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机械紧固部件安装要求与常见问题处理方案

作者

王彦琦 隋爽

辽宁红沿河核电有限公司 辽宁大连 116000

引言

在现代机械工程领域,机械设备是否能够高效且稳定地工作,很大程度上依赖于各部件间的协同效应。机械紧固部件作为连接和固定各种零件的关键组件,其重要性是显而易见的。无论是大型的工业设备还是小型的精密仪器,都可以看到机械紧固部件的存在。这些部件确保了该设备的各个部分在工作时能够维持恰当的位置并紧密连接,能够承受各种静态和动态的载荷。

一、机械紧固部件安装要求

1. 部件选型

选择合适的部件是确保机械系统不只是稳固,更是可靠的核心步骤。在选择合适的紧固件类型时,需要综合考虑设备的设计规格、工作环境以及预期的负载状况等因素。例如,在振动较大的环境中,选择具有出色抗松脱特性的弹簧垫圈或自锁螺母都是非常合适的;对于在极端温度下工作的部件,必须重视其材料的热稳定性,以防止因温度波动导致的部件松动。除了上述因素,还必须考虑紧固件的强度等级、尺寸规格以及表面处理方法(如镀锌防腐技术),以确保其与连接材料的匹配性和持久性。

2. 预紧力控制

为了确保连接的牢固性和封闭性,预紧力的适当配置显得尤为重要。如果预紧力过低,连接可能会变得不稳固,从而对设备的性能产生负面影响;过大的体积有可能导致螺栓的损伤或者触发连接部分的塑性变形。通常会使用扭矩扳手或扭矩控制工具,根据预设的扭矩数值对各个螺栓进行预紧,以确保所有螺栓的预紧力都是均匀且合格的。对于关键或大型的结构,使用液压拉伸器作为专门的工具来精确控制预紧力,并根据制造商的推荐标准进行预紧力的测试。如有必要,还可以进行应力测试,以验证预紧的有效性。

3. 安装流程规范

(1)安装前的准备工作

在进行机械紧固部件的安装之前,必须进行充分的预备操作。首先,为了确保紧固部分和连接部分在尺寸精度和表面质量上都达到设计要求,必须对它们进行全面的检查。请务必仔细检查紧固部位的螺纹是否存在损坏、变形或其他缺陷,以及表面是否有裂痕或其他瑕疵;所连接的部件的孔位是否精确,以及孔径是否满足标准规定。为了确保零件连接的密封性和可靠性,要彻底清除零件表面的油污、铁锈等各种杂质。此外,还需研发合适的安装和校验工具,以确保其拥有出色的性能和高度的精确性。

(2)安装过程中的操作要点

在安装过程中,务必严格遵循既定的操作步骤。当需要连接多个固定组件,如在发动机缸盖上安装螺栓等,通常会选择斜交拧紧的方式,这样做的目的是为了确保螺栓受到的力是均匀的,避免因受力不均导致连接部件发生变形。在进行拧紧作业的过程中,必须严格控制拧紧的速度,以避免作业速度过快或过慢。过快的拧紧速度可能导致螺栓产生额外的惯性力,从而对预紧力的精确度产生不良影响;过慢的旋紧速度也会导致工作效率的降低。为了确保拧紧力方向的准确性并防止螺栓发生变形,必须确保工具与紧固部分始终保持垂直状态。

(3)安装后的检查与验收

安装完成后,必须接受各个方面的检验和验收。仔细检查固定组件的紧固状况,以判断是否满足预紧力的预定标准。为了确保扭矩值保持在可接受的范围内,可以进行随机检验,并使用扭力扳手重新拧紧多个螺栓。

在进行连接部位的外观检查时,必须仔细检查是否存在松动、变形、裂纹等不正常的情况。对于关键的连接部分,还可以利用如超声波和磁粉这样的无损检测手段,进一步确认紧固部分是否存在缺陷,以确保其安装过程的质量达标。

二、机械紧固部件安装常见问题及处理方案

1. 松动问题及处理方案

在机械紧固部件的安装过程中,松动是一个常见的问题,这种情况可能导致设备产生振动、增加噪声,甚至可能引发安全隐患。在处理松动问题时,首先需要检查螺栓的拧紧是否适当,如果条件允许,可以使用扭矩扳手确保按照预设的扭矩进行拧紧。此外,对于经常产生振动的设备,可以考虑使用高强度的螺栓或者安装防松垫片,比如自锁螺丝或尼龙垫片,这样可以增加摩擦力,防止设备松动。对于已经松动的螺栓,需要先将其拆卸,然后涂上适当的螺纹锁固胶或厌氧胶进行再次拧紧,以增强螺纹连接的可靠性。为了避免此类问题的出现,定时进行检查和维护,并迅速识别并处理任何松动情况是至关重要的。

2. 螺纹损坏问题及处理方案

螺纹损坏的原因可能与其紧绷、生锈或被杂质侵入有关。在制作过程中,首先需要清除螺纹表面的杂质和锈蚀,然后使用钢丝刷或除锈剂彻底清洁,以检查螺纹是否还能正常配合。当螺纹出现轻度损伤时,可以选择合适的螺纹修复产品,例如螺纹润滑剂或螺纹修补剂;在损伤较为严重的情况下,要替换为新的螺栓或螺帽。为了防止螺纹受损,关键在于选择合适的安装工具以防止螺纹被拉紧。在安装之前,应对螺纹表面进行全面的清洁,以确保螺纹表面没有任何杂质或锈迹。

3. 偏斜问题及处理方案

偏斜的安装问题可能导致应力的集中,这不仅会削弱固定的效果,还可能导致部件发生变形。在处理偏斜问题时,必须确保安装表面的平整度和垂直度都符合设计规范的要求。在进行安装之前,务必仔细检查接触表面,并根据实际需求进行打磨或校准。通过使用合适的定位工具和支持设备,确保在安装过程中位置保持稳定。对于已经出现位置偏斜的部件,需要重新安排适当的位置,并使用扭矩扳手进行均匀旋转,以防止局部受到过大的力。通过合理的装配工艺设计和提前实施装配措施,可以有效地减少偏斜问题的发生。

结语

在机械设备的维护和保养中,机械紧固部件的安装是最基础且至关重要的步骤。通过严格遵循安装规范并实施科学而有效的预防和治疗措施,可以显著提升设备的安全性和可靠性。面对不断变化的工业环境和技术挑战,技术人员需要持续地学习和应用最新的维护知识,同时也要掌握相关的基础技能。随着智能制造技术的持续进步,采用智能化和自动化的工具可以明显地提高机械紧固件的安装效率和准确性,为工业的进一步发展注入了新的活力和生机。

参考文献:

[1] 李 晓 灵 , and 刘 士 义 . " 一 种 机 械 零 部 件 紧 固 装 置 .",CN211332838U. 2020.

[2] 朱厚清等 . " 一种机械器具用紧固件 .", CN219549311U. 2023.