机械连接十篇

机械连接篇1

关键词：建筑工程钢筋机械连接技术 广泛使用

随着建筑业的蓬勃发展，钢筋混凝土结构在建筑工程中的应用日益广泛，钢筋用量显著增加，钢筋直径和布筋密度越来越大，粗直径钢筋的连接方法，成为施工的难点之一，钢筋机械连接的应用，解决了这个难题。 钢筋机械连接与传统的焊接相比，具有如下优点： 1、连接强度高，连接质量稳定、可靠；2、操作简单、施工快捷；3、使用范围广，适合各种方位同、异直径钢筋的连接； 4、钢筋的化学成分对连接质量无影响；5、连接质量受人为因素影响小；6、现场施工不受气候条件影响；7、耗电低、节约能源；8、无污染、无火灾及爆炸隐患，施工安全可靠。9、综合经济效益好。

一、镦粗直螺纹钢筋连接生产操作规程1、总则1.1 本规程适用于施工现场带肋钢筋镦粗直螺纹连接技术的生产操作。1.2 凡从事带肋钢筋墩粗直螺纹加工工作的人员必须经过技术培训，考核合格后持证上岗。班组成员应相对固定。1.3 施工单位应指派专人负责现场钢筋连接的质量控制及工人管理，本公司现场人员负责工人技术培训、现场设 备维护及修理，协助施工方监督丝头加工质量。2、丝头加工场地、设备和人员准备2.1 设备安放位置要求有防雨设施及380V电源，设备电容量为7KW（或11.5 KW）/套。2.2 设备安装时应使镦粗机夹具中心线、套丝机主轴中心线保持同一高度, 并与放置在支架上的待加工钢筋中心线保持一致。2.3支架的搭置应保证钢筋摆放水平。2.4 正常情况下每台.班应配操作工人4~5人, 其中操作油泵、钢筋镦粗1~2人，套丝机操作1人，丝头质检、盖保护帽及钢筋搬运2~3人。2.5 正式生产前应对设备进行调试和试运行,一切正常后方能开工生产。 3、加工操作3.1 钢筋下料3.1.1 钢筋下料可用砂轮切割机、带锯床、专用切割机、气割等下料。3.1.2 钢筋下料切口端面应与钢筋轴线垂直，不得有马蹄形或挠曲，端部不直应调直后下料。3.2 端头镦粗3.2.1 钢筋螺纹加工之前应将钢筋端头先行镦粗。3.2.2 镦粗前镦粗机应先退回零位，钢筋插入、顶紧、保证镦粗段钢筋预留长度；

3.2.3 不合格的镦粗头，应切去后重新镦粗，不得对镦粗头进行二次镦粗；3.2.4 钢筋镦粗段不得有横向裂纹。3.3 螺纹加工3.3.1 钢筋镦粗段螺纹可分别采用套丝或滚丝方法加工；3.3.2 加工前应将设备调至最佳状态, 并进行试生产，检查螺纹质量，合格后方能加工生产；3.3.3 加工钢筋丝头时，应采用水溶性切削液，当气温低于0℃时应有防冻措施，不得在不加切削液的情况下进行螺纹加工；3.3.4完整螺纹部分应牙形饱满，牙顶宽度超过0.25P的秃牙部分，其累计长度不宜超过一个螺纹周长；3.3.5标准型丝头及加长型丝头的螺纹加工长度应符合要求。3.4 螺纹检验：3.4.1 螺纹检验包括外观检验、螺纹中径和螺纹长度检验;3.4.2 加工工人应逐个目测检查丝头的加工质量，每加工 10 个丝头作为一批，用环规抽检一个丝头，当抽检不合格时 , 应用环规逐个检查该批全部 10 个丝头，剔除其中不合格丝头，并调整设备至加工的丝头合格为止。3.4.3 自检合格的丝头，应由质检员随机抽样进行检验，以一个工作班内生产的钢筋丝头为一个验收批，随机抽检 10% ，其检验合格率应不小于 95 ％，否则应加倍抽检，复检中合格率仍小于 95% 时，应对全部钢筋丝头逐个进行检验，合格者方可使用，不合格者应切去丝头，重新镦粗和加工螺纹，重新检验。4、钢筋连接 4.1 应做好下列连接前的准备工作： a) 回收丝头上的塑料保护帽和套筒端头的塑料密封盖； b) 检查钢筋与连接套筒规格是否一致 , 检查螺纹丝扣是否完好无损、清洁 , 如发现杂物或锈蚀要用铁刷清理干净；c) 检查套筒合格证。 4.2 接头拼接时用管钳扳手拧紧，宜使两个丝头在套筒中央位置相互顶紧。4.3 组装完成后，标准型接头套筒每端不宜有一扣以上的完整丝扣外露，加长丝头型接头、扩口型及加锁母型接头的外露丝扣数不受限制，但应另有明显标记，以便检查进入套筒的丝头长度是否满足要求； 5、接头的工艺检验 钢筋连接工程开始前及施工过程中，应对每批进场钢筋进行接头工艺试验，工艺试验应符合下列要求：1 ）每种规格钢筋的接头试件不应少于 3 个；2 ）钢筋母材抗拉强度试件不少于 3 个，且应取自接头试件同一根钢筋；3 ） 3 个接头试件的抗拉强度符合强度要求

二、剥肋滚轧直螺纹钢筋连接生产操作规定

1、总则1.1. 本规定适用于剥肋滚轧直螺纹钢筋连接的现场施工操作；1.2. 凡从事剥肋滚轧直螺纹钢筋加工、连接工作的工人必须经过技术培训，成绩合格者方能持证上岗，班组成员应相对固定。2、现场设备及人员准备由于直螺纹连接属于场外预制，现场连接的施工方式，所有钢筋丝头的加工均在钢筋加工场地完成，这就要求设备电量为4KW/套。安装时滚丝机主轴中心与放置在支架上的待加工钢筋中心线保持一致。人员配置情况：正常情况下每台班应配操作工作人3-6人，其中滚丝机操作1人，丝头质检、盖保护帽及钢筋搬运2-5人。3、连接套筒及滚丝设备3.1. 凡采用剥肋滚轧直螺纹连接技术的工程，所用的连接套筒必须由本公司提供，并应附有套筒出厂合格证、材质证明书，资料齐合方可使用。3.2. 套筒进入现场手应妥善保管，不得造成锈蚀及损坏。、3.3. 钢筋直螺纹滚轧设备的使用及维保护保养方法详见设备使用说明书。4、施工工艺4.1. 钢筋下料：（1） 钢筋下料宜用无齿锯、带锯床、专用锯片铣割机、气割等方法切断，不宜用普通切筋机或电焊方法切料；（2） 钢筋端部不得有弯曲，出现弯曲时应调直；（3） 钢筋端面须平整并与钢筋轴线垂直，不得有马蹄形或扭曲。4.2. 钢筋滚丝(1) 剥肋滚轧直螺纹的螺纹制作分为两个工序：①钢筋切削剥肋②滚轧螺纹。两道工序在同一台设备上一次完成。(2) 切削剥肋工序：将机头前端的切削刀具调整到预定位置，用锁紧螺母固定，并应在加工过程中经常用卡规检查剥肋光圆尺寸，发现超差应及时纠正。(3) 螺纹滚轧工序：机头中换上与加工规格相应的机盒及滚轮，直径尺寸无须调整。剥肋滚轧直螺纹现场质量控制的核心是丝头加工质量的控制，因此加工丝头的检验至关重要。线头检验有四个要素：①剥肋光圆尺寸②螺纹中径尺寸③螺纹加工长度④螺丝牙型4.3.对回工的钢筋螺纹丝头，必须逐个进等目测检查，并每加工10个用检具检查一次；

