一种定位螺栓连接的塔机标准节的研究

周小玲，姜 渭，龙绪登

（广西建工集团建筑机械制造有限责任公司，广西 南宁 530229）

1 研究背景

塔式起重机(简称塔机)是用于建筑施工工地吊装物料的起重运输机械，常用于高层楼宇、桥梁的建设施工。标准节位于塔机的基础与回转总成之间，承担着整个塔机的重量以及吊装的载荷，是塔机的主要受力部件，属于塔机钢结构中重要的一部分。标准节的结构强度直接影响塔机的使用性能。现有塔机标准节连接方式有3种：一种是销轴连接方式，如图1所示，波坦公司最早采用这种连接方式，在国内行业内，又称这种连接方式的标准节为“波坦标准节”，其使用起来比较稳定，但因销轴与连接孔采用过盈配合，必须使用重锤敲打销轴才能完成安装拆卸，比较麻烦；另一种是铰制孔螺栓连接方式，如图2所示，使用铰制孔螺栓和螺母连接，螺栓不容易脱落，标准节主要制作成片状结构，运输方便，但使用螺栓比较多，安装工序比较繁琐；最后一种是套筒螺栓连接方式，如图3所示，使用螺栓螺母连接，螺栓跟套筒连接件之间有空隙，安装方便，但由于螺栓只靠螺母紧固作用，螺栓容易松动，日常检查保养需要十分谨慎，安全性能欠佳。

由于市场的需要，套筒螺栓连接方式的标准节越来越多。塔机在安装过程，螺栓螺母达不到设计要求的预紧力，塔机回转时惯性扭矩的作用使螺栓窜动，导致松动脱落，维保人员未能及时检查到可能会造成塔机倾翻的安全事故。

图1 销轴连接方式

图2 铰制孔螺栓连接方式

图3 套筒螺栓连接方式

为了解决标准节安装预紧力难以保证，螺栓容易松动，维保困难的问题，本文研发出一种定位螺栓连接的塔机标准节，即塔机标准节之间的连接螺栓设计成定位螺栓，标准节套筒连接件与定位螺栓之间没有间隙，定位螺栓既起到定位作用又有传力功能，对螺栓的预紧力要求极大程度地降低。

2 实施方式

如图4所示，一种定位螺栓连接的塔机标准节，标准节包括主弦杆、踏块、腹杆、套筒连接件、爬梯、螺母、垫片以及定位螺栓，其特征是：主弦杆和腹杆组成一个桁架结构，踏块按照一定的距离焊接在主弦杆上，套筒连接件焊接在主弦杆两端的外侧，套筒连接件一端与主弦杆的一端齐平，定位螺栓穿过套筒连接件的通孔；爬梯安装在桁架结构中间或腹杆上，供塔机司机和维保人员上下。该种方式的标准节整体上与套筒螺栓连接的标准节一样，标准节通常是整体式。

图4 定位螺栓连接方式

如图5所示，定位螺栓一端是带螺柱的螺栓头，螺柱外径尺寸为d，中间段销轴型式，其外径为D，与连接件4孔径D的基本尺寸相同，另一端是螺纹结构，用于安装螺母，螺纹段的螺纹外径为d，其中D〉d。为了便于安装，尺寸为D的长度不需要做到很长。在塔机安装时，定位螺栓的中间段销轴型式的位置刚好位于两节标准节的连接件之间，由于定位螺栓的销轴段基本尺寸与连接件的通孔基本尺寸一样，紧密配合，起到定位作用，并且两节标准节之间的作用力依靠定位螺栓传递，在塔机的惯性扭矩作用下螺栓不会发生滑移松动的情况，因此套上垫片拧紧螺母即可，可以没有固定的预紧力要求。

图5 套筒连接件与定位螺栓

3 结 论

与现有塔机套筒螺栓连接的标准节相比，本文设计的定位螺栓连接的标准节，标准节之间由定位螺栓实现定位和紧固，在塔机回转惯性力作用下，标准节之间的扭矩由定位螺栓传递，而定位螺栓与标准节的套筒连接件没有间隙，一旦拧紧定位螺栓的螺母，就不会出现滑移松动现象，有效地解决了塔机标准节安装预紧力难以保证、螺栓容易松动、维保困难等问题。