鋼絲螺套修復(fù)螺孔的應(yīng)用

肖挺 章璐瑋

摘 要：礦用車(chē)后輪轂上沿圓周等分12個(gè)M22的螺孔，因長(zhǎng)期受到運(yùn)輸過(guò)程中的振動(dòng)、負(fù)荷沖擊及頻繁拆裝螺栓，使內(nèi)螺紋從牙扣表面逐步向牙扣內(nèi)部磨損，牙扣實(shí)體越來(lái)越小，內(nèi)徑變大，螺紋配合間隙變大，久之安裝螺栓時(shí)會(huì)出現(xiàn)亂牙、滑絲等徹底損壞。采用鋼絲螺套新型修復(fù)機(jī)體螺紋方法，能有效減輕螺紋牙受力不均和抗沖擊振動(dòng)的作用，提高螺紋的疲勞強(qiáng)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(guān)聯(lián)的零件尺寸，方便、經(jīng)濟(jì)、可靠。

關(guān)鍵詞：輪轂；鋼絲螺套；螺紋

中圖分類(lèi)號(hào)：TH131.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：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(shè)備在日常維護(hù)檢修中，經(jīng)常會(huì)遇到一些機(jī)體上螺孔內(nèi)螺紋因長(zhǎng)期受到運(yùn)輸過(guò)程中的振動(dòng)、負(fù)荷沖擊及頻繁拆裝螺栓而磨損，或因介質(zhì)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(guò)程中，在逐步旋緊至規(guī)定扭矩時(shí)出現(xiàn)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(guò)程中就出現(xiàn)亂扣或斷螺栓。在這些情況下，都要采取一些方法修復(fù)損壞的螺紋以保證機(jī)體能繼續(xù)正常使用，機(jī)體上螺紋修復(fù)質(zhì)量的好壞對(duì)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(chǎng)從2000年引進(jìn)北京首鋼SGA3722型礦用車(chē)，經(jīng)過(guò)2次設(shè)備更新，現(xiàn)尚有26臺(tái)還擔(dān)負(fù)著礦石運(yùn)輸任務(wù)。該車(chē)型整車(chē)載重42T，自重30T，搭載525馬力的康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)械傳動(dòng)裝置，采用后輪驅(qū)動(dòng)，設(shè)有主減速器和輪邊行星減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，馬力大，動(dòng)力足。

礦用車(chē)長(zhǎng)期生產(chǎn)運(yùn)行中，車(chē)體上一些連接螺栓受到過(guò)載、振動(dòng)、沖擊的作用，這些作用力都會(huì)對(duì)螺栓螺紋旋合副間造成損傷，加上螺紋的材質(zhì)強(qiáng)度不足，使螺紋絲扣之間受到?jīng)_擊、擠壓、拉伸、磨損，這方面尤其突顯在礦用車(chē)后輪轂端面圓周上均布的12個(gè)輪胎螺栓上。如圖1所示，輪胎螺栓4是一根一端細(xì)牙，另一端是M22×2.5的雙頭螺栓，M22×2.5一端旋入輪轂3機(jī)體端面圓周分布的螺孔內(nèi)，在輪轂3上通過(guò)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(gè)輪胎螺栓固定一塊7字形塞鐵，沿圓周均勻緊固12個(gè)輪胎螺栓，使輪胎處于正確的位置。

礦用車(chē)在運(yùn)行中，輪胎所受一切作用力都會(huì)傳給輪胎螺栓，導(dǎo)致對(duì)輪胎螺栓及螺孔螺紋的沖擊，造成松動(dòng)，加之各輪胎磨損不均需要更換、調(diào)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(chǎn)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(nèi)螺紋失效依然存在，更換新螺栓使用不了多長(zhǎng)時(shí)間又要再次更換，這樣造成成本無(wú)形增加，也使車(chē)輛在運(yùn)行中始終存在一定的安全隱患。經(jīng)檢查統(tǒng)計(jì)出有80%后輪轂上的螺孔或部分都存在有比較嚴(yán)重的螺紋損壞。如圖2所示，外部絲扣基本已經(jīng)是沒(méi)有了，內(nèi)部往深處可能有幾扣螺紋勉強(qiáng)能用，輪胎螺栓無(wú)法緊固到規(guī)定的扭矩，在旋緊過(guò)程中就會(huì)造成滑牙或亂絲，使輪胎的無(wú)法安全可靠固定裝配。

