特点：小型轻量强力的设计可广泛用在所有的打孔作业.docVIP

? ? 超级螺栓及其特点 ??????? 摘要:介绍超级螺栓主要特点:机械效益明显、准确的预紧力、应力释放功能、增加螺栓连接弹性，节省紧固时间。 ??????? 关键词:超级螺栓? 预紧力? 紧固力? 紧固 ??????? 螺栓紧固的目的是产生大于载荷的、精确的、可持久的预紧力。只要预紧力大于载荷，螺栓连接就不会出现问题，但预紧力过大，也会导致连接件即螺栓本体损坏。要实现精确的预紧力，特别是对于大直径螺栓紧固具有一定难度。一般来说，要想紧固好直径大于1英寸的螺栓需要使用力矩放大器。传统的紧固方法包括锤击、加热、液压扳手、液压拉伸器等。这些方法不但存在精度差、费时间、设备昂贵、安全隐患 ，而且经常出现螺纹咬死(金属粘连)现象。美国超级螺栓公司(SuperboltInc)生产的超级螺栓提供了解决上述问题的最佳方案。 ??????? 超级螺栓的正式定义为顶推张紧装置，它可直接用来替代现有的六角螺母。实际上超级螺栓美国已有20多年的历史，被广泛地应用在钢铁?、石化、电站、冶金、矿山等行业的重型设备关键件的连接上。超级螺栓有如下一些特点?。 ??????? 1．机械效益明显 ??????? 超级螺栓(螺母)是由一个带由多个顶推螺栓的圆形螺母及超硬垫片组成(图示)?。使用时，将超硬垫片套入紧固件的螺杆,再将超级螺栓(螺母)沿螺杆主螺纹用手拧下，接触到超硬垫片即可??。紧固时只需通过一只手动扳手来完成。超级螺栓具有较高的机械效益，传统的螺栓紧固时是将力集中在单个螺栓上，而超级螺栓将力分散在多个顶推螺栓上。顶推螺栓直径小，需力矩就小，但数量多，集合起来产生强大推力作用在超硬垫片上,同时,在紧固件螺杆上也产生了一个同等的反作用力。这两股力量在连接件间产生了强大的预紧力?。例如，要紧固一个直径4英寸、螺距为8TPI(每英寸8牙)的螺母，使其预紧力达到45000psi(310MPa)，如使用普通螺母所需力矩为30650磅力英尺(41.55kN.m),而使用超级螺栓只需190磅力英尺(296N.m)的力矩?。螺栓直径越大，超级螺栓的机械效益越明显(图2)?。另外,超级螺栓的载荷能力范围可从10000磅力(44.5kN)力(8.9*10?? 4kN)，在汽轮机和化学反应器上的多年无故障使用已充分证明了其可靠性,从1984年发明以来到现在，美国超级螺栓公司已开发出40多个品种，直径范围从3/4-32英寸(￠19-￠813mm)?。 ??????? 2.准确的预紧力 ??????? 螺栓紧固中最基本的,也是通常被广泛误解的概念是预紧力与载荷的关系,采用高于载荷的准确预紧力可确保螺栓连接稳定可靠.传统的紧固方法一直试图通过使用双螺母,焊接固定,开销槽等方法来防止螺栓松动。这种治标水治本的方法,虽然螺母被固定住,但却使螺杆承受了全部载荷，循环载荷引起金属疲劳，螺杆断裂由此产生。因此，获得准确的预紧力十分重要 ，影响预紧力的因素很多，其主要因素是摩擦因数，如连接件及螺栓(螺母)表面的条件、使用的材料及润滑情况等等。传统的紧固方法如液压扳手其预紧力的误差在30%-40%，而压拉伸器不但误差大,而且由于张力从螺杆转移到螺母上会导致预紧力下降。超级螺栓的预紧力同其顶推螺栓的数量及直径成正比。经过计算设计出来的超级螺螺栓预紧力的误差只有10%，通过调校还可下降到5%，精准的预紧力是螺栓连接系统稳定、持久、可靠的保证。 ??????? 3.应力释放功能 ??????? 传统紧固方法由于精度难于控制、误差大，经常导致螺栓预紧力过高，由此产生的螺纹咬死(金属粘连)是常见现象?。通过观察可以发现，螺纹粘连的区域基本上发生在螺母下部两三牙，这是由于预紧力过高导致的应力集中。应力释放功能是超级螺栓的另一大特性，顶推螺栓与主螺栓产生的力相互作用，产生了弯曲力矩，在超级螺栓(螺母)上,弯曲力矩呈现为圆周形，由此在超级螺栓(螺母)上产生的应力为圆周应力。圆周应力使得超级螺栓底部直径增大，而上部直径缩小(图示)。这种伸缩运动起到释放应力集中、提高静态负载、防止出现螺纹咬死(金属粘连)的作用。 ??????? 4.增加螺栓连接弹性 ??????? 尽量提高螺栓连接的弹性是大多数螺栓连接系统的追求，特别是在高温条件下的螺栓连接经常由于温度高低的循环变化产生蠕变，由此导致螺栓松动。传统的观念是通过增加螺栓长度、增加垫片来提高螺栓系统的弹性，但效果有限。试验证明使用超级螺栓可使螺栓连接系统增加50%-100%的弹性。在一定温度下蠕变是连续均匀的，因此 ，这额外增加的弹性不但可大大延长螺栓连接在高温条件下使用的寿命，而且也起到防止松动的作用。 ??????? 5.节省紧固时间 ??????? 超级螺栓中的多个顶推螺栓常常会给人造成一种紧固时间过长的想法，实际上在使用超级螺