【摘 要】 螺栓松動是影響閥門產(chǎn)品可靠性和安全性的重要因素之一，而閥門在使用過程中，避免不了管道振動和溫度交變等客觀存在的影響因素，如何選用高性能的防松墊圈，對閥門的持續(xù)可靠運行起著至關重要的作用。
【關鍵詞】 閥門;螺栓松動;防松墊圈
一、前言
偏心蝶閥產(chǎn)品的內(nèi)部零部件之間是通過螺栓聯(lián)接的，螺栓聯(lián)接具有連接可靠、拆裝方便和互換性高等特點。一般螺栓聯(lián)接的原理是摩擦防松原理，即在螺紋聯(lián)接副和支撐面的摩擦作用下實現(xiàn)螺栓自鎖。但是螺紋聯(lián)接副在受到外界載荷或者交變溫度影響時，原本能通過摩擦實現(xiàn)自鎖的局面將被打破，螺栓有可能會出現(xiàn)輕微的滑動，久而久之，這種滑動會越來越大，最終螺栓會松脫，因此，螺栓的防松措施就顯得格外重要。
目前偏心蝶閥產(chǎn)品一般采用防松墊圈進行防松，以防止螺栓在管道振動的情況下脫落，影響工業(yè)裝置的安全運行，如圖1所示。而防松墊圈的結(jié)構(gòu)型式有很多種，在閥門產(chǎn)品上運用較多的是GB/T 93—1987標準型彈簧墊圈和JB/ZQ 4340—2006碟形墊圈，如圖2、圖3所示。這兩種防松墊圈同規(guī)格的采購價格相近，但防松原理并不完全相同。標準型彈簧墊圈防松原理是通過增加軸向的彈力來補償預緊力，進而保證螺栓連接副間有持續(xù)的摩擦力，防止螺栓松動。碟形墊圈的表面有較多斜齒，斜齒增加了螺栓連接副之間的摩擦力，同時能夠起到鎖定的效果，且碟形墊圈的軸向彈力均勻，能夠起到補償?shù)淖饔�，防止螺栓的松動。為了對比這兩種墊片的實際防松效果，采用模擬試驗的方式來進行驗證。
二、試驗原理
閥門在安裝在管道上后，造成聯(lián)接螺栓松動的主要原因包括：初始擰緊狀態(tài)所引起的松動、支撐面被壓陷而引起的松動、管道內(nèi)部的溫度發(fā)生持續(xù)交變或管道振動等引起的緊固件松動。為了達到模擬管道振動的效果，采用了高頻振動裝置來代替管道振動，達到測試這兩種墊圈在相同振動條件下的防松效果。
三、振動試驗方法
結(jié)合偏心蝶閥壓板處常用的螺栓規(guī)格，選取相同材質(zhì)的全新緊固件和兩種不同形式的防松墊圈，清單見表1。該試驗裝置包含HK2000系列全自動振動時效裝置、加工有螺紋孔的試驗鋼板、 G字夾、扭矩扳手和鋼板試驗臺。把加工有螺紋孔的試驗鋼板和HK2000系列全自動振動時效裝置的電動機用G字夾分別夾緊在鋼板試驗臺上， HK2000系列全自動振動時效裝置的電動機在左側(cè)，加工有螺紋孔的試驗鋼板在右側(cè)，兩者中心距大概是50cm，如圖4所示。鋼板的左側(cè)螺栓使用GB/T 93—1987標準型彈簧墊圈進行防松，鋼板的右側(cè)螺栓下方使用JB/ZQ 4340—2006碟形墊圈進行防松，用扭矩扳手來擰緊螺栓，依據(jù)相同規(guī)格螺栓，相同扭矩原則，把所有螺栓擰緊，螺栓的擰緊扭矩力矩值按照表2的規(guī)定。連接電源后，起動HK2000系列全自動振動時效裝置，讓電動機高速旋轉(zhuǎn)，使得擰有螺栓的試驗鋼板產(chǎn)生振動，持續(xù)30min后，關閉HK2000系列全自動振動時效裝置。用扭矩扳手設置扭矩值，開始松開螺栓，從5N·m的扭矩開始松開螺栓，依次以5N·m遞增，直到螺栓松開，并記錄數(shù)據(jù)，見表3。
第一次試驗結(jié)束后，把H K2000系列全自動振動時效裝置的電動機和加工有螺紋孔的試驗鋼板進行換位，加工有螺紋孔的試驗鋼板在左側(cè)， HK2000系列全自動振動時效裝置的電動機在右側(cè)，兩者中心距大概是50cm，如圖5所示，換掉第一次試驗用過的防松墊圈，進行第二次試驗，重復上述振動試驗操作，試驗30min后，關閉HK2000系列全自動振動時效裝置，用扭矩扳手設置扭矩值，開始松開螺栓，從5N·m的扭矩開始松開螺栓，依次以5N·m遞增，直到螺栓松開，并記錄數(shù)據(jù)，見表4。
四、結(jié)語
通過分析GB/T 93—1987標準型彈簧墊圈和JB/ZQ4340—2006碟形墊圈這兩種墊圈的防松原理，并建立模擬管道振動的方式來對這兩種墊圈的實際防松效果進行對比，得出結(jié)論如下： JB/ZQ 4340—2006碟形墊圈的防松效果要優(yōu)于GB/T 93—1987標準型彈簧墊圈的防松效果。
參考文獻
[1]李維榮.螺紋緊固件防松技術和試驗方法研究[D].合肥：合肥工業(yè)大學， 2005.
[2]王秋英.螺紋緊固件連接的防松與預緊[J].重工科技，2007(1)： 14-17.
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