液壓扳手淺析

 液壓扳手的使用范圍十分廣泛。在鋼鐵、造船、電力、石油、化工、鐵路、冶金、橋梁建筑等行業(yè)的施工、檢修、搶修等工作中。液壓扳手對于大規格的螺栓的安裝與拆卸都是一種十分重要的工具。具有其它工具的不可替代性。不僅使用方便輕巧，而且所提供的扭矩巨大且十分準確。扭矩重復精度達到±3%左右。據有關(guān)統計，在設備運行故障中有50%左右是因為螺栓問(wèn)題引起的，同時(shí)因螺栓問(wèn)題而造成設備重大事故的數量也非常驚人，因此在設備安裝、檢修及槍修過(guò)程中，對螺栓緊固及拆卸的力矩在絕大部分情況下都要求比較嚴格，而用人工方法是難以達到要求的。對于螺栓提供大規格的扭矩，液壓扳手更是理想的選擇。液壓扳手主要分為驅動(dòng)式液壓扭矩扳手和中空式液壓扳手兩大類(lèi)。圖1為驅動(dòng)式液壓扭矩扳手的實(shí)物圖。圖2為中空式液壓扳手的實(shí)物圖。

1 、液壓扳手優(yōu)化方法，基礎條件及實(shí)驗方法的探討

       液壓扳手由于在施工的過(guò)程中常用于狹小空間及運輸十分不便利的位置，因而扳手的體積和重量是一個(gè)最為重要的指標。為了縮小部件的尺寸，采用高強度合金材料及熱處理是常見(jiàn)的方法。同時(shí)采用有限元分析（finite element analysis）優(yōu)化設計，達到減小部件的尺寸和重量，也是十分重要的一環(huán)。本文將從這兩個(gè)方面對液壓扳手尺寸優(yōu)化進(jìn)行分析。同時(shí)，如何取得高質(zhì)量的產(chǎn)品，本文從基礎的制造條件，實(shí)驗方法也進(jìn)行了一些闡述。

1.1、 高強度合金材料及熱處理的方法

       對于采用高強度合金材料及熱處理的方法來(lái)達到減小部件的尺寸和重量的目的。由于目前全球貿易的廣泛化，尋找到高強度材料的難度并非很大，然而由于為了進(jìn)一部的提高強度，須采取熱處理及表面處理，對于希望部件強度達到1000MPa以上并且穩定 ，并且對于材質(zhì)強度的均勻性也要求極高（主要是由于液壓方驅扳手內部零件的不規則所影響），目前很多企業(yè)還很難對于液壓方驅扳手內部零件的強度達到1000MPa以上。因此在一個(gè)較長(cháng)的時(shí)期內，需要投入較多的人力與資金，在材質(zhì)與熱處理的方面多加以摸索和實(shí)驗。

 1.2、有限元分析（finite element analysis）優(yōu)化設計方法

       基于有限元分析而采取的優(yōu)化設計方法主要是采用離散化理論計算來(lái)反復修正設計，主要計算原理為：

       在離散后采取h-elements(進(jìn)一步細分網(wǎng)格)及p-element(提高計算階數)來(lái)達到計算收斂。圖3為液壓方驅扳手內部棘爪的FEA力學(xué)計算，可見(jiàn)局部應力已經(jīng)超過(guò)1000MPa。 由于現在計算機的快速發(fā)展，由于網(wǎng)格的細化而造成的計算量巨大已經(jīng)不是一個(gè)問(wèn)題。從這一方面來(lái)講，對于計算的精度沒(méi)有瓶頸問(wèn)題。但是由于液壓方驅扳手內部零件較為復雜，且邊界條件難以給定，接觸面條件也難以模擬與給定，因而計算只能作為設計與實(shí)驗的參考，不能完全依賴(lài)，應該在多個(gè)邊界條件的模型中摸索與分析結果，逐步找到可信賴(lài)的數據，并且與相應的實(shí)驗測試結果加以對比。

1.3、基礎條件

       由于液壓扳手涉及到高強度材料及高液壓壓力（目前液壓扳手的主流壓力為70MPa）兩方面的要求，因而在一些基礎條件的要求上整體來(lái)說(shuō)還是十分高。同時(shí)對于高強度材料，高壓液壓密封圈，高壓接頭等相關(guān)基礎物料的要求也很高。

1.4、實(shí)驗方法

       國際上目前還沒(méi)有關(guān)于液壓扳手的產(chǎn)品及實(shí)驗標準，實(shí)驗（功能實(shí)驗，壽命實(shí)驗，可靠性實(shí)驗等）是確定產(chǎn)品質(zhì)量的基本要求，也是產(chǎn)品推向市場(chǎng)前的基本要求，雖然沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的液壓扳手的產(chǎn)品及實(shí)驗標準。我們任然可以從標準中（例如AMSI B30.1，ANSI B107等）尋找相關(guān)的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)來(lái)制定企業(yè)的關(guān)于該產(chǎn)品的一些標準。這一環(huán)節的也是一個(gè)企業(yè)的研發(fā)能力的關(guān)鍵點(diǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量及可靠性的前提保證。

2、   結論與展望

       本文對液壓扳手的方法提出探討，通過(guò)本文所涉及的兩個(gè)方面（材料，FEA）相關(guān)的探討，初步分析如何使液壓扳手最重要的指標尺寸及重量達到理想的效果。對于國際上目前先進(jìn)的液壓扳手給予追蹤與分析。

3、  我們的優(yōu)勢

        KERUIDA公司的液壓扳手，品種規格齊全，在國內外同行中具有無(wú)與能比的性?xún)r(jià)比。歡迎各界朋友咨詢(xún)、選購。

  若您對液壓扳手、液壓扳手泵、螺栓拉伸器、液壓扭力扳手、液壓力矩扳手感興趣或有疑問(wèn)，請聯(lián)系我們：400-800-7282 咨詢(xún)科瑞達機械，KERUIDA值得信任。