为什么要在传动管路中使用双臂螺栓？

• 两个螺栓位置将连接力分散到横臂的更宽部分。
• 这种布置有助于控制旋转，并保持绝缘子和线路硬件的位置。
• 正确选择取决于荷载方向、电杆和横担几何形状、材料、强度等级、涂层和安装通道。
• 可靠的性能需要配套的垫圈、螺母、孔、扭矩规范和防腐蚀措施。
• 双臂螺栓是一种连接部件，不能替代结构设计或检验。

双臂螺栓用于输电线路硬件中，因为它们能在垂直、横向、纵向、振动和环境载荷的综合作用下提供稳定的横担连接。美国的相关安全框架由……规定。 OSHA 29 CFR 1910.269涵盖电力生产、输送和分配工作。因此，硬件的选择必须作为电杆、横担、绝缘子和导线整个系统的一部分，而不是作为孤立的紧固件。

什么是双臂螺栓？

双臂固定螺栓是一种长结构螺栓组件，设计用于穿过横担和支撑构件，并在两个固定点进行紧固。具体的布置方式因电力标准和电杆结构而异，但其目的一致：牢固地固定横担，同时抵抗多个方向的移动。

“双”通常指的是两个螺栓位置或两个连接点，并不一定指特殊的螺栓材质或螺栓直径加倍。每个连接点通常都使用螺母和垫圈，而完整的组件可能包括垫片、支架、绝缘接头或其他线路硬件。

这种配置在横担必须与电杆保持垂直的情况下尤为有用。只有一个有效紧固轴的连接方式允许导线布置产生偏心负载时发生旋转。而两个分离的紧固轴则形成更宽的电阻分布，从而更难发生意外移动。

为什么双臂螺栓在输电线路硬件中很常见

使用双臂螺栓的主要原因是改善横臂连接处的载荷分布。

架空线路连接很少只承受单一的力。该组件会受到来自导线和绝缘子的垂直载荷、来自风的横向载荷、来自不平衡张力的纵向载荷以及硬件几何形状产生的局部力。这些载荷在施工、维护、结冰、导线移动或线路异常状况期间都可能发生变化。

第二个原因是旋转控制。支撑多个绝缘子的横担必须保持其设计方向。如果横担发生扭转，绝缘子间距、导线间隙和硬件对齐都会发生变化。双横担螺栓虽然不能完全消除横担的弯曲，但有助于限制连接件绕单轴旋转。

第三个原因是更好的抗振动性能。风致振荡、导线移动和反复的负载循环都会逐渐降低夹紧力或扩大不合适的孔径。如果孔、垫圈和紧固方式匹配得当，两个紧固点可以减少臂杆在电杆上晃动的趋势。

第四个原因是连接方式的冗余性。冗余性不应与忽略设计荷载混淆：两个螺栓都必须正确安装，横臂必须能够将力在两个位置之间传递。其优势来自于协调的装配，而不仅仅是增加一块钢材。

横担连接如何传递载荷

横臂连接通过螺栓拉力、垫圈承压、孔承压、接触面之间的摩擦力以及螺栓和连接构件的剪切能力来传递载荷。

当导线产生横向力时，横担会试图相对于电杆移动。螺栓将各部件夹紧在一起，而垫圈则将压力分散到孔周围。如果接头发生滑动，螺栓和孔的表面可能会承受更大的直接剪切力和承载力。因此，孔的质量、垫圈的尺寸、表面状况和拧紧方式与螺栓的标称直径同样重要。

当荷载偏心时，连接处也会产生转动效应。两个螺栓位置通过彼此分离来抵抗这种效应。较大的有效间距通常能提高抗转动能力，但允许的布置方式仍然取决于边缘距离、横担截面、杆径、木材或钢材的特性以及适用的电力公司规范。

双臂螺栓选择标准

正确的双臂螺栓的选择应根据完整的连接设计，而不仅仅是根据螺栓长度。

材料和强度

材料的选择应考虑设计载荷、腐蚀环境、温度范围、成型工艺和所需的延展性。 碳钢合金钢和耐腐蚀材料在成型、热处理、涂层、安装和使用过程中可能表现出不同的性能。如果明确规定了机械性能等级，买方应要求提供可追溯的材料和测试文件，而不仅仅依赖于商业描述。

结构螺栓连接指南 ASTM F3125/F3125M 标准页 本文描述了高强度结构螺栓及其相关规范框架。输电线路部件的相关规范可能有所不同，因此项目标准和电力公司图纸仍然是主要依据。

长度和线材排列

长度必须足以容纳横担、杆件、垫圈、螺母、垫片以及所有必要的五金件。过长可能会干扰相邻部件，而过短则可能导致无法正确拧紧。此外，还应考虑螺纹位置，因为设计不允许的情况下，剪切面不应意外地横跨螺纹部分。

垫圈和螺母的兼容性

垫圈用于分散拧紧力，减少局部压碎或嵌入。它们必须与螺栓直径、连接材料、孔径和安装标准相匹配。螺母应与螺栓系统和涂层相匹配。未经工程批准混用不同表面处理或强度等级的螺母会导致安装和腐蚀问题。

