大型设备从基础零件组装成部件，再从部件组装成整机，都需要通过连接来组装。连接是起重机和金属结构件装配过程中的一个重要工序。连接的类型有很多种。本文仅讨论与高强度螺栓连接相关的问题。
一、高强螺栓的基本结构及连接原理
(1)基本结构高强螺栓分为扭剪高强螺栓和大六角高强螺栓。基本结构如图1所示。大六角高强螺栓连接副由一个螺栓、一个螺母和两个垫圈组成，扭剪高强螺栓连接副由一个螺栓、一个螺母和一个垫圈组成。
(2) 连接原理
高强度螺栓主要采用抗拉强度高的材料制成。它们的工作原理是依靠拧紧螺栓时产生的预压力对连接件施加作用，从而使连接件表面产生较大的摩擦力。只要部件表面的滑动力小于摩擦力，就不会发生滑动，连接也不会损坏。装配过程中应使用扭力扳手拧紧螺母。固定扭矩使螺栓产生巨大且受控的预压力。预压力通过螺母和衬板传递，连接部件也产生相同量的预压力。 2、高强螺栓安装使用常见问题
(1)两侧螺母垫圈缺失
在特种设备的日常检查中，经常发现起重机械高强螺栓的连接不符合要求，如图2所示：大六角高强螺栓两侧的螺母垫片缺失，且高强螺栓安装时，构件表面不干燥、凹凸不平。扁平现象。
国家标准要求安装时构件连接面应保持干燥，不得在潮湿潮湿的地方安装，以免受潮造成零件损坏和螺栓腐蚀。同时，高位螺栓连接副需按批号单独存放。安装时必须使用同一批号的产品，严禁混用。相应的螺母、垫圈等零件应配套使用，不能相互替换。
(2)连接面间隙偏差超标
图3为旧楼加装电梯工程钢结构井道。电梯安装检查时发现，钢结构井道连接面间隙偏差远远超过相应国家标准的要求钢结构衬板，且连接面间隙加工也不符合国家标准要求。标准。电梯在日常使用过程中，存在着运行载荷和运行振动的变化。这种动载荷的振动将通过导轨传递到井道钢结构。随着使用时间的增加，井道钢结构存在松动、变形的风险，从而影响电梯。设备的正常使用。
现行国家相关技术规范和标准对高强螺栓的连接间隙偏差有严格的尺寸规定。表1给出了三类高强度螺栓连接间隙偏差的标准尺寸规定及处理方法。现场施工过程中，施工人员应根据实际间隙偏差尺寸采取相应的处理方法，并严格按照施工工艺进行重新检查。如果不符合要求，必须断开钢结构，找平安装基础，并按规范更换螺栓并重新连接。
板厚公差、制造偏差、安装偏差以及连接板表面的毛刺等都会造成摩擦面之间存在一定间隙，从而导致有间隙一侧的部分螺栓拧紧力通过连接件传递板以剪切力的形式向较大的部分移动。较厚的一侧，该部位摩擦面之间的正压力减小，摩擦承载能力降低，连接强度大大降低，导致设备整体达不到使用要求。
（三）高强螺栓重复使用问题
由于施工单位现场技术人员管理不善、现场施工人员对施工工艺文件理解不全面、安装质量存有侥幸心理等因素，高强螺栓往往会出现问题。重复用于起重机械部件的安装。国家相关文件规定，高强度螺栓不允许重复使用。高强度螺栓连接对螺栓本身施加较大的预压力，在预压力的作用下连接件之间产生摩擦力，从而保证构件安装牢固。重复使用的螺栓强度会大大降低，无法保证足够的预应力，导致连接不牢。如图4所示，重复使用高强度螺栓、螺母生锈、垫片缺失、部件混用等问题，使连接的有效性和强度大大降低，在设备使用过程中带来各种安全隐患。
(4)螺栓、连接板损坏
实际使用中，螺栓与连接板接触面的抗滑移系数是影响螺栓承载能力的重要因素。井筒钢结构现场施工过程中，由于现场条件有限，施工人员对设备零部件的各种材料进行了大量的储存和管理。存在与其他材料混合交叉堆放的问题，导致螺栓、连接板等重要材料表面污染。铁锈和其他碎片。连接板等构件在运输、装卸、储存过程中，如果没有有效隔离和保护，且表面被油污等杂物污染，螺栓与连接件接触面的抗滑移系数会降低。连接板会减少，螺栓的承载能力也会下降。强度将远远低于设计要求。
（五）高强螺栓安装过程中出现的问题
在日常准备检查中发现，由于设计人员知识有限，对现场情况了解不够，设计过程中对螺栓连接部件的结构尺寸设计不合理，没有预留必要的操作空间，导致在实际现场安装过程中，安装人员无法按照规定的拧紧工艺安装高强螺栓，特别是高强螺栓组的连接顺序和安装要求。如果未按拧紧顺序安装高强螺栓，会导致连接板受力不均，出现局部轻微变形。这最终会导致连接板层之间出现间隙、配合松动，长期使用后会造成安全隐患。如图5所示：1.螺栓垫片设计无安装空间，2.螺栓拧紧空间不足。
(6)高强度螺栓松动