2 現(xiàn)場(chǎng)解決方法

2.1 傳統(tǒng)修復(fù)方法

針對(duì)上述情況，對(duì)后輪轂上損壞螺孔一般采取擴(kuò)孔，攻擴(kuò)大一級(jí)螺紋的方法，與之相配的螺栓也同樣擴(kuò)大一級(jí)。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(yīng)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(yīng)擴(kuò)大，使備件產(chǎn)生新的品種，通用性、互換性受到限制，此修復(fù)方法效果不好，存在一定的局限性。

2.2 鋼絲螺套修復(fù)法

鋼絲螺套是用菱形截面的鋼絲繞制成一種彈簧狀內(nèi)外螺紋同心的螺旋體，如圖3所示，是一種新型的內(nèi)螺紋緊固件，具有高強(qiáng)度、高精度、表面光潔，具有增強(qiáng)和保護(hù)低強(qiáng)度材質(zhì)內(nèi)螺紋作用。其原理是在螺栓和基體內(nèi)螺紋之間形成彈性連接，消除螺紋制造誤差，提高連接強(qiáng)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(chǔ)上增加一圈或幾圈鎖緊圈，對(duì)裝配螺栓起到緊固防松作用。

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

第一步：擴(kuò)孔

先采取機(jī)械加工，根據(jù)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(duì)輪轂端面的12個(gè)損壞螺孔進(jìn)行擴(kuò)孔。擴(kuò)孔深度要大于或等于螺套安裝長(zhǎng)度2D（44mm），最好是稍大于螺套的安裝長(zhǎng)度，保證螺套安裝到位后低于或平齊機(jī)體表面。在選用鉆頭時(shí)，注意不宜選用磨損嚴(yán)重的鉆頭，以避免鉆成錐形孔。擴(kuò)孔后可以采取不超過(guò)1mm深度的孔口锪孔去毛刺，要避免過(guò)深的锪孔影響不銹鋼絲螺套的旋入裝配，擴(kuò)孔完畢后清理孔內(nèi)鐵屑，用壓縮空氣噴槍吹出孔內(nèi)鐵屑。

第二步：攻絲

在搖臂鉆床上用STM22×2.5螺套專(zhuān)用絲錐分別對(duì)12個(gè)擴(kuò)大的孔進(jìn)行攻絲，攻絲的長(zhǎng)度超過(guò)鋼絲螺套安裝長(zhǎng)度2D，攻絲過(guò)程中加機(jī)油潤(rùn)滑，在攻絲時(shí)要用力均勻，特別注意接近孔底時(shí)，控制速度不可過(guò)快，防止折斷絲錐。螺紋成型后，用壓縮空氣噴槍吹出螺孔內(nèi)鐵屑，也可以清洗螺孔，保證孔內(nèi)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(nèi)，使安裝柄嵌入芯軸槽內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)安裝扳手手柄，使鋼絲螺套通過(guò)安裝扳手上的引導(dǎo)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(guò)程中，如遇持續(xù)扭力過(guò)大，可保持扳手芯軸不動(dòng)，將套筒逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)即得以緩解。注意安裝時(shí)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(xí)幾次，避免螺套裝配不成功。鋼絲螺套安裝后，用相應(yīng)級(jí)別螺紋塞規(guī)檢查是否符合要求。整個(gè)修復(fù)過(guò)程完成，如圖4所示修復(fù)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(duì)準(zhǔn)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(jié)束語(yǔ)

不銹鋼絲螺套能有效減輕螺紋牙受力不均和抗沖擊振動(dòng)的作用，提高螺紋的疲勞強(qiáng)度，減少螺紋的磨損和抗腐蝕性能，提高了輪轂使用性能。經(jīng)過(guò)使用追蹤，此新型方法作為在原基體上螺紋脫扣或亂牙時(shí)的全牙扣修復(fù)手段，并且不銹鋼絲螺套更換方便，修復(fù)簡(jiǎn)單，快速經(jīng)濟(jì)。目前根據(jù)本單位礦用車(chē)后輪轂的修復(fù)量，經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)40萬(wàn)元之多，產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。鋼絲螺套已標(biāo)準(zhǔn)系列化，選取相應(yīng)螺套和安裝工具更加快捷方便。

參考文獻(xiàn)：

[1]石海明.鋼絲螺套的應(yīng)用及其安裝[Z].沈陽(yáng)市黎明機(jī)械構(gòu)件制造廠，2011，10.

[2]白天偉.使用鋼絲螺套修復(fù)設(shè)備機(jī)體螺紋[Z].山西三維集團(tuán)股份有限公司，2013，8.