吊环可旋转后带来的变化
固定吊环螺栓和旋转吊环解决的是不同问题。选错了一种,载荷路径很快就会告诉你。
为什么旋转吊环改变了载荷路径
标准吊环螺栓是一个固定环。它设计用于沿杆部轴线方向受拉的载荷。一旦吊索偏离该平面,杆部就会同时承受弯曲和拉伸。对于重达数吨的机床床身,这种弯曲正是使杆部弯曲、吊环开裂的原因。
旋转吊环把这两项功能分开。吊环可旋转,使吊索能在工作平面内从任意方向拉拽,而杆部保持纯拉伸。载荷仍沿螺纹向下传递,但不再试图将螺栓侧向撬弯。
当吊点偏心时,这一点最为重要。龙门吊或吊钩很少正好位于机床底座每个吊装垫的正上方。如果吊钩偏离垂直方向30°,固定吊环螺栓就已超出其额定方向。旋转吊环则不会。
代价是高度。相同螺纹规格下,旋转吊环比普通吊环螺栓更高。在低净空的机床框架上,这多出的高度可能决定吊环能否装得下。
- 1固定吊环螺栓单一载荷方向,高度低,成本最低。
- 2旋转吊环载荷随吊索方向,堆叠高度更高,成本更高。
- 3偏轴拉拽选择旋转吊环的主要原因。
螺纹旋合深度与孔的准备
吊环的强度取决于固定它的螺纹。对于钢和铸铁机床底座,通常的规则是螺纹深度至少为公称直径的1.5倍。对于铝和镁,要更深,因为母材会先于螺栓屈服。
螺纹孔必须垂直于支承面。孔钻得偏离垂直方向几度,就会在吊车尚未拉紧之前给杆部施加永久弯曲载荷。如果铸件表面粗糙或有拔模斜度,应对垫面进行锪平。
沉孔或锪平直径应大于吊环的支承凸缘,使凸缘落在已加工金属上,而不是铸件毛坯表皮上。凸缘下方的碎屑与倾斜的孔造成同样的损害。
不要重复使用之前装过不同规格吊环的螺纹孔,也不要使用曾经过载的螺纹孔。已屈服的螺纹看起来正常,测量却不合格。安装前用螺纹规通止检查。
按基材区分的孔与支承面参考
车间常用起始值。务必对照吊环制造商针对具体规格的数据确认。
| 基材 | 最小螺纹深度 | 支承面 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 铸铁 | 1.5 × 公称直径 | 锪平平面 | 螺纹强度好,检查是否有疏松 |
| 钢板 | 1.5 × 公称直径 | 机加工平面 | 注意孔下方的板厚 |
| 铝 | 2 × 公称直径 | 机加工平面 | 频繁起吊时考虑加钢制嵌件 |
| 镁合金 | 2.5 × 公称直径 | 机加工平面 | 螺纹易滑牙,使用嵌件 |
| 焊接框架 | 贯穿螺栓 | 背板 | 绝不要在薄壁管上攻丝 |
座紧扭矩与首次起吊
旋转吊环必须金属对金属座紧。手拧紧不算座紧。按制造商针对该螺纹规格给出的扭矩值,用扭矩扳手拧紧,不要用冲击枪。冲击工具会过扭,可能使杆部预载超过屈服。
首次起吊后,重新检查扭矩。铸件会沉降,漆层会被压溃,在台架上读数正确的连接在载荷下可能读数松动。在凸缘和底座上画漆线标记,以后目视检查只需两秒。
绝不要在制造商未额定允许的角度下起吊。旋转吊环可自由旋转,但自由旋转不等于载荷角度不受限。有些设计额定360°回转,但限制翻转角度。
首次起吊要慢,载荷刚离地即可。观察吊环、凸缘和底座。如果凸缘一侧离开支承面,停止并重新座紧。
检验、磨损及吊环何时报废
旋转吊环有运动部件,因此其磨损方式与实心吊环螺栓不同。检查旋转轴承是否有间隙、凸缘是否有压痕、杆部螺纹是否被拉伸。晃动比新的时候更大的吊环应停止使用。
螺纹拉伸是人们容易忽略的失效模式。将十个螺纹的螺距与同规格新吊环对比。如果变长了,杆部已屈服,吊环报废,即使看起来干净。
对于安装时起吊一次、搬迁时起吊一次的机床,吊环可使用寿命与机床相同。对于每天起吊的工装夹具或模具,应将吊环视为易损件并备一个备件。
保持简单记录。安装日期、扭矩值、上次起吊人及任何可见损伤。审核员或安全员会要求查看这份记录。
- 1旋转部位有间隙更换吊环。
- 2螺纹拉伸报废,不得重复使用。
- 3凸缘压痕检查其下方的支承面。
常见问题
可以用旋转吊环代替DIN 580吊环螺栓吗?
只有当孔和支承面适合该吊环时才行。螺纹规格可能相同,但凸缘直径和堆叠高度不同。
更换前检查支承面已机加工平整,螺纹深度符合吊环制造商的数据。
旋转吊环可以加载多少次?
这取决于设计和使用等级,而不是我们能给出的固定数字。遵循制造商的载荷表和检验周期。
日常吊装时,每月检查一次,并在货架上备一件备件。
旋转结构是否意味着我可以从任意角度拉拽?
不是。自由旋转与额定载荷角度是两回事。多数吊环标定的是摆动方向,对翻转方向有限制。
必须保持在吊环上或数据表中标注的额定范围内。
铸铁机床底座上的旋转吊环应使用什么螺纹?
铸铁和多数机床底座通常用粗牙螺纹。深度至少为公称直径的1.5倍,这是常用的起点。
锪平安装面,使轴环贴合平整。
螺纹孔需要喷漆或电镀吗?
不需要。轴环下方的漆层和镀层会被压溃,导致连接松动。应遮蔽贴合面和螺纹。
安装前清理螺纹。
你们能为我们加工吊装凸台和螺纹孔吗?
可以。我们加工床身、立柱、壳体和工装夹具,包括锪平吊装凸台和螺纹孔。
发来图纸,我们只报加工费,不含吊环硬件。