塔式起重機螺栓連接的預緊力及應用方法

摘　要: 本ben文wen通tong過guo對dui螺luo栓shuan連lian接jie的de受shou力li分fen析xi
，得de出chu預yu緊jin力li在zai塔ta機ji安an裝zhuang中zhong的de重zhong要yao性xing，從cong而er導dao出chu預yu緊jin力li的de應ying用yong方fang法fa。通tong過guo對dui上shang述shu內nei容rong的de分fen析xi，我wo們men來lai研yan討tao塔ta式shi起qi重zhong機ji的de螺luo栓shuan連lian接jie。

關鍵詞: 塔機　螺栓連接　預緊力應用

1.  受拉螺栓的預緊力與外力間的關係

　　圖1為受拉螺栓連接的簡圖。若將螺母充分擰緊
，則螺母在螺栓的軸線方向前進了h，必然會使螺栓受到預緊力而使板受到壓力
，假定沿板間將螺栓切斷
，用P代表預緊力，T代表板間的擠壓力，由平衡條件得到P = T，即預緊力與擠壓力相等，此時螺栓杆的伸長Δl1
，板的擠壓變形量為，若以E1和A1代表螺栓杆的彈性模量和截麵積
，E2和A2代表板的彈性模量和截麵積，按虎克定律有：
由於   P = T， (1)
　　當外力N作用時，由於此力並不直接加在螺栓上，而是加在被連板上，因而將被連件趨於分開，壓
縮變形減小，減少了板間的擠壓力
，使擠壓力由減小為，此時
由平衡條件有：，見圖2(a)。
　　外力N繼續增加，當加大到板間原來的壓縮變形完全消失
，=0
，板(ban)間(jian)的(de)擠(ji)壓(ya)力(li)也(ye)隨(sui)之(zhi)消(xiao)失(shi)，與(yu)之(zhi)平(ping)衡(heng)的(de)預(yu)緊(jin)力(li)也(ye)隨(sui)之(zhi)消(xiao)失(shi)。但(dan)並(bing)不(bu)意(yi)味(wei)著(zhe)螺(luo)栓(shuan)不(bu)承(cheng)受(shou)拉(la)力(li)，反(fan)之(zhi)
，當(dang)板(ban)間(jian)的(de)壓(ya)縮(suo)變(bian)形(xing)完(wan)全(quan)消(xiao)失(shi)後(hou)
，螺(luo)栓(shuan)相(xiang)應(ying)被(bei)拉(la)長(chang)了(le)，使(shi)螺(luo)栓(shuan)拉(la)長(chang)的(de)力(li)的(de)增(zeng)量(liang)。

(2)一般情況下


，E1和E2近似相等，但連接件的麵積比螺杆的截麵積A1大得多，假設E1= E2
，A2=10A1，代入(2)式ΔP=0.1P。

        由(you)以(yi)上(shang)分(fen)析(xi)可(ke)知(zhi)，拉(la)力(li)螺(luo)栓(shuan)連(lian)接(jie)必(bi)須(xu)施(shi)加(jia)預(yu)緊(jin)力(li)
，被(bei)連(lian)接(jie)件(jian)受(shou)到(dao)擠(ji)壓(ya)
，當(dang)承(cheng)受(shou)外(wai)力(li)時(shi)
，連(lian)接(jie)件(jian)間(jian)的(de)擠(ji)壓(ya)力(li)隨(sui)外(wai)力(li)增(zeng)大(da)而(er)減(jian)小(xiao)，預(yu)緊(jin)力(li)也(ye)減(jian)小(xiao)。當(dang)外(wai)力(li)加(jia)大(da)到(dao)使(shi)兩(liang)連(lian)接(jie)件(jian)剛(gang)好(hao)分(fen)開(kai)時(shi)預(yu)緊(jin)力(li)減(jian)小(xiao)為(wei)零(ling)，螺(luo)栓(shuan)所(suo)受(shou)的(de)拉(la)力(li)將(jiang)大(da)於(yu)原(yuan)來(lai)靜(jing)連(lian)接(jie)時(shi)施(shi)加(jia)的(de)預(yu)緊(jin)力(li)。

2.  高強度螺栓連接的特點
　　高強度螺栓的杆身采用經過熱處理的45號鋼或合結鋼，其性能等級為8.8級、10.9級ji或huo更geng高gao。螺luo母mu和he墊dian圈quan為wei相xiang應ying性xing能neng等deng級ji的de鋼gang材cai製zhi成cheng，安an裝zhuang時shi要yao求qiu將jiang螺luo栓shuan擰ning得de很hen緊jin，取qu得de很hen大da的de預yu緊jin力li，將jiang構gou件jian接jie觸chu麵mian壓ya緊jin。摩mo擦ca型xing的de高gao強qiang度du螺luo栓shuan完wan全quan依yi靠kao接jie觸chu麵mian間jian的de摩mo擦ca力li來lai傳chuan遞di剪jian力li，並bing以yi出chu現xian滑hua移yi為wei承cheng載zai能neng力li的de極ji限xian狀zhuang態tai。承cheng壓ya型xing的de高gao強qiang度du螺luo栓shuan以yi連lian接jie失shi效xiao為wei承cheng載zai能neng力li的de極ji限xian狀zhuang態tai

，並bing以yi出chu現xian滑hua移yi為wei正zheng常chang工gong作zuo的de極ji限xian狀zhuang態tai。所suo施shi加jia的de預yu緊jin力li一yi般ban為wei螺luo栓shuan材cai料liao淨jing截jie麵mian積ji與yu屈qu服fu極ji限xian乘cheng積ji的de0.7倍，所選用的最大工作拉力應小於預緊力
，以使構件接觸麵間仍有殘餘預緊力，保證正常工作的可靠性。

