采用正反分析法對閥門螺栓組裝配工藝的分析
瀏覽：950 發(fā)布日期：2018-03-30 06:19:19
【摘 要】本文采用相互作用和條件的正反分析法，首先確定閥門螺栓組裝配工藝影響因素主體，再對其正負向影響進行分析，最后對其正向影響的達成條件進行分析，控制有利因素，以獲得相對優(yōu)化的螺栓組裝配方式，為閥門螺栓組裝配工藝的改進提供建議，也為工業(yè)生產過程的問題分析與優(yōu)化提供一種方法。【關鍵詞】正反分析法；瑞光閥門，合安電氣，閥門螺栓組；潤滑；裝配工藝
0 前言
螺栓組在閥門中起到緊固連接和壓緊密封的作用，在閥門相關標準中將承壓部件的連接螺栓歸類到承壓件之中，可見螺栓是閥門上非常重要的零件。采用科學的分析方法來確定閥門螺栓組裝配工藝的關鍵影響因素，就可以有效地控制這些關鍵影響因素，將這些因素進行改進，使其產生正向作用。這對優(yōu)化閥門螺栓組的裝配工藝，提高閥門性能有著重要的意義。
1 瑞光閥門螺栓組裝配工藝影響因素主體分析
1.1 瑞光閥門螺栓組裝配工藝影響因素主體的確定
閥門螺栓組在裝配過程中接觸的零件或部位有閥門法蘭、螺母螺紋面、螺孔螺紋面、緊固扳手，相關聯的零件有墊片。將閥門螺栓組對接觸件和關聯件的影響定義為正向作用，將接觸件和關聯件對閥門螺栓組的影響定義為反向作用。通過表1對因素進行分解分析可知閥門螺栓組對螺紋面和扳手的正向作用是因為需要達到緊固和壓緊密封的作用而產生的，所以正向作用可歸納為緊固和壓緊密封，反向作用可歸納螺栓組的受力和旋合。這些作用也就是閥門螺栓組裝配工藝的影響因素。
表1 瑞光閥門螺栓組正反向作用分析
1.2 閥門螺栓組裝配工藝影響因素主體的正負向影響分析
定義能夠實現以上正反向作用的條件為基礎條件，能夠使以上正反向作用優(yōu)化的條件為優(yōu)化條件，能夠使以上正反向作用惡化的條件為惡化條件，通過表2對以上作用的實現條件進一步分析可知：基礎條件歸納為足夠的力和足夠的強度，優(yōu)化條件歸納為均勻和順暢，惡化條件均是關聯優(yōu)化條件的負向影響，無其它影響。足夠的強度是螺栓組設計的范疇，不屬本文討論的內容，因此閥門螺栓組裝配工藝的實現及優(yōu)化條件可總結為受足夠且均勻的力和順暢，此條件也就是閥門螺栓組裝配工藝的正向影響。當閥門螺栓組的正向影響能夠達成時，負向影響即不會出現。
表2 閥門螺栓組正反向作用關聯條件分析
2 閥門螺栓組裝配影響因素主體的正向影響的達成條件分析
2.1 足夠的力
想要使閥門螺栓組有足夠的力，可以通過兩個方面來實現：一是，實際增加閥門螺栓組的緊固力來實現良好地緊固或壓緊密封，二是，改善能夠影響實現良好緊固和壓力密封的緊固力的因素。第一方面實際增加閥門螺栓組的設計緊固力可以很直接地實現，但這并不是一種優(yōu)化的方式，第二方面則可以借助計算來進行分析。查GB/T 16823.2-1997《螺紋緊固件緊固通則》可知，螺栓緊固力的關系式見公式（1）。
Tf=kFfd（1）
式中Tf——緊固扭矩；
K——扭矩系數；
Ff——初始預緊力或預緊力；
d——螺紋公稱直徑。
由公式（1）可知，在螺栓尺寸確定的情況下，螺栓的公稱直徑d是確定的，因此在相同的緊固扭矩下，如果能降低扭矩系數K，則可以獲得更大的緊固力。
查GB/T 16823.2-1997《螺紋緊固件緊固通則》可知，扭矩系數K的關系式見公式（2）
K=1/（2d（P/π+μsd2secα’+μwDw）） （2）
式中 P——螺距；
μs——螺紋摩擦系數；
d2——螺紋中徑；
α’——螺紋牙側角；
μw——支承面摩擦系數；
Dw——支承面摩擦扭矩的等效直徑。
