【水暖阀门网讯】

    概述

　　通常对于直径超过一英寸的大螺栓/螺母在安装和拆卸时会比较困难。超级螺栓多顶推预紧器技术可以帮助用户解决大螺栓/螺母的安装、拆卸和精确预紧等的众多难题。使用多顶推预紧器，安装时只需要普通扭矩扳手即可完成，不需要大锤敲击、加热、液压拉伸、液压扳手等传统的螺栓紧固方法。真正做到省时、省力、省钱。本文将从多顶推预紧器技术的原理展开去，细述其技术特点，并专门分享一些在阀门上应用该技术的案例。

     多顶推预紧器的技术原理

　　人们通常使用普通螺母与螺栓连接零件，但是如果螺母与螺栓的直径均大于1”，那么使用扭力紧固方式产生充足的螺栓负载来拧紧或松开螺栓时就会变得非常困难。因为您拧传统的螺钉和螺母所需要的扭矩会随着尺寸成三次方增长。即T=（C）D3

　　其中，T=扭矩，C=常数，D=螺栓直径。例如：一个1”的螺母所需要的安装扭矩为365 lb.ft，一个4”的螺母需要的扭矩可达37850lb.ft。

　　为了克服这一主要难题，如今市场上有众多螺栓连接解决方案可供选择。但遗憾的是，这些方案可能导致许多严重问题，包括工伤、预紧力不准确、螺纹磨损、拆卸困难、设备成本与停机时间延长。

　　而多顶推预紧器的设计产品却能很有用，它能直接取代传统的螺母和螺栓。这些预紧器装置可以旋合于一个全新的或现有的螺栓，螺柱，螺杆或者轴上。主螺纹用于安置预紧器在螺栓或螺柱上并靠在硬质垫圈及承载面上。一旦安置到位，螺栓或螺柱的实际预紧通过简单的手动工具来拧紧环绕着主螺纹一圈的顶推螺钉来实现。顶推螺钉均匀地传递预紧力到主螺纹上，从而，也传递到连接件上。主螺纹可被纯张力锁紧。

　　如下图所示，通过拧紧顶推螺钉，产生了强大的顶推力(轴向)。这个顶推力直接作用在硬化垫圈上。顶推螺钉摩擦直径小，因此可以用相对小的扭矩来实现高的顶推力。负载被传递到已经手动安装到主螺纹上的螺母主体上。硬质垫圈用来传递推力，同时保护法兰面。许多顶推螺钉的(轴向)顶推力和主螺栓头的反向作用力一起在法兰上产生了一个强大的夹紧力。顶推螺钉的顶推力(轴向)在主螺栓上产生一个相同大小的力。这样，就通过施加给每个顶推小螺钉一个相对小的扭矩，就可以实现整个大螺栓的预紧。

图注：超级螺栓多顶推预紧器的原理

    多顶推预紧器在阀门上的应用：球阀应用案例

　　超级螺栓多顶推预紧器装置已经在球阀上应用多年。大多数时候，这些预紧器是在一次重新安装时候被突然装机的。使用超级螺栓的一个主要实用的创新策略是减少因为停机而花费的维修时间。

　　部分有计划性的的停机是将球阀脱机，然后利用最短的停机时间去做一些涡轮机维修保养工作。某客户的计划是将原有的球阀上需要用液压拉伸器安装和拆卸的标准螺母，在停机之前就替换为超级螺栓多顶推预紧器。为了达到这个目的，客户在计划停机的3个月前就采购了一批规格为(145)4-1/2” – 8 tpi的多顶推预紧器。并在长达数月时间里每次利用2-3天的空档时间将阀门两边的螺栓全部装配完成。在春季停机时，4个工人（一边两个工人）将所有这些4-1/2”的预紧器在两个半小时内就拆卸完毕！与之前使用液压方法相比节省了2-3天时间。在重新安装阀门的时候也同样会节省这么的时间。因为这是一个抽水蓄能设备，工厂会在一天的高峰时间出售电力去补充它其他的蒸汽动力工厂。因此对于这些设施而言，将停机时间降到最低是必须的。使用超级螺栓产品帮助他们实现了这一点。减少停机时间产生重大的节约。超级螺栓预紧器不仅精确而且可以重复使用，可对所有的螺柱提供持续的载荷，这也节省了时间。最初，这些螺柱的伸长量需要通过伸长计来监测。之后由于看到了超级螺栓预紧器每次安装后的可重复的结果，剩余的螺柱就不需要再进一步监测了。这个与液压方法有所不同。

　　如下图所示，此案例中螺栓轴向应力为55,000psi。预紧力为813,000 LB，每个顶推螺钉的扭矩为190ft.lb。

    结论

　　超级螺栓多顶推预紧器由于其特殊的原理及技术特点，使得其在安装拆卸较大规格螺栓时具有显著优势，在阀门上通常会有较大规格的螺栓。传统方法使用效果不是很理想的情况下，推荐选用超级螺栓多顶推预紧器来解决问题。

    作者简介

    丁永乐，男，2007年毕业于南京工业大学金属材料工程专业。先后就职于江阴兴澄特钢有限公司任技术工程师，通标标准技术服务（上海）有限公司（SGS）任紧固件项目经理。2011年至今就职于瑞典NORD-LOCK公司，现任中国区项目经理及应用工程师职位。丁永乐有超过8年的金属材料及紧固件相关工作经验，同时拥有多年的现场解决紧固件问题的实践经验。多年来，一直致力于为造船，海工，能源，工程机械，冶金，石化，汽车，铁路等行业提供专业的紧固件相关解决方案。