量的关键。
因为螺纹联接的预紧力将对螺纹的总载荷、联接的临界载荷、抵抗横向载荷的能力和接合面密封能力等产生影响。
过大或过小的预紧力均是有害的，所以预紧力的大小、准确度都十分重要。
往往在发生设备零部件松动和螺栓断裂故障时，大多数是螺栓紧固预紧力做的不当而引起，所以螺栓在安装时所施加的预紧力相当重要。
但是预紧力的大小、效果、施工工艺、施工工具、施工人员都是决定螺栓预紧力的关键。
五、普通螺栓紧固的工具及使用：
紧固工具一般分为通用工具，特殊工具。
通用工具有活动扳手、叉口扳手（开口扳手、呆扳手）梅花扳手、套筒扳手、内六角扳手（米制、英制）。
活动扳手的型号根据其扳手的全长来分，并以英制来标称如：
6〃、8〃、10〃、12〃等。
叉口、梅花、套筒、六角扳手都是以两相对平行边的垂直距离标定型号如：
6mm、8mm、10mm、12mm等。
1、扳手的型号选择可根据现场螺栓大小和类型来选择。
下表可供参考:
110
M76
60
115
M80
65:
120
M85
70
130
M90
70（75）
135
M95
\
145
M100
85
150
M105
155
M110
165
M115
170
M120
180
M125
185
M130
200
M140
210
M150
2、活动扳手的开口度可以调整，其适用范围较广，可以满足螺栓、螺钉、螺母外六方尺寸发生变化非标准尺寸时。
但是其受力和设计的原理限制，在使用中容易对螺栓、螺钉、螺帽外六方造成损伤，不便紧固和拆卸，所以活动扳手不能用在对螺栓进行最后的紧固和最初拆卸上。
使用时注意1、不得锤击扳手手柄部来施加紧固力，2、不得使用过长的加力杆紧固，这样都会造成扳手损坏。
活动扳手的使用时应注意扳手开口方向和受力方向如下图所示：
°
」正眺（"
不正确
活动扳手规格
长度
公制/mm
100
250
300
375
450
600
英制
/inch
4
6
8
10
12
15
18
24
开口最大宽度/mm
14
19
30
36
46
55
65
3、叉口、梅花扳手可分为一般扳手和打击扳手；
扳手的选择根
据需要紧固和拆卸螺栓的外六方尺寸来选择相应大小的扳手，还要根
据施工周边环境的影响来选择使用什么样的扳手。
在空间宽大，扳手可以随意转动无任何阻碍的情况下可选用梅花扳手。
如空间狭小，梅
花扳手无法套入螺栓帽头时可采用叉口扳手施工。
根据其设计的原理叉口和梅花扳手能和螺栓、螺帽的外六方较好配合接触，所以可使用一定的冲击力来对螺栓进行紧固和拆卸。
不过冲击力一定要有所控制不可过猛，否则会将螺栓拉断或损坏扳手，造成螺栓或者扳手的损坏。
4、套筒扳手可分为普通套筒扳手和重型套筒扳手。
套筒扳手一般用在螺栓深埋在设备中，周边环境狭小，其他种类扳手无法施工时。
套筒扳手还可以根据实际施工情况配以加长杆、棘轮手柄和测扭力手柄一起使用，套筒扳手在现场是一个很方便的紧固拆卸工具。
5、内六角扳手在使用过程中一定要注意：
1、在紧固和拆卸时扳手一定要完全插入内六方孔内，扳手插入部分要和螺栓保证在一条直线上不可倾斜过大，以免用力时损坏内六方形状和尺寸，造成无法施工。
2、在紧固和拆卸时内六角扳手可配以一定的加长杆施工，不可
用手锤或其他物品敲击扳手。
因其扳手材质的原因在受冲击力过大时扳手易折断，发生施工安全隐患。
六、螺纹联接的装配要点、技术要求、紧固工艺
1、螺纹联接的装配要点：
（1）在装配前要清洗螺钉、螺母，同时要清洗螺孔内的脏物。
（2）螺杆无弯曲变形，螺钉头部、螺母底面应于联接件接触良好。
（3）联接件要有一定的夹紧力，均匀受压，联接紧固。
（4）成组螺钉、螺母紧固时，按一定顺序逐次（一般两三次）拧紧螺母。
（5）联接件在工作中有震动或冲击时，为了防止螺钉或螺母松动，必须有可靠的放松装置。
