疑難螺紋連接件的拆卸探究

楊博　鐘耿峰

【摘 要】在機(jī)械設(shè)備中，螺紋連接件一般需要承受設(shè)備本身的連接強(qiáng)度，還需要承受動(dòng)載荷的作用，構(gòu)件自身受力較為復(fù)雜，除了拉力之外，還需要承受沖擊力、慣性力等，因此，導(dǎo)致螺紋連接件極易出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。論文主要研究了機(jī)械設(shè)備中疑難螺紋連接件的拆卸。

【Abstract】In mechanical equipment， threaded connectors generally need to bear the connection strength of the equipment itself， but also need to bear the role of dynamic load， the force of the component itself is more complex， in addition to the tension， it also needs to bear the impact force， inertia force and so on， which leads to the fracture phenomenon of the threaded connectors. This paper mainly studies the disassembly of difficult threaded connector in mechanical equipment.

【關(guān)鍵詞】螺紋連接件;拆卸;機(jī)械設(shè)備;維修

【Keywords】 threaded connectors; disassembly; mechanical equipment; maintenance

【中圖分類(lèi)號(hào)】S232? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）10-0179-02

1 引言

結(jié)合當(dāng)前我國(guó)機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用情況來(lái)看，疑難螺紋連接件身為機(jī)械設(shè)備的重要構(gòu)成部分，對(duì)機(jī)械設(shè)備的使用穩(wěn)定性、使用周期等都有著十分重要的作用，但是由于螺紋連接件使用特性等因素，連接件自身多方受力，極易出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，再加上部分機(jī)械設(shè)備的使用環(huán)境十分復(fù)雜，使得斷裂螺紋連接件出現(xiàn)銹死等現(xiàn)象，導(dǎo)致維修過(guò)程中只能通過(guò)拆卸設(shè)備，來(lái)清理銹死螺栓與斷頭螺栓，為設(shè)備修理工作帶來(lái)了較大困難。

2 疑難螺紋連接件對(duì)設(shè)備維修的影響

設(shè)備維修身為機(jī)械設(shè)備后期運(yùn)行使用的重要保障手段，直接影響著機(jī)械設(shè)備的使用壽命以及運(yùn)行質(zhì)量。疑難螺紋連接件身為機(jī)械設(shè)備中的常見(jiàn)器件，對(duì)于機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性十分重要，但是疑難螺紋連接件也為設(shè)備維修工作帶來(lái)了不少困難。螺紋在應(yīng)用過(guò)程中極易出現(xiàn)過(guò)載斷裂以及疲勞斷裂現(xiàn)象，再加上部分設(shè)備機(jī)械的使用環(huán)境較為惡劣，為設(shè)備維修工作帶來(lái)了一定的難度，部分疑難螺紋連接件因?yàn)樽陨硖厥庑?，?duì)設(shè)備維修人員的技術(shù)要求加高，這就對(duì)設(shè)備維修工作提出了一定要求。

總而言之，疑難螺紋連接件的使用雖然對(duì)設(shè)備的穩(wěn)定性等有著十分重要的作用，但是也為后期設(shè)備維修工作增加了一定的難度。在對(duì)疑難螺紋連接件進(jìn)行修理時(shí)，要選擇專(zhuān)業(yè)水平較高的維修人員，結(jié)合我國(guó)螺紋連接件的維修情況來(lái)看，部分修理人員在拆卸螺栓的過(guò)程中一味地生擰硬扳，因此，對(duì)于一些重要部位的連接件進(jìn)行維修時(shí)，一定要選擇專(zhuān)業(yè)水平高的人員，不得損壞重要連接件，確保設(shè)備維修工作順利開(kāi)展，為機(jī)械設(shè)備的后期使用提供保障[1]。

3 斷頭螺栓的拆卸分析

產(chǎn)生斷頭螺栓的主要原因是加工缺陷或者螺栓設(shè)計(jì)，例如，螺栓表面熱處理表面硬度不一致、螺栓制造材料選擇不當(dāng)、螺孔與螺栓之間的配合精度不同等，除了上述因素之外，安裝人員在安裝過(guò)程中用力過(guò)大、螺紋不干凈等人為因素都有可能導(dǎo)致螺栓在使用過(guò)程中出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。通常情況下，斷頭螺栓有兩種斷裂情況，斷在螺孔外以及螺孔內(nèi)。