在日常设备检查中，发现高度螺栓松动。螺栓松动会严重影响设备的安全运行。设备运行和使用过程中，钢结构构件会受到材料弹性变形、承载重量快速变化、设备运行过程中不固定动载荷等多种不规则变化因素的影响。这些动态因素产生的不规则力将传递到连接点的每个螺栓上，导致螺栓自身振动。自振分为两个方向：轴向振动和径向振动[1-2]。随着设备使用时间的增加，螺栓振动的能量和频率增加，螺栓本身会逐渐发生轻微变形，从而产生应力。松动，螺栓的预紧力进一步降低，节点螺栓松动，连接强度减弱，最终导致设备运行中存在隐患。
3. 建议的纠正措施
为了保证高强螺栓的连接效果，需要设备结构件的结构设计、高强螺栓连接辅助储存的管理、施工工艺、机械和工具、高强螺栓的安装技术和方法、岗位-施工检查/维护/管理等，让我们开始吧。
(1)部件设计要求设备设计者在设备结构部件设计过程中，在充分考虑强度和刚度的同时，充分考虑和预留部件连接部位的施工作业空间尺寸。这是确保整个设备功能的关键。
(2)螺栓要求高强度螺栓连接副的生产厂家应严格按照国家标准生产、制造和供应产品，并充分考虑用户的使用环境。高强度螺栓的使用者应按照厂家出厂储存要求认真保管和保管高强度螺栓，防止螺栓生锈、被污物污染，并防止扭矩系数发生变化。开箱后如发现异常，应按照国家标准进行全面检查。高强螺栓连接副在长期存放用于施工前，需进行全面的质量检查。 （3）现场施工管理施工单位应首先根据国家相关标准、施工现场条件、安装设备特点，制定严格的施工工艺和方案，并对施工工艺和方案进行演示，落实到每位施工人员。
1、现场施工人员管理：施工管理人员进行高强螺栓施工时，首先应确定高强螺栓管理人员，指定其负责作业现场管理、施工质量管理和施工技术指导，并进行管理并按计划检查施工过程。并进行监督，确保施工质量。
2、施工环境要求：对于露天作业的设备，按照施工工艺原则，雨雪期间不能进行施工作业。如果操作过程中遇到降雨或降雪，应以较快的速度压紧未完成的连接器零件。施工已按标准完成。
3、连接面管理：设备结构基础平整、构件吊装、安装定向精度等因素都会影响连接面的连接间隙。特别是对于具有多段连接的结构构件，这个问题更加突出。在进行紧固工作之前，施工人员必须首先检查并处理摩擦面之间的间隙，然后检查摩擦连接面的清洁度。确认各项条件符合国家标准和技术规范要求后，即可进行连接施工和紧固。手术。
(4) 保养与维护
为了延长高强螺栓的使用寿命，保证螺栓的使用效果，维护人员应按照国家相关标准和技术规范进行日常检查，通过定期维护和保养[3-4]。
定期检查：定期检查高强螺栓的精度和安装情况，检查有无松动、变形、腐蚀、损坏等情况，具体检查周期需要根据设备的使用情况和厂家的维护规定制定。检查时，可通过逆时针旋转螺母来确认螺母是否松动，防止因松动、断裂、不对中等造成螺栓失效。
润滑：高强度螺栓在运行过程中需要适当的润滑。使用合适的润滑剂，定期向螺栓、螺母、垫圈等连接件喷洒或涂抹，防止螺栓腐蚀和损坏。
拧紧强度检查：采用高强度螺栓连接时钢结构衬板，需要注意拧紧强度的控制。太松或太紧都会影响螺栓的使用寿命和安全。连接时，应根据制造厂的技术要求和设备的具体情况，选择合适的紧固参考扭矩或紧固角度。同时，应监测并记录扭矩或角度。
4. 结论
如今，以大型成套装备、钢结构桥梁隧道施工安装、军事导航武器、航空航天高端装备等为代表的先进建筑和先进制造已进入重要发展方向。因此，相关紧固件将进入重要的发展阶段。连接质量的控制直接关系到设备的安全使用，也关系到用户的人身安全和国民经济的健康发展。国内外多起大型设备事故的原因也迫切要求我们在日常检查时保证高强度。对于螺栓连接安装质量，需要定期检查、润滑和紧固强度检查和控制，确保设备的正常运行和安全，有效避免因螺栓失效造成的设备损坏和人身安全风险。这对于减少设备事故和故障的发生具有重要意义。
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参考：
[1] 曾剑波，陈卓毅，谭胜，等。高强螺栓钢板加固裂纹膜片的疲劳寿命评估[J].公路与汽车运输，2022（6）：127-131,151。
[2]陈丽娟，周强华。高强螺栓连接技术在钢结构栈桥施工中的应用[J].交通世界，2022（32）：153-155。
[3] 张胜雷，王福源，吴金伟，等．桥式起重机常用的螺栓防松方法[J].机械工程及其自动化，2022（5）：220-222。
[4]邓维新.某展厅钢结构安装及高强螺栓质量控制分析[J].工程建设与设计，2022（17）：250-253