2、螺纹联接装配的技术要求：
（1）保证一定的拧紧力矩。
为了达到螺纹联接紧固和可靠的目的，要求螺纹牙齿间有一定的摩擦力矩，所以螺纹联接装配时应有相应的测力装置，是螺纹牙齿之间产生足够的预紧力。
（2）有可靠的防松装置。
螺纹联接一般都具有自锁性，在静载荷下一般不会松脱。
但在震动、冲击和交变载荷下，会使螺纹牙齿之间压力突然减小，以致摩擦力矩减小，使螺纹联接松动。
因此，螺纹联接应有可靠的纺松装置，以防止摩擦力矩减小和螺母回转。
（3）保证螺纹联接的配合精度。
螺纹配合精度由螺纹公差和旋合长度两因素决定，分为精密、中等、粗糙三种。
3、紧固双头螺柱的方法：
（1）用两个螺母拧紧法：
将两个双头螺母相互锁紧在双头螺柱
上，然后在扳动上面的一个螺母，把双头螺柱拧入螺孔中
（2）用长螺母拧入法：
用止动螺钉阻止长螺母与双头螺柱之间
的相对转动，然后扳动长螺母，旋紧双头螺柱
4、螺纹联接拧紧工艺顺序
螺纹联接时紧固力和紧固顺序相当重要，如紧固力与紧固顺序配合不当，表面看起来螺纹其实都以紧固完成，实质上螺纹在经过震动、冲击和交变运动后，很快就会松动。
所以在成组螺钉、螺母紧固时，一定按正确的紧固顺序逐次（一般两三次）拧紧螺母。
一般第一次紧固力为25%，第二次紧固力为50%，第三次紧固力为100%。
下图为各种联接件的紧固顺序：
（1）长条形零件：
从中间开始向两边紧固，防止零件变形
（2）对称零件：
从对角开始紧固，如方形、圆形件
（3）多孔零件的紧固:
5、法兰的紧固:
在厂内的液压管道对接上使用了大量的法兰联接。
最为常见和使用较多的法兰联接
对开式
尺寸
inch
类型
尺寸参数
Weight
kg.
最大工作压
力kg/cm
A
B
C
E
G
H
I
M
1
重型
48.40
38.90
57.17
13.89
33
9
12.60
M12
0.28
420
整体式
inch
Weightkg.
D
F
11/4
轻型5
1.60
43.70
58.72-
7930
.18
72.60
16
7.501
2.60
M10
0.32
276
管法兰的正确选用需要考虑的因素包括联接管道管径、压力、温度、介质、材料（包括管法兰本体、密封垫、螺栓和螺母）、腐蚀裕度以及震动等诸多方面的因素。
法兰一般应成对使用，用于联接的法兰除公称直径和压力必须一致外，法兰的标准一般也应该一致（最起码的要求是体系一致）。
高压法兰的联接螺栓一般选择10.9级高强度螺栓，螺栓的长度不可过长或过断以免影响紧固效果。
紧固法兰后发现被联接的管道是松的，而法兰却是牢固的，且与联接件表面之间没有一定缝隙这样的
紧固是个假象，那只是将法兰与联接件紧固相连。
但实际需要被紧固
整体式法兰在紧固时遵循对角螺栓紧固的循序。
对开式法兰是由
2个半边法兰组成，紧固时不可先将一边的法兰紧固到位，而是两边的法兰交替紧固。
在紧固时还应注意用力的均匀，以免挤伤里面的密封件，避免介质泄露。
七、有预紧力矩要求螺纹联接的装配方法
1、定扭矩法：
用扭力扳手或扭矩扳手控制，方法简单，但是误差较大，扭矩扳手在使用前和使用过程中应注意校核。
2、扭角法：
将螺母拧紧至消除间隙后，再将螺母拧转一定的角度来控制预紧力，不需要专业工具，操作简单，但误差较大。
3、扭断螺母法：
将螺母上切一定深度的环形槽，扳手套在环行
槽上部，以由环行槽处扭断螺母来控制预紧力，误差教小，操作方便。
但螺母本身的制造和修理重装时不方便
4、液力拉伸法：
用液力拉伸器使螺栓达到需要的伸长量以控制预紧力，螺栓不受附加力矩，误差较小。
5、加热法：
用加热法（一般小于400°
C）使螺栓伸长，然后采用一定厚度的垫片或热紧法来控制螺栓的伸长量，借以控制预紧力，误差较小。
八、螺纹联接控制预紧力常用的工具及使用方法
