动载荷作用下的高强度螺栓连接应用.pdf

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1、动载荷作用下的高强度螺栓连接应用潘海宁文茂堂深圳市特种设备安全检验研究院深圳518029摘要：针对深圳地铁自动扶梯主驱动链轮连接螺栓松脱引发的停机故障，通过计算和分析得知施工时其预紧力矩不足，导致连接方式由摩擦型连接向承压型连接发生转变，最终使连接螺栓松脱而引发故障。针对承受动载荷作用的重要结构或机构的高强度螺栓连接，在设计、安装等环节提出若干建议。关键词：自动扶梯；高强度螺栓连接；动载荷；预紧力矩中图分类号：TH131．3文献标识码：A文章编号：1001—0785(2013)10—0031—03Abstract：Throughcalculationandanalysisf

2、orshutdownfailurearisingfromlooseboltedconnectionofdrivesprocketofrailwayescalatorinShenzhen，itshowsthatfailureisduetolackoftighteningtorqueduringconstruction．whichcausesthefrictionconnectionistransferredtobearingconnection，hencetoresultinlooseboltedconnectionandfailurefinal—ly．Suggestions

3、areputforwardintheaspectofdesign，installationandthelike，aimingathigh—tensileboltedconnectionofkeystructuresandmechanismsunderdynamicloadaction．Keywords：escalator；high—strengthboltedconnection；dynamicload；tighteningtorque栓连接的要求，根据设计参数进行计算、校核，1基本情况探讨可能引发螺栓松脱的原因。2012年5月，深圳地铁某自动扶梯发生停梯2．1高强度螺栓连

4、接作用机理分析故障，经检查发现其主驱动链断链保护装置被触高强度螺栓连接按传力方式可分为摩擦型和发，附加制动器因此动作。现场勘查发现，主驱承压型2类。摩擦型高强度螺栓连接依靠其预拉动链轮的4个连接螺栓均已松脱，螺母脱落，驱力使连接构件之间的接触面压紧，产生静摩擦力动链轮发生移位。来传递剪力，连接的承载能力取决于连接构件接该型号主驱动装置由主驱动轴、主驱动链轮触面间静摩擦力的大小。一旦静摩擦力被克服，及梯级链轮组成。主驱动链轮和梯级链轮之间的连接构件发生相对滑移即认为达到破坏状态。连接螺栓为8．8级M16高强度螺栓，4个螺栓沿1)承压型高强度螺栓连接圆周均布。螺栓和孔为过渡配合

5、。设计要求高强假设连接传递的剪力超过构件接触面间的摩度螺栓的预紧力矩为210N·in，并采用防松胶水擦力后发生滑移，致使螺栓杆抵住孔壁，通过静进行防松，驱动扭矩由链轮之间的摩擦力及螺栓摩擦力与承压共同传递剪力。其破坏形式与普通的剪切力共同传递。螺栓抗剪连接相同，即螺栓杆被剪断或连接构件发生故障的扶梯倾斜角为30。，提升高度为孔壁被挤压破坏。6．94in。故障发生后，制造单位对深圳地铁相同2)摩擦性高强度螺栓连接型号的自动扶梯的驱动装置进行了排查，发现部本质上是一种冗余设计思想，螺栓杆与孔壁分主驱动链轮连接螺栓螺母存在预紧力不足或螺栓螺母可在连接孔内打转现象，预紧力矩只有未参

6、与传力，强度储备高。承压型高强度螺栓连70—100N·m接螺栓杆变形大，刚度较差。高强度螺栓连接副出厂时并无摩擦型和承压型之分，摩擦型和承压2驱动链轮螺栓连接失效的分析与计算型高强度螺栓连接只是设计计算方法的不同。针对此次停梯故障，本文从高强度螺栓连接2．2不同设计规范对高强度螺栓连接应用的要求作用机理出发，结合不同设计规范中对高强度螺GB3811—2008《起重机设计规范》5．4．2．2．《起重运输机械》2013(1O)一31—2．2中对承压型高强度螺栓连接的要求为：由于它当梯级链盘传递的驱动扭矩总全部施加在4不适用于直接承受动载荷的结构和连接处有反向个螺栓上时，1个螺栓

7、所承受的剪切应力为内力作用的结构，因此在起重机承载结构中一般不采用此类连接。如果确有需要采用，应对其进行承剪和承压的计算¨。／【751；d-、JGB50017-2003《钢结构设计规范》7．2．3明确要求：高强度螺栓承压型连接不应用于直接承式中：d=456mm，螺栓组的中心距。受动力载荷的结构2J。将相应参数代人求得：f=48．7MPa<[f]，因此，对承压型高强度螺栓连接用于直接承螺栓剪切强度校核满足。因此，即使预紧力不足，受动载荷的结构，2个设计规范所要求的严格程度或者无预紧力，仅靠4个高强度螺栓受剪切仍可并不