3.1 斷在螺孔外的斷頭螺栓維修措施

對(duì)于折斷在螺孔外的螺栓而言，在開(kāi)展維修工作時(shí)，首先需要在螺栓底部周?chē)尤肷僭S煤油，使用鐵錘適當(dāng)?shù)叵蛳虑脫袈輻U，在完成此項(xiàng)工作后，要根據(jù)螺栓的大小選用合適的管鉗夾緊斷頭螺栓的下部，在拆卸螺栓的過(guò)程中，要確保管鉗不傾斜，將管鉗順著螺栓擰緊的方向擰1/10～1/8圈，然后加大反方向的力矩，將斷頭螺栓擰出。

對(duì)于折斷在螺孔外但是折斷截面與連接平面之間的距離為20～50mm時(shí)，拆卸過(guò)程中，首先需要在螺栓底部加入少許煤油，然后使用平銼直接將截?cái)嗝驿S平，隨后使用鋼鋸在螺栓折斷截面上沿著直徑鋸出一個(gè)凹槽，通常凹槽的深度以3mm最佳，寬度以1.5mm為宜，使用螺絲刀將斷裂的螺栓擰出。

對(duì)于折斷截面在落空外，但是截面距離連接件距離為10～20mm的斷頭螺栓而言，首先需要使用鐵錘適當(dāng)?shù)厍脫袈輻U，然后在使用適當(dāng)?shù)穆菽负附釉诼輻U上，在焊接過(guò)程中要注意螺母的底平面要與連接件的上平面保持2mm左右的間隙，等到焊接冷卻之后，需要在間隙中加入少許煤油，隨后等待半小時(shí)后，將螺栓拆下。

3.2 斷在螺孔內(nèi)的螺栓拆卸

在對(duì)落空內(nèi)斷裂的螺栓進(jìn)行拆卸時(shí)，首先可以在螺栓端部鉆一個(gè)直徑較小的孔，拆卸人員使用左旋螺紋絲錐攻螺紋，將左旋螺紋螺釘旋入，將斷頭螺栓旋出。

其次還可以通過(guò)在斷頭螺栓上鉆孔，將經(jīng)過(guò)淬火的圓錐桿旋入孔中，然后轉(zhuǎn)動(dòng)圓錐桿將斷頭螺栓取出。

對(duì)于實(shí)在無(wú)法進(jìn)行處理的螺栓，可以使用比螺栓直徑小的鉆頭，直接使用鉆頭將螺桿鉆出，然后再使用絲錐將其旋出，但是在鉆孔過(guò)程中需要注意，切忌不要將原螺紋孔中的螺紋損壞，否則需要重新進(jìn)行攻螺紋，對(duì)拆卸工作帶來(lái)影響。

4 銹死螺栓的拆卸分析

4.1 螺栓銹死的原因

在螺紋配合件使用過(guò)程中，雖然使用人力將配合件擰緊，但是螺紋之間還存在有一定的孔隙。在擰緊過(guò)程中會(huì)存在一定的阻力矩，這個(gè)阻力矩主要由兩部分組成，分別為配合件摩擦面產(chǎn)生的摩擦力矩以及支承面與螺栓頭環(huán)形端面產(chǎn)生的摩擦力矩。在擰緊過(guò)程中，一旦螺紋間隙內(nèi)存在有水分、空氣等，會(huì)隨著時(shí)間的發(fā)展，螺紋發(fā)生金屬氧化作用，使得配合件之間形成銹層，配合面之間不斷壓緊，最終產(chǎn)生分子結(jié)合力，分子結(jié)合力一旦增大，最終便會(huì)導(dǎo)致螺栓難以拆卸，出現(xiàn)所謂的銹死現(xiàn)象。

4.2 加熱致松原理

一般情況下，銹層相較于金屬而言導(dǎo)熱系數(shù)小，導(dǎo)熱系數(shù)大概為1/50～1/30，并且銹層通常呈現(xiàn)不均勻分布、孔隙較多、自身較脆并且線(xiàn)膨脹系數(shù)小，基于此，在拆卸銹死螺絲的過(guò)程中，可以使用加熱措施，加熱螺栓周?chē)鷻C(jī)體，由于銹層自身具有隔熱作用，螺栓的溫升速度相較于基體而言小，因此，線(xiàn)膨脹量也小，這就使得螺栓配合件的配合面會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象，此時(shí)螺紋間隙會(huì)不斷增大，最終使得銹層被拉裂。

