疑難螺紋連接件的拆卸

孫愛民

農(nóng)業(yè)機械上的螺栓，尤其是柴油機上的螺栓連接件，工作中既要保證機件的連接強度，又要承受動載荷的作用，受力復雜，除受拉力外，還承受慣性力、沖擊力和振動等的周期性作用。螺栓易發(fā)生疲勞斷裂和過載斷裂。而農(nóng)業(yè)機械工作環(huán)境較惡劣，其外部螺栓極易生銹而銹死在螺紋孔中。在農(nóng)機修理中拆卸又是一項必不可少的工作，拆卸中這些斷頭螺栓和銹死螺栓，給農(nóng)機修理工作帶來了很大的因難。一些修理工只知道生擰硬扳，對一些重要零件，如連桿體與連桿蓋、氣缸體與氣缸蓋等，要求修理時不得損壞的重要連接件，只能束手無策無能為力。

一、銹死螺栓的拆卸

1.螺栓銹死的原因

螺紋配合件擰緊后，相互配合的螺紋之間是有一定配合間隙。擰緊阻力矩由兩部分組成，其一是摩擦面間的摩擦力矩；其二是螺栓頭環(huán)形端面與支承面間的摩擦力矩。擰緊力矩的大小即為二者之和。使用過程中，螺紋間隙內(nèi)存有空氣或水分等，使金屬氧化逐漸形成銹層，使間隙配合面之間互相壓緊，產(chǎn)生分子結(jié)合力，隨時間增大，螺栓難以拆卸，即所謂銹死。

2.加熱致松原理

一般認為銹層較金屬導熱系數(shù)小30～50倍、線膨脹系數(shù)小、較脆、不均勻且多孔。加熱螺栓周圍基體時，由于銹層的隔熱作用，螺栓的溫升速度較基體小，因而線膨脹量也小，這就使間隙配合面產(chǎn)生相對錯動；螺紋間隙增大，銹層被拉裂。螺栓、基體同時加熱，間隙配合面錯動方向與上述相反。加熱到一定溫度時，螺紋間隙恢復原狀。快速冷卻，后再加熱……從開始加熱到冷至常溫的過程中間隙配合面產(chǎn)生四次相對錯動，相應(yīng)地螺紋間隙的大小亦有四次變化（增大、恢復、縮小、恢復）。間隙配合面的錯動將消除原有的分子結(jié)合力；螺紋間隙的變化使銹層受拉或受壓呈破碎狀態(tài)，從而失去聯(lián)接作用。

3.加熱溫度的確定

對于加熱溫度不能一概而論，不同的材料，不同的結(jié)構(gòu)，要選用不同的加熱溫度。一般原則是在不過分影響零件材料性能的前提下使之變松。

螺紋常用材料有：普通碳素鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼，鑄鐵（主要是基體）、合金鋼等。普通碳素鋼一般不經(jīng)熱處理就使用，加熱溫度不超過相變溫度為好，可加熱到650 ℃；優(yōu)質(zhì)碳素鋼一般在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用，加熱溫度不能超過500 ℃；鑄鐵的加熱溫度宜低于相變溫度可加熱到600 ℃；合金鋼的加熱溫度可參考普通碳素鋼和優(yōu)質(zhì)碳素鋼。

4.操作步驟

①先加熱螺栓周圍基體，而后螺栓、基體同時加熱到如上述所列溫度。②用涼水快速冷卻至常溫。③用錘子輕擊螺栓3～5次，用套筒或梅花扳手旋出。

5.注意事項

①螺栓與基體材料不同時，應(yīng)選用較低者的加熱溫度。②加熱鑄鐵件時注意防止裂紋。③加熱速度宜快些。④重要部位不宜使用此法。

二、斷頭螺栓

螺栓折斷的原因有螺栓設(shè)計或加工缺陷，如材料選擇不當、熱處理表面硬度不足、螺栓與螺孔的配合精度過低等；裝配問題，如維修人員不按規(guī)范操作用力過大，在裝配前內(nèi)、外螺紋表面不清潔等；使用保養(yǎng)不及時等。斷頭螺栓一般有兩種情況，一種是斷在螺孔外還有一部分螺栓；另一種是斷在螺孔內(nèi)。

1.斷在螺孔外的斷頭螺栓拆卸

（1）對于折斷截面在螺孔外，如缸蓋螺栓折斷截面在螺桿中上部，先在缸體表面螺栓底部周圍加注少許煤油，并用鐵錘向下適當?shù)厍脫袈輻U；選用大小適中的管鉗夾緊在斷頭螺栓的下部，管鉗底部距缸體約5 mm為宜；用手把緊螺桿的上部分，在拆卸時用力使螺桿不傾斜；先用管鉗順著螺栓擰緊方向擰1/10～1/8圈，然后反方向加大力矩將斷頭螺栓擰松并取出。

（2）對于折斷截面在螺孔外且折斷截面距連接件平面約20～50 mm的斷頭螺栓，先在螺孔螺栓底部周圍加注少許煤油；用平銼將斷頭螺栓的折斷截面銼平；再用鋼鋸在其折斷截面上沿直徑方向鋸一凹槽（凹槽寬度為1.5 mm，深度為3.0 mm為宜）；然后用螺絲刀將斷頭螺栓擰出。也可用平銼在螺栓上部的兩側(cè)銼出兩個平行的平面，用扳手或自制工具將其擰出。

（3）對于折斷截面在螺孔外且折斷截面距連接件平面約10～20 mm的斷頭螺栓，可先用鐵錘向下適當?shù)厍脫袈輻U；選一大小適中的螺母（以原螺桿螺母為宜）焊接在螺桿上，焊牢后螺母的底平面與連接件上平面應(yīng)留出適當?shù)拈g隙（大于2 mm為宜），待冷卻后在其間隙內(nèi)加注少許煤油；過0.5 h后用扳手拆下螺栓。

2.斷在螺孔內(nèi)的螺栓的拆卸

（1）在螺栓端部鉆一個小直徑的孔，并用左旋螺紋絲錐攻螺紋，然后旋入左旋螺紋螺釘將原斷頭螺栓旋出。

（2）在斷頭螺栓上鉆孔，在孔中插入一個經(jīng)淬火處理的圓錐桿（矩形斷面或具有左旋螺紋槽的），打入孔壁內(nèi)，再轉(zhuǎn)動圓錐桿將斷頭螺栓旋出。

（3）實在無法拆卸的螺栓，可用比螺栓螺紋直徑小0.5～1 mm的鉆頭，把螺桿鉆出，再用與螺栓相同螺紋的絲錐攻一下，一般就能旋出。但鉆孔時若將原螺紋孔的螺紋損壞，則需要選配加大的螺栓，重新攻螺紋。endprint