超级螺栓的应用

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随着现代工业的迅速发展，大型及超大型机械设备广泛应用于石化、电站、矿山、农业生产及交通运输等行业，在冶金行业大型螺栓的使用也极为普遍。但-些问题也随之而来，即传统的紧固件和紧固方法已不能满足这些大型设备联接的需要。此时- 种构思巧妙、使用安全方便、性能可靠 的紧固件--超级螺栓运用而生，它的出现可称之为螺栓紧固技术的革命。超级螺栓的应用，不仅有利于提高设备的完好率，延长使用寿命，而且便于维修。

2 超级螺栓的构成及使用方法超级螺栓又称多级顶推螺栓 ，它是由-个中心螺栓和-个周围带有-圈卫星小螺栓的螺母及-个高强垫片组成。

2.1 超级螺栓的形式超级螺栓有两种形式：-种是螺母上带-圈预紧螺栓(又叫超级螺母)，如图 1，另-种是螺栓 自身带-圈预紧螺栓的形式，如图2，两者-般都有硬垫圈。这种螺栓要求达到 600 kN的最终预紧力。

图 1 螺母上带-圈预紧螺栓2.2 螺栓连接的作用螺栓连接的作用是使被紧固件在受到-定外力的作用时不产生相对位移，特别是在大型设备上表黧瓣 E咖I：G SLYJL ###126.e0l22 甘 肃 冶 金 第35卷图2 螺栓自身带-圈预紧螺栓现的尤为突出。如轧机架连接、齿轮座上盖螺栓联接、地脚螺栓、转炉轴承座等在生产过程中不得有任何的位移和松动。

虽然普通大型螺栓能在某种程度上满足生产的需要，但紧固这种螺栓需要用笨拙的方法，如捶击、加热、液压扳手、液压拉力器等，有的甚至要用起重机拉动专用轮型扳手，来使螺栓产生足够的预紧力，以达到紧固的目的，既费工又费力，也很不经济。与此相反，超级螺栓则彻底摆脱繁重的体力劳动，操作者只需用手将螺母拧到位，工件的紧固工作便结束。

3 与普通螺栓相比超级螺栓的优点(1)超级螺栓安装简便，节省操作时问，拆卸与安装同样省力。

(2)可用于操作空间狭小的大型螺栓连接及工作环境恶劣的诚。如：振动较大的设备及构件连接。

(3)超级螺栓采用合金材料构成，强度高，耐磨性好，可承受高温高压。

(4)超级螺栓使用于大型连接和振动较大的情况较为经济，而小型连接和-般紧固诚不宜使用。

(6)超级螺栓既经济又安全，可多次拆卸，重复使用，寿命长。

4 超级螺栓的受力分析如图1所示，当所有小螺栓被逐个鹏后，每个小螺栓产生的预紧力首先作用于高强垫片上，高强垫片的作用是传递预紧力和保护紧固件，并使螺母受张力离开螺栓表面，所有小螺栓的合力与主螺栓形成-对反力对紧固件产生巨大加紧力。

由鹏力矩公式：TKFD(N.mm)式中：D-螺栓工称直径，mm；F-预紧力，N；K- 预紧力矩系数。

由此可知：在预紧力 F-定的条件下，鹏力矩T与螺栓直径 D成正比。

设：超级螺栓含小螺栓数 目n个，小螺栓直径 d D/x则每个小螺栓的预紧力大小为：FF/n则每个小螺栓的预紧力矩为：TKFdKFD/nxT/nx5 结语由以上推算可知，鹏每个小螺栓所需的力矩是鹏大螺栓所需力矩的 1/nx倍。正是利用以上原理，超级螺栓对鹏力进行了两次缩放。第-次是将主螺栓的预紧力分解成多个小螺栓的预紧力；第二次是将鹏螺栓时所要克服的摩擦力变小，即使用小直径螺栓，这样根据守恒原理达到了省力不省功的目的，使操作者只用普通工具就能完成复杂的工作收稿日期：2013-04·12作者简介：张艳芳(1966 )，女，副教授。

(上接 第 120页)锻后经超声波探伤，未发现大于 2当量的缺陷，全部合格，但有-支晶粒略粗，晶粒度只有二级。

4 结语(1)凸面砧 FM锻造方法在 2500 t水压机上能有效锻合大截面锻件内部缺陷，防止心部拉应力产生。

(2)由于温度控制和降温速度控制等因素影响，晶料粗大，但第二次试验中，第-次拔长用凸面砧法替代上下平砧，对细化晶粒起到了-定促进作用，说明凸面砧法对增加锻件心部变形、打碎粗大晶粒的作用比普通上下平砧强。