扭力扳手的维护保养、使用原理和应用方法
扭力扳手作为控制螺栓拧紧力矩的工具,其性能稳定性直接影响装配质量与设备稳定。掌握其使用原理可理解力矩控制逻辑,规范维护保养能延长寿命,应用方法则能作业准确速率不错。本文从维护保养、使用原理、应用方法三方面,系统梳理扭力扳手的核心知识,为实际操作提供参考。
一、扭力扳手的维护保养:延长寿命的关键措施
(一)日常清洁与部件防护
使用后即时清洁:每次作业后,用干净抹布擦拭扳手表面油污、粉尘,若沾染冷却液、切削液等腐蚀性液体,需用中性清洗剂(如肥皂水)擦拭,再用干布擦干。机械扭力扳手的调节旋钮、驱动端等部位,需定期涂抹薄层防锈油(如机油),防止金属部件锈蚀;电子扭力扳手需避免液体渗入显示屏与按键区域,沾染液体后立即用干布吸干,禁止水洗。
部件状态检查:每周检查机械扭力扳手的 “咔嗒” 声响应是否清晰,若声音模糊或无响应,可能是棘爪磨损或弹簧失效,需及时检修;电子扭力扳手需检查电池电量(低于 20% 时及时充电)、显示屏是否正常显示,按键有无卡顿。每月检查驱动端(如方头接口)是否磨损,套筒与接口间隙若超过 0.2mm,需替换适配套筒,避免受力偏移损伤工具。
(二)定期校准与易损件愈换
校准周期与操作:机械扭力扳手每 6 个月校准一次,电子扭力扳手每 3 个月校准一次,若工具受碰撞、跌落或长期高负荷使用,需提前校准。校准需通过技术扭矩校准仪,确定误差控制在机械扳手≤±4%、电子扳手≤±2%,校准不合格的工具需送修,禁止继续使用。
易损件维护:机械扭力扳手的易损件包括棘爪、弹簧、锁紧螺母,若棘爪磨损导致力矩偏差超 5%,需替换同规格棘爪;弹簧弹性衰减(如设定力矩后无法触发 “咔嗒” 声)时,需愈换原厂弹簧。电子扭力扳手的易损件为电池与传感器,电池续航明显下降(如续航缩短 50%)时需替换原厂电池;传感器故障(示值波动超 ±3%)时,需由技术人员维修或愈换。
(三)规范存储管理
环境控制:扭力扳手需存储在常温(15-25℃)、干燥(相对湿度≤60%)环境,避免阳光直射、高温(>40℃)或低温(<0℃)环境,高温会导致机械扳手弹簧老化、电子扳手电路元件损坏,低温会使机械扳手润滑脂凝固,影响调节顺畅性。
存放方式:机械扭力扳手长期不使用(超过 1 个月)时,需将力矩调节至小值(如 0N・m),释放弹簧压力,避免弹簧长期压缩导致弹性衰减;电子扭力扳手需取出电池,防止电池漏液损坏电路。两者均需放入用工具箱,避免与其他工具碰撞,驱动端可套上保护套,防止灰尘进入。
二、扭力扳手的使用原理:力矩控制的核心逻辑
(一)机械扭力扳手:弹簧 - 棘爪联动机制
机械扭力扳手通过 “弹簧压缩 - 棘爪触发” 实现力矩控制,核心部件包括调节弹簧、棘爪、棘轮、刻度盘。使用时,旋转调节旋钮压缩弹簧,弹簧产生的弹力传递至棘爪,当螺栓拧紧力矩达到设定值时,弹簧弹力足以推动棘爪与棘轮分离,产生 “咔嗒” 声,提示已达到目标力矩。
其力矩调节原理为:弹簧压缩量与力矩成正比,调节旋钮旋转时,通过螺纹结构改变弹簧压缩量,刻度盘标注对应压缩量的力矩值,从而实现不同力矩的设定。例如,设定 200N・m 时,调节旋钮压缩弹簧至对应长度,螺栓拧紧力矩达到 200N・m 时,棘爪与棘轮分离,完成力矩控制。
(二)电子扭力扳手:传感器 - 电路反馈机制
电子扭力扳手通过 “扭矩传感器 - 信号处理 - 声光报警” 实现力矩控制,核心部件包括应变片传感器、信号处理电路、显示屏、按键。使用时,扳手受力拧紧螺栓,应变片传感器将力矩转化为电信号,信号处理电路将电信号转换为数字力矩值,显示在屏幕上,当达到设定力矩时,电路触发声光报警,提示停止施力。
其精度控制原理为:应变片传感器贴附在扳手受力部位,受力时产生微小形变,导致电阻变化,通过测量电阻变化量计算力矩值,精度可达 ±2%。部分型号还支持力矩数据存储、传输,可记录每次拧紧的力矩值、时间,便于质量追溯。
三、扭力扳手的应用方法:准确作业的操作规范
(一)作业前准备:参数确认与工具适配
力矩参数确定:根据螺栓规格(如 M18×2.5)、材质(如 8.8 级)、装配要求,参考行业标准(如 GB/T 16823.1)确定目标力矩。例如,8.8 级 M18 螺栓的推荐力矩为 170-200N・m,若螺栓涂覆螺纹胶,需降低 10%(设定为 153-180N・m)。
工具与配件选择:根据目标力矩选择扭力扳手(如 170-200N・m 需选 100-300N・m 的扳手),按螺栓头部类型选配套筒(如外六角螺栓选梅花套筒),套筒与螺栓贴合紧密,无松动或间隙过大。
(二)作业中操作:规范施力与力矩控制
预紧与终拧分步:先用普通扳手将螺栓预紧至贴合工件表面(无明显间隙),再用扭力扳手终拧,避免扭力扳手承担预紧阻力,减少部件磨损。终拧时保持扳手与螺栓轴线同轴(偏差≤5°),匀速施力,禁止突然发力或冲击施力,机械扳手听到 “咔嗒” 声、电子扳手发出声光报警后,立即停止施力,避免过拧。
特别场景处理:狭窄空间作业时,可选用角度式扭力扳手或搭配万向节套筒,确定扳手正常施力;深位螺栓作业时,使用加长杆(需确认加长后力矩衰减率,通常≤5%),避免扳手无法深入。
(三)作业后检查:质量验证与工具收纳
力矩验证:随机抽取 1-2 个已拧紧的螺栓,用扭矩校准仪复测力矩,若偏差超 ±5%,需检查工具精度或操作方法,重新拧紧;电子扭力扳手可通过数据回顾功能,查看拧紧力矩值,确认是否在合格范围。
工具收纳:作业后清洁工具表面,机械扳手调至小力矩,电子扳手关闭电源、取出电池(长期不用时),放入用工具箱,做好下次使用的准备。
总结
扭力扳手的维护保养需贯穿 “清洁 - 校准 - 存储” 全流程,使用原理因类型不同分为机械联动与电子反馈,应用方法需遵循 “准备 - 操作 - 验证” 规范。通过维护、理解原理、规范应用,既能延长扭力扳手寿命(从 2-3 年延长至 4-5 年),又能螺栓拧紧质量,避免因力矩偏差导致的设备故障,为机械装配、设备维护提供确定。