尽快制订扭矩扳手国家标准的建议
发布时间：2013-07-10
摘要普及使用扭矩扳手对提高以螺纹联接结构为主的金属制品, 尤其各种机电产品的性能与可靠性有重大帮助。国内目前对扭矩扳手的需要量日益增多而产梢矛盾突出, 进口数量大。至今国内尚无扭矩扳手产品国家标准, 难以对该产品的制造、销售、使用、进出口进行统一规范管理。
关键词：扭矩扳手；产品标准；编制建议
扭矩扳手是一种可以按工艺要求预设限定或指示、测量拧紧螺纹联接组件扭矩值的手动扳手, 也是一种扭矩计量工具。在各种以螺纹联接结构为主的金属制品上, 特别是各种机电产品生产、交通运输和流体物质输送管路等设施及装备等方面, 扭矩扳手使用广泛. 需要的品种与数量日增, 而国内目前能够
生产的品种、规格与数量都远远不能满足需要。更值得注意的是, 国内至今尚无“ 扭矩扳手” 国家标准。
1 综述
螺纹联接是机械产品的主要而又广泛使用的结构型式之一。而制造和使用任何金属制品、机器、设备的所有行业, 几乎无所不在的都普遍采用螺纹联接。长期以来, 人们一直使用死扳手、活扳手、套筒扳手甚至钳子、螺丝刀等工具旋紧螺纹与螺母, 其拧紧力矩大小及拧紧程度是否合适并符合要求不得而知。用同样大小的多个螺栓联接的气缸盖、流量计或调节阀与管道联接法兰等, 如果不用扭矩扳手拧紧螺栓. 将会由于安装工人臂力差别、使用工具不同等原因而出现螺母的拧紧力矩、拧紧程度各不相同, 产生“ 跑冒滴漏” 、拧断螺栓、松紧不一以致使紧固件在运行中脱落等现象。这对于飞机、汽车、仪器仪表、开关电器、发动机、精密机械等机电产品的装配、修理都是不允许的。而在交通运输,尤其铁路、航运的设备及油气田输送管网中。螺纹的牢靠联接则显得尤为重要。由于螺纹联接拧紧程度不够, 尤其在同一联接件上多个螺拴松紧不一而造成汽车轮在运行中甩掉、发动机气缸漏气、原油及天然气输送管道泄漏、钢轨接头夹板松开而使列车脱轨等, 从而殃及的重大事故并非罕见。因此, 螺纹联接组件装配的可靠性及装配或安装后的使用性能是非常重要的。而只有使用扭矩扳手拧紧螺纹组件, 才能按产品设计与工艺要求扭矩从严控制其拧紧程度, 保证其处于良好的拧紧状态, 防止预加应力超载而产生不允许的受力变形。以轻型桥式吊车用刚性联轴节为例, 转轴直径d 一45 二m . 采用外径D 一20 。; n m、由
4 个M 1 6 粗制螺栓在D 。一16 0 m m 的两联轴节法兰盘圆周上四等分点联接。该联轴节完全依靠螺栓的锁紧压力所产生的摩擦力来传递扭矩。为了产生足够的摩擦力, 必须拧紧
螺栓, 故螺栓承受拉伸载荷。在正常情况下,拧紧螺栓所产生的摩擦力矩应平衡其所传递的扭矩。而转轴的转数及其驱动电机功率都是已知的, 则可通过常规计算求出每件螺栓拧紧产生的摩擦力矩值及选用哪种材料的螺栓强度才可靠。不同材料、用不同制造工艺制出的不同直径的螺栓其许用轴向载荷是一限定值。螺母拧得太紧会出现超出允许范围的拉伸变形甚至断裂; 拧紧力过小或不等, 便会因轴向预加压力过小, 产生的摩擦力矩远小于传递扭矩, 螺栓会因受力状态改变产生弯曲、松脱或被扭断。因此, 只有用扭矩扳手拧紧才安全可靠。在任何机电产品中重要的螺纹联接组件以及铁路、航空、机动车、高压容器、流体管网设施中的关键螺纹联接组件等均须使用合适的扭矩扳手装配拧紧获得设计与工艺规定的力矩才能确保安全可靠。
2 现状