机械连接篇2

【关键词】重型机械；预应力；仿生学；接触力学；坎合连接

在重型机械领域中，超大、超重型的零件质量能够达到数百吨，可能还会更大，这些关键零件国产化的水平能够展现出我国的核心竞争力，也象征着我国的实力。传统的制造方法就是整体制造，必须要具备高水平的超重型铸造水平，同时，还有大量的质量风险，成本也较高，吊装与运输商业存在相当大的难度。利用剖分――组合这种设计、制造思想就能够对这些问题进行解决，在这种设计思想中，剖分之后的连接就是其中非常关键的问题，想要使剖分――连接这种方法得以实现就必须要找到一个科学、有效的连接方法，这个问题在其中也非常关键。

1.预应力坎合连接技术

预应力坎合连接技术中，所具备的抗错移能力基本上是由多峰结构相互嵌入形成的。小尺度嵌入的多峰结构只具备有限的抗错移能力，在对机械进行设计的时候很少得到运用，这种情况也就是所谓的普通机的加工表面自然摩擦。大尺度嵌入的多峰结构，也就是机械抗剪结构，这种结构的抗剪、抗错移的能力较强，缺点就是应力容易出现集中现象，在疲劳载荷的情况下容易出现裂纹，对部件造成一定的破坏。所以，当前大量研究人员都想要从上述两种嵌入结构中找到一个更加合理、更加科学的抗错移结构。这种结构与多峰结构具有相同的特征，不同之处就是这种结构的多峰尺度在上述两种结构之间，也就是0.5mm到3mm之间。这种尺度类型的多峰结构在对错移力进行承受的过程中，能够将较大的应力分散到多个小型的应力集中部位，以此来使连接部位的抗疲劳性得到提升，同时合理的进行设计，使这种嵌入尺度的多峰结构所具备的抗错移能力得到提升，以此来使工程的需求得到满足。

2.多峰结构中的仿生学原理

在自然界中有着大量的结构都是利用多峰嵌入来使粘附力得到提升。如：爬山虎这种藤蔓植物就是向黏附表面的凹陷处生长，同时对表面的轮廓进行精准的复制，这样植物的表面就能够与其他的表面形成一种互锁的状态，这样就能够紧紧的黏附到一起；壁虎利用身下所有的微刚毛与所接触的表面形成一种互锁状态，这种微刚毛具有较强的柔韧性，这样壁虎就能够对这些黏附力进行利用在墙壁或是玻璃上行动。在自然集中，这样的例子非常的多。动植物表象所形成的这种自然黏附结构，从本质上来讲就是多峰坎合的一种结构，是形成机械阻力的一项重要基础。多峰结构可以是各种形状的，只要能够产生机械阻力就可以，如：柳钉状、钩状等等。这与机械连接有很多的相同之处。在进行实际应用的过程中，以这种原理进行设计与制造的有很多，如：尼龙搭扣等。

在自然界中的多峰结构互锁中，多峰可以在接触之前产生，也可以在接触后产生，如爬山虎这种藤蔓植物就是属于后者。通过上述的分析能够明确的得出，自然界中多峰坎合结构普遍存在的结构结构具有下面几种特征：第一，小尺度的多峰结构；第二，具有将强的自适应性；第三。在平行接触面以及垂直接触面都要进行坎合。

3.实施预应力坎合连接的方法

在机械连接中应用多峰坎合结构必须要对中间过渡层、坎合接触的表面形貌、压预应力场这三种特征进行充分的考虑。所以，预应力的多峰结构坎合连接的形式可以为下面几种，分别是：过渡板压印式的多峰坎合连接、压印式的多峰坎合连接以及直接多峰坎合连接。以上几种方式中，过渡板压印式的多峰结构主要就是对压入深度不够的问题所造成的坎合能力降低的问题进行解决而提出的。在多峰结构之中，额外加入一个流动极限较低的过渡平板，这样就可以压出一个较为合理的深度，使坎合连接可以更好的实现。过渡板对多峰坎合时相互嵌入与接触应力的问题能够良好的解决，同时，过渡板与坎合结构的材质不同，也使选择材料的自由度得到提升，这种方法在进行应用的时候必须要注意板料不能与多峰结构产生化学腐蚀。

压印式的多峰坎合结构指的是在接触表面对多峰结构进行设计与加工，由于预应力场的作用，让平面与多峰进行接触，以此来形成嵌入坎合。这种方法能够对自适应问题进行解决，也没有严格的对定位进行要求，但是工程中接触结构的材质基本相同，多峰与平面就非常容易出现较大的塑性变形，多峰坍塌，这样就会对嵌入的深度造成较大的影响，对坎合的效果也会造成一定的影响。

直接加工的多峰坎合结构就是指在接触的表面上直接对多峰结构进行设计与加工，使两个表面的多峰结构可以互相嵌入。但是这种结构存在明显的缺点，就是对定位以及加工精度的要求特别的严格，不具备自适应性，如果装备的精度以及多峰结构的加工精度不足的时候，就很难实现相互嵌入，导致坎合的效果缺失，这种方式在工程中很难得到广泛的应用。

4.结语

对多峰坎合连接的本质来说，使多峰结构接触的表面产生强大的抗错移能力的主要原因就是因为仿生学理论。在预应力的坎合连接之中，多峰接触式一种具备探索性的接触状态，塑性接触有这明显的优势，应用在结构中也能够产生较大的抗错移能力。在实施预应力的多峰坎合连接的方式之中，最适合当前工程中应用的就是过渡板压印式的预应力坎合连接，这种方式的错移力与多峰的嵌入深度、预紧力、多峰形状以及材料的硬度等多方面的因素有直接的关系。总而言之，重型机械中的预应力坎合连接是当前研究人员必须要面对的关键性问题。 [科]

【参考文献】

[1]彭俊斌，颜永年，张人佶，林峰，吴任东.机械结构预应力坎合连接的原理[J].清华大学学报（自然科学版），2007（08）.

[2]彭俊斌，颜永年，张人佶，林峰.重型机械领域中的预应力坎合连接原理及应用[J].机械工程学报，2008（06）.

[3]YAN Yongnian，PENG Junbin， LIU Haixia，et al. Researchand applications of bio-multimodal，bio-hierarchy structure[C].ZHANG Xiangwei，XIN Chen.Proceedings of the 7thICFDM2006.Guangzhou，China：Guangdong University ofTechnology Press，2006.

机械连接篇3

关键词：钢筋工程 直螺纹机械 连接施工

在当前社会不断发展中，各种大型建筑工程在施工中离不开钢筋工程的配合，钢筋工程是提高大型建筑工程整体性的主要环节。近年来，在建筑工程施工中，提高施工质量和施工整体性是工程项目的主要追求。钢筋工程在当前建筑工程施工中是建筑结构的基础骨架，其连接方式是确保钢筋工程质量的关键，同时也是钢筋工程中不可忽视的施工重点。

1、工程概况

此项工程对φ18以上(包括垂18)梁、柱钢筋及底层柱筋要求采用机械连接方式进行钢筋接长。为保证工程质量，我们在施工中采用了套筒钢筋挤压连接进行φ18以上钢筋的连接。该技术是通过钢筋端头特制的套筒挤压形成的接头。因此施工过程中务必注意其钢筋的品种、规格、数量、位置、间距、大小等的正确。而且在施工中要对筏板基础及其主题要进行合理的控制，确保接头在连接中能够合理进行。

2、施工准备

2.1施工技术准备

2.1.1在连接中，凡是参与钢筋连接的施工人员都必须要具有国家资格考试培训认可和考核合格之后方可上岗施工。钢筋在连接中应当遵循国家颁布的《带肋钢筋套筒挤压连接技术规程》。

