在工业设备管理中,TPM咨询能够为企业提供全面且专业的设备维护与管理方案,对于螺纹连接这一常见的设备连接方式,TPM咨询也能发挥重要作用。螺纹连接是各种机械设备常用的连接方式,常见的有螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接等常见形式。与其他连接方式(如焊接、铆接等)相比,螺纹连接具有便于拆卸的优点。当需要维修或更换部件时,只需通过旋转螺纹件即可轻松实现分离,无需使用复杂的工具或进行破坏性拆卸,与其他连接方式相比,螺纹连接的制作成本相对较低,且连接件多为标准件,易于采购和库存管理,因此应用较为广泛。
螺纹连接通常应用在紧固连接、贴合密封、传动调节等几种应用场景。紧固连接:将两个部件牢固地连接在一起,确保它们在受到外力作用时不易分离。贴合密封:螺纹连接通过精确的螺纹配合和适当的紧固力,可以在连接处形成有效的密封。这种密封效果可以防止液体、气体等介质的泄漏,确保设备的正常运行和工作环境的安全。螺纹连接还可以用于传动和调节,例如,通过旋转螺纹件可以改变两个部件之间的相对位置或距离,从而实现对设备性能的调节。螺纹连接虽然应用广泛,但其多发的失效模式是螺纹连接松动,因松动可能导致连接结构失效造成设备故障或性能下降,在密封场景连接松动失效可能造成泄露,引发安全风险。借助TPM咨询,企业可以提前评估螺纹连接松动可能带来的风险,并制定相应的预防措施。
螺纹连接松动失效可能的原因有多种,如因设备振动冲击使螺纹连接收到的载荷发生动态变化,使螺纹之间的摩擦力减少,螺纹连接副在手里时产生相对运动,进而引发连接松动;也有些连接件因温度变化热胀冷缩,导致配合间隙发生变化引发松动;螺纹连接中连接件接触面发生磨损也会导致螺纹连接之间的配合关系变化,破坏原有的摩擦力平衡,引发松动。TPM咨询可以帮助企业深入分析这些松动原因,结合设备实际运行情况,制定针对性的解决方案。
螺纹连接因其易松动的特性,所以针对易松动部位的螺纹连接,应有对应的防松措施才应对。螺纹防松的措施手段主要包括以下几种:
一、摩擦防松
利用螺纹之间摩擦力来进行防松。在内螺纹和外螺纹之间产生不随外力变化的正压力,以产生可以阻止螺纹之间相对转动的摩擦力。
使用弹性垫圈、双螺母、自锁螺母和尼龙嵌件锁紧螺母等,通过轴向或同时两向压紧螺纹副来实现。
在螺杆上连续拧紧两个螺母,螺母接触面间会产生始终存在的压力,螺母内的螺杆旋合部分受拉,螺母受压,形成不受外界载荷变化影响的摩擦力。
涂抹螺纹胶到螺杆上,再将螺母安装上去,增加摩擦力以防止松动。
二、机械防松
用止动件直接限制螺纹副的相对转动。
使用止动垫圈,如圆螺母专用止动垫圈的内舌插入螺杆预制槽中,同时外翅之一弯入圆螺母对应的槽中阻止相对转动。
开口销与六角开槽螺母配合使用,拧紧后将开口销插入螺母预制槽及螺栓预制尾孔中,然后掰开销尾阻止相对转动。
钢丝穿入螺栓组各螺栓头部小孔并拉紧,当螺钉产生松动趋势时,钢丝将被进一步拉紧从而防松。
三、铆冲防松
在拧紧后采用冲点、焊接、粘接等方法,使螺纹副失去运动副特性而连接成为不可拆连接。
焊接防松:螺母拧紧后将螺母与螺栓外露部分点焊为一体。
冲点防松:螺母拧紧后用冲头在螺栓末端与螺母的旋合处冲点破坏螺纹牙,使二者无法相对转动。
四、结构防松
利用螺纹副自身结构进行防松,不依靠第三者力,依靠自身结构实现防松,如使用防松螺母。
五、其他措施
加平垫圈:在安装螺母的时候,在连接件和螺母之间加一个平垫圈,这样能够分散螺母因为旋紧而产生的压力,避免连接件被螺母擦伤,起到保护连接件的效果。但这种方法拆卸频繁,而且仅限于防止比较弱小的螺丝松动。
加平垫圈和弹簧垫圈:如果螺母需要频繁的拆卸,那么在固定螺母和垫片的时候,可以在中间加个弹簧垫圈。这种垫圈的柔韧性好,不易变形,并且安装方便,价格低,应用广泛。
螺纹防松的措施手段多种多样,可以根据具体的应用场景和需求选择合适的防松方式。TPM咨询还能协助企业在实际操作中,评估各种防松措施的可行性和成本效益,确保设备的稳定运行。