摘要：介绍超级螺栓主要特点：机械效益明显、准确的预紧力、应力释放功能、增加螺栓连接弹性、节省紧固时间。
关键词：超级螺栓预紧力紧固
螺栓紧固的目的是产生大于载荷的、精确的、可持久的预紧力。只要预紧力大于载荷，螺栓连接就不会出现问题，但预紧力过大，也会导致连接件即螺栓本体损坏。要实现精确的预紧力，特别是对于大直径螺栓紧固具有一定难度。一般来说，要想紧固好直径大于1英寸的螺栓需要使用力矩放大器。传统的紧固方法包括锤击、加热、液压扳手、液压拉伸器等。这些方法不但存在精度差、耗费时间、设备昂贵、安全隐患，而且经常出现螺纹咬死（金属粘连）现象。美国超级螺栓公司（SuperboltInc.）生产的超级螺栓提供了解决上述问题的最佳方案。
超级螺栓的正式定义为顶推张紧装置，它可直接用来替代现有的六角螺母。实际上超级螺栓在美国已有20多年的历史，被广泛地应用在钢铁、石化、电站、冶金、矿山等行业的重型设备关键部件的连接上。超级螺栓有如下一些特点。
1.机械效益明显
超级螺栓（螺母）是由一个带由多个顶推螺栓（Jackbolt）的圆形螺母及超硬垫片组成(图1a)。使用时，将超硬垫片套入紧固件的螺杆，再将超级螺栓（螺母）沿螺杆主螺纹用手拧下，接触到超硬垫片即可。紧固时只需通过一只手动扳手来完成。超级螺栓具有较高的机械效益，传统的螺栓紧固时是将力集中在单个螺栓上，而超级螺栓将力分散在多个顶推螺栓上。顶推螺栓直径小，所需力矩就小，但数量多，集合起来产生强大推力作用在超硬垫片上，同时，在紧固件螺杆上也产生了一个同等的反作用力。这两股力量在连接件间产生了强大的预紧力。例如，要紧固一个直径4英寸、螺距为8TPI（每英寸8牙）的螺母，使其预紧力达到45000psi(310MPa)，如使用普通螺母所需力矩为30650磅力英尺（41.55kNm），而使用超级螺栓只需190磅力英尺（296Nm）的力矩。螺栓直径越大，超级螺栓的机械效益越明显（图2）。另外，超级螺栓的载荷能力范围可从10000磅力（44.5kN）到20000000磅力（8.9×104kN），在汽轮机和化学反应器上的多年无故障使用已充分证明了其可靠性。从1984年发明以来到现在，美国超级螺栓公司已开发出40多个品种，直径范围从3/4～32英寸（Φ19～Φ813mm）。
2.准确的预紧力
螺栓紧固中最基本的，也是通常被广泛误解的概念是预紧力与载荷的关系，采用高于载荷的准确预紧力可确保螺栓连接稳定可靠。传统的紧固方法一直试图通过使用双螺母、焊接固定、开销槽等方法来防止螺栓松动。这种治标不治本的方法，虽然螺母被固定住，但却使螺杆承受了全部载荷，循环载荷引起金属疲劳，螺杆断裂由此产生。因此，获得准确的预紧力十分重要。影响预紧力的因素很多，其主要因素是摩擦因数，如连接件及螺栓（螺母）表面的条件、使用的材料及润滑情况等等。传统的紧固方法如液压扳手其预紧力的误差在30％～40％,而液压拉伸器不但误差大，而且由于张力从螺杆转移到螺母上会导致预紧力下降。超级螺栓的预紧力同其顶推螺栓的数量及直径成正比，经过计算设计出来的超级螺栓预紧力的误差只有10％，通过调校还可下降到5％。精准的预紧力是螺栓连接系统稳定、持久、可靠的保证。