2.1.2熟悉图纸，核对有编号的布筋图纸加工单与成品的数量。

2.1.3在施工之前要针对施工人员做好详细的技术交底，确保各个施工环节和施工重点都能够得到合理的控制。

2.2材料机具准备

2.2.1套筒的规格、型号以及钢筋的品种、规格必须符合设计要求（本工程的直螺纹接头为Ⅰ型）。

2.2.2主要机具：切割机、钢筋滚压直螺纹成型机、普通扳手

2.3作业条件

2.3.1在施工之前首先要将钢筋端头的铁片、泥沙和其他各种杂物清理干净，对套筒外观进行严格的检查。

2.3.2钢筋连接用的套筒已检查合格，进入现场挂牌整齐码放。

2.3.3布筋图及施工穿筋顺序等已进行技术交底。

3、施工方法

3.1工艺原理

直螺纹连接技术是克服了锥螺纹、镦粗直螺纹、等强滚轧直螺纹等技术的缺陷而新开发的钢筋机械联接技术，基本原理是先将待连接钢筋端头表面纵、横肋剥落，然后滚轧成规整的直螺纹，再用相配套的带有内螺纹的套管将两根钢筋相对拧紧连接成一体。根据钢材形变强化的原理，钢筋上滚轧出的直螺纹强度大幅提高，足以弥补剥肋所造成的强度损失，且延性好，能充分发挥钢筋母材的强度和延性，接头性能达到JGJ 107—2003中Ⅰ级接头标准。

3.2适用范围

砼结构中直径为16－50mm的HRB335、HRB400级钢筋的连接，尤其适用于要求发挥钢筋强度和延性的重要结构

3.3施工顺序及要点

3.3.1套筒准备

1)连接套筒有生产厂家预先制作，螺纹的牙形、螺距等必须与套筒牙形、螺距一致，且经配套的量规检测合格，套筒的出场质量检验要求见下表

2)接头类型

①正常情况下钢筋连接采用标准型。

②当钢筋转动较困难的场合，通过转动套筒进行钢筋连接采用加长可调型。

③当钢筋转动难对中的钢筋连接。采用异径型。

④当两端钢筋均不能转动，且要求调节轴向长度的钢筋连接采用正反丝扣型。

⑤当钢筋完全不能转动，需通过转动套筒进行钢筋连接，并用锁母锁紧套筒。采用加锁母型

3）连接套进场时提品合格证，并经施工单位、监理单位进行复检。

4）连接套螺纹及精度不得低于6级，表面粗糙不得低于6.3，连接套的外径和长度尺寸允许偏差均为±0.5mm，连接套应有明显的规格标记。

5）根据施工的实际需要，直螺纹接头可设计成其他形状，如异径接头，可调接头等。

3.3.2滚轧机准备

1）滚轧机冷却液箱中，加足溶液性冷却液（严禁加油性冷却液），接通电源后空车试转，检查冷却水泵工作及电器控制系统工作是否正常。

2）按要求接好滚轧机电源线和接地线，接通电源。电源为三相380V 50HZ的交流电源，为保证人身安全请使用带漏电保护功能的自动开关。

3.3.3钢筋平头

1)平头的目的是让钢筋切口端面与母材轴线方向垂直，不得有马蹄形或翘曲，使接头拧紧后能让两个丝头对顶，更好地消除螺纹间隙。

2)宜采用砂轮切割机或其他专用切断设备。

3.3.4加工丝头

1)丝轮与加工直径相适应后，将与钢筋相适应的对刀棒插入滚轧头中心，调整滚丝轮使之与刀棒相接触，抽出对刀棒，拧紧螺钉，压紧齿圈，使之不得移动。

2）对于固定定位盘的设备根据所加工的钢筋直径，调换与加工直径相适应的定位盘（定位盘上打印有加工直径）。对于可调整定位盘的设备按定位盘调整到相应的刻度，当剥肋刀磨损时还需要进行微调。

3）根据所加工钢筋规格，调整剥肋行程挡块的位置，保证剥肋长度达到要求值。

5）工作装夹：将待加工的钢筋装卡在定心钳口上，伸出长度应与起始位置的滚轧头剥刀片端面对齐，然后扳动手柄夹紧，在夹紧的同时根据钢筋的不同直径调整钢筋端头长度，这是保证钢筋丝牙长度的关键。

3.3.5丝头检验

1）环规检查螺纹长度，同时用螺纹通止规检查丝头尺寸，通规能旋入，止规不能旋入或不能完全旋入为合格。

3.3.6带帽保护

1）用专用的钢筋丝头保护帽或连接套筒将钢筋丝头进行保护，防止螺纹被磕碰或被污物污染。

2）按规格型号及类型进行分类码放。

3.3.7连接施工

1）钢筋就位：将丝头检验合格的钢筋搬运至待连接处。

2）接头拧紧：每种规格的接头连接时先用力矩扳手进行样板拧紧，按拧紧力矩时进入套筒的丝头数作为后续接头的控制参数。后续接头使用工作扳手或管钳进行施工，将两个钢筋丝头在套筒中间位置相互顶紧。

3.4质量注意事项

1）冷却液体必须使用水溶性乳化冷却液，严禁使用油性冷却液，更不可用普通油代替。

2）没有冷却液时严禁滚轧加工螺纹。

3）待加工的端部应平整，必须使用无齿锯下料。且在端部500mm长度范围内应圆直，不允许弯曲，更不允许将气割或切断机下料的端头直接加工。

4、成品保护

4.1钢筋直螺纹保护帽要集中堆放，不准随意乱扔。连接钢筋的钢套筒必须用塑料盖封上，以保证内部清洁、干燥、防锈。

4.2钢筋直螺纹加工经检验合格后，应戴上保护帽或拧上套筒，以防碰伤和生锈。

机械连接篇4

关键词：钢筋直螺纹；机械连接；应用要点；质量检验

引言

钢筋机械连接是随着工程建设水平逐步提升而衍生出的新型技术，其兼具套筒挤压和锥螺纹连接的各项应用优势，具有接头强度高、施工便捷、安全可靠等特性，在现代工程中取得广泛的应用。

1工程概况

某桥梁工程总长2856m，主桥采取74.6m+6×120m+74.6m预应力混凝土变截面刚构连续组合箱型梁桥，并设有南岸引桥和北岸引桥。桥梁工程建设中，各类粗钢筋均采取直螺纹接头连接的方式。主桥施工中，基础部分采用钻孔灌注桩高桩承台结构，承台主筋材料为Φ32mmⅡ级螺纹钢，为直螺纹连接形式。引桥基础结构形式为Φ1.8m钻孔灌注桩，以Φ25mmⅡ级螺纹钢为基础材料，直螺纹接头总量约25000个。

2钢筋直螺纹机械连接技术的应用优势

（1）强度高。连接接头通常具有较高的强度，在具备此特点后，能够给连接作业创设良好条件，从而提高连接精度。（2）施工便捷。直螺纹机械连接的方式对现场作业条件未提出特定的要求，在钢筋堆放密集区或是狭窄区域均能够快速完成连接作业，且各类配件及钢丝头均根据施工需求提前预制成型，给钢筋机械连接创设了良好条件。（3）使用范围广。无论钢筋连接的方向如何，或是各钢筋的直径存在何种变化，均可快速将钢筋连接到位。（4）环保效益显著。钢筋连接期间无明显的环境污染问题，材料得到充分的利用。（5）稳定性强。自然因素以及人为因素对钢筋直螺纹机械连接作业的干扰相对较小。直螺纹机械连接是现阶段工程建设领域较为主流的螺纹连接方式[1]，其工作思路在于先将钢筋端部墩粗，经切削处理后使其呈直螺纹状，若无误则通过套筒实行钢筋对接。相比于钢筋原截面的面积，经墩粗、切削处理后，所得钢筋的净截面的面积相对较大，接头强度显著高于母材强度。通过应用钢筋直螺纹的方式，可有效保证接头质量，同时施工较为便捷，适用范围较广，综合应用效果良好[2-3]。

