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工程机械维修螺栓松动原因分析及预防措施

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2016-5-19     浏览次数:    

工程机械维修  

3. 螺纹防松结构螺纹连接常用的防松方法有:摩擦防松、机械防松、破坏螺旋副防松。一般而言,摩擦防松简单、方便,但不够可靠。重要部位的螺纹连接,尤其是挖掘机内部不易检查的螺纹连接,应采用工程机械修理防松方法。

(1)摩擦防松摩擦防松包括双螺母并紧、弹垫、自锁螺母等方法。双螺母并紧防松方法结构简单,适用于平稳、低速、重载等固定连接场合。可用于维修工程机械工作装置销轴的固定、U 型螺栓的固定等。由于弹簧垫的弹力不均衡,螺栓容易产生弯曲,弯曲的螺栓在冲击、振动的作用下容易松脱。某型号挖掘机早期采用 M8、M10、M12 的螺栓,均为弹簧垫加平垫防松结构,其防松效果较差,整机工作不到 500h 就有很多螺栓松动。后改为自制加大垫片,取得较好防松效果。加大垫片表面应光滑,不存在有害裂纹、划伤、毛边及弯曲,以避免装配时螺栓产生弯曲应力。自锁螺母防松比较可靠,经多次拆装后,不会降低防松性能。该防松方法可用于座椅滑轨的 U 型手柄、收音机天线、照明灯等较小尺寸的螺纹副。

(2)机械防松机械防松一般用于发动机减振器螺栓。将螺母焊接在一块折弯的支架上,通过支架折弯边的限位来达到防松目的。

(3)破坏螺纹副防松在螺纹副旋合之前,在螺纹上涂抹螺纹紧固胶,属于破坏螺纹副防松。在螺纹上涂抹螺纹紧固胶并将螺纹副拧紧后,螺纹胶硬化、凝固,便可防止螺纹副松动。螺纹紧固胶用于重要部位的螺栓,如支重轮、链轮、发动机支座、发动机减振器、驾驶室底板架、驾驶室减振器、配重、回转马达、行走马达、回转支承的螺栓。


4. 预紧力

(1)结合面应符合要求螺纹孔的精度一般为 6H 级,其预紧力的大小及紧固效果受紧固件和被紧固件结合面摩擦系数的影响。损伤或锈蚀的螺纹,紧固前应先用丝锥或板牙修整(俗称“回丝”),再用清洗剂将螺孔内部、螺栓表面以及结合面残留的油漆及污渍清洗干净。

(2)预紧力应适当增大预紧力可减小应力变化幅。但预紧力不宜过大,必须控制在规定的范围内。这是因为预紧力过大将造成螺栓强度达到屈服点。使用扭矩扳手紧固螺栓时,螺栓承受的应力(预紧力)一般为螺栓屈服强度的 75%。如 10.9 级的螺栓,抗拉强度为 1000MPa,屈服强度为 900MPa,则预紧力为 675MPa。当使用扭矩扳手时,理论上拧紧力矩 T 与预紧力 F 有如下关系:T ≈ 0.2Fd式中: d 为螺纹公称直径。此外,拧紧力矩还与紧固工具的精度有关。当使用套筒扳手、普通扳手时,拧紧力矩应比使用扭矩扳手时略小。

(3)紧固后的处置当螺栓按要求紧固后,需在螺栓头部(或螺母)和被紧固件表面涂抹颜色标记。一旦螺栓松动后,可向紧固方向逐渐拧紧,直至螺栓头部(或螺母)与被紧固件表面的标记再次重合。


5. 材料

(1)被紧固件螺栓拧入被紧固件时,被紧固件材料不同,紧固螺栓拧入深度也不同,按照被紧固件为钢材、铸铁、轻合金排列顺序,螺栓拧入深度应逐渐增大。其中螺栓拧入钢材的深度应略大于螺纹公称直径,但是当螺栓公称直径小于 12mm,且拧入场合为电瓶接线柱、管夹、线夹、散热器防尘网、底封板时,其拧入深度可等于公称直径。铸铁铸造后在基体内形成的石墨有膨胀作用,可减少铸件体积的收缩,降低内应力,对振动的传递也能起削弱作用,有很好的抗振和吸振性能。如行走先导阀上的过渡块、发动机支架、压缩机支架为铸铁制作,其紧固螺栓的防松效果较好。

(2)螺纹座螺纹座的材料选用尤为重要。当螺纹座的屈服强度过小时,有可能造成螺栓拧入后变形,引起早期疲劳失效,螺栓也容易松动。部分材料的屈服强度与板厚有关,如 Q235 钢材,其板厚越厚,屈服强度越小,选材时应注意。若螺纹座的抗拉强度过小,当使用扭矩扳手旋紧时,会直接损伤螺纹。因此,关键位置的螺纹座钢材一般选用 Q345B,普通位置的螺纹座钢材一般选用Q235B。

(3)自制加大垫片旋紧螺栓时所用加大垫片不是标准件,且有严格的技术要求,因此只能自制。自制加大垫片材质一般为 45 号钢,硬度为 HRC39 左右,热处理方式为淬火加中温回火。若自制加大垫片热处理后硬度不够,可能会导致变形。当自制加大垫片硬度达到 HRC38 以上时,若要进行电化学镀锌,需经过 6h 低温(200℃)干燥处理,以防氢脆,然后进行炉中缓冷。将上述各项防松措施综合运用在整机设计及装配过程后,用户反映,整机螺栓松动问题明显减少,取得了良好的效果及经济效益。

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