1、引言
2、螺栓预紧方法
2.1扭矩预紧法
扭矩预紧法是最常用的螺栓预紧方法,原理是通过扭矩扳手显示的扭矩值来控制被联接件的预紧力,这种方法操作简单、直观[3]。
2.2转角预紧法
螺栓预紧时旋转角度与螺栓伸长量和被预紧件松动量的总和大致呈比例关系[4]。故可以使用规定旋转角度来控制预紧力的方法。
螺栓伸长量与预紧力的关系为:
式中:E为弹性模量MPa;亦为螺栓的平均截面积mm2; L为螺栓长度mm; delta L为螺栓伸长量mm。在材料的弹性变形内delta L与螺栓的回转角度成正比,所以只要准确控制螺栓的回转角度即可控制螺栓的预紧力[5]。
2.3液压拉伸预紧法
液压拉伸预紧法是利用液压拉伸器完成螺栓的预紧工作,液压拉伸可同时对多个螺栓进行预紧,操作简便、效率高[6]。
螺栓伸长量计算公式为:
实际使用中还要考虑一定的拉伸回弹量,根据预紧力、液压缸活塞面积计算出油泵的油压。
3、采取的主要技术措施
3.1预紧方法选择
为了更精确的控制高强度螺栓的预紧情况,特制定完整的工艺方法,保证螺栓受力一致,联接可靠[8]。详细工艺措施如下:
(1)安装前要将螺栓、螺杆、螺母、垫圈和内螺纹清理干净,用钢丝刷清理掉螺纹内的所有杂质,然后用压缩空气吹干净,螺纹内不能存有任何异物。
⑵安装表面要清洁干燥,不能有杂物、水和油等。
(3) 用刀口尺检查安装面应无高点。
(4) 螺栓的预紧把合按米字形对称交替进行,根据图1所示,每两个螺栓分为一组,预紧顺序为1-26、14-39、7-32、20-45、4-29、17-42、10-35、23-48、2-27、15-40、9-34、22-47、3-28、16-41、6-31、19-45、12-37、25-50、5-30、18-43、11-36、24-49、8-33、21-46、13-38。
(5) 分三次进行预紧,使螺栓伸长值(撤除油压后的剩余伸长值)第一次达设计伸长值的30%,第二次达设计伸长值的70 %,第三次达设计伸长值的100 %,每一遍预紧过的螺栓或螺母都要做标记并记录,以免重复预紧或漏预紧。
(6) 螺栓拉伸时,需调整测长工具的百分表,使其表头移动方向垂直。多次拉伸时不可移动或调整百分表。
(7) 在使用转角法辅助测量时,螺栓需要进行预拉伸,以消除螺纹配合间隙等影响,使测量数据更加准确。
(8) 通过多次试验,确定转角的起始位置,在起始位置处标记零刻度线,通过测量旋转的角度,计算出螺栓的预紧情况。
⑼通过转角预紧法公式可计算顶盖螺栓达到伸长量螺母需旋转的角度为52.2。,鉴于旋转角度不好把控,可通过计算出相应角度对应的弦长52.2/360 x TT x 105=47.8 mm,间接地判断螺栓伸长量是否达到要求。
(10)液压拉伸预紧法进行顶盖螺栓预紧,螺栓伸长量见表1。
4、结论
通过采用新型组合工艺方法,有效保证了螺栓联接的质量和稳定性,使得预紧力得到更加有效的控制,提高了水电站重要部位螺栓装配的精度,保证水轮发电机组的安全稳定运行。
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