3钢筋直螺纹机械连接技术的应用要点

3.1准备工作

配套1台墩粗机和1台套丝机，规划钢筋加工场地，于该处完成各钢筋丝头的加工作业。墩粗机安装时应检测其夹具中心线的位置，该部分必须与套丝机主轴中心线维持相同的高度，且必须与待加工钢筋的中心线重合。各连接套筒的各项指标均要满足要求，需附带出厂合格证等相关具有质量证明性质的资料。墩粗直螺纹的技术细节较多，对工艺水平提出较高的要求，因此参与作业的人员必须经过技术培训，落实持证上岗制度。根据经验，每班操作人员以6～8名为宜，油泵及钢筋墩粗由1～2人完成，套丝机由1人操作，剩余人员负责现场钢筋搬运、质检等相关工作。

3.2钢筋下料

以砂轮切割机为主要设备，根据设计要求合理下料，严格控制钢筋切割端面的位置，切割面与钢筋轴线垂直，端面偏角应≤4°，若不满足要求则需及时调整切割机工作状态。

3.3钢筋端部墩粗

钢筋墩粗所用设备为墩头机，具体涉及到对中、夹紧、墩头等工序，操作前应保证墩粗机退回零位，将待处理的钢筋从前端插入。各批次钢筋均需要经过墩粗试验，以所得的墩粗量为基本依据，合理调整墩粗压力和缩短量的最终值，保证施工工艺的合理性。

3.4切削直螺纹

以钢筋螺纹套丝机为主要设备，合理切斜直螺纹，正常工况下单台设备每班加工的丝头总量可达到400～600个。按照要求合理加工直螺纹接头后，需随即配套保护套。钢筋笼主筋的两端分别设置标准型丝头和加长型丝头，以便后续施工中能够根据需求及时接长钢筋笼。严格控制螺纹加工长度，具体要求见表1。

3.5钢筋连接

钢筋连接前需做好准备工作，全面检查钢筋的规格，分析其是否与套筒形成相配套的关系；检查螺纹丝扣，不可存在缺陷、附着杂物等异常状况。根据接头的类型采取相适应的连接方式。（1）标准型丝头接头。设置好连接套筒后，将其中的一端钢筋拧至被连接钢筋上，利用小管钳拧紧，以保证稳定性；通过2根钢筋对顶紧固，严格控制好套筒两端丝扣的外露量，不宜超过1个完整扣。此方法主要被应用于承台钢筋连接中。（2）加长型丝头接头。根据要求选择合适规格的套筒，将其拧至加长丝头钢筋的一侧，再将套筒拧回至标准丝头一侧，利用管钳紧固。此方法主要被应用于钢筋笼主筋连接中。

3.6质量检验

（1）端头墩粗。钢筋端头经过墩粗处理后，需全面检查其外观质量，允许存在少量的纵向裂缝，但存在任何横向裂纹时均被视为不合格。（2）丝头。直螺纹连接全流程中，丝头加工质量的控制为重点环节，必须保证丝头的质量达到设计要求，具体的检查项目、方法及标准见表2。（3）刀具。装刀或调刀时均要详细检查前5个丝头，后续按照10%自检，施工完成后质检人员按5%抽检，期间的各项数据均要得到完整的记录。丝头满足要求后，在其一端戴上塑料保护帽，再选择同规格的套筒，将其稳定在另一端。若丝头质量不满足要求，需及时标记，将该部分切除后再重新制作。（4）接头抽检。按照每500个一批的方式依次组织抽检作业，各批次检测数量以3个为宜。以检验结果为依据，若接头存在质量问题，需及时处理到位。（5）工艺性检验。以JGJ107—2016《钢筋机械连接通用技术规程》为主要依据，在加工连接前组织检验，根据需求配备相应设备、量具等相关工具，在各类规格的钢筋中分别选取3根试件，经静力拉伸试验后分析结果，若满足要求即可投入使用。（6）经济效益分析。在施工速度及人工消耗方面：与搭接焊相比直螺纹连接速度提高3～5倍，人工消耗降低40%～50%。在材料消耗方面：直螺纹连接更加节约钢材，成本降低率达10%～30%。钢筋连接接头产生的综合效益计算（均按信息价定额价与实际施工成本价计算）：本工程应用直螺纹连接技术与传统的钢筋搭接相比，经测平均每个接头节约成本约4元，共节约成本10万元（2.5万个接头，4元/个）。

4直螺纹钢筋机械连接作业注意事项

4.1施工方案

以现场情况为准，编制科学的施工方案，保证接头性能等级、材料品质、接头截面面积、质量验收标准等方面均符合规范。

4.2保护措施

钢筋直螺纹机械连接时需采取接地保护措施，以便给作业人员的安全提供保障。若施工期间存在异常状况，需及时暂停作业，关闭总电源开关，明确具体故障类型及成因，采取针对性的处理措施。

4.3拐筋和防护

丝头加工过程中若遇到拐筋，则必须优先加工丝头，在此基础上进行钢筋弯曲。若未按照该流程有序操作，则容易损坏设备。钢筋搬运期间需加强防护，不可出现碰坏丝头等异常状况；若丝头不满足质量要求，则必须重新切断滚丝。

4.4混凝土保护层

钢筋连接套施工中应充分考虑到混凝土保护层的厚度情况，具体可参照GB50010—2010《混凝土结构设计规范》的相关规定，应满足保护层最小厚度的相关要求，且理论上至少需达到15mm，否则难以发挥出有效的防护作用。连接套筒安装时，要求横向净距至少达到25mm。4.5力矩扳手钢筋连接时，钢筋规格与连接套筒规格应一致，并检查丝头和套筒的丝扣是否洁净、无损。现场连接时使用力矩扳手安装拧紧。连接前，应检查力矩扳手显示力矩值和钢筋型号是否与现场实际相对应，连接时钢筋应对正轴线。两把力矩扳手配合使用，一把力矩扳手固定一端，另一把扳手旋进，直至力矩扳手达到调定的力矩值并发出响声。

4.6验收

连接完毕后随手画上油漆标记，以防有的钢筋接头漏拧。拧紧后套筒两侧外露的完整丝扣不得超过1丝。施工时注意安装的接头百分率不得超过规范规定要求，对已拧紧的接头要做好标记。力学性能检验按JGJ107—2016《钢筋机械连接通用技术规程》的规定，同一批材料的同等级、同型式、同规格接头，以500个接头为一个验收批，不足500个也作为一个验收批，现场随机截取不少于3个接头试件进行抗拉强度试验。Ⅰ级接头抗拉强度应大于钢筋实际抗拉强度或1.1倍钢筋抗拉强度标准值，Ⅱ级接头抗拉强度应大于钢筋抗拉强度标准值。

机械连接篇5

1钢筋机械连接技术的特点 

钢筋机械连接技术即是以钢筋作为工程主要原料，进行滚轧直螺纹连接，先对钢筋进行滚轧加工，制成常见的直螺纹结构，然后将其与套筒连接在一起，让整个钢筋连接的整体更加稳定，进而保障整个公路桥梁工程的安全稳固。同时，在施工过程中还需要对工程中所使用的金属材料进行加工，目的在于提高钢筋结构整体的坚固程度和强度，使得钢筋结构在工程建设当中不会因其外部金属的塑性变化而影响其内部材料的性能。除此之外，钢筋机械连接技术不会产生工程污染，不会对周围的生态环境产生影响，在满足工程建设要求的基础上符合当今低碳环保的理念。 