螺纹联接预紧的工具有手动扭力扳手，电动扭力扳手，气动扭力扳手、液压扭力扳手、液压拉力扳手。
以下介绍几种常用的力矩扳手。
1、手动扭力扳手：
各种高强度螺栓在施工中以手动紧固时，都要使用有示明扭
矩值的扳手施拧，使达到高强度螺栓连接副规定的扭矩和剪力值。
般常用的手动扭矩扳手有指针式、音响式和扭剪型二种
如下图所示
.■-
•■■團
a）指针式；
b）音响式；
c）扭剪型
图6-13手动扳手
1—扳手；
2—千分表；
3—主刻度；
4—副刻度
（a）指针式扭矩扳手
在头部设一个指示盘配合套筒头紧固六角螺栓，当给扭矩扳手预加扭矩施拧时，指示盘即示出扭矩值。
（b）音响式扭矩扳手
这是一种附加棘轮机构预调式的手动扭矩扳手，配合套筒可紧固各种直径的螺栓。
音响扭矩扳手在手柄的根部带有力矩调整的主、副两个刻度，施拧前，可按需要调整预定的扭矩值。
当施拧到预调的扭矩值时，便有明显的音响和手上的触感。
这种扳手操作简单、效率高，适用于大规模的组装作业和检测螺栓紧固的扭矩值。
（c）扭剪型手动扳手
这是一种紧固扭剪型高强度螺栓使用的手动力矩扳手。
配合扳手紧固螺栓的套筒，设有内套筒弹簧、内套筒和外套筒。
这种扳手靠螺栓尾部的卡头得到紧固反力，使紧固的螺栓不会同时转动。
内套筒可根据所紧固的扭剪型高强度螺栓直径而更换相适应的规格。
紧固完毕后，扭剪型高强度螺栓卡头在颈部被剪断，所施加的扭矩可以视为合格。
2、转角法：
转角法就是利用螺母旋转角度以控制螺杆弹性伸长量来控制螺栓轴向力的紧固方法。
试验结果表明，螺栓在初拧以后，螺母的旋转角度与螺栓轴向力成对应关系，当螺栓受拉处于弹性范围内，两者呈线性关系，因此根据这一线性关系，在确定了螺栓的施工预拉力（一般为1.1倍设计预拉力）后，就很容易得到螺母的旋转角度，施工操作人员按照此旋转角度紧固施工，就可以满足设计上对螺栓预拉力的要求。
转角法施工分初拧和终拧两步进行（必要时需增加复拧），初拧的要求比扭矩法施工要严，因为起初连接板间隙的影响，螺母的转角大都消耗于板缝，转角与螺栓轴力关系不稳定。
初拧的目的是为消除板缝影响，使终拧具有一致的基础。
，初拧应该使连接板缝密贴为准。
终拧是在初拧的基础上，再将螺母拧转一定的角度，使螺栓轴向力达到施工预拉力。
下图为转角法施工示意。
图a图b
转角法施工步骤为：
从栓群中心顺序向外拧紧螺栓（初拧），然后用小锤逐个检查，防止螺栓漏拧，对螺栓逐个进行划线，再用专用扳手使螺母再旋转一个额定角度（图b）,螺栓群终拧紧固的顺序与初拧相同。
终拧后逐个检查螺母旋转角度是否符合要求。
最后对终
拧完成的螺栓做好标记，以备检查。
3、气动扳手：
气动扳手（又名气扳机、风扳机、气动扳手，汽车保修业俗称风炮）是一种装拆螺栓螺母的高效工具，重量轻，耗气小，扭矩大。
被
广泛用于石油化工、交通运输、建筑安装、电力、铁路、桥梁、矿山、冶金、船舶、汽车，机械制造与维修等各种行业。
气动扳手利用压缩空气作为驱动来源，将空气压缩能转变为旋转的机械能，产生一定的冲击力。
并利用所产生的冲击力，对螺栓施加预紧力，使螺栓起到紧固和防松的作用。
对于气动扳手型号的选用取决于螺纹联接需要多大的预紧力，气动扳手都一定范围输出空载转速、力矩、气管接入口尺寸等铭牌。
在使用气动扳手前应对连接气管中注入一定量的润滑油，来保证
气动扳手的正常使用性能和寿命。
然后用气管将气动扳手与动力气源连接，配装好所需大小的套筒，确认气动扳手的旋向后可进行施工。
当紧固螺栓时发出清脆的铛裆声，气动扳手不在旋转时螺栓的紧固过程也就完成。
4、液压扭力扳手：
液压扭力扳手是由驱动工作头、液压泵以及高压油管组成的。
通过高压油管，液压泵将动力传输到工作头，驱动工作头旋转实现螺母的拧紧或松开。
在其额定输出扭力范围内，用户可以通过调节液压泵的压力实现输出扭力的连续调节，并保证精度达到±
