高強(qiáng)度螺栓雙螺母防松概要

高強(qiáng)度螺栓雙螺母防松概要導(dǎo)讀：雙螺母防松是高強(qiáng)螺栓常見的放松方式，但厚薄雙螺母時，哪個螺母在內(nèi)測，哪個在外側(cè)？預(yù)緊力該如何施加？另外雙螺母在使用維護(hù)時，需要注意哪些事項，本文將對此進(jìn)行論述。1前言游樂設(shè)施金屬結(jié)構(gòu)所采用的連接方式有焊接連接、鉚釘連接、普通螺栓連接和高強(qiáng)螺栓連接4種，其中高強(qiáng)螺栓連接比較常用，高強(qiáng)螺栓的放松方式主要是雙螺母放松。游樂設(shè)施相關(guān)規(guī)范中對螺栓連接的敘述，過于簡單，以至于在實際操作過程中，各游樂設(shè)備企業(yè)操作不甚規(guī)范，由于對高強(qiáng)度螺栓的不正確使用，使高強(qiáng)度螺栓疲勞斷裂和連接失效成為游樂設(shè)備較為隱蔽的事故形式，甚至在正常運(yùn)行情況下發(fā)生傾覆事件，造成突發(fā)性事故。我們有必要對高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行深入的了解。基于此，專門寫篇文章對高強(qiáng)螺栓預(yù)緊進(jìn)行論述。雙螺母安裝方法采用雙螺母，一般是使用環(huán)境震動比較大，要求防松，另一個情況是使用強(qiáng)度比較大，靠一個螺母不夠。防松型式：平墊圈+雙螺母（鋼結(jié)構(gòu)主要是靜態(tài)，常用的防松型式：大六角鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度螺栓+1個螺母+2個墊片，一般都不用雙螺母的）。雙螺母防松原理：兩螺母在擰緊后，螺母之間產(chǎn)生的軸向力，使第二摩擦力面711.第一縻攙力面廣_第二摩擦力面711.第一縻攙力面廣_lllf,'!,!,a!1—-LJ一../ S11廠圖1雙螺母防松原理正確的安裝方法為：先用規(guī)定的擰緊力矩的80%擰緊下面的螺母，再用100%的擰緊力矩擰緊上面的螺母；下面的螺母螺紋牙只受對頂力，其高度可以減小，一般用薄螺母；而上面的螺母用1型標(biāo)準(zhǔn)螺母；有的為防止裝錯和保證下面的螺母有足夠的強(qiáng)度，則采用兩個等高的螺母（1型），該結(jié)構(gòu)簡單、防松效果好、成本低、質(zhì)量大，多用于低速重載或載荷平穩(wěn)的場合（《機(jī)械設(shè)計手冊》〔聯(lián)結(jié)與緊固〕），如圖2所示。圖2厚薄雙螺母防松《建設(shè)機(jī)械和設(shè)備高強(qiáng)度緊固件技術(shù)》中就對高強(qiáng)度螺栓松動問題有一個解決方案，文中說“當(dāng)在使用8.8級或者是9.8級的高強(qiáng)度螺栓的時候，一般情況下是不允許使用彈簧墊圈來作為預(yù)防松動的組件的，建議采用雙螺母防松?；剞D(zhuǎn)支承的防松方法：采用雙螺母防松方法，二個回轉(zhuǎn)支承螺母應(yīng)該相同。因此在游樂設(shè)施重要部件連接（8.8級以上螺栓連接通常為重要連接）中，采用平墊圈+雙螺母型式，通常用在回轉(zhuǎn)支承，吊臂法蘭連接等部位。螺栓螺母墊圈配合與預(yù)緊如果用戶自己選擇螺母，請確保螺母的強(qiáng)度級別與螺栓配套。游樂設(shè)施常用的4.8級和8.8級兩個級別。如表1所示：表1螺栓螺母墊圈配套等級表序號螺栓螺母平墊圈14.8（C）4(C)100HV26.8(C)6(C)140HV/100HV38.8(AB)8(AB)200HV410.9(AB)10(AB)300HV512.9(AB)12(AB)300HV碳鋼螺栓、螺柱和螺釘在 GB/T3098.1-2000《緊固件機(jī)械性能螺栓、螺釘和螺柱》中的性能等級的標(biāo)代號由“?”隔開的兩部分?jǐn)?shù)字組成：第一部分?jǐn)?shù)字（“?”前）表示抗拉強(qiáng)度（ob）的1/100;第二部分?jǐn)?shù)字（“?”后）表示公稱屈服點(diǎn)（os）或公稱規(guī)定非比例伸長應(yīng)力（op0.2）與公稱抗拉強(qiáng)度（ob）比值（屈強(qiáng)比）（os/ob）的10倍。這兩部分?jǐn)?shù)字的乘積為公稱屈服點(diǎn)（os）或公稱規(guī)定非比例伸長應(yīng)力（op0.2）的10倍。高強(qiáng)螺栓的預(yù)緊力大小可參考GB8408-2018附表C1和C2,其中表C1為普通螺栓，包括普通高強(qiáng)度螺栓（普通高強(qiáng)度螺栓和高強(qiáng)螺栓的區(qū)別參考本人另一篇文章，但在本文中為了便于大家理解，本文指的高強(qiáng)螺栓包括高強(qiáng)度普通螺栓），表中給出的值為最大允許值，也就是說上臨界值，在游樂設(shè)備設(shè)計中，如果螺栓受到額外的拉力（例如大擺錘的懸臂法蘭螺栓連接），切不可按照表中所寫的預(yù)緊力施加，需要根據(jù)實際工況核算后施加。