紧固件安装和维护

紧固件安装和维护

1、紧固件的等级

尽管起重机上用的大部分螺检都是基于中国标准GB。但该标准是和ISO相同

的，并且和美国的公制螺栓规格上也是等同的，在级别上也有对应关系，因此很

容易找到合适的替换螺栓。表2-2是另一个不同标准螺栓级别的对照表。另外螺

栓的强度等级也经常被标记在螺栓头及尾部，如图2-8所示。通常起重机上使用

强度大于等于8.8级的螺检，因此维修更换时不要使用低于8.8级的螺栓或相应的

螺母。

但是必须注意以上螺栓的级别是针对普通碳钢或合金钢的螺栓，对于不锈钢

螺栓的强度级别是不同的，详细的可以参考有关资料。在起重机上使用不锈钢螺

栓、螺母或垫片，螺栓的等级通常为A2-70．维修更换应使用该级别的螺栓及螺

母．

另外，还有专门用于钢结构连接的紧同件，主婴有两种级别：ISO等级8．8

和lO．9(分别相当于ASTM A320和ASTM A490)的高强度螺栓。通常他们的螺栓头

和螺母尺寸要比普通的螺检大一些，它们供货时通常是一套螺栓副包括螺栓，螺

母，两个垫圈成套供应，如图2-8为一套10.9级的螺栓副。这些高强度螺栓的使用有一些严格的要求求，本章中只提供了一些基本的常识，对于更加详细的内容，

必须参考相应规范。对于ASTM A325和ASTM A490的螺栓，可以参考奖围钢结构协

会AISC编写的《Speci-fication for structural joints using ASTM A325 or A490

bolts)。很多螺栓的拧紧均有力矩要求，这些螺栓的拧紧需要力矩扳手来完成，

图2-9中列出了常用的各种典型的力矩扳手。

2、螺栓的检查

螺栓使用的过程中由于经常受到交变载荷，可能会产生松动，另外为了减少

受交变载荷螺栓的应力幅，常常需要将螺栓预紧到规定的程度。定期检查的同的

是确保所有的螺栓受力比较均匀，并且在螺栓疲劳断裂前更换那些已经发生屈服

并伸长或者怀疑有问题的螺栓。

检查时必须在起重机停机的时候进行，螺栓的检查方法通常有两种：目测和

扭力扳手法，其中目测最为常用．

2.1、目测法 目测主要通过以下方法进行，并请参考图2-10。

1)用锥形锤敲击螺栓头部的声音可以反映出螺栓的松弛度／紧固度。

2)判断螺母和连接件之间的相对位置是否发生变化（在HCHI设备的制造过程中，有些关键螺栓副和连接件之问的位置会用记号笔标出）。如果记号位置出现

了偏离，这表明螺栓松了。

3)目视检查螺母和连接件的油漆膜也可以判断螺栓是否松动．如果螺栓副周

围漆膜出现裂纹，就应检查螺栓紧固度

2.2、使用扭力扳手法

2.2.1、对于普通螺栓（除钢结构用高强度螺栓）：

1)检查前，必须使起重机处于停机状态，螺栓连接处于无工作应力状态下．

2)如果有的话，应先清除紧同件上的污物及油漆．然后在螺母及垫圈上喷上

一层薄薄的油性润滑松锈剂（比如CRC或其他等同产品）。并且等10--20分钟以

使润滑松锈剂起作用。

3)用记号笔在螺母及与垫片结合面附件的结构上标记螺母最初的位置，如图

2-11所示。

4)使用标定过的扭力扳手对每组螺栓的螺母施加—个75%(相对终拧力矩，下

同)的拧紧力矩．

5)检查螺母是否转动：如果转动，则必须用记号笔或油漆将此螺母另外标记

以便稍后重新拧紧或更换．

6)必要的话，螺栓副必须更换．

7)重复步骤3）一6）以检查其余剩下的螺栓连接。

8)已经检查出有旋转的螺母必须松开螺栓后按照第3.3.1节的方法重新拧

紧。

9)对于那些没有旋转的螺母必须按以下10)—11)步骤重新拧紧。

10)用扭力扳手旋转螺母约30°以松开螺母。

11)然后重新将螺母拧紧到全部的预紧力矩。

12)清除所有的污物，用适当的溶剂清洁螺栓、螺母、垫片及相应的钢结构

接触面周围，按照“油漆修补程序”修补破坏的油漆。

2.2.2、对于钢结构用高强度螺栓（以法兰连接为倒）：

1)检查前，起重机必须处于停机状态，螺栓连接处于无工作应力状态下（无

吊载）。

2)如果有的话，应先清除紧固件上的污物及油漆，然后在螺母及垫圈上喷上

一层薄薄的油性润滑松锈剂（比如CRC或其他等同产品）。并且等10-20分钟以使

润滑松锈剂起作用。

3)用记号笔在螺母及与垫片站台面附件的结构上标记螺母最初的位置，如图

2-11所示。

4)使用标定过的扭力扳手对每组螺栓的螺母施加—个75%的拧紧力矩。

5)检查螺母是否转动，如果转动，则必须用记号笔或油漆将此螺母另外标记

以便稍后更换。

6)重复步骤3）-5)以检查其余剩下的螺检连接。

7)清点所有标记有旋转需更换的螺检的总数量。

8)如果有超过20%的螺栓标记需要更换，那么必须用新的同规格螺检更换此

连接部位所有的螺栓，详细步骤参考第3.3.2节．

