2024年游乐设施双节督查-螺栓防松

美体   2024-09-23 08:02   河南  

2024年双节前,作者对某外省市大型游乐设施安全督查中,发现一些问题。本着安全、负责的原则,进行梳理、汇总,在本公众号进行一一点评。

积羽沉舟,群轻折轴,祸患常积于忽微。点评的目的,非沽名钓誉、哗众取宠,在于消除隐患,防范和遏制事故发生,保障人民群众生命和财产安全。

1、督查现场
在节假日期间,游乐设施的使用频率大幅增加,为了确保市民和游客的安全,保障游乐设施符合国家安全标准,防范潜在的安全风险,2024年中秋、国庆节前,作者参与了对某外省市的大型游乐设施进行安全督查。
在督查过程中,发现一大型游乐设备立柱螺栓如下图所示:

督查现场图片

2、螺栓为什么要防松

螺栓连接在游乐设施结构中扮演着重要的角色,它们通过螺纹的紧密配合来实现部件的固定和连接。然而,在实际应用中,螺栓连接面临着多种挑战,其中之一就是松动问题。松动不仅会影响连接的可靠性和安全性,还可能导致设备故障或事故。因此,采取防松措施是非常必要的。
‌螺栓防松的主要原因是防止在冲击、振动或变载荷的作用下,螺旋副间的摩擦力可能减小或瞬时消失,导致连接松脱。

3、游乐设施国家标准的相关要求

TSG71-2023《大型游乐设施安全技术规程》3.6:
重要螺栓连接应当满足载荷要求,并采取防止螺栓松动的措施;螺栓安装后应当有明显的防松标识;
TSG71-2023《大型游乐设施安全技术规程》3.11.7:
主要受力部件的螺栓连接,包括螺栓规格、预紧力和拧紧力矩、防松措施和紧固要求等。
TSG71-2023《大型游乐设施安全技术规程》4.6.2:
重要螺栓安装后应当有明显的防松标识,便于检查。
游乐设施国家标准规范有关螺栓的规定,仅仅要求采取防松措施,并做防松标记,没有对防松方式和防松标记做具体要求,泛泛而谈的游乐标准给制造单位、安装单位、检验部门和督查部门,留下了很大的自主裁量空间,导致当前游乐设施螺栓安装普遍存在不规范的现象。
4、常见螺栓的防松措施有哪些
常用的防松方法有三种:摩擦防松、机械防松和永久防松。常见摩擦防松有:利用垫片、自锁螺母及双螺母等。

5、双螺母防松的原理
高强普通螺栓在游乐行业应用广泛。通常情况下,或者行业内普遍认为,高于8.8级的普通螺栓,都称为高强螺栓,这时常用的防松方式是双螺母防松。

双螺母防松不是机械防松,是摩擦防松。

双螺母防松也称对顶螺母防松,当两个对顶螺母拧紧后,两个对顶的螺母之间始终存在相互作用的压力,两螺母中有任何一个要转动都需要克服旋合螺纹之间的摩擦力。即使外载荷发生变化,对顶螺母之间的压力也一直存在,因此可以起到防松作用。

双螺母防松原理

游乐行业典型的是回转支承安装,都采用高强螺栓双螺母防松。

6、如何做防松标记
螺栓上画的线叫力矩标记线,是在每次用力矩扳手进行力矩紧固后,沿螺栓本体从上到下一直到法兰上,所画的一条笔直的标记线,便于下次的工作人员进行力矩检查时观察螺栓是否松动,是每次螺栓紧固完必须做的一项工作。
注意:拧紧后,需在双螺母上做记号,一般用油性笔画一条线,一定要延伸到法兰上,螺母发生松动后用眼睛能快速看出。

正确的防松标记

7、为什么要用平垫

采用双螺母,一般是使用环境震动比较大,要求防松,另一个情况是使用强度比较大,靠一个螺母不够。
联结方式:高强度普通螺栓+平垫圈+双螺母。
平垫仅仅是加大接触面积,保护连接件的表面防止螺栓螺母拧紧时划伤工件表面。






8、厚薄双螺母顺序
《机械设计手册》〔联结与紧固〕:
先用规定的拧紧力矩的80%拧紧下面的螺母,再用100%的拧紧力矩拧紧上面的螺母;下面的螺母螺纹牙只受对顶力,其高度可以减小,一般用薄螺母;而上面的螺母用1型标准螺母;有的为防止装错和保证下面的螺母有足够的强度,则采用两个等高的螺母(1型),该结构简单、防松效果好、成本低、质量大,多用于低速重载或载荷平稳的场合。

GB T3098.2-2015《紧固件机械性能螺母》:

国家标准规范截图
薄螺母作为锁紧螺母使用时,必须放到下方,并且必须再在其上方加一个标准螺母。
厚薄双螺母防松
厚薄双螺母防松对比


9、督查整改意见
督查现场图片中螺栓防松,给出如下整改意见:
1)没有用平垫圈;
2)防松标记未画到法兰;
3)厚薄螺母的顺序错误,薄螺母应当靠近工件。
10、反思
现场督查小小一个螺栓,本应提出3条整改意见,本着既保证一定的安全又容易整改的原则,仅仅对防松标记提出了整改意见。
其他两个方面,现场口头和园区负责人交代,等到大修时候,按照机械行业规范进行整改,也算是“刚柔并济”吧,毕竟如果全提出来,估计设备设备拆了要重装了,因为设备上的重要螺栓都是如图1安装的。
螺栓安装不规范,属于当前国内游乐设施行业的通病。现场督查中的不少是运行高度高,速度大的大设备,涉及到的厂家多是国内标杆示范企业,不少还是游乐设施国家标准的参与起草单位,螺栓安装不规范的问题同样广泛存在。
作为国内游乐设施的头部制造单位,应该起到示范作用,参与国家标准制定来自于自身的技术,遵守国家标准来源于企业的自律。敬孤独而慎幽微,重创新且崇知识,游乐设施遵守的标准,不仅仅是游乐行业的国家标准,更应该遵守机械行业的标准,这才是最基本的规范


声明:本文观点属于作者个人之见,不具有任何权威性。


附:试题


九妹婆婆
游乐设施、仿真技术、工程力学
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