作者：林鑫
（天臺索道）
摘 要：緊固件是應用廣泛的機械基礎件。隨著我國2001年加入WTO并步入國際貿易大國的行列。我國緊固件產品大量出口到世界各國,世界各國的緊固件產品也不斷涌入中國市場。特別是索道行業，隨著索道設備標準化和國際化程度越來越高，緊固件的種類在索道行業應用越來越多，使得緊固件的維護保養在索道運行維護單位差異化和標準化使用維護越來越重要，下面就本索道緊固件在設備維護保養中的一些經驗做如下探討。
索道設備作為大型機電設備，設備占地面積廣、區域多，緊固件種類多、型號復雜、數量極其龐大，科學規范地維護緊固件成為索道維護保養中不可或缺的一項重要工作。
關鍵詞：設備維護；緊固件；工具
一、緊固件基本介紹
1.種類
緊固件是作緊固連接用的一類機械零件,應用極為廣泛。它的特點是：品種規格繁多，性能用途各異，而且標準化、系列化、通用化的程度極高。因此，也有人把已有國家（行業）標準的一類緊固件稱為標準緊固件，簡稱為標準件。
由于每個具體緊固件產品的規格、尺寸、公差、重量、性能、表面情況、標記方法，以及驗收檢查、標志和包裝等項目的具體要求均有相應的國家（行業）標準和國際標準，通常包括以下12類零件：
（1）螺栓：由頭部和螺桿（帶有外螺紋的圓柱體）兩部分組成的一類緊固件，需與螺母配合，用于緊固連接兩個帶有通孔的零件。這種連接形式稱螺栓連接。如把螺母從螺栓上旋下，有可以使這兩個零件分開，故螺栓連接是屬于可拆卸連接。
（2）螺柱：沒有頭部的，僅有兩端均外帶螺紋的一類緊固件。連接時，它的一端必須旋入帶有內螺紋孔的零件中，另一端穿過帶有通孔的零件中，然后旋上螺母，使這兩個零件緊固連接成一整體。這種連接形式稱為螺柱連接，也是屬于可拆卸連接。主要用于被連接零件厚度較大、要求結構緊湊，或因拆卸頻繁，不宜采用螺栓連接的場合。
（3）螺釘：也是由頭部和螺桿兩部分構成的一類緊固件，按用途可以分為三類：機器螺釘、緊定螺釘和特殊用途螺釘。機器螺釘主要用于一個緊定螺紋孔的零件，與一個帶有通孔的零件之間的緊固連接，不需要螺母配合；緊定螺釘主要用于固定兩個零件之間的相對位置。特殊用途螺釘例如有吊環螺釘等供吊裝零件用。
（4）螺母：帶有內螺紋孔，形狀一般呈顯為扁六角柱形，也有呈扁方柱形或扁圓柱形，配合螺栓、螺柱或機器螺釘，用于緊固連接兩個零件，使之成為一整體。
（5）自攻螺釘：與機器螺釘相似，但螺桿上的螺紋為專用的自攻螺釘用螺紋。用于緊固連接兩個薄的金屬構件，使之成為一整體 ，構件上需要事先制出小孔，由于這種螺釘具有較高的硬度，可以直接旋入構件的孔中，使構件中形成響應的內螺紋。這種連接形式也是屬于可拆卸連接。
（6）木螺釘：也是與機器螺釘相似，但螺桿上的螺紋為專用的木螺釘用羅紋，可以直接旋入木質構件（或零件）中，用于把一個帶通孔的金屬（或非金屬）零件與一個木質構件緊固連接在一起。這種連接也是屬于可以拆卸連接。
（7）墊圈：形狀呈扁圓環形的一類緊固件。置于螺栓、螺釘或螺母的支撐面與連接零件表面之間，起著增大被連接零件接觸表面面積，降低單位面積壓力和保護被連接零件表面不被損壞的作用；另一類彈性墊圈，起著阻止螺母回松的作用。
（8）擋圈：供裝在機器、設備的軸槽或孔槽中，起著阻止軸上或孔上的零件左右移動的作用。
（9）銷：主要供零件定位用，有的也可供零件連接、固定零件、傳遞動力或鎖定其他緊固件之用。如圖一所示：
圖一：銷
（10）鉚釘：由頭部和釘桿兩部分構成的一類緊固件，用于緊固連接兩個帶通孔的零件（或構件），使之成為一整體。這種連接形式稱為鉚釘連接，簡稱鉚接。屬不可拆卸連接。因為要使連接在一起的兩個零件分開，必須破壞零件上的鉚釘。