3%以内。
液压扭力扳手大大降低了工人的劳动强度，同时也保证了对螺栓预紧力的施
工精度
1）液压扭力扳手的使用：
就我们用的扳手为例；
（1）根据紧固螺栓的大小选择好扳手工作头的型号
（2）液压泵工作压力的设定：
例如要设定282bar工作压力。
将液压泵接上电源，等待泵的控制程序启动。
用手点击控制盘上的MENU键选择程序画面，直到进入HIPRESS画面时，再通过点击控制盘上的上、下按键来调整所需压力值。
压力调整完毕后点击MENU键进入AUOT
MODE程序画面，再拔掉泵的电源插头让泵断电，控制盘上无任何显示（这样做是为了让刚才调整压力值被泵的程序所记录）。
（3）用高压管线将油泵与工作头连接起来，这时要注意油管接
头是否安装到位，没安装好时严禁启动油泵打压
（4）用控制器启动液压泵（按圆形按扭），空载测试扳手动作是
否正常（按住三角键不松开）。
a如果压力建立起来了而扳手并不旋转，这时将泵停下，检查高压软管连接是否松动。
b、泵的换向阀不
能自动换向，扳手油缸不能自动回位，这时可看看显示的实际压力是否达到设定工作压力，如果没有达到工作压力需要调节泵上安全阀的卸荷压力，直到扳手自动完成一个工作循环为止。
（5）螺栓的紧固：
先将需紧固的螺栓手动拧紧，才能将扳手安放在螺栓上进行紧固工作。
在紧固时要注意扳手的旋向和反作用力点的选择。
施工必须同时2人或2人以上相互配合，1人操作扳手，1人校正扳手工作头位置，保证好人员之间的联系，应由持扳手人发出指令控制操作。
2）液压力矩扳手-安全注意事项：
在用液压扭力扳手施工前要先熟读操作规程，配戴防护眼镜，配戴防护手套，小心站位预防高压连接处漏油，留意扳手的反作用点，打压后矫正扳手位置要小心。
切勿使用破损管线，切勿超过最大工作压力，切勿轻意碰撞设备或擅自作任何修改。
5、液压拉力扳手：
螺栓拉伸方式是利用液压油缸直接对螺栓端头施加外力，将螺栓拉伸到所需长度，然后用手轻轻将螺母拧紧，使施加的载荷得以保留。
由于不受螺栓润滑效果和螺纹摩擦大小的影响，拉伸方式可以得到更为精确的螺栓载荷。
下图为螺栓的拉伸原理：
红色箭头表示螺栓手拉力的方向
兰色箭头表示区域为螺栓拉伸量
螺栓拉伸器主要由油缸、拉杆和支撑套（旋转内套、传动机构、油嘴接头）三部分组成。
油缸位于螺栓中轴线的位置，用于对螺栓进行轴向拉伸，实现螺栓需要的拉伸量。
而正是螺栓的这种延长量或拉伸量产生了螺栓紧固所需的夹紧力。
螺栓受到拉伸时，螺母会与被联接件接触面脱离开来。
支撑套上有个传动机构，供操作人员人工转动螺母（通常螺母的转动是通过用内六角扳手旋转传动机构，转动旋转
内套来使螺母转动）。
当螺母再次经转动与零件接合面紧贴后，卸掉拉伸器中的油压，从而将螺栓的轴向形变锁住，也就是将剩余螺栓载荷锁在螺栓里。
对螺栓施加的载荷与液压缸中的油压成正比关系，这
样的设计能够非常精确地留住有效载荷。
由于载荷直接施加在螺栓上，且所有作用力都用于螺栓拉长，因此载荷产生所需的空间可以达到最小。
我们现场使用液压拉力扳手的作业标准：
1）拉伸扳手操作说明：
（1）在使用液压拉伸扳手前，认真阅读相关操作手册。
注意校
对拉伸扳手工作数据（预拉力、泵工作压力），螺栓（螺纹长度、质
量）
（2）高压泵与拉伸扳手在工作时应保证3—5M的距离，并能在操作高压泵时可同时观察到拉伸扳手工作情况。
正确回位错误
（3）在螺栓安装前应对螺栓做预拉检查
（4）拉伸扳手在工作前确保油缸活塞及拉杆回到原始位置，如不能自动回位，应通过手动方式回位。
（5）预拉力的计算：
p（bar）二1000XF（kN）/A（mm2）
P=拉伸扳手工作拉力F=螺栓预紧力
A=拉伸扳手活塞工作面积（使用不同扳手时面积也不同）
2）螺栓紧固操作：