2公路桥梁工程桩基础钢筋机械连接技术施工工艺 

首先，在工程施工中应该保证施工材料满足于工程的相关要求，同时在对工程项目计划时，对于材料的选择也非常重要，因为材料是一切工程的根本，是保障整个公路桥梁工程质量的基础。一般来说，在选择钢筋材料时，先要检查钢筋是否平直，是否带有损坏，并对钢筋进行抽样检验，进而确定钢筋的强度和尺寸是否满足工程要求；其次在钢筋机械连接技术的实践工作当中，還需要对其直螺纹套筒进行精确的连接处理。直螺纹套筒作为钢筋连接处理中的重要环节，是保障整个钢筋结构稳定的关键，所以在施工中必须保障其质量、尺寸以及连接处的强度。 

公路桥梁工程建设中所采用的连接套筒材料多为碳素结构钢，并且在材料选购后，需要检查其是否有裂痕和腐蚀现象，进而保障整个桩基的安全稳定，促进整个公路桥梁工程顺利实施。确保材料的选用之后，具体施工中还需要满足工艺流程的安排，首先进行钢筋滚轧直螺纹连接工序，先将钢筋原材料的头尾切除，随后进行机械加工，套丝加保护套，最后将钢筋运往施工工地进行连接。需要注意，钢筋在加工前需要进行调直，然后才可以下料开工，钢筋切口处必须保证平整，不能出现曲面或马蹄形。在下料开工期间，需要使用砂轮切割设备进行下料工作，不能使用气割下料。其次钢筋丝头加II作需要在钢筋滚压机上开展，各部位的丝头螺纹加工尺寸必须满足工程设计的各类指标要求。钢筋滚压机上丝扣加工的形状和螺纹必须符合连接套的形状和螺纹螺距。在滚轧直螺纹接头连接中，需要将强直螺纹连接的工作原理应用于金属材料冷热交替后引发的塑性变形当中，从而提高材料的强度。其中金属表面产生了塑性变化，而在其内部的主要材料并不会发生改变，依然保持原有的性质，从而做到钢筋与母材的强度一致。在施工操作时先使用切割的方法将所需连接的钢筋切除一部分，在钢筋滚丝前主体尺寸和形状满足工程需要，随后进行滚轧加工，制出普通的直螺纹形状，最后使用合适的螺纹套筒将两端的钢筋进行连接。此类连接方法的螺纹加工工序简单，不需要大型工作设备，但是螺纹加工的精度差，钢筋尺寸有所差异，可能会给实际施工带来困难，并且直径不同的钢筋在加工过程中也会降低滚丝轮的使用寿命。镦粗直螺纹连接技术是使用镦粗设备将两根钢筋的连接部镦粗，再加工出圆柱螺纹，然后套上连接套筒用管钳扳手使两根钢筋连接成一体的一种连接方法。该连接法克服了传统的焊接接头可能存在的脆性接头和绑扎搭接接头不能承受轴向偏心力的缺陷。 

3工程施工中的注意事项 

桥梁工程施工中需要进行多方面的试验，综合每一次实验结果，精确掌握工程数据。在钢筋滚轧连接工作中必须根据详细的工程参数，将钢筋和套筒合理进行搭配，从而保障整体结构的安全稳定。 

4工程中的相关技术管理 

想要保障工程的质量和安全需要制定一个集技术、管理、财务三者相辅相成的管理制度。将制度建设的目光放在多部门联合上，需要考虑的就是各部门在工作中的分工和交集，以及公路桥梁工程总体目标，但这只是一个理想状态。多部门共同工作的相关制度、难点不在于编制，在于执行。公路桥梁工程的总体目标不外乎安全、质量、经济效益等。首先应把工程全过程中质量相关的各部门工作罗列出来，然后审查它们之间有什么可以互相辅助以达到最佳效果的方面，最后将这些可以实现相辅相成的工作利用制度进行约束，形成正规的工作要求。比如施工组织设计和施工方案的编制，包括投标阶段的技术标和实施性施组。这个工作是工程部主责，其中工期计划、工法选择、物资机械设备配置和人员配置都会影响工程成本预算。此时就需要经营部门参与，投标阶段两部门结合，以施组为基础编制报价，以调整施组。工程实施阶段也一样，施工工法选择会很大程度影响工程成本，进而影响效益，因此就可以制定相关制度。经营部门的成本预算必须由工程部门、物资和劳务部门参与编制并审核，工程部门的施工组织设计编制必须有经营部门的参与和审核，在参与和审核工作中从各自的工作角度进行分工。在公路桥梁工程施工管理方案中，应该明确责任。在多部门联合工作制度中，大家各司其职，但也很容易出现责任不清，互相扯皮的情况。可以在多部门参与中建立工作流程，以工作步骤划分形成审批签字，避免责任不清。在制度实施中要充分考虑执行力，从自己单位实际情况出发，制定符合实情的制度，并且建立一系列问责、奖惩等规定来提高执行力。 

机械连接篇6

关键词：钢筋；力学性能检测；机械连接；关键问题

前言：

随着社会经济的不断发展，人们的生活水平得到了极大的提高，城市化进程也在不断加快。城市规模的扩大和城市人口的大量增加，使得城市建筑获得了飞速的发展。通常情况下，城市高层建筑采用的都是钢筋混凝土的结构，不仅施工技术成熟，施工简单，而且稳定性和强度较高，可以满足高层建筑的建设需求。为了保证建筑的使用安全，需要对建筑材料的质量进行严格限制。这里主要针对钢筋的力学性能以及其在机械连接中的质量问题进行了分析和研究。

一、钢筋力学性能检测

1.概念

钢筋进场时，应按国家现行相关标准的规定抽取试件作力学性能和重量偏差检验，本文着重介绍力学性能检测。所谓的力学性能，是指材料在不同的环境下，承受各种外加载荷（拉伸、压缩、弯曲、冲击等）时所变现出的力学特征。通常情况下，对于金属材料而言，其基本力学特征包括脆性、强度、塑性、硬度、韧性、弹性、刚性、延展性等十种，可以对材料在任何情况下的受力情况进行反映。而钢筋力学性能检测，是指通过一定的程序和方法，运用相应的仪器设备，对其力学性能进行测量的质量检测方法。

2.内容

由于钢筋在实际应用中的环境和技术因素影响，其需要检测的性能包括：钢筋的抗拉强度、屈服强度、延伸率以及冷弯性能，抗拉强度和屈服强度决定了钢筋自身的承载能力，而延伸率决定钢筋的塑性，冷弯性能可以对钢筋的内部结构进行反映，查看其是否存在内应力或者相应的缺陷。钢筋力学性能的检测内容必须涵盖钢筋在建筑使用过程中所有可能遇到的问题，从而切实保证建筑的质量。

3.必要性

对钢筋的力学性能进行检测，可以明确钢筋的质量参数，了解钢筋自身的强度，通过与建筑设计方案的对比，查看其是否可以满足建筑的使用要求，从而有效避免建筑的安全隐患，确保建筑的使用安全。

4.检测方法

根据钢筋力学性能检测检测的基本内容，可以对其检测原理进行分析，通常情况下，其检测的方法如下：

（1）弯曲试验

弯曲试验主要是针对钢筋的冷弯性能进行检测，也就是对其在常温下对于弯曲变形的承受能力进行检测。其质量合格标准是运用相应的机械设备，将试验钢筋进行弯曲，之后对弯曲部位进行查看，看是否存在断裂、起层或裂纹现象，同时对其强度进行检测。如果没有以上的现象且钢筋弯曲处的强度变化不大，则钢筋的质量优良，反之则为劣质钢筋。

（2）拉伸试验

为了保证检测的质量，需要对试验进行阶段的划分，对钢筋的力学性能进行分别检测。四个阶段的检测原理如下：

①弹性阶段：对钢筋施加一定的拉力，使得钢筋发生弹性变形，在这个阶段，钢筋承受拉力所产生的应力变化呈线性关系。

②屈服阶段：对拉力进行逐步提升，使得应力继续增加，当应变的速度超出应力的增加速度之后，两者之间的关系就会发生变化，钢筋开始产生塑性变形，出现屈服台阶，如果钢筋的受力达到屈服点，虽然表面并没有出现损坏，但是其内部的结构已经发生变化，不能继续进行使用。在建筑的设计和建造中，一般都会以钢筋的屈服点作为强度的参考依据。

