一、引言
螺栓連接作為常見的組裝連接方式,螺紋緊固狀態一直是備受關注的重點。螺栓連接時,螺母達到抒緊力矩要求,預緊載荷會產生橫向和縱向的分力,從而使整個結構在連接副和支承面的摩擦作用下自鎖,達到不松脫的目的。扭力扳手又稱為力矩扳手,常見的有電動扭力扳手,氣動扭力扳手,機械手動扭力扳手等。本文針對常見的機械手動扭力扳手進行分析,找出扭力扳手使用要點,為螺栓緊固作用的準確施加提供參考。
二、扭力扳手結構
手動矩扳手主要由扭力主彈簧、扭力調整機構、鎖止機構、驅動方頭、棘輪、扳頭外殼以及手柄等組成,具體結構見圖 1。其中扭力主彈簧是該類工具的核心零部件,可以通過改變扭力珠彈簧受壓狀態而實現改變所需力矩的大小,其自身精度為 ±3%。一般用在零部件裝配完畢后,用于校準螺栓、螺母的擰緊狀況,以達到螺栓、螺母規定的工藝扭矩要求。
三、扭力扳手工作原理
對扭力扳手設置扭矩,即調整了扭力扳手的彈簧力。使用扭力扳手刻打扭力時,將扭力扳手頭部與螺栓相連,對螺栓施加扭矩,由于螺栓對扳手的反作用力尚未達到彈簧彈力,螺栓會持續緊固,待螺栓緊固力達到設定的扭矩時會推動頂推器,棘輪開始工作,頭部就以頭部定位銷為中心旋轉,頭部的尾端接觸到套管就發出「咔嗒」響聲,說明螺栓緊固力已達到設定的扳手力。
四、扭力扳手的使用
(一)扭矩設定
扭力扳手使用前先確認扭力扳手的狀態,確認扭力扳手無外部損傷,檢驗周期滿足要求,扭力扳手在正常工作周期內。然后松開扭力扳手尾部后蓋,轉動手持部位即可調整扭力扳手扭矩值。扳手上自帶扭矩表盤,根據表盤顯示的的數字大小調整,直到出現需求的扭力值為止。
(二)使用方法
手握扭力扳手對螺栓緊固時,手握在定扭力扳手手柄的中間刻度線位置,如圖 2 所示。扭力扳手與螺栓對齊,確保扭力扳手已經與螺栓穩定連接,扭力扳手只能在定扭力扳手標注的方向上施力,同時施力方向水平方向應在 ±15° 內,垂直方向應在 ±5° 內。施力時應緩慢和平穩,切忌沖擊力,當聽到「咔嗒」聲后立即停止,此時螺栓扭矩已刻打完畢。
(三)注意事項
扭力扳手應當定期進行扭力校核與保養,出現扭力不準確時要進行維修或更換,對刻打的扭矩進行追溯確認;扭力扳手刻打扭力時出現「咔嗒」聲后立即停止,避免對此刻打扭力,會導致螺栓扭力疊加上浮;扭力扳手在使用時,手握位置一定在握把手柄的制定施力位置,避免因為施力位置的偏差影響扭矩刻打。
五、總結
機械手動扭力扳手是螺栓緊固過程中使用頻繁的工具,能夠有效的保證螺栓扭矩的準確性,防止螺栓由于緊固力過大或者過小導致的異常問題。本文通過對扭力扳手結構進行論述,談論螺栓緊固過程中扭力扳手的使用方法,并提出了扭力扳手在使用過程中應該注意的關鍵項點,避免由于扳手或操作問題影響到螺栓的緊固狀態。希望通過本文的介紹能夠對螺栓扭矩的準確刻打提供參考。