目前国内的宇航、飞机、汽车、高压电器、仪表等行业骨干企业中的部分产品已开始推广使用扭矩扳手, 用量很大的铁路、油气田、汽车修理等行业, 也是近几年才开始在个别工种的个别工位上使用。为确保产品质量及交通运输安全, 推广普及扭矩扳手势在必行。国内至今已取得省级以上技术监督机关颁发的计量器具制造许可证可以生产扭矩扳手的专业或兼业生产厂家为数不多, 能够生产的扭矩扳手不仅品种少、规格有限, 质量也有待进一步提高。不少用户至今仍大量使用进口扭矩扳手, 每年都要耗费可观外汇。由于进口扭矩扳手不仅价格昂贵, 而且不少进口扭矩扳手不使用法定计量单位(N·m ), 给使用带来混乱和不便。这里需要特别指出的是, 扭矩扳手作为一种计量器具, 用户在选购时应认定制造厂家是否已获得CMC 认证许可, 是否有省级以上技术监督局颁发的生产许可证及相当计量检测机关颁发的扭矩计量“ 建标” 及检定证书。由于国内至今尚无“ 扭矩扳手” 国家标准, 对该产品的进出口、销售、制造与使用等都带来诸多不便和问题。在其质量、准确度等级及精度、外观与结构、系列型号与规格等方面均无统一衡量与检测标准, 不仅影响制造
与使用, 也影响到使用扭矩扳手装配的产品质量。
3 扭矩扳手的类型及选用
常用的扭矩扳手按结构特征及用途不同有以下几种:
(1 ) 指示式扭矩扳手
该扳手一般装有一只力矩表, 能指示出用该扳手拧紧螺钉(母)时的扭矩值。同时也可作某些力矩值的校准用,可直接读出力矩数值。
(2) 定值式扭矩扳手
该扳手按规定欲施加扭矩值制造, 扳头同一般死扳手形状, 开口尺寸固定不变, 限定施加扭矩值也不可调节。这种扳手具有施加扭矩值精度高、使用方便、过载报警声响大、准确且手感明显的特点。
(3) 可调式扭矩扳手
该扳手可以在规定施加扭矩值范围内任意调节预设施加扭矩值。具有扭矩刻度.能够过载报警。扳头采用标准方桦使用时须通过系列套筒与螺钉头或螺母联接, 可以用于一定范围旋紧扭矩值的各种不同螺纹联接件的拧紧。
(4) 特种、专用扭矩扳手
按工作需要设计的这种扳手, 常常因为工作条件或扳头放置空间限制而设计的具有特殊要求或专用于某一工种的某一工位的扭矩扳手。例如: 铁路道枕螺钉专用T 字形扭矩扳手。又如铁轨接头夹板螺栓特种扭矩扳手: 要求扳头为内12 边套筒, 固定不变扭矩6 o 0 Nm。同时, 还有要求扳头具有棘轮扳手的性能, 可以随时变更施力方向并可锁紧;施加扭矩值可以超载报警; 操作者可以站立使用而不用蹲下。尽管这些扭矩扳手尚处于开发研制阶段且有待推广使用, 但其前景十分乐观。
3 扭矩扳手的选择和使用
合理选择与正确使用扭矩扳手要注意以下儿点,
(l) 扭矩扳手类型的选择取决于使用要求、工作特点与性质、使用场合、扳手的允许安装与活动空间等。如汽车修理遇到的车种杂、要用扭矩扳手拧紧的紧固件种类及螺径多、修理任务不固定且忙闲不均, 修车用户要求修车内容及要使用的扭矩扳手品种与规格都是未知数, 在这种情况下, 可选用可调式扭
矩扳手, 配以成套标准套筒。而在汽车、摩托车、柴油机、汽油机等大量生产产品的装配线工位上. 则选用定值式扭矩扳手为宜。
(2 ) 所有扭矩扳手在使用前应加适量润滑油, 使用中听到报警声应停止施力扭动, 以防超载使用损坏扳手内部机件。定值式扭矩扳手使用时严禁反间施力
不准超载使用。
(3) 扭矩扳手也是一种力矩计量工具。故在投入使用前应首先对其进行检定。通常是由上一级计量检定部门进行检测并出具检定合格证之后才能投入使用。与常用的长度计量器具游标卡尺、千分尺一样, 每半年要送检一次。
(4) 需要调正、修理及更换零配件的扭矩扳手通常应交原供货单位或生产厂家修理、调正后重新由上级计量部门验定合格再投入使用。
