概述

　　通常對于直徑超過一英寸的大螺栓/螺母在安裝和拆卸時會比較困難。超級螺栓多頂推預(yù)緊器技術(shù)可以幫助用戶解決大螺栓/螺母的安裝、拆卸和精確預(yù)緊等的眾多難題。使用多頂推預(yù)緊器，安裝時只需要普通扭矩扳手即可完成，不需要大錘敲擊、加熱、液壓拉伸、液壓扳手等傳統(tǒng)的螺栓緊固方法。真正做到省時、省力、省錢。本文將從多頂推預(yù)緊器技術(shù)的原理展開去，細(xì)述其技術(shù)特點(diǎn)，并專門分享一些在閥門上應(yīng)用該技術(shù)的案例。

     多頂推預(yù)緊器的技術(shù)原理

　　人們通常使用普通螺母與螺栓連接零件，但是如果螺母與螺栓的直徑均大于1”，那么使用扭力緊固方式產(chǎn)生充足的螺栓負(fù)載來擰緊或松開螺栓時就會變得非常困難。因?yàn)槟鷶Q傳統(tǒng)的螺釘和螺母所需要的扭矩會隨著尺寸成三次方增長。即T=（C）D3

　　其中，T=扭矩，C=常數(shù)，D=螺栓直徑。例如：一個1”的螺母所需要的安裝扭矩為365 lb.ft，一個4”的螺母需要的扭矩可達(dá)37850lb.ft。

　　為了克服這一主要難題，如今市場上有眾多螺栓連接解決方案可供選擇。但遺憾的是，這些方案可能導(dǎo)致許多嚴(yán)重問題，包括工傷、預(yù)緊力不準(zhǔn)確、螺紋磨損、拆卸困難、設(shè)備成本與停機(jī)時間延長。

　　而多頂推預(yù)緊器的設(shè)計(jì)產(chǎn)品卻能很有用，它能直接取代傳統(tǒng)的螺母和螺栓。這些預(yù)緊器裝置可以旋合于一個全新的或現(xiàn)有的螺栓，螺柱，螺桿或者軸上。主螺紋用于安置預(yù)緊器在螺栓或螺柱上并靠在硬質(zhì)墊圈及承載面上。一旦安置到位，螺栓或螺柱的實(shí)際預(yù)緊通過簡單的手動工具來擰緊環(huán)繞著主螺紋一圈的頂推螺釘來實(shí)現(xiàn)。頂推螺釘均勻地傳遞預(yù)緊力到主螺紋上，從而，也傳遞到連接件上。主螺紋可被純張力鎖緊。

　　如下圖所示，通過擰緊頂推螺釘，產(chǎn)生了強(qiáng)大的頂推力(軸向)。這個頂推力直接作用在硬化墊圈上。頂推螺釘摩擦直徑小，因此可以用相對小的扭矩來實(shí)現(xiàn)高的頂推力。負(fù)載被傳遞到已經(jīng)手動安裝到主螺紋上的螺母主體上。硬質(zhì)墊圈用來傳遞推力，同時保護(hù)法蘭面。許多頂推螺釘?shù)?軸向)頂推力和主螺栓頭的反向作用力一起在法蘭上產(chǎn)生了一個強(qiáng)大的夾緊力。頂推螺釘?shù)捻斖屏?軸向)在主螺栓上產(chǎn)生一個相同大小的力。這樣，就通過施加給每個頂推小螺釘一個相對小的扭矩，就可以實(shí)現(xiàn)整個大螺栓的預(yù)緊。

圖注：超級螺栓多頂推預(yù)緊器的原理

    多頂推預(yù)緊器在閥門上的應(yīng)用：球閥應(yīng)用案例

　　超級螺栓多頂推預(yù)緊器裝置已經(jīng)在球閥上應(yīng)用多年。大多數(shù)時候，這些預(yù)緊器是在一次重新安裝時候被突然裝機(jī)的。使用超級螺栓的一個主要實(shí)用的創(chuàng)新策略是減少因?yàn)橥C(jī)而花費(fèi)的維修時間。

　　部分有計(jì)劃性的的停機(jī)是將球閥脫機(jī)，然后利用最短的停機(jī)時間去做一些渦輪機(jī)維修保養(yǎng)工作。某客戶的計(jì)劃是將原有的球閥上需要用液壓拉伸器安裝和拆卸的標(biāo)準(zhǔn)螺母，在停機(jī)之前就替換為超級螺栓多頂推預(yù)緊器。為了達(dá)到這個目的，客戶在計(jì)劃停機(jī)的3個月前就采購了一批規(guī)格為(145)4-1/2” – 8 tpi的多頂推預(yù)緊器。并在長達(dá)數(shù)月時間里每次利用2-3天的空檔時間將閥門兩邊的螺栓全部裝配完成。在春季停機(jī)時，4個工人（一邊兩個工人）將所有這些4-1/2”的預(yù)緊器在兩個半小時內(nèi)就拆卸完畢！與之前使用液壓方法相比節(jié)省了2-3天時間。在重新安裝閥門的時候也同樣會節(jié)省這么的時間。因?yàn)檫@是一個抽水蓄能設(shè)備，工廠會在一天的高峰時間出售電力去補(bǔ)充它其他的蒸汽動力工廠。因此對于這些設(shè)施而言，將停機(jī)時間降到最低是必須的。使用超級螺栓產(chǎn)品幫助他們實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn)。減少停機(jī)時間產(chǎn)生重大的節(jié)約。超級螺栓預(yù)緊器不僅精確而且可以重復(fù)使用，可對所有的螺柱提供持續(xù)的載荷，這也節(jié)省了時間。最初，這些螺柱的伸長量需要通過伸長計(jì)來監(jiān)測。之后由于看到了超級螺栓預(yù)緊器每次安裝后的可重復(fù)的結(jié)果，剩余的螺柱就不需要再進(jìn)一步監(jiān)測了。這個與液壓方法有所不同。

　　如下圖所示，此案例中螺栓軸向應(yīng)力為55,000psi。預(yù)緊力為813,000 LB，每個頂推螺釘?shù)呐ぞ貫?90ft.lb。

    結(jié)論

　　超級螺栓多頂推預(yù)緊器由于其特殊的原理及技術(shù)特點(diǎn)，使得其在安裝拆卸較大規(guī)格螺栓時具有顯著優(yōu)勢，在閥門上通常會有較大規(guī)格的螺栓。傳統(tǒng)方法使用效果不是很理想的情況下，推薦選用超級螺栓多頂推預(yù)緊器來解決問題。