浅析液压拉伸器与液压力矩扳手的使用要点
浅析液压拉伸器与液压力矩扳手的使用要点
王 乐 远 陈 庆 长
中油吉林化建呼和浩特项目部
2012年11月18日
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浅析液压拉伸器与液压力矩扳手的使用要点
摘要：
工艺管线是石油化工装置的核心，在装置的生产过程中，因螺栓紧固问题而造成的各类事故所占的比例较高，主要体现在公称直径较大的高压管道的密封泄漏上，随着科技的发展，液压工具已成为目前石油化工装置建设中不可缺少的工具，本文主要介绍液压力矩扳手和液压拉伸器的紧固原理及参数区分，以免使用者对数据把握不准而造成螺栓紧固力不到和超出螺栓屈服强度等事情发生，从而提高施工进度，保证施工质量及装置的安全、稳定、长周期运行。 关键词：螺栓、液压、紧固
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浅析液压拉伸器与液压力矩扳手的使用要点
浅析液压拉伸器与液压力矩扳手的使用要点
1、前言
液压拉伸器与液压力矩扳手是紧固螺栓重要工具，他们广泛应用于船舶工程，石油化工，建筑，电力，矿山，冶金等行业的施工，检修，抢修等工作中，它们对于大规格的螺栓的安装与拆卸都是一种十分重要的工具。它们的使用不仅可以减轻劳动强度，提高工作效率，而且极大的提高安装质量，也有利于现场安全管理。
由于液压拉伸器和液压力矩扳手的形式有多种，其配用的电动油泵、气动油泵及手动油泵也均有多种型号，它们的具体的操作方法本文不详细描述，使用时须参考使用说明书。 2、工作原理
2.1液压拉伸器的工作原理
液压拉伸器的工作原理是利用液压油缸直接对螺栓施加外力，使被施加力的螺栓在其弹性变形区内被拉长，螺栓直径微量变形，从而使螺母易于松动。
液压拉伸器安装螺栓中轴线的位置，用于对螺栓进行轴向拉伸，实现螺栓需要的拉伸量，而正是螺栓的这种拉伸量决定了螺栓紧固所需的夹紧力。螺栓受到拉伸时，螺母会与法兰接触面脱离开来，液压拉伸器下端有一个开口，供操作人员人工转动螺母，通常螺母的转动是通过一根金属拨棍来拨动六角螺母外的一个拨圈来实现的（或直接拨动圆头螺母）。
金属拨棍 六角螺母金属拨圈 拉伸器拉伸头 （内有液压缸） 支撑桥 液压油缸 支撑桥 高压胶管接头 螺柱 螺母 卸掉液压拉伸器中的油压后，螺母和接合面紧贴，从而将螺栓的轴向形变锁住，也就是将剩余的螺栓载荷锁在螺母里。
液压拉伸器对螺栓施加的载荷与液压缸中的油压成正比关系，这样的设计能够非常精确地留住有效载荷。由于载荷直接施加在螺栓上，且所有作用力都用于螺栓拉长，因此载
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浅析液压拉伸器与液压力矩扳手的使用要点
荷产生所需的空间可以达到最小。由于其拉伸方式不受螺栓润滑效果和螺纹摩擦大小的影响，因此可以得到更为精确的螺栓载荷。
液压拉伸器提供的预紧力（拉力）与油缸压力的关系示意图
Y轴→螺栓拉力KN X轴→压力（单位MPa、PSi、Bar等）
液压拉伸器通常用手动液压泵提供油压，通过液压分配器转换，使用多个液压拉伸器对多个螺栓进行同步拉伸，使整圈螺栓受力均匀，得到均衡的载荷。下图液压泵配合胶管和分配器可实现4个液压拉伸器同时紧固螺栓。
高压胶管 手动液压泵 分配器 压力指示表 快速接头
液压拉伸器的拉伸方式对螺栓进行紧固得到的剩余载荷和有效载荷要比力矩方式更大。其拉伸方式更适用于紧固精度要求较高的接合应用，它能使法兰受力均匀地实现接合，真正地防止泄漏。
2.2液压力矩扳手的工作原理
液压力矩扳手（简称液压扳手）是以液压为动力，提供大扭矩输出，它经常用来上紧和拆松大于一英寸的螺栓。液压扭力扳手是由工作头、液压泵以及高压油管组成。通过高压油管，液压泵将动力传输到工作头，驱动工作头旋转螺母拧紧或松开。
液压扳手的工作头主要由三部分组成，框架（也叫壳体），油缸和传动部件。油缸输出力，油缸活塞杆与传动部分组成运动副，油缸中心到传动部件中心这个距离是液压扳手放大力臂，油缸出力乘以力臂，就是液压扳手理论输出扭矩，而由于摩擦阻力存在，液压扳手实际输出扭矩要小于理论输出扭矩。
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浅析液压拉伸器与液压力矩扳手的使用要点
液压扳手有驱动式液压扭矩扳手和中空式液压扳手两大系列。驱动式液压力矩扳手配合标准套筒使用，为通用型液压扳手，适用范围广。中空液压扳手厚度较薄，特别适用于空间比较狭小的地方。下图为驱动式液压力矩扳手。
框架（壳体） 高压胶管接头 传动部件 螺母套筒 油缸 支撑臂 液压扳手通常采用电动液压泵站及高压胶管传输来提供油缸压力，根据其工作泵站的结构形式的不同，新型的液压力矩扳手大多数也可以使用多个工作头同步对多个螺栓进行紧固，提高紧固效率和尽可能地减小螺栓扭矩值分配误差。
电动液压泵站 操作按钮 高压胶管 压力指示表 3、液压拉伸器与液压力矩扳手的适用范围
▲液压拉伸器的适用范围
根据液压拉伸器的使用原理（拉力作用在螺柱上），需要螺柱上螺纹的剪力提供拉力，因此它适用于螺栓较长（螺柱超出螺母40~50mm，根据支撑桥的高度不同，甚至需要超出50mm以上）的法兰口紧固。
由于液压拉伸器有支撑桥（或称为支撑环），其螺母的高度还应低于液压拉伸器支撑桥的高度，且应留出不少于拉伸长度的距离。（正常情况下，液压拉伸器的支撑桥可以适用于按照国家标准制作的相对应规格螺栓的螺母）
注意：非特别必要的情况下，大家不要自己制作支撑桥，容易造成拉伸头的损坏。若一定要现场加工制作，应与
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