淺談在特種裝備上取出合金結(jié)構(gòu)鋼斷螺栓的方法

王智能，馮之權(quán)，解景浦，程青鵬

（1. 河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 汽車(chē)工程系，河北 石家莊 050000 ；2. 河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)部，河北 石家莊 050000）

裝備在使用過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)受到各種極限條件的考驗(yàn)，承力螺栓在交變載荷及氣候變化過(guò)程中易產(chǎn)生清脆，加之是特種裝備，不能用焊接、加溫膨脹等方法取出。只能用硬質(zhì)合金鉆頭在斷裂面上鉆出幾個(gè)空，然后用高速鋼刀條磨成扁鏨，鏨通孔間距，再用同等材質(zhì)的斷螺栓磨成與鉆孔及鏨孔相符的四方頂桿，下端插入孔中、上端用千斤頂頂住，在保證同軸度和緊密配合下，用專(zhuān)用扳手逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，將其退出，下面談?wù)劸唧w的操作方法。

1 準(zhǔn)備工作

裝備圖如圖1 所示，螺栓斷入固定座中，待取出。

圖1 裝配圖

（1）因是特種裝備，為確保安全，必須先把燃料放出，接好搭鐵線(xiàn)，停穩(wěn)固牢。

（2）接上220 伏電源插座和備好工作燈。

（3）備好2 個(gè)便于上、下裝備的臺(tái)架（梯子）。

（4）手槍式電鉆（φ6）一把、手持式電鉆（φ13）一把。合適的壓桿一根（大約1.5m）。

（5）高速鋼中心沖一把、中號(hào)鋼榔頭一把、φ5mm 和φ10mm合金鋼鉆頭各8 根、高速鋼（14*14*200）刀條2 把（需提前磨成楔角60～70°扁鏨）。

（6）千斤頂一個(gè)、同材質(zhì)、同規(guī)格的半截?cái)嗦菟ㄒ桓?20 伏砂輪機(jī)一臺(tái)（左右分別是碳化硅和氧化鋁片）、冷卻盒一個(gè)、護(hù)目鏡一個(gè)、和螺栓頭配套的扳手一把、加力桿（套管）一根、可調(diào)式磁力棒一根、毛刷一把、2mm 厚150*150 鋼板（墊塊）一塊、抹布若干塊。

（7）加工一端頭為φ4.9 一端頭為φ9.8 的定位臺(tái)階銷(xiāo)3 根、要求φ4.9 長(zhǎng)度為8mm、而φ9.8 的長(zhǎng)度為30mm。

（8）用絡(luò)12 的圓柱料加工一個(gè)φ30mm 的導(dǎo)向鉆套，端頭均勻分布φ10mm 四個(gè)孔（孔間隔0.5～1mm 左右），然后根據(jù)斷螺栓切面放入橡皮泥在斷裂處取樣（橡皮泥可沿軸線(xiàn)提前反穿一根帶平墊的細(xì)繩，成型后方便提出），將導(dǎo)向鉆套下端加工成斜切柱，反復(fù)入孔定位接觸，完全吻合后再熱處理。

2 方法步驟

鉆孔前，制作的鉆套如圖2 所示。

（1）放好臺(tái)架，接好工作燈，放入導(dǎo)向鉆套（切面吻合）。注意套不能轉(zhuǎn)動(dòng)（做好標(biāo)記），可在邊緣定位。最好從孔中心的偏高處往下敲擊樣沖（防下移），同心很關(guān)鍵，依次敲出五個(gè)鉆孔定位點(diǎn)。

（2）取出導(dǎo)向套，先用手槍電鉆裝上φ5mm 的硬質(zhì)合金鉆頭分別在定位點(diǎn)上打出一個(gè)小坑，注意鉆頭的受力要有意識(shí)的向高處用力，慢慢調(diào)整角度，防偏心下移最重要。如定位點(diǎn)坡度大，可用扁鏨在此處鏨一個(gè)小平臺(tái)，然后再敲點(diǎn)。邊鉆定位孔邊用導(dǎo)向鉆套按標(biāo)記校驗(yàn)是否都在中心，如孔正，就調(diào)整鉆頭的軸線(xiàn)角度，直到和斷螺栓的軸線(xiàn)平行后繼續(xù)往下鉆，控制好深度，5～6mm 左右就停鉆，用磁力棒吸出孔內(nèi)及周?chē)慕饘傩肌?/p>

（3）按標(biāo)記放入鉆套，將定位臺(tái)階銷(xiāo)一根插入已鉆好的孔內(nèi)（小頭朝下）。其它三孔按樣沖點(diǎn)及限位導(dǎo)孔依次鉆出，鉆好一個(gè)就插入一個(gè)銷(xiāo)子限位。

