KHON精弘JH系列螺栓拉伸器的原理及应用

在人类发展的历史上，尤其是进入工业时代 以后，螺纹联接作用越来越重要。随着工业技术的 不断发展，在钢铁行业、石油、石化行业，大型的化 工机械、压力容器等设备的装配中，大型的螺栓联 接至关重要。必要的预紧力控制是保证联接可靠 性、紧密性的重要条件。传统的作业通过敲击扳 手、或者加热螺栓的方法来实现装配。这些方法极 易损伤螺栓和设备。而且经常会因为预紧力不均 匀造成联接件变形、压力容器泄漏等事故,有很大 的安全隐患。当前比较先进的预紧方式就是采用 液压拉伸预紧技术，液压拉伸预紧使用螺栓拉伸 器作为工具。

2螺栓拉伸器的原理及特点

2.1拉伸器的工作原理

螺栓拉伸器一般由液压泵、高压软管、压力表 和拉伸体组成。其中液压泵为动力源，压力表反映 泵的输出压力，高压软管联接液压泵和拉伸体。拉 伸体是实现螺栓液压拉伸的执行元件。主要由活 塞缸、活塞、支承桥和拉伸螺母组成。结构如图1 所示丑。

工作时，动力源输出的高压油经高压软管输 送至活塞缸3,在压力作用下活塞釘中的活塞上 移，带动拉伸螺母向上移动。拉伸螺母与工作螺栓 螺纹联接，从而拉长工作螺栓，使螺栓伸长达到所 要求的变形量，变形控制在弹性变形范围之内，然

1、6.拨杆2.活塞3.活塞缸4.密封圈

5.支撑桥7.拉伸螺母8.螺母套

回位的方式使工作螺栓回复原来的形状，完成作 业。

2.2螺栓拉伸器的特点

螺栓拉伸器使用纯拉力直接拉长螺栓，无扭 剪力和侧向力，对联接的接触面无摩擦损伤，是精 确控制螺栓预紧力的最佳方法。比起液压扭矩扳手，优点是反应迅速、精确，无扭转应力、无摩擦损伤、可同步预紧多个螺栓；因此螺栓拉伸器在对预 紧力要求较严的场合应用更为广泛。缺点是需要 足够的伸长量，因而在轴向空间狭窄的使用场合 受到很大限制。

3螺栓拉伸器的使用

3.1使用方式

螺栓拉伸器可以单个使用，也可以成组使用。 多个拉伸器并联使用，不仅能够提高效率,而且更 能够保证多个螺栓受力的均匀性。这在高压密封 的法兰联接中显得尤为重要。当螺栓中心距小， 径向尺寸受限制时，也可以采用双极的结构形式， 牺牲轴向尺寸来保证径向尺寸。在外径不变的情 况下，使活塞的有效面积增倍，产生的作用力加 倍。在材料、密封技术的支持下，也可以提高泵的 输出压力来增大拉伸器的拉力，以满足不断发展 的高强度、大扭矩螺栓的作业要求。当前,根据要 求为特定的设备开发专用的螺栓拉伸器是一种趋 势。如武汉中弘公司为货运机车东风8B使用 的280B柴油机开发的KHON精弘系列拉伸器,在上海、 乌鲁木齐、库尔勒等机务段广泛使用。又如武汉中弘公司为沙钢集团连铸机M100螺栓开发的 专用KHON精弘系列拉伸器,最大顶升拉力可达到500t。为使用单 位解决了螺栓装配过程中的困难。

3.2螺栓拉伸器使用时的注意事项

螺栓拉伸器属于超高压产品，应该正确的使 用,否则不能达到预期效果,甚至可能发生危险。

1. 使用之前必须计算油压,以免工作压力过 大,超出螺栓的承受能力，使螺栓发生塑性变形， 破坏螺栓。螺栓拉伸器产生的拉伸力等于动力源 的输岀压力与活塞有效面积的乘积。因此，可以根 据使用螺栓的强度等级计算许用应力，从而反求 泵的输出压力。确保螺栓的变形处于弹性变性之 内,在不破坏螺栓的前提下完成工作。

2. 在加压的过程中，应尽量均匀加压。每提 高一定的压力，要稳压后再提高，以避免过大的冲 击拉力，影响螺栓的预紧效果。

3. 在拉伸过程中，要注意拉伸器的最大设计 行程。超过最大行程，轻则切坏密封件，重则发生 安全事故。一般拉伸器均有最大行程警示线，要求 使用者在使用过程中随时注意最大行程。

4. 在使用拉伸器拆卸螺栓的时候，当拉伸螺 母旋紧后,要旋松3/4-1圈左右，以免在螺栓弹性 复位时，将拉伸螺母拉紧在活塞上。当对螺栓进行 预紧时，不存在这样的问题，这部分力主要由工作 螺母而不是拉伸螺母来承受叫

5. 分步预紧多个螺栓时，为了减少不同步骤 预紧的螺栓相互之间的影响，应该合理的安排螺 栓预紧的次序与拉伸力。一般应该按照对称的原 则来安排次序。例如，用单个拉伸器对8个螺栓的 法兰盘预紧时，应采用如图2所示顺序何。而每个

步骤的拉伸力控制较为复杂，因为如上图的法兰 盘中，后预紧的螺栓肯定要对先预紧的产生影响。 因此在对法兰盘预紧时，推荐使用多个拉伸器并 联使用，以减少不同步骤预紧的螺栓相互之间的 影响。

实践证明,螺栓拉伸器在液压大螺栓的预紧、 拆卸过程中能够确保螺栓联接的质量和精度，起 着越来越重要的作用。其使用过程中的科学性和 精确性是其广泛应用的基础。

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