鋼絲螺套修復螺孔的應用

肖挺 章璐瑋

摘 要：礦用車后輪轂上沿圓周等分12個M22的螺孔，因長期受到運輸過程中的振動、負荷沖擊及頻繁拆裝螺栓，使內螺紋從牙扣表面逐步向牙扣內部磨損，牙扣實體越來越小，內徑變大，螺紋配合間隙變大，久之安裝螺栓時會出現亂牙、滑絲等徹底損壞。采用鋼絲螺套新型修復機體螺紋方法，能有效減輕螺紋牙受力不均和抗沖擊振動的作用，提高螺紋的疲勞強度，減少螺紋的磨損和抗腐蝕性能，從而提高了輪轂使用性能，并且不改變所有相關聯的零件尺寸，方便、經濟、可靠。

關鍵詞：輪轂；鋼絲螺套；螺紋

中圖分類號：TH131.3 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）31-0154-02

Abstract： The rear-wheel hub of a mining truck is divided into 12 M22 screw holes along the circumference. Because of the vibration， load shock and frequent disassembly of bolts in the process of transportation， the internal thread is gradually worn from the surface of the tooth button to the inside of the tooth button， and the tooth button body is getting smaller and smaller. The bigger the inner diameter， the bigger the clearance of the thread fit， the longer the bolt will be damaged， such as disorderly teeth， slippage， and so on. Adopting a new type of thread repairing method of steel wire thread sleeve can effectively reduce the action of uneven stress of thread tooth and anti-shock vibration， improve the fatigue strength of thread， reduce the wear and corrosion resistance of thread， and thus improve the service performance of wheel hub and will not change the size of all associated parts. This method proves convenient， economic and reliable.

Keywords： wheel hub； steel wire nut； thread

設備在日常維護檢修中，經常會遇到一些機體上螺孔內螺紋因長期受到運輸過程中的振動、負荷沖擊及頻繁拆裝螺栓而磨損，或因介質介入腐蝕螺紋牙扣，造成螺栓連接可靠性大大降低，螺栓安裝過程中，在逐步旋緊至規(guī)定扭矩時出現亂牙、滑絲等永久損壞。也有是在螺紋絲扣間有銹蝕，螺栓拆卸困難，在拆卸過程中就出現亂扣或斷螺栓。在這些情況下，都要采取一些方法修復損壞的螺紋以保證機體能繼續(xù)正常使用，機體上螺紋修復質量的好壞對后期的使用就顯得尤為重要。

1 螺孔損壞分析

馬鋼姑山露天采場從2000年引進北京首鋼SGA3722型礦用車，經過2次設備更新，現尚有26臺還擔負著礦石運輸任務。該車型整車載重42T，自重30T，搭載525馬力的康明斯發(fā)動機和變速箱與變矩器合為一體具有變速增扭功能的5+2液力機械傳動裝置，采用后輪驅動，設有主減速器和輪邊行星減速傳動機構，馬力大，動力足。

礦用車長期生產運行中，車體上一些連接螺栓受到過載、振動、沖擊的作用，這些作用力都會對螺栓螺紋旋合副間造成損傷，加上螺紋的材質強度不足，使螺紋絲扣之間受到沖擊、擠壓、拉伸、磨損，這方面尤其突顯在礦用車后輪轂端面圓周上均布的12個輪胎螺栓上。如圖1所示，輪胎螺栓4是一根一端細牙，另一端是M22×2.5的雙頭螺栓，M22×2.5一端旋入輪轂3機體端面圓周分布的螺孔內，在輪轂3上通過螺栓安裝7字形塞鐵2塞于輪胎鋼圈1與輪轂3之間，每個輪胎螺栓固定一塊7字形塞鐵，沿圓周均勻緊固12個輪胎螺栓，使輪胎處于正確的位置。

礦用車在運行中，輪胎所受一切作用力都會傳給輪胎螺栓，導致對輪胎螺栓及螺孔螺紋的沖擊，造成松動，加之各輪胎磨損不均需要更換、調位，以及檢修輪邊故障必須拆卸全部螺栓，輪胎螺栓的拆裝比較頻繁，螺孔螺紋磨損逐漸加大。久之輪胎螺栓螺紋與螺孔螺紋的旋合副間（如圖1中A區(qū)域）產生損壞性的相互作用，以至于失效，一般都選擇更換新螺栓，但輪轂上的內螺紋失效依然存在，更換新螺栓使用不了多長時間又要再次更換，這樣造成成本無形增加，也使車輛在運行中始終存在一定的安全隱患。經檢查統計出有80%后輪轂上的螺孔或部分都存在有比較嚴重的螺紋損壞。如圖2所示，外部絲扣基本已經是沒有了，內部往深處可能有幾扣螺紋勉強能用，輪胎螺栓無法緊固到規(guī)定的扭矩，在旋緊過程中就會造成滑牙或亂絲，使輪胎的無法安全可靠固定裝配。

