高强度螺栓是塔机塔身连接的重要组成部分,除保证其设计和制造质量外它的正确使用也至关重要,所以用户在采购、安装、使用上必须重视。

塔身上应用的高强度螺栓一般为10.9级,20kNm的小型塔机用8.8级的高强度螺栓即可。塔身高强度螺栓连接受力情况一般有两种,一种是承受拉力,另一种是承受剪力。前者目前在塔机上应用很普遍,具有制造简单、经济可靠、拆装方便等优点。

1、高强度螺栓预紧力计算

预紧力是保证螺栓连接质量的重要指标,它综合体现了螺栓、螺母和垫圈组合的安装质量。我国目前高强度螺栓的连接形式分为摩擦型和承压型,一般采用摩擦型。

设计中螺栓长度大于直径15倍时一般要考虑连接承载能力的折减问题。在紧固连接时预紧力不足或过量都不利承载并导致螺栓早期实效,近年来有人提出考虑到塔机受力复杂,设计的模块式、通用性和批量生产,为计算简单可靠保守一些较好。

塔身高强度螺栓一般多采用扭矩法拧紧,在弹性区域内进行紧固。预紧力矩值可用下式简易计算

T=KFd

式中 K———离散系数,一般加工表面无润滑时为0.18~0.21;

F———高强度螺栓所受的预紧力(N);

d———螺纹的公称直径(mm)。

2、高强度螺栓的制造

2.1工艺

对于10.9级以上大直径(>M22)螺栓的制作,国内目前大多采用两种工艺:

①毛坯一热锻一粗车一热处理一调质一精车一滚丝成型;

②毛坯一热锻一粗车一热处理一精车一滚丝成型一调质。

因工艺原因,10.9级高强度螺栓材料一般选用中碳合金结构钢,经过实践和研究低碳合金结构钢

也可以应用于10.9级高强度螺栓并具有广阔的发展前景。

2.2制作

高强度螺栓属同批制造,每一连接附包括1个螺栓、1个螺母和2个垫圈,必须按保证扭矩系数供货,同时制造商应以批量为单位提供产品质量检验报告书。

3.塔身高强度螺栓的安装使用

1)安装塔身前先对高强度螺栓进行全面检查,核对其规格、等级标志、检查螺栓螺母及垫圈是否损坏,确认无误后在螺母支承面及螺纹部分涂上少量润滑油以降低摩擦系数,保证预紧力和扭矩值。

2)螺栓、螺母、垫圈配合使用时,8.8级螺栓一般不允许采用弹垫防松,8.8级以上等级的螺栓绝不允许采用弹垫防松,必须使用平垫圈。塔身高强度螺栓必须采用双螺母防松,小型塔机塔身一般用1个高强度螺母和1个普通螺母,要将高强度螺母放入螺栓末端锁紧。

3)塔身螺栓穿插方向有两种,一种是将螺栓自上而下穿插,另一种是自下而上穿插,其受力状况相同。在保证螺纹、预紧力的情况下自上而下穿插有以下优点;螺栓丝扣不易受到高空坠落物体的损坏,其丝扣朝下故防锈效果好,即使螺母松动螺栓也不致脱落。

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