当前位置: 油缸体 >> 油缸体发展 >> 液压拉伸法紧固螺栓的流程和计算探讨
导读
做家:范春垒,徐庚,宋健,刘传丰(海洋火油工程(青岛)有限公司,山东青岛,)
起因:《火油和化工摆设》年第25卷
纲要:液压拉伸紧固做为法兰经管中对照新兴的紧固方法,能够消除冲突力以及不同罗纹光滑剂的机能对紧固数据的影响,对悉数螺栓施加加倍平均的载荷,保证一切法兰螺栓的应力一致性,能够一次性紧固50%,乃至%的螺栓,功课效率比拟于扭矩紧固法也更高,更实用于大尺寸的法兰紧固功课。重要引见了液压拉伸法紧固法兰螺栓的通用过程和干系紧固数据的计划。
法兰联结是工程项目中罕用的管线联结方法,具备强度高、实用范畴广、便于拆卸等益处。法兰联结最罕用的螺栓紧固方法重要有保守扳手、扭矩扳手和液压拉伸,此中扭矩扳手和液压拉伸因其一切经过紧固数据的可控性,在工程项目中取得越来越宽泛的运用。比拟于扭矩扳手紧固螺栓,液压拉伸法经过液压以及拉伸器对螺栓轴向拉伸来完结预紧,能够消除在紧固经过中罗纹之间以及螺母和法兰面的冲突产生的紧固力度差池,而且能够同时拉紧多个螺栓,对一切法兰上的螺栓施加平均的载荷。因而在紧固牢固性上,液压拉伸是比扭矩扳手紧固更实用于承载危险介质的大尺寸管道系统。
1拉伸法紧固螺栓的旨趣
液压拉伸器重要由支柱桥、液压油缸(活塞)和拉伸头构成。用于拉伸的螺栓要比一般的螺栓长出一个螺母的厚度,以便于拉伸头夹持。
在安置拉伸器前,需求将螺栓螺母安置好,非拉伸一侧螺栓漏出螺母2~3丝的长度。
将拉伸器的螺母套筒套在拉伸一侧的螺母上,将支柱桥穿过螺栓架在法兰上,支柱桥上安插液压油缸,再将对应尺寸的拉伸头拧在长的螺栓上,用液压软管联结油缸和液压泵。
启动液压泵,油缸活塞在液压油启动下进取顶起拉伸头,从而将螺栓整个延长,此时拉伸侧的螺母被带离开法兰面。用拨杆转变螺母套筒,使螺母紧贴法兰[1]。
完结上述环节后,卸去液压油压力,螺栓在弹性效用下回缩,载荷转变到螺母上,完结螺栓紧固功课。
2拉伸压力值的计划
对于液压拉伸紧固螺栓的可控性,主借使指该办法能够对照精确的将螺栓紧固到对象应力值。液压拉伸器由液压泵启动,在液压启动泵出口处装有压力表和定压安装,在正式拉展开端以前,需求将定压安装配置到指定压力值,正式拉伸经过中,压力逐渐抬高,来到设定值后液压泵中止处事。因而计划拉伸的压力值非常重要。拉伸压力值计划旨趣及经过以下。
拉伸来到指定压力时,螺栓由于产生形变产生的回弹力与拉伸头对螺栓的拉力产生一双做使劲与反做使劲,两个力巨细相等,方位相悖,也能够说螺栓回弹力与液压油对拉伸器油缸的压力巨细相等。
凭借力与压强的关连公式:
F=P·A(公式-1)
得出,此时液压泵输出的压力值P抱负以下:
P抱负=(P螺栓×A螺栓)/A活塞(公式-2)
此中,
P螺栓—紧固时的螺栓应力;
A螺栓—螺栓拉应力面积[2];
A活塞—液压油效用在拉伸头上的面积,即拉伸器活塞面积,由拉伸器厂家供给;
抱负状况下,液压拉伸器的拉力能够集体转变到螺栓上。然则在现实职掌中,在拉伸器抵达指定拉伸力后,此时螺栓被整个弹性延长,螺母离开法兰表面,此时螺母不受力。拧紧螺母卸去拉伸器压力后,螺母罗纹经受载荷产生变形,螺栓产生必然水平的回弹表象,致使螺栓的内部应力变小,减小的这部份载荷称之为载荷损失[3]。因而在现实运用中为了能够抵达对象紧固应力,在对螺栓实行拉伸时,需求对液压泵的输出压力实行必然倍率的夸大,该倍率称之为载荷损失系数KH。
载荷损失系数KH是由拉伸器厂家经过对一系列不同尺寸的法兰螺栓实行测试取得的熟练数据,并归结出计划公式以下:
KH=1.01+Фb/G(公式-3)
此中,
Фb—螺栓直径;
G—螺栓的有用夹紧长度,以下图所示,
由此,能够取得在现实拉伸中,液压泵的现实输出压力P现实为:
P现实=P抱负×KH=(P螺栓×A螺栓)/A活塞×KH(公式-4)
3法兰螺栓拉伸紧固环节
以运用对照宽泛的50%遮蔽率拉伸为例,一切法兰紧固环节以下:
1)在法兰上悉数的螺栓实行数字编号,1,2,3,4……;
2)在悉数奇数编号的螺栓上安置拉伸器,启动液压泵,给拉伸器施加压力A(数值上即是1.25倍的P现实),坚持系统压力褂讪后,运用拨杆转变螺母,螺母来往到法兰面后略微使劲紧固。释放液压泵压力。再次实行本环节,直到螺母不再有位移。
3)将拉伸器拆下,转变到偶数编号的螺栓上,对拉伸器施加压力B(数值上即是P现实)。坚持系统压力褂讪后,运用拨杆转变螺母,螺母来往到法兰面后略微使劲紧固。释放液压泵压力。再次实行本环节,直到螺母不再有位移。
4)审查奇数编号的螺栓是不是有太过载荷花费。将拉伸器安置到随机筛选的对称奇数螺栓上,施加压力B并试验紧固螺母,即使螺母不能被进一步紧固,则螺栓紧固完结。即使螺母能够被进一步紧固,则将拉伸器安置到悉数奇数螺栓上并施加压力B,再一次紧固螺母。紧固后捣毁拉伸器。
5)紧固完结后对螺栓实行终究审查,用小锤悄悄敲打每个螺栓,即使产生清一色的敲击声响,注明没有松动的螺栓。
4归纳
液压拉伸法紧固螺栓由于其自己的特点,能够在紧固经过中防止挽回载荷的产生以及对法兰面漆的摧残,大大增进了螺栓联结的原料和平安机能,同时在紧固力计划经过中不需求再思虑冲突系数的影响,具备很高的精度,能够完结真实的同步紧固,因而在各大项目中取得越来越宽泛的运用。然则液压拉伸法也有其限制性,比如拉伸器自己由于体积束缚,不实用于小尺寸法兰节点,紧固做使劲直接效用于螺栓,不适当屈就强度低的不锈钢螺栓等,因而可否采取液压拉伸法紧固螺栓可否理当视详细情形剖析。