2 現場解決方法

2.1 傳統修復方法

針對上述情況，對后輪轂上損壞螺孔一般采取擴孔，攻擴大一級螺紋的方法，與之相配的螺栓也同樣擴大一級。這樣就造成所有與之裝配的連接件尺寸規(guī)格都要做相應更改，如圖1中的7字形塞鐵、輪邊行星齒輪架的孔都要相應擴大，使備件產生新的品種，通用性、互換性受到限制，此修復方法效果不好，存在一定的局限性。

2.2 鋼絲螺套修復法

鋼絲螺套是用菱形截面的鋼絲繞制成一種彈簧狀內外螺紋同心的螺旋體，如圖3所示，是一種新型的內螺紋緊固件，具有高強度、高精度、表面光潔，具有增強和保護低強度材質內螺紋作用。其原理是在螺栓和基體內螺紋之間形成彈性連接，消除螺紋制造誤差，提高連接強度。鋼絲螺套又分為普通型和鎖緊型兩種，鎖緊型是在普通型的基礎上增加一圈或幾圈鎖緊圈，對裝配螺栓起到緊固防松作用。

根據輪轂上M22螺孔，螺距2.5，盲孔深度約60mm，螺紋長度約45-50mm，確定選用右旋M22×2.5×2D不銹鋼絲螺套對輪轂螺孔進行修復，配套工具有：STM22×2.5專用絲錐、安裝手柄、沖斷器、卸套器、螺紋塞規(guī)。

第一步：擴孔

先采取機械加工，根據M22×2.5×2D不銹鋼絲螺套規(guī)格，在搖臂鉆床上用φ22.6鉆頭對輪轂端面的12個損壞螺孔進行擴孔。擴孔深度要大于或等于螺套安裝長度2D（44mm），最好是稍大于螺套的安裝長度，保證螺套安裝到位后低于或平齊機體表面。在選用鉆頭時，注意不宜選用磨損嚴重的鉆頭，以避免鉆成錐形孔。擴孔后可以采取不超過1mm深度的孔口锪孔去毛刺，要避免過深的锪孔影響不銹鋼絲螺套的旋入裝配，擴孔完畢后清理孔內鐵屑，用壓縮空氣噴槍吹出孔內鐵屑。

第二步：攻絲

在搖臂鉆床上用STM22×2.5螺套專用絲錐分別對12個擴大的孔進行攻絲，攻絲的長度超過鋼絲螺套安裝長度2D，攻絲過程中加機油潤滑，在攻絲時要用力均勻，特別注意接近孔底時，控制速度不可過快，防止折斷絲錐。螺紋成型后，用壓縮空氣噴槍吹出螺孔內鐵屑，也可以清洗螺孔，保證孔內螺紋清潔。

第三步：安裝

將M22×2.5×2D不銹鋼絲螺套放入安裝扳手內，使安裝柄嵌入芯軸槽內，轉動安裝扳手手柄，使鋼絲螺套通過安裝扳手上的引導螺紋旋入螺孔，并使其距表面留有3/4圈空螺紋。在鋼絲螺套裝配過程中，如遇持續(xù)扭力過大，可保持扳手芯軸不動，將套筒逆時針轉動即得以緩解。注意安裝時不要在鋼絲螺套安裝柄上施加較大軸向力，以防亂扣。安裝螺套必須熟練操作，事先要多練習幾次，避免螺套裝配不成功。鋼絲螺套安裝后，用相應級別螺紋塞規(guī)檢查是否符合要求。整個修復過程完成，如圖4所示修復后的螺孔，表面光潔精度高。

第四步：折斷安裝柄

鋼絲螺套裝配完后要將鋼絲螺套安裝柄折斷，用沖斷器對準安裝柄，用手錘猛擊一下即可去除， 用鑷子取出被沖斷的安裝柄。

3 結束語

不銹鋼絲螺套能有效減輕螺紋牙受力不均和抗沖擊振動的作用，提高螺紋的疲勞強度，減少螺紋的磨損和抗腐蝕性能，提高了輪轂使用性能。經過使用追蹤，此新型方法作為在原基體上螺紋脫扣或亂牙時的全牙扣修復手段，并且不銹鋼絲螺套更換方便，修復簡單，快速經濟。目前根據本單位礦用車后輪轂的修復量，經濟效益可達40萬元之多，產生了可觀的經濟效益。鋼絲螺套已標準系列化，選取相應螺套和安裝工具更加快捷方便。

參考文獻：

[1]石海明.鋼絲螺套的應用及其安裝[Z].沈陽市黎明機械構件制造廠，2011，10.

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