3.  塔機塔身標準節套管連接螺栓
　　塔身標準節為主要受力構件，工作時承受軸力、wanjujiniuju。biaozhunjiejiandelianjie，wochangcaiyongtaoguanlianjieluoshuan
，tashenzhuzhiyoudanjiaogangzucheng，zhuzhiduantouhetaoguanduantoudepingmianshangxialianjie，pingmianjiandemocalikechengshougongzuoshiyouniujuyinqidejianli
，yinci，lianjieluoshuankeshiweimocaxing，erqieyonggaoqiangduluoshuanlianjie，suoyiyujinlishiyigeburonghushidewenti。womenfaxian，xiangdangduodezaiyongtajibiaozhunjielianjiegaoqiangduluoshuandeyujinlijunmeidadaoguidingshuzhi，suizhetajigongzuoshi，tashenzhuzhidefanfula、壓(ya)交(jiao)變(bian)，螺(luo)母(mu)鬆(song)弛(chi)
，主(zhu)肢(zhi)端(duan)麵(mian)間(jian)的(de)間(jian)隙(xi)增(zeng)大(da)，使(shi)起(qi)重(zhong)臂(bi)與(yu)塔(ta)身(shen)連(lian)接(jie)處(chu)的(de)水(shui)平(ping)變(bian)位(wei)增(zeng)大(da)，引(yin)起(qi)塔(ta)身(shen)二(er)次(ci)應(ying)力(li)的(de)拉(la)大(da)，使(shi)安(an)全(quan)性(xing)減(jian)小(xiao)，有(you)的(de)甚(shen)至(zhi)釀(niang)成(cheng)倒(dao)塔(ta)事(shi)故(gu)
，因(yin)此(ci)預(yu)緊(jin)力(li)的(de)實(shi)施(shi)方(fang)法(fa)和(he)數(shu)值(zhi)控(kong)製(zhi)是(shi)塔(ta)機(ji)安(an)裝(zhuang)的(de)重(zhong)要(yao)環(huan)節(jie)。
　　塔(ta)機(ji)設(she)計(ji)規(gui)範(fan)和(he)許(xu)多(duo)生(sheng)產(chan)廠(chang)家(jia)的(de)說(shuo)明(ming)書(shu)均(jun)給(gei)出(chu)了(le)連(lian)接(jie)螺(luo)栓(shuan)的(de)預(yu)緊(jin)力(li)數(shu)值(zhi)，用(yong)專(zhuan)用(yong)扳(ban)手(shou)來(lai)緊(jin)固(gu)

，但(dan)在(zai)實(shi)施(shi)中(zhong)存(cun)在(zai)一(yi)些(xie)具(ju)體(ti)問(wen)題(ti)，例(li)如(ru)如(ru)何(he)判(pan)斷(duan)預(yu)緊(jin)力(li)施(shi)加(jia)時(shi)被(bei)連(lian)接(jie)件(jian)充(chong)分(fen)貼(tie)緊(jin)的(de)起(qi)始(shi)狀(zhuang)態(tai)
，在(zai)沒(mei)有(you)扭(niu)矩(ju)扳(ban)手(shou)的(de)大(da)多(duo)數(shu)場(chang)合(he)下(xia)
，如(ru)何(he)用(yong)普(pu)通(tong)扳(ban)手(shou)達(da)到(dao)規(gui)定(ding)的(de)預(yu)緊(jin)力(li)，我(wo)們(men)在(zai)實(shi)際(ji)工(gong)作(zuo)中(zhong)采(cai)用(yong)的(de)方(fang)法(fa)是(shi)：
　　塔機塔身接高完成後
，空載載重小車位於最小幅度處
，臂架旋轉至塔身對角線方位，見圖3
，在塔機上部不平衡力矩自的作用下，靠近平衡重一側的主肢A處於受壓狀態，主肢間的壓力：，其中為標準節連接處上部自重引起的軸力。自、
、b在塔機設計計算中已得出，故N為已知。由前拉力螺栓受力分析中已知此擠壓力等於螺栓的初預緊力，A處螺栓的實施預緊力，其中P為單個螺栓的設計預緊力，n為單肢的連接螺栓數。為得到，螺母應擰進的行程，其中L是兩連接套中螺栓的工作長度，是螺栓的杆身截麵積。螺母所需轉動角度。其中t為螺栓的螺紋導程。因＜，故用普通扳手加套杆或用榔頭敲打扳手尾部使螺母轉動θ即可得到A處設計的預緊力。用同樣的方法將平衡重對到C、B及D 點，就可使一個連接麵的所有螺栓具有一定的預緊力。

4.  塔機回轉支承連接螺栓
　　根據工作受力特點，回轉支承高強度螺栓連接應屬於摩擦型，回轉支承與上、下支承座的連接工作一般在地麵完成，擰緊螺栓時
，可用扭矩法或轉角法在圓周方向對稱均勻多次擰緊，達到規定的預緊力。

　　yishanggenjuhukedinglvduiluoshuanlianjiedeshoulifenxi，daochuyujinlizaitajishangdeyingyongfangfa
，zaimeiyouniujubanshoudeqingkuangxia，caiyongzhuanjiaofakeyouxiaodedadaohebaozhenganzhuangshiguidingdeyujinlishuzhi。