（11）組合件和連接副：組合件是指組合供應的一類緊固件，如將某種機器螺釘（或螺栓、自供螺釘）與平墊圈（或彈簧墊圈、鎖緊墊圈）組合供應；連接副指將某種專用螺栓、螺母和墊圈組合供應的一類緊固件，如鋼結構用高強度大六角頭螺栓連接副（圖二）。
圖二：連接副
（12）焊釘：由釘桿和釘頭（或無釘頭）構成的異類緊固件，用焊接方法把他固定連接在一個零件或構件上面，以便再與其他零件進行連接（圖三）。
圖三：焊釘
2.螺栓與螺母的技術參數度量
當今世界上長度計量單位主要有兩種，一種為公制，計量單位為米（m）、厘米（cm）、毫米（mm）等，在歐州、我國及日本等東南亞地區使用較多，另一種為英制，計量單位主要為英寸（inch），相當于我國舊制的市寸，在美國、英國等歐美國家使用較多。
（1）公制普通螺紋規格標記方法：
粗牙普通螺紋規格用字母“M”和“螺紋公稱直徑”表示；細牙普通螺紋規格用字母“M”和“螺紋公稱直徑X螺距”表示；當螺紋左旋時，在標記后加注“左”字；標記中尺寸單位“mm”不需注明。例：
M12——表示公稱直徑為12mm的粗牙普通螺紋；
M12X1——表示公稱直徑為12mm，螺距為1的細牙普通牙紋；
M12左——表示公稱直徑為12mm，方向左旋的粗牙普通牙紋；
（2）英制計量：
1英寸=25.4 mm 3/8¢¢×25.4 =9.52
英制螺栓表示方法1/4＂-20X1/2＂
（3）螺距：
為相鄰牙在中徑線上對應兩點的軸向距離或相鄰牙山或兩相鄰牙谷間的距離。在英制中以每一英寸（25.4 mm）內的牙數來表明牙距。如表一牙距所示。
表一：牙距
（4）預緊力
預緊力是機械建筑等專業很常見的一個術語。比較通用的概括性描述為：在連接中（連接的方式和用途是多樣的），在受到工作載荷之前，為了增強連接的可靠性和緊密性，以防止受到載荷后連接件間出現縫隙或者相對滑移而預先加的力。
螺紋聯接的預緊力矩計算
Mt=K×P0×d×10-3kgf.m
K:擰緊力系數 d：螺紋公稱直徑
P0：預緊力 P0=σ0×As
As=π×ds/4 ds:螺紋部分危險剖面的計算直徑
ds=（d2+d3）/2 d3= d1－H/6 H：螺紋牙的公稱工作高度
σ0 =（0.5～0.7）σs σs――――螺栓材料的屈服極限kgf/mm （與強度等級相關，材質決定）。
K值查表：(K值計算公式略)如表二K值表所示
表二：K值表
二、索道常用緊固件維護注意事項
統括索道機電設備所有緊固件來說，以九華山天臺索道為例，除尚未發現的除第⑹項木螺釘以外涵蓋了前面介紹的緊固件中的12類中的11類。根據索道設備廠商提供的技術資料和日常設備維護中應注意的事項，下面以九華山天臺索道為例，介紹幾種常見緊固件維護中出現的問題。
1.力矩檢查常見問題
（1）力矩大小混用
不同類型、型號、使用位置以及設計要求的螺栓力矩大小不一，在維護過程中不能按照經驗使用一種力矩參數緊固檢查力矩，例如粗牙細牙螺紋力矩不一樣、鋼結構和普通結構螺栓力矩不一樣、內六角和外六角螺栓力矩不一樣等等。
遵循原則：在圖紙中或者設備維護手冊中標明要使用特定的緊固力矩時，使用力矩扳手按要求力矩緊固，即圖紙和手冊中標明的力矩值是第一原則；如果在圖紙中沒有標明力矩要求，按標準力矩檢查表，使用力矩扳手按要求力矩緊固；
當不能使用力矩扳手緊固螺栓時，使用與螺栓配套規格的扳手緊固并且只能使用人工加力（例如不能使用額外的杠桿）；特殊方法緊固的螺栓按要求緊固（例如九華山天臺索道萬向聯軸器連接螺栓緊固力矩使用旋轉角度法）。
（2）該換不換
緊固件更換標準：一是緊固件不能再起正常的作用的時候要及時更換；二是諸如定位銷、彈簧銷、帶槽螺母、鎖緊螺母、沉螺母等一次性使用件拆卸一次更換一次；三是廠商提供的設備維護要求更換的必須更換（例如九華山天臺索道萬向聯軸器連接螺栓拆卸一次必須更換一次）。