4编制“ 扭矩扳手” 标准应考虑的问题
编制“ 扭矩扳手” 国家标准是一项重要且复杂, 因而难度又较大的工作。但为了适应国民经济发展的需要, 为了指导与规范扭矩扳
手的生产与使用, 并为推广普及扭矩扳手做出贡献, 尽快编制并推行“ 扭矩扳手” 国家标准是十分必要的。笔者认为, 在编制《扭矩扳手》国家标准
时应考虑以下一些问题
(1) 标准内容及范围
该国标应规定各类扭矩扳手的技术要求、试验方法、检验规则、产品标志、包装要求等内容。该国标应适用于各种类型的扭矩扳手。
(2) 技术要求
1) 扭矩扳手的型号
规格及技术参数型号应表明扭矩扳手的类型、限定或可调最大扭矩值、开发生产厂家代号。而其技术参数应包括: 型号、扭矩值、精度、适用螺径、
扳头与方桦尺寸、外形尺寸、净重等。
2 )外观质量
扳手力臂管与扳头、后盖等外露零件均须镀铬且外表色泽一致、美观, 无划伤、压痕、斑疤、裂纹以及其他影响使用和有碍外观的肉眼可见缺陷。
(3) 试验方法
扭矩扳手的试验方法包括: 装配初试、调试、检测校验以及准确度定级、出厂复校等几种检测调校方法及程序, 通称试验(亦称检测) 方法。
(4 ) 检验效验
由专职检定员对调试完成的扭矩扳手进行检殉, 对调试记录进行审查, 依据检测结果写检测报告单, 建立产品技术档案。
检测合格的产品附上合格证、检测报告
单、质量跟踪卡、使用说明书、装箱单而后塑
封包装, 再装入木箱, 出厂。
(5 )标志
出厂产品上应制做出产品标记. 包括: 厂标、型号、规格、施加扭矩方向、产品出厂编号等。出厂产品应附有检测报告, 内容应含有:制造厂名、出厂及检测日期、检测及复检人签字、检测点及检测数据、准确度级别、精度、检测单位印章等。
(6 ) 包装
单件产品用透明塑料膜整体塑封后用单个黄色木盒定位包装。木盒盖上印出CM C标志、厂标、产品名称、型号、厂名。成套、系列产品包装按用户要求实施
关键词：扭矩扳手；产品标准；编制建议
扭矩扳手是一种可以按工艺要求预设限定或指示、测量拧紧螺纹联接组件扭矩值的手动扳手, 也是一种扭矩计量工具。在各种以螺纹联接结构为主的金属制品上, 特别是各种机电产品生产、交通运输和流体物质输送管路等设施及装备等方面, 扭矩扳手使用广泛. 需要的品种与数量日增, 而国内目前能够
生产的品种、规格与数量都远远不能满足需要。更值得注意的是, 国内至今尚无“ 扭矩扳手” 国家标准。
1 综述
螺纹联接是机械产品的主要而又广泛使用的结构型式之一。而制造和使用任何金属制品、机器、设备的所有行业, 几乎无所不在的都普遍采用螺纹联接。长期以来, 人们一直使用死扳手、活扳手、套筒扳手甚至钳子、螺丝刀等工具旋紧螺纹与螺母, 其拧紧力矩大小及拧紧程度是否合适并符合要求不得而知。用同样大小的多个螺栓联接的气缸盖、流量计或调节阀与管道联接法兰等, 如果不用扭矩扳手拧紧螺栓. 将会由于安装工人臂力差别、使用工具不同等原因而出现螺母的拧紧力矩、拧紧程度各不相同, 产生“ 跑冒滴漏” 、拧断螺栓、松紧不一以致使紧固件在运行中脱落等现象。这对于飞机、汽车、仪器仪表、开关电器、发动机、精密机械等机电产品的装配、修理都是不允许的。而在交通运输,尤其铁路、航运的设备及油气田输送管网中。螺纹的牢靠联接则显得尤为重要。由于螺纹联接拧紧程度不够, 尤其在同一联接件上多个螺拴松紧不一而造成汽车轮在运行中甩掉、发动机气缸漏气、原油及天然气输送管道泄漏、钢轨接头夹板松开而使列车脱轨等, 从而殃及的重大事故并非罕见。因此, 螺纹联接组件装配的可靠性及装配或安装后的使用性能是非常重要的。而只有使用扭矩扳手拧紧螺纹组件, 才能按产品设计与工艺要求扭矩从严控制其拧紧程度, 保证其处于良好的拧紧状态, 防止预加应力超载而产生不允许的受力变形。以轻型桥式吊车用刚性联轴节为例, 转轴直径d 一45 二m . 采用外径D 一20 。; n m、由