③强化阶段：在这个极端，钢筋的应力会超出屈服点，内部结构完全发生变化，其抵抗变形的能力会出现上升的趋势，在最高点的应力数值，被称为抗拉极限强度，也就是说，在这个力的作用下，钢筋自身的抗拉性能已经达到了极限，如果继续增加拉应力，就会导致钢筋的断裂。

④缩颈阶段：也就是在抗拉极限强度的基础上继续增加拉应力，钢筋的断面会产生相应的“缩颈”现象，从而使得其弹性变形增加，产生断裂。

二、钢筋机械连接

1.概念

钢筋的机械连接，是指通过机械的要和作用或者钢筋端面的承压作用，将两根钢筋进行连接的方法，是一项新型钢筋连接工艺，具有接头强度高于钢筋母材、速度较电焊快出将近5倍、清洁无污染、节约钢材等诸多优点，在当前的建筑施工中得到了较为广泛的应用。

2.接头的变形标准

钢筋机械连接的接头控制是保证施工质量的关键和重点，就目前的技术而言，较为常见的机械连接方式包括：套筒挤压连接、锥螺纹连接、直螺纹连接三种，直螺纹连接又可以分为几种不同的情况。为了保证接头的质量，需要对抗拉强度进行检测，确保其具有较高的延展性和反复抗压性能。接通的变形标准如下：

①单向拉伸：残余变形的性能要求为u0≤0.14（d≤32），u0≤0.16（d>32），最大力总伸长率Asgt≥6.0；

②高应力反复拉压：残余变形u20≤0.3；

③大变形反复拉压：残余变形u4≤0.3且u8≤0.6。

其中，残余变形的单位为mm，d表示钢筋的直径，而u20表示接头经高应力反复拉压20次后的残余变形，u4和u8表示接头经大变形反复拉压相应次数后的残余变形。

3.质量控制的关键问题

在建筑工程的施工中，由于对钢筋的使用量极大，通常会对其进行分批采购，而且即使是同一批次采购的钢筋，其抗拉强度也会存在差异，为了保证钢筋的机械连接质量，需要对结合力学性能检测，对其进行相应的试验。在实际工作中，需要对钢筋母材的比较强度值进行分析，如果进行频繁的截取，不仅会造成不必要的浪费，还可能导致工期的延误。因此，当前建筑工程中较为常用的取材方法是：

①对截取的试件进行记录，明确试件的截取位置；

②进行性能检测试验；

③截取与试件相对应的钢筋母材进行再次试验，对其抗拉强度的数值进行确定，从而得出对比判断的依据，对钢筋的抗拉强度进行明确。

同时，对于钢筋机械连接性能试验的操作人员而言，要加强对于相关标准和规章制度的理解，作为试验和施工的指导依据，切实保证建筑工程施工的质量。以现行的《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJl07―2003）为例，其对于钢筋机械连接中的关键问题和质量控制都提出了明确的数据和参考，具有相当的技术深度，可以有效指导钢筋机械连接的试验和应用，有着巨大的指导作用。

三、结语

随着现代建筑的不断发展，钢筋混凝土结构成为建筑的主体结构，直接影响着建筑的质量和安全。加强对于钢筋力学性能的检测，可以切实保证钢筋的质量，强化对于钢筋机械连接的质量控制，从而保证钢筋在建筑工程中的应用，推动建筑行业的发展，保障建筑的使用安全。相关的技术人员要充分重视起来，对其检测方法、检测原理等进行不断创新，切实满足时展的要求。

参考文献：

[1]郝艳红.浅谈钢筋力学性能检测[J].太原城市职业技术学院学报，2011，（3）：173-174.

[2]张正海.浅谈钢筋力学性能检测[J].商品与质量・建筑与发展，2013，（8）：213.

机械连接篇7

Abstract： In this paper， the structure and operation principle of OTC manipulator are briefly introduced. Then， combining with the steel pipe and connecting seat welding example， welding principle and parameter control requirements of OTC manipulator are studied in detail to carry out useful exploration and practice for wide use of OTC manipulator in industrial field.

关键词： OTC机械臂；自动化焊接工艺；参数控制

Key words： OTC manipulator；automated welding process；parameter control

中图分类号：P755.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）18-0131-02

0 引言

横梁钢管与连接座为内外对接环焊缝，人工焊接内腔焊缝时，必须边旋转工件边焊接，作业有一定难度，并且由于内腔熔池可见性差，很难确保焊缝质量达到生产要求。采用机器人施焊，首先能保证焊接质量，而且相比于人工焊接来说作业效率更高，因而机械焊接在近些年被广泛用在工业生产中，特别是在轨道装备制造业中取得了很好的应用效果。本文首先简要介绍OTC机械臂的结构和动作原理，然后结合横梁钢管与连接座焊接实例，具体研究OTC机械臂的自动化焊接技术原理和参数控制要求，为OTC机械臂在工业领域的广泛应用进行有益的探索和实践。

1 OTC机械臂的结构和动作原理

OTC机械手臂又称关节机器人，多数有6轴，6个关节可联动、也可以单个的运动、也可沿着X＼Y＼Z三个坐标方向移动，从而实现三维柔性工作。如图1所示，OTC机械手包括控制装置、悬式示教作业操纵按钮台、操作箱和机器人主体等几个部分。除此以外，机械手上还配装了两轴旋转变位机，适用于350公里转向架横梁钢管与连接座、横向止挡座的焊接作业。

OTC自动化焊接机械臂的主体结构及动作原理如下：控制系统：由微型计算机和控制箱组成。控制箱主要包括焊枪位置控制模板、输入/输出接口电路以及功率动电路等组件；微型计算机不单单是指主机和键盘，还应该有配套的显示器和输入/输出设备。

焊枪位置控制模板：焊枪位置由相应的机械电弧摆动模板、弧压控制模板以及调控信号等组件进行调控。在管道360度自动焊接的过程中，操作员应该多注意焊枪位置，根据焊接需要随时调整焊枪的位置。

焊枪焊接方式：用来调控焊接工艺参数的旋钮由专用的焊接电源进行控制，调控按键主要分布在机头或专门的箱盒内。在焊接时，可对照所需的工艺参数，用旋钮和相应的按键进行参数调整。

2 OTC机械臂焊接工艺

经济型点焊机器人适用于任务量和劳动强度较大、焊点分布相对简单的工况，并且对作业环境不挑剔。通常要求焊接机器人的传动精度要高于其周边设备。要实现高效率焊接，需要两个前提：一是下料精度要，产品一致性高，才能更好的实现自动化焊接。二是工件的装配精度要高，装配误差小于焊丝的直接。

2.1 OTC机械臂自动化焊接操作流程

OTC机械臂自动化焊接的操作流程如图1所示。

2.2 关键环节的设计

2.2.1 系统运动方式的确定

按照焊接要求，焊接机械臂须采用5轴联动式运动模式。其伺服系统的旋转、摆动部件通过快速步进电机的开环控制系统进行操控。开环控制系统构造单一，易于调整和维护，既经济又实用。

2.2.2 执行机构传动方式的确定

为确保主机传动精度和作业过程的稳定性符合设计要求，应参考以下几点来装配设计机械传动装置：一是传动元件和导向元件的摩擦系数尽可能最小；二是传动间隙尽可能为零；三是传动链不宜过长。通过适当缩短传动链来提高传动刚度，可有效缩小传动误差。实际作业中，可预紧执行机构来提高其传动精度。常见的操作是在丝杠的承端进行轴向固定，同时借助预紧拉伸结构进行操作。