但是要注意的是，當(dāng)加熱到一定程度時(shí)，螺栓配合件的螺紋間隙會(huì)逐漸恢復(fù)正常，因此，在拆卸銹死螺栓的過(guò)程中，需要不斷加熱、快速冷卻之后在加熱，從加熱到冷卻至常溫過(guò)程中，大約會(huì)出現(xiàn)四次錯(cuò)動(dòng)，配合件中的螺紋間隙也會(huì)出現(xiàn)四次大小不一的錯(cuò)動(dòng)，這個(gè)錯(cuò)動(dòng)將會(huì)消除配合件表面的分子結(jié)合力，使得銹層受壓、受拉直至出現(xiàn)破碎狀態(tài)，最終失去連接作用，此時(shí)便可將銹死的螺栓進(jìn)行拆除，隨后進(jìn)行維修，保證機(jī)械設(shè)備后期順利運(yùn)行。

4.3 確定加熱溫度

在拆卸銹死螺栓的過(guò)程中，加熱溫度不能一概而論，需要結(jié)合螺栓的材料、結(jié)構(gòu)等選用不同的加熱溫度，通常情況下，選擇加熱溫度的原則是不會(huì)影響零件的使用性能。常見(jiàn)的螺紋材料有鑄鐵、普通碳素鋼、合金鋼以及優(yōu)質(zhì)碳素鋼等，一般情況下，普通碳素鋼不用經(jīng)過(guò)加熱處理便能使用，加熱溫度不能超過(guò)相變溫度，不能超過(guò)650℃，而鑄鐵的加熱溫度要低于600℃，優(yōu)質(zhì)碳素鋼的溫度要低于500℃。合金鋼螺紋加熱溫度可以適當(dāng)參考優(yōu)質(zhì)碳素鋼或者普通碳素鋼。

4.4 操作步驟

在加熱銹死螺栓的過(guò)程中，首先要將螺栓周?chē)幕w進(jìn)行加熱，隨后將基體與螺栓同時(shí)加熱，溫度不宜超過(guò)文中上述溫度，隨后使用涼水將其快速冷卻直到常溫，用錘子適當(dāng)?shù)厍脫袈菟?～5次，然后使用梅花扳手或者套筒將銹死的螺栓擰出。

4.5 注意事項(xiàng)

在加熱銹死螺栓的過(guò)程中，一定要注意當(dāng)螺栓基體材料與螺栓材料不同時(shí)，應(yīng)該選擇較低溫度進(jìn)行加熱。在對(duì)鑄鐵件進(jìn)行加熱時(shí)，一定要防止鑄鐵件出現(xiàn)裂紋。在進(jìn)行加熱時(shí)一定要確?？焖偌訜?，盡量提高加熱速度。在拆卸關(guān)鍵部位的銹死螺栓時(shí)，不宜使用加熱法，防止對(duì)設(shè)備的關(guān)鍵部位造成損害，影響機(jī)械設(shè)備的正常使用，縮短機(jī)械設(shè)備的使用壽命。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在機(jī)械設(shè)備疑難螺紋連接件維修工作中，一定要選擇專(zhuān)業(yè)水平較高的維修人員，針對(duì)螺紋連接件的不同情況，合理選擇維修技術(shù)，在拆卸斷頭螺栓的過(guò)程中，要注意針對(duì)不同折斷情況選用不同拆卸手段，在對(duì)銹死螺栓進(jìn)行拆卸時(shí)，要注意根據(jù)加熱致松原理，確定科學(xué)合理的加熱溫度，嚴(yán)格按照操作步驟開(kāi)展拆卸工作，確保螺紋配合件拆卸工作順利進(jìn)行，為機(jī)械設(shè)備的后期使用提供保障。

【參考文獻(xiàn)】

【1】舒東.農(nóng)機(jī)維修中螺紋連接件的拆卸[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2018，38（14）：86.