4 个M 1 6 粗制螺栓在D 。一16 0 m m 的两联轴节法兰盘圆周上四等分点联接。该联轴节完全依靠螺栓的锁紧压力所产生的摩擦力来传递扭矩。为了产生足够的摩擦力, 必须拧紧
螺栓, 故螺栓承受拉伸载荷。在正常情况下,拧紧螺栓所产生的摩擦力矩应平衡其所传递的扭矩。而转轴的转数及其驱动电机功率都是已知的, 则可通过常规计算求出每件螺栓拧紧产生的摩擦力矩值及选用哪种材料的螺栓强度才可靠。不同材料、用不同制造工艺制出的不同直径的螺栓其许用轴向载荷是一限定值。螺母拧得太紧会出现超出允许范围的拉伸变形甚至断裂; 拧紧力过小或不等, 便会因轴向预加压力过小, 产生的摩擦力矩远小于传递扭矩, 螺栓会因受力状态改变产生弯曲、松脱或被扭断。因此, 只有用扭矩扳手拧紧才安全可靠。在任何机电产品中重要的螺纹联接组件以及铁路、航空、机动车、高压容器、流体管网设施中的关键螺纹联接组件等均须使用合适的扭矩扳手装配拧紧获得设计与工艺规定的力矩才能确保安全可靠。
2 现状
目前国内的宇航、飞机、汽车、高压电器、仪表等行业骨干企业中的部分产品已开始推广使用扭矩扳手, 用量很大的铁路、油气田、汽车修理等行业, 也是近几年才开始在个别工种的个别工位上使用。为确保产品质量及交通运输安全, 推广普及扭矩扳手势在必行。国内至今已取得省级以上技术监督机关颁发的计量器具制造许可证可以生产扭矩扳手的专业或兼业生产厂家为数不多, 能够生产的扭矩扳手不仅品种少、规格有限, 质量也有待进一步提高。不少用户至今仍大量使用进口扭矩扳手, 每年都要耗费可观外汇。由于进口扭矩扳手不仅价格昂贵, 而且不少进口扭矩扳手不使用法定计量单位(N·m ), 给使用带来混乱和不便。这里需要特别指出的是, 扭矩扳手作为一种计量器具, 用户在选购时应认定制造厂家是否已获得CMC 认证许可, 是否有省级以上技术监督局颁发的生产许可证及相当计量检测机关颁发的扭矩计量“ 建标” 及检定证书。由于国内至今尚无“ 扭矩扳手” 国家标准, 对该产品的进出口、销售、制造与使用等都带来诸多不便和问题。在其质量、准确度等级及精度、外观与结构、系列型号与规格等方面均无统一衡量与检测标准, 不仅影响制造
与使用, 也影响到使用扭矩扳手装配的产品质量。
3 扭矩扳手的类型及选用
常用的扭矩扳手按结构特征及用途不同有以下几种:
(1 ) 指示式扭矩扳手
该扳手一般装有一只力矩表, 能指示出用该扳手拧紧螺钉(母)时的扭矩值。同时也可作某些力矩值的校准用,可直接读出力矩数值。
(2) 定值式扭矩扳手
该扳手按规定欲施加扭矩值制造, 扳头同一般死扳手形状, 开口尺寸固定不变, 限定施加扭矩值也不可调节。这种扳手具有施加扭矩值精度高、使用方便、过载报警声响大、准确且手感明显的特点。
(3) 可调式扭矩扳手
该扳手可以在规定施加扭矩值范围内任意调节预设施加扭矩值。具有扭矩刻度.能够过载报警。扳头采用标准方桦使用时须通过系列套筒与螺钉头或螺母联接, 可以用于一定范围旋紧扭矩值的各种不同螺纹联接件的拧紧。
(4) 特种、专用扭矩扳手