高強(qiáng)度螺栓使用中的一些誤區(qū)高強(qiáng)度螺栓的防松采用彈簧墊圈《建設(shè)機(jī)械與設(shè)備高強(qiáng)度緊固件技術(shù)條件》JG/T5057.40-1995的規(guī)定，“當(dāng)使用8.8級或9.8級螺栓時，一般不允許采用彈簧墊圈防松。使用其他性能等級的螺栓，絕不允許采用彈簧墊圈防松。建議采取下述防松方法：采用雙螺母防松，二個螺母應(yīng)相同”。大六角高強(qiáng)度螺栓的連接副是由一個螺栓、一個螺母、二個墊圈組成，安裝時，安裝方向由下到上，螺栓頭和螺母每側(cè)配備一個墊圈，墊圈有倒角一側(cè)必須朝向螺栓頭或螺母。但是，許多安裝單位卻額外增加了一個彈簧墊圈。高強(qiáng)度螺栓是靠施加很大的預(yù)緊力而產(chǎn)生作用并通過連接件間的摩擦力來傳遞外力的，如果加了彈簧墊圈，彈簧墊圈本身不能承受那么大的預(yù)緊力，會有被壓碎的可能。如此不但起不到防松的作用，反而會使高強(qiáng)度螺栓因為沒有足夠的預(yù)緊力而松動、連接失效，造成事故高強(qiáng)度螺栓重復(fù)使用《建設(shè)機(jī)械與設(shè)備高強(qiáng)度緊固件技術(shù)條件》JG/T5057.40-1995規(guī)定：“高強(qiáng)度螺栓、螺母，使用后拆卸下再次使用，一般不得超過兩次。且拆下的螺栓、螺母必須無任何損傷、變形、滑牙、缺牙、銹蝕、螺紋粗糙度變化較大等現(xiàn)象。否則應(yīng)禁止再用于受力構(gòu)件的連接?！备邚?qiáng)度螺栓連接，是通過對螺栓本身施加很大的預(yù)緊力而使連接件間產(chǎn)生的摩擦力來傳遞外力的，這種情況下高強(qiáng)度螺栓受力較大。因此，高強(qiáng)度螺栓一般是不允許重復(fù)使用的，只有在螺栓、螺母無任何損傷、變形、滑牙、缺牙、銹蝕、螺紋粗糙度變化較大等現(xiàn)象的情況下才允許使用，但不得超過兩次。然而游樂設(shè)備在實際使用過程中卻普遍存在設(shè)備從購置使用以來，其高強(qiáng)度螺栓一直被多次重復(fù)使用現(xiàn)象，使高強(qiáng)度螺栓失去了它應(yīng)有的功效。安裝、使用單位應(yīng)加強(qiáng)對高強(qiáng)螺栓正確使用的認(rèn)識，做到不重復(fù)使用高強(qiáng)度螺栓、不使用無廠家標(biāo)記、無性能等級標(biāo)記的高強(qiáng)度螺栓。高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行拆卸檢查部分安裝單位安全意識淡薄，在游樂設(shè)備的拆卸時為省力沒有連接高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行拆卸檢查，造成高強(qiáng)度螺栓因為在大小、方向不斷變化的彎矩作用下，承受復(fù)雜的交變應(yīng)力作用，且在交變應(yīng)力次數(shù)達(dá)一定量時，螺栓出現(xiàn)疲勞裂紋，最后導(dǎo)致高強(qiáng)度螺栓斷裂造成事故。在安裝高強(qiáng)度螺栓時，使用普通扳手進(jìn)行安裝我們知道游樂設(shè)備的在使用過程中要承受各種各樣的應(yīng)力和載荷。自重、乘人重、風(fēng)載、運(yùn)行沖擊、加速度等。所以高強(qiáng)螺栓除了其材料強(qiáng)度很高之外，還給螺栓施加規(guī)定預(yù)緊力（一般在該螺栓材料的屈服強(qiáng)度的0.6-0.7倍）,使連接構(gòu)件間產(chǎn)生擠壓力，從而使垂直于螺桿方向有很大摩擦力。但安裝單位在安裝過程中基本使用普通扳手進(jìn)行安裝，很少采用專用的力矩扳手，從而造成預(yù)緊力不夠及各連接螺栓的預(yù)緊力不一致現(xiàn)象。采用無性能等級標(biāo)記的不合格螺栓JG/T5057.40-1995《建筑機(jī)械與設(shè)備高強(qiáng)度緊固件技術(shù)要求》規(guī)定：高強(qiáng)度螺栓頭部的頂面或側(cè)面,應(yīng)打上性能等級及制造廠標(biāo)記。并應(yīng)有質(zhì)保書與合格證，質(zhì)保書內(nèi)容包括：規(guī)格、數(shù)量；性能等級；材料、爐號、化學(xué)成分；機(jī)械性能測試數(shù)據(jù)；檢驗日期。目前不少租賃企業(yè)為了節(jié)約成本，在設(shè)備上使用沒有性能等級及制造廠標(biāo)記的高強(qiáng)度連接螺栓。這些不合格螺栓的使用給游樂設(shè)備的安全造成嚴(yán)重隱患。安裝設(shè)備螺栓緊固件松動后未及時緊固螺紋緊固件松動后，產(chǎn)生巨大的動能，這種