9)如果有少于20%的螺检标记需要更换，那么除了标记的螺拴外，标记螺栓

两侧的相邻螺栓均必须更换，详细步骤参考第3.3.2节。

10)对于那些没有旋转的螺母必须按以下11）—13)步骤重新拧紧。

lI)用扭力扳手旋转螺母约30°以松丌螺母。 12)然后重新将螺母拧紧到全部的预紧力矩。

13)清除所有的污物，用适当的溶剂清洁嫘栓、螺母、垫片及相应的钢结构

接触面周围，按照“油漆修补程序”修补破坏的油漆。

2.2.3、螺栓的检查周期

螺栓在投入使用初期最容易松动，因此除了表2-3要求的检查外应在起重机

投入使用6个月后或作业循环达50000次时（以先到者为准）。全面检查螺栓的紧

固情况．除了目测外，每组高强螺栓和其他有拧紧力矩要求的螺栓应以10%的比

例抽样用力矩扳手法检查，如果发现任何一个螺栓松动，该组内的所有螺栓都应

彻底检查。另外，对于那些经常受到振动或

变动载荷并缺乏有效防松措施的螺栓，必须适当缩短检查周期，以避免螺栓松动

而产生意外。尤其是电气接线和小电气元件的连接螺拴，如控制面板上的接线排

连接，电机接线，连接箱配线，各种限位开关，编码器和凸轮限位开关（内部和

外部），通常尺寸小，安装空间小，起重机工作时的冲击和振动可能引起螺栓松

动，一旦螺栓松了，电气控制就会失效。因此，必须要检查这些螺检的紧周状况，

并应定期检查接线状况。

3、螺栓的更换及拧紧程序

3.1、更换标准

下列情况之一的螺栓必须更换。

1)上述章节中提及的须更换的螺栓。

2)已有损伤、变形、滑牙、缺牙，锈蚀，螺纹粗糙度变化较大等现象时。

3)对于符合GB1228、GB1229、GBl230、ASTM325、ASTNM90的钢结构螺栓，如

果螺栓是经过热浸锌处理的，那么一般情况下不允许重复使用，一旦终拧后发生

松动就必须更换．AISC规定只有发黑处理的ASTM325的螺栓在工程师同意的情况

下允许再次使用。另外拧紧螺栓时，使相邻的螺栓发生松动，这些相邻的螺检是

不必更换的。

3.2、螺栓的拧紧力矩

表2-5给出了常用螺拴／螺柱／螺钉的拧紧力矩，在图纸或维修手册等没有

特别指出的情况下，可以使用表中的数据．预紧力矩M。=K* Fo-*d其中K为扭矩系数，F。为预紧力，d为螺栓直径。那么由于螺母与垫片、螺母与螺栓的螺纹间

摩擦系数的变化，常常导致扭矩系数K的变化。因此在要求的预紧力不变的情况

下，拧紧力矩往往是变化的，通常不加油

时扭矩系数为K=O. 145．如果拧紧时在螺纹和垫圈处加少量的油或MoS2，扭矩系

数则变小为约K=0. 12。对于重要的连接，扭矩系数往往是抽检每个或相同连接

中的螺栓，通过试验实际测量而来的。ZPMC钢结构上的高强度螺栓终拧前均要实际测量每个或相同连接处的实际扭矩系数。

3.3、螺栓的拧紧、更换程序

3.3.1、使用普通的螺栓（即不包括钢结构用高强度螺栓）初次安装或更换

的新螺栓时的拧紧程序。

l)检查垫片是否平整，并且无油污、毛刺等。

2)清洁结构与螺栓垫片的结合面处，并且确保该面平整。

3)清洁螈栓及螺母。 4)放置好垫片，确保斜面与螺栓头或螺母接触。

5)初拧螺栓到终拧值的75%力矩．对于法兰连接的螺栓，为了确保螺栓受力

均匀，初拧紧固顺序，一般应从接头刚度大的地方向不受拘束的自由端顺序进行，

或者从栓群中心向四周扩散方向进行。这是因为连接钢板翘曲不牢时，如从两端

向中间紧固，有可能使拼接板中间鼓起而不能密贴，从而失去了部分摩擦传力，

详细的拧紧次序可以参考图2-12。大六角头高强度螺栓拧拧应做好标记，防止漏拧。

图2-12 法兰螺栓拧紧顺序

6)终拧螺栓至lOO%要求的力矩。法兰连接螺栓的拧紧的顺序同可初拧过程。

一般初拧后标记用一种颜色，终拧结柬后用一种颜色，加以区别。

3.3.2、钢结构用高强度螺栓的更换（法兰连接）．

l)为了确保相同的扭矩系数，同一次更换的高强度螺拴应采用同一批次的产

品。

2)更换前一定要确保有足够数量的紧固件并确保正确的紧固件等级、拧紧力

矩。使用的扭矩扳手必须经过校正。

3)检查垫片是否平整，并且无油污、毛刺等。

4)清洁结构与螺栓垫片的结合面处，并且确保该面平整。

5)清洁螺栓及螺母。

6)松开一个标记需要更换的螺栓，然后立即更换上新的螺栓并立即初拧至

75%的终拧力矩。注意任何时候都必须确保只有一个螺栓是松开并被拆下，依次

一个一个地更换所有的螺栓。

7)拆下的旧螺栓应该立即故意破坏掉，以防止被二次使用。

8)更换所有的螺栓后，依次接图2-12终拧所有的新螺栓。

4、螺栓的防松

螺栓的防松非常重要，螺栓的松动可能会导致结构强度的损失，另外坠落的

螺栓还会直接威胁到人员安全。表2-6列出了起重机上常用的螺栓防松方法。