按工作需要设计的这种扳手, 常常因为工作条件或扳头放置空间限制而设计的具有特殊要求或专用于某一工种的某一工位的扭矩扳手。例如: 铁路道枕螺钉专用T 字形扭矩扳手。又如铁轨接头夹板螺栓特种扭矩扳手: 要求扳头为内12 边套筒, 固定不变扭矩6 o 0 Nm。同时, 还有要求扳头具有棘轮扳手的性能, 可以随时变更施力方向并可锁紧;施加扭矩值可以超载报警; 操作者可以站立使用而不用蹲下。尽管这些扭矩扳手尚处于开发研制阶段且有待推广使用, 但其前景十分乐观。
3 扭矩扳手的选择和使用
合理选择与正确使用扭矩扳手要注意以下儿点,
(l) 扭矩扳手类型的选择取决于使用要求、工作特点与性质、使用场合、扳手的允许安装与活动空间等。如汽车修理遇到的车种杂、要用扭矩扳手拧紧的紧固件种类及螺径多、修理任务不固定且忙闲不均, 修车用户要求修车内容及要使用的扭矩扳手品种与规格都是未知数, 在这种情况下, 可选用可调式扭
矩扳手, 配以成套标准套筒。而在汽车、摩托车、柴油机、汽油机等大量生产产品的装配线工位上. 则选用定值式扭矩扳手为宜。
(2 ) 所有扭矩扳手在使用前应加适量润滑油, 使用中听到报警声应停止施力扭动, 以防超载使用损坏扳手内部机件。定值式扭矩扳手使用时严禁反间施力
不准超载使用。
(3) 扭矩扳手也是一种力矩计量工具。故在投入使用前应首先对其进行检定。通常是由上一级计量检定部门进行检测并出具检定合格证之后才能投入使用。与常用的长度计量器具游标卡尺、千分尺一样, 每半年要送检一次。
(4) 需要调正、修理及更换零配件的扭矩扳手通常应交原供货单位或生产厂家修理、调正后重新由上级计量部门验定合格再投入使用。
4编制“ 扭矩扳手” 标准应考虑的问题
编制“ 扭矩扳手” 国家标准是一项重要且复杂, 因而难度又较大的工作。但为了适应国民经济发展的需要, 为了指导与规范扭矩扳
手的生产与使用, 并为推广普及扭矩扳手做出贡献, 尽快编制并推行“ 扭矩扳手” 国家标准是十分必要的。笔者认为, 在编制《扭矩扳手》国家标准
时应考虑以下一些问题
(1) 标准内容及范围
该国标应规定各类扭矩扳手的技术要求、试验方法、检验规则、产品标志、包装要求等内容。该国标应适用于各种类型的扭矩扳手。
(2) 技术要求
1) 扭矩扳手的型号
规格及技术参数型号应表明扭矩扳手的类型、限定或可调最大扭矩值、开发生产厂家代号。而其技术参数应包括: 型号、扭矩值、精度、适用螺径、
扳头与方桦尺寸、外形尺寸、净重等。
2 )外观质量
扳手力臂管与扳头、后盖等外露零件均须镀铬且外表色泽一致、美观, 无划伤、压痕、斑疤、裂纹以及其他影响使用和有碍外观的肉眼可见缺陷。
(3) 试验方法
扭矩扳手的试验方法包括: 装配初试、调试、检测校验以及准确度定级、出厂复校等几种检测调校方法及程序, 通称试验(亦称检测) 方法。
(4 ) 检验效验
由专职检定员对调试完成的扭矩扳手进行检殉, 对调试记录进行审查, 依据检测结果写检测报告单, 建立产品技术档案。
检测合格的产品附上合格证、检测报告
单、质量跟踪卡、使用说明书、装箱单而后塑
封包装, 再装入木箱, 出厂。
(5 )标志
出厂产品上应制做出产品标记. 包括: 厂标、型号、规格、施加扭矩方向、产品出厂编号等。出厂产品应附有检测报告, 内容应含有:制造厂名、出厂及检测日期、检测及复检人签字、检测点及检测数据、准确度级别、精度、检测单位印章等。
(6 ) 包装
单件产品用透明塑料膜整体塑封后用单个黄色木盒定位包装。木盒盖上印出CM C标志、厂标、产品名称、型号、厂名。成套、系列产品包装按用户要求实施
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