摘要:本文对塔吊高强度螺栓联接翻松的原因从技术上分析,提出措施与建议
关键词:高强度螺栓预紧力销轴
塔式起重机随着房地产市场的发展而迅速发展起来的一种特种设备,各级管理部门都制订了许多规章制度,加以监督管理,从设计、制造、安装、检测、使用、报废等环节进行管理。笔者多年从事建筑施工工地塔式起重机的检验检测工作,在标准节的联接上深有感触。我们检测到QT80及以下的塔机标准节普遍采用高强度螺栓联接,而这种联接容易松动,成为一大隐患,针对为何出现这种现象以及如何来采取措施,谈谈自己的一些看法。
塔吊标准节金属结构连接有两种方式,即高强度螺栓连接和销轴连接,以高强度螺栓连接尤为普遍。但是这种方式,我们在检验时,经常发现螺栓翻松,现象普遍,性质严重,有很多文章从管理角度论述的比较多,下面本人以上回转小车变幅塔式起重机为例从技术角度进行分析。
1高强度螺栓连接
塔吊标准节为主要受力构件,工作时承受轴力、弯矩和扭矩作用,在回转一周内,标准节主肢承受交变载荷。标准节间采用套管连接螺栓,主肢端头和套管端头的平面上下连接,平面间的摩擦力可承受工作时扭矩引起的剪力,因此可视为摩擦型,预紧能够增强联接的紧密性和刚度,提高联接的可靠性、防松能力和疲劳强度,若螺栓预紧力不足,将使工作时的联接松动,失去紧密可靠性。若预紧力过大,则易使螺栓损坏,所以预紧力是一个不可忽视的问题。
预紧力N的确定,对于高强度螺栓摩擦联接,螺栓的预紧应力δp栓材料的屈服极限δs的0.7倍,对于公称直径为d的螺栓,预紧力矩T与预紧力N的关系,经过计算与简化,可写为T=K•N•d,式是,K为预紧力矩系数,一般取K=0.2。常用规格螺栓预紧力及预紧力矩列表如下
按照GB5144-2006《塔式起重机安全规程》中的要求“采用高强度螺栓连接时,其连接表面应清除灰尘、油漆、油迹和锈蚀,应使用力矩扳手或专用扳手,按说明书要求拧紧,塔机出厂时应根据用户需要,提供力矩扳手或专用扳手”,一般生产厂家在说明书中都标明预紧力矩,如上表所示,而提供的专用工具仅为长度约600~700mm的开口扳手,按照常规的使用方法,这种工具根本无法达到所要求施加的力矩值,这就是为什么塔机标准节螺栓翻松的主要原因。同时,由于多次重复使用,螺纹牙磨损也是原因之一。
2销轴连接
销轴一般采用优质合金钢,受力简单,只承受剪切力的作用,这种无焊接,自定心的横向销轴,它既可保证安装快,无应力集中,这种方法在大型塔机上还往往采用弹性可涨销轴和楔块轴,保证安装方便,连接紧密可靠,无松动。现在一般制造起重力矩800N•m以上的塔机多采用这种连接方式。但为什么生产厂家在800N•m及以下的生产厂家不使用销轴这种方式呢,主要原因,设计和加工的难度远远大于螺栓连接,为了省略加工的烦琐,便于大批量生产的塔机,多使用螺栓联接这也是生产厂家的原因造成的。
3措施与建议
对于螺栓联接的应注意的问题
3.1对高强度螺栓安装使用前进行检查,对于丝扣损伤、磨损锈蚀的严禁使用。
3.2在安装前,仔细检查标准节主肢端头,清理铁锈、灰尘、泥沙,必要时打磨干净,确保端面平整,使端头间吻合更加可靠,避免接合面紧固后存在间隙而松动。
3.3在顶升过程中,安装人员在操作平台上,利用套管加长杆确保足够的预紧力矩,同时将小车处于最小幅度处,臂架旋转至塔身对角线方位,在靠衡重一侧的主肢,利用塔机上部不平衡力矩的作用下,拧紧此处主肢的连接螺栓,通过这种方法用普通扳手加套管或用榔头敲打扳手尾部使螺母转动θ角度即可达到设计的预紧力,用同样的方法,就可使连接面的所有螺栓都具有一定的预紧力。
3.4同一部位应采用相同规格型号的高强度螺检,不能用普通螺栓螺母代替高强度螺栓螺母用于连接副,拧紧时应拧紧螺母,一般情况下不能拧螺栓部分。按照对高强度螺栓的使用要求,已经使用后拆下的高强度螺栓螺母不能再次使用,这种要求对用户来讲,确实会带来严重的经济损失,实行起来有一定的困难,为了确保安全性,在使用前必须认真对螺栓表面状况进行详细的检查,发现异常立即更换,确认合格后,进行除锈、后安装使用。
3.5首次安装使用一星期后应全部进行检查拧紧,由于操作平台已随塔身顶升套架上移,在下面的标准节操作空间有限,实施很不方便,必须要2人一起协同操作,确保拧紧的有效性。
3.6建议生产厂家改进加工工艺,多采用销轴联接,避免预紧力的要求。在没有专用工具或有效措施使高强度螺栓达到预紧力的情况下,生产厂家应从设计制造的角度考虑,生产出符合要求的产品,不能把责任推卸给安装单位和用户,如何制订合理的加工工艺,避免焊接工装对销轴孔径位置精度的影响,在《大型塔式起重机标准节主弦杆的加工工艺与工装》(-《建筑科技与管理》包焕林、方仙兵、姚正虎编)中介绍了销轴孔加工的方法和工艺,值得同行借鉴和学习。
注:文章内所有公式及***表请用PDF形式查看。
转载请注明出处学文网 » 塔吊标准节两种联接方式的利弊分析与对策