表面保护

输电线路结构会受到雨水、冷凝水、污染物、盐分以及有时还有工业化学品的侵蚀。涂层的选择应考虑环境因素、与不同金属的接触、螺纹配合以及现场维修等问题。 AMPP腐蚀基础知识资源 解释了为什么必须将材料、环境和保护方法结合起来考虑。

安装和检查清单

安装质量决定了设计中的双螺栓载荷路径是否在现场真正实现。

• 根据批准的图纸，确认螺栓、螺母、垫圈、涂层和强度要求。
• 检查横担和杆孔是否对齐，不要强行将构件装入到位。
• 检查孔洞是否有过大的间隙、裂缝、碎木、毛刺或涂层损坏。
• 在指定的轴承面上安装垫圈，并确保完全接触。
• 按照项目程序拧紧；在需要扭矩控制的情况下，不要用冲击感代替规定的方法。
• 在最终检查之前，请确认横臂水平、垂直且位置正确。
• 记录可见缺陷、缺失部件、损坏螺纹以及任何现场修改。

检查应着重于将连接件视为一个系统。高质量的螺栓无法弥补过大的孔、开裂的横臂、过小的垫圈、错误的螺纹啮合或已经承受过大应力的横臂等问题。

常见故障模式及其原因

大多数连接故障都是由负载传递、安装或环境问题引起的，而不是由使用两个螺栓的基本概念引起的。

• 松散的螺母： 振动、嵌入、拧紧不足或硬件不兼容都可能降低夹紧力。
• 孔径伸长率： 反复运动、配合不良、轴承应力过大或横臂过载都可能导致孔洞扩大。
• 十字臂分离： 边缘距离不足、木材损坏、钻孔错误或过度拧紧都可能导致裂缝产生。
• 腐蚀： 涂层损伤、水分滞留、盐分暴露以及异种金属接触都可能减少螺纹截面或损坏螺纹。
• 错位： 钻孔不准确或强行组装会导致机械臂扭曲，并增加二次应力。
• 线材损坏： 冲击安装、螺纹错位、污染或涂层堆积都可能妨碍可靠拧紧。

发现故障后，仅更换螺栓可能会掩盖根本原因。调查应检查横担、电杆接口、垫圈、孔洞、支撑结构、导线布置、环境暴露情况以及安装记录。

双臂螺栓与其他连接方式的比较

当设计需要稳定的横臂定位和相对直接的穿透螺栓连接时，双臂螺栓是最合适的选择。

当经批准的设计允许时，单螺栓连接方式可能适用于轻载或特殊加固的组件。U型螺栓可以简化某些杆形周围的连接，但可能会产生不同的承载和弯曲条件。对于大型横担、特殊杆径、空间受限或高纵向载荷的情况，穿杆或定制结构组件可能是更佳选择。

选择时应考虑载荷工况、几何形状、可维护性、腐蚀风险、可用安装工具以及电力公司的标准图纸。绝不能仅仅因为标称直径看起来相似就批准使用替代品。

输电线路硬件采购问题

工程采购团队应索取足够的信息，以核实零部件和制造工艺。

一家能够整合锻造、冷镦、冲压、机加工、热处理和测试等工艺的供应商，可以同时为标准连接件和定制连接件提供支持。其实际价值不在于工艺流程的数量，而在于能够将尺寸、材料状态、表面保护、检验和交付整合为一个协调的工作流程。

常问问题

双联保险栓的主要用途是什么？

它的主要目的是将横臂固定在两个分离的紧固位置，从而改善对齐、载荷分布和抗旋转性。

双联螺栓总是比单联螺栓更牢固吗？

并非自动生效。结果取决于螺栓尺寸、间距、材料、孔质量、垫圈设计、拧紧程度、横臂强度以及所施加的载荷情况。

双臂螺栓可以作为通用替代品吗？

不。更换需要确认长度、直径、螺纹、强度等级、涂层、孔间距、构件厚度以及适用的公用设施或项目标准。

为什么垫圈在横臂连接中很重要？

垫圈可以分散轴承压力，保护连接材料，并有助于传递拧紧力。不合适的垫圈会导致局部压碎、嵌入或夹紧力不稳定。

双螺栓连接松动的原因是什么？

常见原因包括振动、嵌入、拧紧不足、螺纹损坏、配合不良、腐蚀以及横臂过载或柔性横臂引起的移动。

如何选择合适的防腐蚀材料？

根据湿度、盐分、污染、化学品暴露、材料兼容性、现场维修需求以及项目规范选择表面处理。涂层和螺纹的兼容性应同时检查。

买方应该要求提供哪些文件？

请提供经批准的图纸、材料信息、强度或合格性记录、涂层细节、尺寸检验结果、批次标识、包装信息以及任何所需的测试报告。

关于供应商

维业是一家工业零部件供应商，业务涵盖紧固、锻造、冲压、机械加工、热处理和材料测试。其产品主要包括输电线路硬件、结构连接器、锚固组件以及用于电力、建筑、采矿、通信和可再生能源基础设施的工程紧固件。买家可以查看…… 供应商的工业产品能力 在提出询价之前，请先讨论图纸、规格、测试和交付要求。

编者按： 最终选型和安装应遵循已批准的工程设计、公用事业标准和当地安全要求。有关美国电力线路工程，请咨询相关机构。 适用的 OSHA 电力标准。