0 引言
随着铁路机车行业的高速发展，产品质量安全已经成为企业发展的重要前提。螺纹联接已经是整车和零部件装配中的主要联接方式，也是标准化程度最高的装配部件。螺纹联接在金属加工业和机械制造行业中也是应用最为广泛的联接方式，如在航空航天、军事机械设备、化工生产设备、核电机械设备等都大量采用螺纹联接装配。这些螺纹联接装配在车辆中可以起到固定、联接、传动、定位、密封和调整等作用，因此是车辆装配制造技术中最重要的装配手段。螺纹联接装配的精度、可靠性和质量与车辆的安全性息息相关，将直接影响到车辆高速行驶的可靠性，甚至会影响乘客的生命安全。螺纹联接是否合格的标准之一就是螺栓的紧固的力矩达到要求，而保证螺栓力矩的工具就是力矩扳手。
1 力矩扳手介绍
力矩扳手又叫扭矩扳手、扭力扳手、扭矩可调扳手，是扳手的一种。按动力源可分为：电动力矩扳手、气动力矩扳手、液压力矩扳手及手动力矩扳手。手动力矩扳手可分为：预置式、定值式、表盘式、数显式、打滑式、折弯式，以及公斤扳手。力矩扳手的作用是紧固螺栓，最主要的特征就是可以设定扭矩，并且扭矩可调。一般对于高强螺栓的紧固都要先初紧再终紧，而且每步都需要严格的扭矩要求，初紧和终紧都必须使用定值扭矩扳手，目前在高速铁路行业，使用的便是定值扭矩扳手。
2 力矩扳手对于螺栓力矩的影响
螺栓紧固力矩的大小和角度，直接影响着螺栓联接的安全性。若螺栓紧固力矩过小，则会使联接件与被联接件之间形成的夹紧力不足，无法完全紧固，从而列车存在经过一段时间颠簸后螺栓脱落的安全风险。若螺栓紧固力矩过大，会使螺栓应力过大，造成螺栓伸长，甚至断裂，导致夹紧力不足，无法完全紧固，同样有螺栓脱落的安全风险。若螺栓的紧固角度过大，直接后果就是螺栓当场断裂，需要返修。更重要的是螺栓处于塑性变形或拉伸变形阶段，这种隐性的变形会使联接件与被联接件夹紧力减小，且螺栓在此两个阶段内部已经形成较大的抗拉力，虽然从表面上并不能发现外观发生什么变化，但事实上车俩经过一段时间运行后仍然可能会导致螺栓突然断裂造成安全风险。
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3 高速动车组生产中现状
早期高速动车组的螺纹拧紧装配过程处于人工管控的方式，操作者使用手动报响式扳手操作，完工后由质检人员抽检填写工卡签字，这种作业方式虽然通过技能熟练度可以达到很高效率，但是人工管控始终存在很多弊端，在高速动车组发展愈加迅速的今天，难以实现"零差错"的精益装配。现高速动车组引用并应用了智能化装配控制及监控系统，以解决机车车辆零部件防松、防脱、防裂等问题，力矩扳手由手动报响式扳手升级为电子数显力矩扳手。报响式扳手每把只能预调一种扭矩，每个工位会存在很多把扳手，如果不进行有效的管理，生产作业密集时，多名操作者同时工作，可能会存在工具乱拿乱放，以及拿错的情况。电子数显力矩扳手与智能控制系统的结合，可以对工具进行有效管理，每把工具可覆盖最大量程的全部扭矩，减少工具数量，系统会对所有工具进行锁定，只有当前工艺需要某个工具时系统自动解锁该工具，如果紧固过程中力矩不符合要求，系统会自动报警提示。
4 防止力矩超差的有效措施
4.1做好岗位认证
对于新入职操作者来讲，对于力矩的概念、操作极其重要性比较模糊或了解甚少，因此操作者上岗认证前，不仅仅要使他们知道力矩的重要性、力矩扳手的组成及特点，还要他们使用力矩扳手进行试验操作，由经验丰富的操作者观察加力手法并测量加力是否符合力矩要求的范围，否则不允许上岗。
4.2拧紧工具定期标检
力矩扳手在紧固时要克服螺栓旋转带来的反作用力，这样工具内部构架在使用一段时间后便会产生细微的松动，如果不及时纠正，这细微的松动便会使力矩值产生较大偏差，所以做好力矩扳手的日常校验工作，是及时发现并纠正偏差的必行措施。
5 结语
如今中国高铁已走出国门，走向世界，在建设高铁的同时，还必须严控产品质量，保障运行安全，保证力矩要求、使用优良的力矩扳手可以有效地提升产品品质及生产效率，助推中国高速动车的研发和批量制造能力，为我国高铁的长远发展奠定坚实的技术基础。
参考文献：
[1] 肖伟群 高强螺纹紧固件的失效模式、机理分析和设计原则 [J]. 工艺与材料 2006
[2] 濮良贵、纪明刚 机械设计 [M]. 北京.高等教育出版社 2004
论文作者:张嘉伟 曹磊 冯良波
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第1期
论文发表时间:2019/3/13
标签：力矩论文; 扳手论文; 螺栓论文; 紧固论文; 扭矩论文; 螺纹论文; 工具论文; 《中国西部科技》2019年第1期论文;