2.2.3 确定机械臂的整体结构及布局

①确定机械臂的外观尺寸以及各局部结构的尺寸和结构布局。②将运动部件放开到极限自由度，对其位置进行调校。③确定控制系统、驱动部件和执行部件的间距及相对位置。

2.2.4 协调控制

按焊接要求对各机械臂和变位机进行操控，保持工件与焊枪的相对姿态，严防焊接过程中工件与焊枪之间发生磕碰。

2.2.5 精确焊缝轨迹跟踪

机械臂的视觉传感器和激光传感器支持离线作业功能，焊接时应该擅用这一功能，通过激光传感器跟踪监控对焊缝的焊接过程，以实时调整机械臂焊接动作的柔性，特别是提高机械臂对复杂工件的适用性。通过视觉传感器监控并统计焊缝跟踪的残余偏差，再通过对机械臂工艺参数进行补偿来修正机械臂的运动轨迹，从而使机械臂的焊接精度更加有保障。

3 实践研究――OTC机械臂在梁管焊接中的应用

下文以OTC机械臂在横梁钢管和连接座焊接工艺中的应用为例，对OTC机械臂的焊接工艺进行详细论述。

3.1 坡口及焊缝型式

横梁钢管与连接座为对接双面环焊缝，内侧焊缝型式为5V，外侧焊缝型式为10U。横梁钢管与连接座的坡口为对称结构。

3.2 焊丝与保护气体

横梁钢管与连接座的焊丝选用ISO 14341-A-G 42 4 M G3Si1，其化学成分和力学性能分别见表1和表2。

3.3 工艺参数及焊接顺序

将横梁管与连接座放在工装内点固，点固四处，每点固30～40mm，点固后需将点固焊缝两侧打磨呈至少50°的斜坡，清除点固焊缝中存在的气孔、表面裂纹等焊接缺陷。先用机械手对称焊接横梁钢管与连接座内腔焊缝，背面清根后对称交替焊接横梁钢管与连接座的打底层、填充层、盖面层。保证层间温度低于200℃，焊接参数如表3所示。

3.4 焊后无损探伤

为进一步检测焊缝内部是否存在缺陷，需对焊缝进行无损检测。磁粉探伤对于表面和近表面存在的裂纹、未熔合等面积型缺陷具有较高的探测度。射线探伤可以检测出气孔、夹渣等体积型缺陷，而且可以检测出缺陷的具置、大小。横梁钢管与连接座焊接结束24h后进行100%表面磁粉探伤，要将焊缝表面打磨后再进行探伤检测。检测后发现焊缝表面没有磁痕等结构缺陷，焊接质量达到了设计要求。

4 结束语

OTC机械手对于横梁钢管和连接座的内外环焊缝具有良好的焊接工艺性。焊缝表面成形美观、均匀，焊接参数合理。机械手电弧跟踪系统有助于提高焊接质量。打磨焊缝后进行磁粉探伤检测，焊缝表面没有磁痕和其它缺陷点，焊缝质量达标。本文仅仅针对OTC机械手对于横梁钢管和连接座的自动化焊接工艺进行了研究，实际上OTC机械臂在自动化焊接工业领域具有广泛的适用性，在具体操作时需要结合实际工况对其技术参数进行适当调整，以提高其适用性。

参考文献：

[1]田媛，平雪良，姚方红，蒋毅.一种机器人管-板自动焊接方法的研究[J].机械制造，2015（12）：80-82.

机械连接篇8

【关键词】 复杂系统 隔离机构 方向舵

2014年9月，一架空客A320飞机，在空中直线飞行时，方向舵向右偏，需要向左配平2.5°，才能保证方向舵处于中立位。地面对方向舵进行检查，三套液压系统一起增压，或单独增压的情况下，飞控页面显示方向舵向右偏，观察方向舵实际位置也是向右偏，Alpha Call RUDD的数值为1.95°（正常值：-2.3°～1°）。

按照空客给出的排故思路，首先对方向舵的位置指示进行调节――调节位置传感器RVDT；如果故障依旧，对方向舵的中立位进行调节――调节方向舵作动器。

但是根据故障现象，可以总结出两点：

（1）方向舵的实际位置确实存在右偏，因此方向舵位置传感器的可能性可以排除；

（2）方向舵的三个作动器均向右偏，且右偏的角度均相同，这样的概率是非常小的，因此方向舵作动器的可能性可以暂时不予考虑。

虽然通过对三个方向舵作动器的调节，可以将方向舵的位置矫正，但是这样并不能彻底消除隐藏的故障。如果以后更换了方向舵上的相关部件，故障很有可能再现。为此，还需要进一步的确认故障。

对方向舵位置产生影响的机构很多，为了判断到底是哪个机构造成方向舵右偏，这里我们采用隔离机构的方法。

在介绍该方法之前，首先描述一下与方向舵连接的各机构。与方向舵作动机构连接的机构，有方向舵脚蹬机构、偏航阻尼机构、方向舵配平机构、行程限制机构，以及中立机构。

方向舵脚蹬机构通过钢索、机械差动组件与方向舵作动器连接。踩方向舵脚蹬时，脚蹬机构将机械信号通过机械差动组件传递给方向舵作动器，然后由方向舵作动器驱动方向舵改变角度。

偏航阻尼机构由2个偏航阻尼作动器组成。偏航阻尼作动器是电控液压驱动的，它接收来自FAC计算机的电信号，经作动器的位移转换为机械信号，并通过机械差动组件传递给方向舵作动器。

方向舵配平机构由方向舵配平作动器及人工感觉组件组成。方向舵配平机构接收来自FAC计算机的电信号，然后将其转换为机械信号，并通过机械差动组件传递给方向舵作动器。

行程限制机构由行程限制组件构成，行程限制组件是电控机械作动的，它将来自FAC计算机的电信号转换为机械信号，直接传递给方向舵作动器。

中立机构直接与上部和中部方向舵作动器连接，当人工感觉与中部方向舵作动器作动杆之间的连接断裂或脱开后，中立机构防止方向舵的偏转超过2°（垂直加速度Mz=1g）；防止方向舵的偏转超过15°（垂直加速度Mz=2.5g）。

通过对方向舵各机构的描述，我们可以发现这么一个现象：方向舵脚蹬机构、方向舵配平机构与偏航阻尼机构，都是通过机械差动组件与方向舵作动器连接的，而行程限制组件与中立机构是直接与方向舵作动器连接的。

根据根据这一现象，如果将机械差动组件与方向舵作动机构之间的连接断开，就能将方向舵脚蹬机构、方向舵配平机构和偏航阻尼机构给隔离掉。液压系统增压后，观察方向舵的位置。如果方向舵仍然向右偏，那么故障源就在行程限制机构与中立机构之间；如果方向舵回到中立位，那么故障源就在方向舵脚蹬机构、方向舵配平机构和偏航阻尼机构之间。

在实际排故中，当脱开机械差动组件与方向舵作动器之间的连接。液压系统增压，方向舵回到了中立位，RUDD的数值为0.26。

故障源在方向舵脚蹬机构、方向舵配平机构和偏航阻尼机构之间。那么如何判断哪一个是故障源呢？

方向舵脚蹬机构与方向舵偏航阻尼机构均通过一根连杆与机械差动组件的摇臂相连。方向舵配平机构通过人工感觉组件与机械差动组件的摇臂相连。

如果依次将三个机构与机械差动组件之间的连接脱开，液压系统增压，观察方向舵是否偏转，就可以判断哪个机构是故障源。

在实际排故中，在脱开了方向舵配平机构与机械差动组件之间的连接，液压系统增压后，方向舵回到了中立位，RUDD的数值为0.26。

机械连接篇9

1 工程机械装配

1.1 工程机械产品的突出之处

总的来说，工程机械产品的比较突出的特长有：结构复杂，体态工程机械的零件至少在几百个，有的甚至超过上万个；尺寸大外形庞大，这些配件的零部件一般都比较笨重；装配工艺相对而言比较的复杂，连接形式多样，有螺栓还有焊接和胶接；零件种类繁多，有铸造件、液压件、电器元件和变矩器等等一系列零件种类的使用，这其中还不乏有塑料、橡胶和金属零件等不同材质材料的投入使用；在一些大型工程机械比如说履带式起重机以及大型推土机中变现尤为突出的是小批量生产的特点。十台、数百台是一个厂家一年的年产量。但是对于挖掘机和装载机因为近些年需求量猛增，产量翻倍，一些厂家年产量过万也是很正常的事情。

