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1、2000年8月船 舶August,2000第4期SHIP&BOATNO.4[船舶系统]3a国外一种先进液压拉伸螺栓的设计关清玉 (渤海造船厂)[关键词]液压拉伸螺栓;设计;安装工艺[摘 要]本文对29000t多用途船轴系液压拉伸螺栓的设计及安装工艺进行了全面详实的论证。[中图分类号]U664.21[文献标识码]A[文章编号]100129855(2000)04200402003ThedesignofhydraulictensileboltGuanQingyuKeywords:hydraulictensilebolt;design;installationtechnologyAbs
2、tract:Thepapergivesacomprehensiveanddetaildemonstrationofthedesignandinstallationtechnologyofhydraulictensileboltusedontheshaftsystemofthe29000tonmulti2purposecargoship.的紧配螺栓拆卸非常困难,对于过盈量大的螺栓,要1 概 述 备有加热措施,且取出的螺栓表面和螺栓孔上常被拉毛。渤海造船厂建造的29000吨多用途船,轴系联轴节的联接螺栓采用液压拉伸螺栓。目前,这种形式2 螺栓直径的确定的轴系联接螺栓在国外造船业发达的
3、国家已被广泛采用。而在国内尚未进行相关开发。液压拉伸螺栓与螺栓材料:35CrMo2轴系法兰的配合面为圆锥面,圆锥面上开有螺旋油机械性能:Rb(抗拉强度)≥850Nömm2槽,螺栓的一端设有注入的油孔与螺旋槽相通。安装屈服强度:Rs≥640Nömm时采用液压拉伸器,直接将螺栓拉入到满足规定的延伸率:D=13%径向过盈量的位置并预紧螺母,拆卸时先用液压拉冲击功:AKV≥20j伸器将螺栓两端的螺母松开,然后用高压油泵通过硬度:HB245～290螺栓的一端面的油孔向螺栓的螺旋油槽内注油,当(1) 中间轴与主机输出端之间法兰的联接螺油压达到一定值时,螺栓锥面在外力和液压油的轴栓直径选择根据
4、BV(96年)规范有关章节,得:向分力的共同作用下会很容易地与轴系法兰脱离。3aõFd=11(1)轴系液压螺栓与普通紧配螺栓相比其优点如n.r.Rb.N下:式中:d—螺栓直径;(1) 液压拉伸螺栓安装简单方便、可靠,尤其F—主机制动功率7150kW;是对过盈量较大的螺栓,若采用普通的紧配螺栓则N—轴的每分钟转速121römin;需配一套冷冻设备。a—按BV规范72064211,选取a=100mm;(2) 液压拉伸螺栓的拆卸也非常简单、安全、n—螺栓数为12;可靠,拆下后可连续使用且螺栓可进行互换。而普通r—螺栓节圆半径为400mm;a3[收稿日期]2000-05-15[作者简介]
5、关清玉(1964.9-),男,汉族,山东聊城人,高级工程师,从事船舶动力装置设计工作。40国外一种先进液压拉伸螺栓的设计2Rb—螺栓抗拉强度,这里Rb=850Nömm;经计算:d=41.69mm考虑拉伸螺栓的圆锥面的锥度,螺栓直径取平均值76mm。(2) 螺旋桨轴与中间轴法兰的联接螺栓根据BV(1996年)规范有关章节,公式同式(1)。其中r=300mm。则d为48.14mm,考虑拉伸螺栓的锥面的锥度,螺栓直径取平均值76mm。 技术要求:3 螺栓装配图及零件图11进行调质处理,调质后其机械性能为:2D≥850Nömm,D=13%AKv≥20jHB2452290。21未注公差的公
6、差等级按GBö18042m.3.1 液压拉伸螺栓装配图31材料:35CrMoA.液压拉伸螺栓安装拉伸前,应保证中间套与法图2 液压拉伸螺栓零件图兰孔之间有0.02～0.04mm间隙,中间套要与螺栓的配合面进行研配,着色面积不小于80%。液压拉3.2.2 中间套尺寸的确定伸螺栓内锥孔安装后最终应能保证中间套与法兰之螺栓配合面直径为50～100mm时,中间套壁间的过盈量为0.02～0.03mm(该值为船东建议厚2～3mm,这里中间轴与螺旋桨轴之间中间套壁值),中间轴与主机输出端之间的液压拉伸螺栓装配厚取2.5mm,中间轴与主机输出端之间取3mm,图见图1。详见图3。图1 中间轴与主机
7、输出端之间的螺栓图3 中间套零件图3.2 液压拉伸螺栓零件图的绘制根据机械设计手册有关过盈联接部来确定该螺4 安装时压入力的计算栓和中间套的有关尺寸。3.2.1液压拉伸螺栓上螺旋油槽尺寸及其它尺寸根据材料力学中关于厚壁圆内外套筒的计算公的确定式,可得过盈量与配合面处压强之间的关系式为:油槽宽度约为0.005d,这里取0.5mm;L油槽深度为0.002d,这里取0.3mm;p=c(2)1c2d(+)螺旋油槽的螺距一般为0.1d,这里取9mm;E1E2螺栓配合面锥度推荐1∶80～1∶