（1）螺栓拉伸头部螺纹长度预留的计算：
为了是螺栓与拉伸扳手有一个稳固的联接，得到良好的拉伸。
螺栓旋入扳手拉杆的长度就有一定的要求
公式：
H二（0.8〜1）M
M——螺纹直径
例如：
M100的螺栓H=80〜100mm
（2）在将拉伸扳手安装到螺栓上施工前，先用手动工具拧紧螺母，保证螺栓竖直不能自由晃动和旋转。
（3）安装拉伸扳手：
将拉伸扳手安放在螺栓上，用内六角扳手
插入拉伸扳手上方拉杆的内六角孔内旋转，
使拉杆与螺栓头部相连。
直到拉伸扳手的壳体底面与联接件表面充分接触，这时再将内六角扳手回转1/4圈。
（其目的是为了在拉伸扳手施工完毕后，能轻松拆卸拉伸扳手）当紧固螺栓大于M100时，由于拉伸扳手的体积、自重过大,可用起吊设备进行吊装。
（4）压力的设定：
在电动泵没有设定好工作压力之前，严禁将电
动泵与拉伸扳手用管线连接，并启动电动泵
Shutswlv*
a、关闭卸荷阀（Shut-offvalve）
b、手动按住电动泵电源开关，启
动电动泵（On-Off-level）
c、调节压力控制阀至所需工作
压力（Pressureadjusting
valve）压力可通过泵上的压力表看到
d、松开泵的电源开关e、打开卸荷阀、卸压
（5）用专用高压软管将泵和拉伸扳手相连
（6）开始拉伸工作：
在拉伸扳手加载拉伸过程中，注意拉杆漏
出行程不要超过10mm最大行程的红色沟槽（redmarking）。
在加载过程中拉杆不动作，这时应停泵卸压，检查高压管线接头处是否接好或接头变形。
（7）
拧紧螺母：
当加载到所需工作压力后，松开
电动泵的电源开关。
用内六角扳手旋转传动机构使扳手内套转动，这时内套带着螺帽旋转（注意旋向）直到将螺母再次旋紧为止。
（8）拆除拉伸扳手：
紧固螺栓完成后，打开电动泵上的卸荷阀，将拉伸扳手中的压力卸掉，并观察拉杆是否回位。
这时才能拆卸高压油管，在用内六角扳手将拉伸扳手从螺栓上旋下。
3）螺栓拆卸操作：
在施工前应对螺栓头部的螺纹和螺帽进行清洗和去除锈蚀工作。
（1）螺栓头部的预留：
方法同紧固操作
（2）安装拉伸扳手：
在拆卸螺栓时，将拉伸扳手安放在螺栓上，用
内六角扳手旋转拉杆与螺栓相连，直到拉伸扳手的壳体底面与联接件
表面充分接触。
此时要注意保证螺母上端面与拉杆下端面留有2〜3mm的间距，是为了在松螺母时有一个退扣的距离，防止拉伸扳手卸压后螺栓还是处于一种紧固状态。
当螺栓螺杆长度超过1000mm时，螺母与拉杆的间距必须加大。
（3）压力的设定：
（4）用专用高压软管将泵和拉伸扳手相连
（5）开始拉伸工作：
（6）松动螺母：
方法同紧固操作，只是螺母的旋向要注意。
当加载到预疋拉伸力后：
a、如果手持内六角扳手不能轻松的旋松螺帽。
可从拉伸扳手外壳的开槽处伸入一根铜棒，用手锤敲击铜棒将螺帽震松。
b、如果发现螺母与联接件表面发生锈蚀粘连，可将电动泵的工作压力逐渐加载到螺栓的最大许用工作压力，再来松动螺母。
（7）拆除拉伸扳手：
4）特别注意事项：
在将拉伸扳手安装到螺栓上，不论紧固和拆卸时都密切因注意拉伸扳手旋转内套和螺母之间的配合位置。
一定要旋转内套的六方孔完全套住螺母的外六方。
不能在螺母没有进入旋转内套的情况下启动电动泵，对螺栓进行拉伸工作。
如这样操作将对旋转内套造成损坏，同时将造成整个拉伸扳手不容易从螺栓上拆卸下来。
这两幅图片显示的是两个不同型号的拉伸扳手，在施工是没有注意旋转内套与螺母位置的情况下施工，将旋转内套损坏
5）使用液压拉力扳手时安全注意事项：
熟读操作规程，任何时候必须配戴防护眼镜，用警戒线对工作区域进行隔离并设立适当的警示标志；
切勿站在螺栓的中心线上，切勿超过规定的工具最大工作压
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