1.2 组织形式

固定式装配，它是把产品或部件的全部配件安排在一个固定的位置始终不移动，所需的零部件就堆放在周围即可。这一装配方式是小批量装配生产中经常使用的装配方式。而这种装配方式根据产品类型和结构的差异分为集中固定式装配和分散固定式装配。集中固定式装配又名地摊式装配，，就是由一组固定不变的工作人员对于全部的装配工作在一个固定不变的地方集中对其进行完成，这种装配方式适合在大型工程机械小批量生产。分散固定式装配就是把组件装配、整机装配、部件装配组成的全部装配过程备份拆开来，分别在不同的地方不同的环境进行不同的装配过程，一定批量的工程机械产品的装配生产中的小批量生产是分散固定式装配常用的条件环境。

移动式装配就是不管是装配操作人员还是装配地点都会变化的装配方式，这种装配方式也是目前比较普遍的一种装配方式，流水线式的装配形式比较适用于大批量生产。

1.3 装配方法种类

调整法、修配法、选配法和互换法这四种放法是经常使用在装配过程中的方式种类，根据不同的装配精度部件和总成、加工精度零件的差异采用适合的装配方法。在装配效率要求高，对加工程度的工件要求严格的时候，互换法是比较实用的；修配法对于装配精度要求高，但是就是不能互换零件，这种方法需要预留修配余量，修配对于装配效率的影响也是很大的；选配法，对于零件加工精度要求不高，也可以降低加工成本，但是选配法的装配效率比较低；在经济精度要求所需要加工的零件质量精度高的情况下，调整法是最适合不过的。这四种装配方法在日常的流水线生产中都存在，就目前为了达到利润，企业通常会对装配产能进行提高，购进高精度机床进行生产，对零件精度要求提高，这就是促使企业一般采用互换法装配方法的居多。但是也是因厂不同的，一些零件可能会造成成本提高带来的加工精度高的情况下，企业一般还是采用选配法、调整法或者是修配法。

1.4 装配工艺

配焊工艺，有利于焊接工装的设计难度的降低，有时候，在焊接的过程中零件的准确位置不能很精确的把握住，这就要求相关零件装配调整到位之后才可以对这一不能准确定位的零件进行焊接，这一问题就是配焊要解决的。这一过程中，焊接对周围漆膜造成烧毁的现象时有发生，零部件面漆化和产品外观质量的提高是在工程机械中表现更加突出，此时的配焊问题百出对于生产装配极为不利。

胶接工艺，驾驶室内的饰件粘贴到顶棚就是利用胶黏剂把所需要的装配工件有效配合连接在一起。在这个过程中，用胶最多的地方就属于螺纹防松和液压系统密封这两个过程了。

螺纹连接和销连接是连接工艺中主要的连接形式。销连接强度高，螺纹连接可以实现转动副的连接，销连接在工程机械工组装之中是最常见的。但是简单易拆卸是螺纹连接的特色，螺纹连接也是工程机械中大部分零部件实现形式。

2 工程机械装备工艺目前发展状况

2.1 自动化程度

汽车生产批量一般来说都会比工程机械生产批量要大很多，并且装配自动化也比汽车装配自动化陈旧落伍。虽然说工程机械在这些年头中工程机械需求量在不断增加，但是其自动化程度提升也不是很明显。人工作业依旧是装配作业的主体，人工操作、借助车间起重设备完成的机械工作，机械自动化配置在国内的工程机械中目前来讲还不是很普及；目前大多数还在采用固定式装配，通过车间起重机或者是叉车进行转运，在输送过程中自动化程度不高显而易见。

2.2 工装工具

要提高效率和精度对于设备的要求是相当高的，最重要的工艺设备和工具莫属。作为工程机械制造中的焊接、加工厂用设备的焊接机器和加工中心，在装配过程中这些先进的设备并不存在。拧紧机和压装机作为常用的工装工具。加热与冷冻、过盈配合等等这些方法通常会在孔装配和轴承内圈、轴装配以及外圈与孔装配的情况下采取使用，这样的方法可以让装配更加方便，在这个过程中显得稍微麻烦一些，还需要大的装备如专业的工业加热箱和冷柜的参与。

在这样的情况下，压装工艺的采用会提高效率，设计专门的压装机，通过起重设备调运在不同的位置使用压装机。连接紧固是装配作业主要工作内容，对于那些在螺纹连接对拧紧力矩关键部位要求极为严格，直径大的工程机械中的一部分螺栓，依靠拧紧工具进行装配是必须的。

但是目前就广泛被采用的普通气动扳手就不能有效控制对拧紧力矩来说，导致的后果必然会是螺栓松动。针对这一现状，企业使用普通拧紧工具紧固后用扭力扳手校对的方法来克服。但是对于自身就比较笨重的扭力扳手来说，运用抽检方法来控制大直径螺栓紧固力矩，这样的方法也有可能或导致螺栓松动等等产生一系列的质量隐患，正因为如此为了保证质量，一些大型企业开始了对扭矩电动扳手、多轴拧紧机和扭矩拧紧工具的使用。

机械连接篇10

关键词：步进电机；PLC；定位模块

随着工业自动化的普及和发展，搬运机械手的应用也逐渐普及，主要在汽车，电子，机械加工、食品、医药等领域的生产流水线或货物装卸调运， 可以更好地节约能源和提高运输设备或产品的效率，以降低其他搬运方式的限制和不足，满足现代经济发展的要求。

1 机械手控制系统方案设计

在本系统中，本机械手用于生产线上工件的自动搬运，根据对机械手的工艺过程及控制要求分析，并能准确定位及调速，机械手的动作过程如图1所示：

图1 机械手的动作周期

2 系统硬件设计

为了实现系统控制要求，采用西门子公司的S7-226CN PLC 为现场控制器，17HS111型号的步进电机和SH-2H042Ma步进驱动器和定位模块EM253带动机械手实现对机械手精确定位及调速控制。

2.1步进电动机与步进驱动器的接线

本系统选用的步进电动机是两相四线的步进电动机，其中红色引出线与步进驱动器的A+接线端子相连，绿色引出线与步进驱动器的A-接线端子相连，黄色引出线与步进驱动器的B+接线端子相连，蓝色引出线与步进驱动器B-相连。步进驱动器的脉冲输入端子与定位模块的P0脉冲输出端子相连，步进驱动器的方向控制端子与P1相连，而步进驱动器的V-端子盒EM253的M端子相连，达到共地的目的。如图2所示。

图2 驱动器与步进电动机接线图

2.2 系统的硬件组态

步进电机在经历启动运行停止时必须经过加速高速运行减速3个阶段，故通过软件的位置控制向导界面配置EM253的位置模块操作，设置电动机的速度、加减速参数设定、运动位置拐点参数及设定定位模块EM253的运动轨迹包络等来完成硬件组态。完成以后系统会自动生成一系列子程序即POSx_CTRL和POSx_GOTO。并对速度和位移进行赋值分别送入VD300和VD304中。

3. 结束语

本文介绍的采用PLC、EM253、步进电机控制的气动搬运机械手原理简单、性能可靠。经实验证明，该机械手控制方便、可以准确定位及调速控制。实际应用中可根据需要修改机械手动作流程，方便实用。■

参考文献