（3）抽檢混亂
緊固件抽檢是一項很重要的設備檢查方法和工作要求，在設備抽檢過程中如果不做記錄經常會出現漏檢、重復抽檢等情況，因此即使是設備抽檢應做到記錄詳細，周期相等，否則會出現緊固件該該緊的未緊，不松的反復檢查。
（4）緊固順序混亂
法蘭類連接螺栓緊固和力矩檢查順序是有要求的，錯誤的緊固順序會導致局部工件局部受力、穩定性差等問題。法蘭類連接需要遵循以下原則：對角原則、垂直原則、順時針原則。例如九華山天臺索道設備維護手冊要求某支架地腳螺栓緊固順序1→2→3→4→5→6→7→8如圖四地腳螺栓緊固順序所示。
圖四：地腳螺栓緊固順序
2.緊固件安裝常見問題
（1）平墊及彈簧墊圈安裝位置隨意
使用螺母組合時，螺栓頭部與設備間需要安裝平墊，螺母與工件間分別安裝彈簧墊圈和平墊；不使用螺母組合時螺栓頭部與工件間分別安裝彈簧墊圈和平墊。如圖五螺栓墊片使用規范所示。
圖五：螺栓墊片使用規范
（2）開口銷開口大小隨意
開口銷安裝過程中，有的工件因位置限制，插入時野蠻操作，損壞開口銷頭部；開口銷尾部打開隨意或者過度打開導致尾部折損，正確的打開方法是從開口銷中心線兩邊等分打開30°，不可采取全部在一邊打開或過度打開，容易造成開口銷損傷。如圖六開口銷使用規范所示。
圖六：開口銷使用規范
（3）螺紋抹油圖省事
一是部分作業人員在螺栓安裝過程中因螺紋有銹蝕或表面腐蝕等情況在安裝過程中在螺紋表面涂抹潤滑脂以方便安裝；二是作業環境不清潔，導致緊固件受油污污染；螺紋表面受油污或涂抹潤滑脂后，螺栓安裝時表面上是安裝到位且力矩檢查沒有問題，但隨著設備震動因內外螺紋之間摩擦力減小易松動。正確的操作是除銹、清潔、干燥后再安裝擰緊螺栓，或者用絲攻或扳牙工具清理螺紋表面碎屑后再使用。
（4）螺栓混用
設備維護中，經常因備件不足，在拆卸設備過程中遺失螺栓、螺母等，后期安裝中使用不同長短、不同型號、不用廠家、不同表面處理等不同螺栓、螺母代替，造成設備使用過程中加重設備損傷。
正確的做法是，設備維護前查找相關資料備足相同型號、廠家的緊固件，以免出現替代品混用的現象。沒有足夠備件且無需更換備件的情況下應在拆卸設備過程中使用專用的零件盒分類存放備用。
3.工具使用常見問題
（1）活動扳手代替專用型號扳手使用
設備維護過程中禁止使用活動扳手，一方面活動扳手開口在加力的情況下開口會松動變大容易打滑，既不安全又會在打滑過程中損壞螺栓或螺母頭；二是無力矩要求的小螺栓緊固時大的活動扳手力矩會超過螺栓緊固力矩。
扳手的選用在工作位允許的情況下盡可能使用梅花扳手或套筒扳手，其次選擇開口扳手。
（2）力矩扳手使用不規范
一是力矩扳手使用后力矩調節不歸零，下次使用直接調整到相應力矩大小，長期如此使用會導致力矩扳手失準；
二是作業環境不清潔或使用后不清潔受污染，這也會導致力矩扳手失準；
三是力矩扳手不校驗、不校準，國家法定標準JJG707規定的檢定周期為一年，但是如果使用頻率高，建議你縮短檢定周期。歐洲有些國家的標準中檢定周期是一年或使用5000次，以先到為準。
三、結束語
緊固件雖小，但作用巨大，緊固件的正確使用和維保，可以減少設備的部件磨損、減振降噪，提高設備的穩定性、可靠性、延長設備使用壽命，提高設備的利用率。科學合理的緊固件維護保養是以的代價換取的經濟效益。不僅提高了整個設備安全性能更提高了設備的穩定性，是設備安全高效運行的重要保障。設備維保關鍵在于精細化、標準化，作為設備維護作業人員，應從一點一滴做起，從維護一顆螺絲釘開始，這樣才能保障設備安全運行。
來源： 九華旅游索道技術交流
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