圖2 鉆套導(dǎo)位鉆孔形式

（4）用手持式電鉆裝上φ10mm 的硬質(zhì)合金鉆頭，先擴(kuò)前面第一個(gè)打出的基準(zhǔn)孔。將臺(tái)階銷(xiāo)拔出插入剛才鉆出的第四個(gè)孔。因鉆頭粗，被鉆斷螺栓材料硬，單人壓力不夠，再上兩人用準(zhǔn)備好的壓桿穿入電鉆手柄孔內(nèi)。一人指揮掌握垂直度和開(kāi)關(guān)大小，其他兩人配合好，聽(tīng)從指揮，由于是擴(kuò)孔壓力不能太大。當(dāng)鉆頭全部切入后逐漸均衡用力，當(dāng)電鉆聲音沉悶應(yīng)減壓，當(dāng)聽(tīng)到特別刺耳的聲音時(shí)立即停鉆（鉆頭已損壞或嚴(yán)重磨損），應(yīng)更換同規(guī)格的鉆頭沿軸線(xiàn)輕輕接觸繼續(xù)鉆。此時(shí)應(yīng)提防偏斜或扎刃，保持電鉆不抖動(dòng)，鉆頭壽命才會(huì)長(zhǎng)，同時(shí)指揮員掌握深度，控制在15～20mm 隨時(shí)喊停，順勁退鉆。用磁力棒吸出所鉆孔內(nèi)及周?chē)饘傩?，測(cè)量孔深，看是否還鉆，同樣的辦法反復(fù)幾次，直到深度達(dá)標(biāo)。從鄰近孔拔出一根定位臺(tái)階銷(xiāo)掉頭插入。用同樣的手法將剩余的兩孔鉆出。同時(shí)注意，在整個(gè)鉆削過(guò)程中，如聽(tīng)到鉆頭聲音不正常（刺耳）、不出金屬屑、鉆頭過(guò)熱、電鉆抖動(dòng)，說(shuō)明鉆頭切削刃嚴(yán)重磨損或裂瓣、掉塊，應(yīng)立即停鉆，更換新鉆頭或在碳化硅砂輪片上修磨舊鉆頭。當(dāng)鉆完四個(gè)外圍孔后。再換φ5mm 鉆頭鉆出中心孔（深度相同），然后拔出定位臺(tái)階銷(xiāo)，取出導(dǎo)向套，吸出金屬屑。再次復(fù)檢孔深是否到位。

（5）用榔頭敲擊高速鋼扁鏨，鏨掉孔與孔相連金屬，用吸棒吸出掉渣。從上向下，在不傷孔壁螺紋的情況下，慢慢鏨掉孔壁連接間金屬，形成一個(gè)較為規(guī)則的四方孔。

（6）將橡皮泥（橡皮泥可沿軸線(xiàn)提前反穿一根帶平墊的細(xì)繩，成型后方便提出）放入孔中按壓出形狀成型后，從上面提出。按此孔尺寸和形狀，用備好的同材質(zhì)、同規(guī)格的斷（舊）螺栓一端修磨成一個(gè)嵌入頂具。可根據(jù)橡皮泥外形和底部形狀尺寸用氧化鋁砂輪片，一個(gè)面一個(gè)面的修磨（經(jīng)常沾水冷卻），需做標(biāo)記認(rèn)方向，尺寸可稍大點(diǎn)，等能進(jìn)入一半時(shí)，少磨多試，不能亂轉(zhuǎn)，細(xì)致觀(guān)察哪頂住就磨哪，也可抹上顏料按標(biāo)記再試，顏料磨損的部位就是需修磨的部位，反復(fù)試，直到能進(jìn)入2/3，且外形尺寸基本吻合。然后再將另一端磨成一個(gè)規(guī)則的正方形（27mm），長(zhǎng)度為15～20mm，便于轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)專(zhuān)用扳手固定。

（7）用千斤頂（上部底座墊上備好的墊板）根據(jù)空間高度調(diào)整其尺寸，幾人配合，慢慢接觸頂具端頭，在保證垂直度的前提下再頂緊，當(dāng)頂具下部周?chē)寂c加工孔吻合吃勁時(shí)，將專(zhuān)用扳手插入定具上部的緊固面上，逆向轉(zhuǎn)動(dòng)扳手，當(dāng)頂具帶動(dòng)斷螺栓轉(zhuǎn)動(dòng)后，在同軸下繼續(xù)反轉(zhuǎn)，同時(shí)松開(kāi)點(diǎn)千斤頂，但還需吃勁，繼續(xù)反轉(zhuǎn)，直到不需要頂了，再去掉千斤頂，慢慢退出底部已損壞的螺栓殘部。

（8）用同規(guī)格、同螺距的絲錐修復(fù)孔壁螺紋，注意絲錐旋進(jìn)時(shí)一定要用手垂直認(rèn)扣，加潤(rùn)滑液，檢查無(wú)誤后根據(jù)空間再選合適的鉸杠或其它工具順時(shí)針旋進(jìn)3/4 圈，倒退1/4 圈，當(dāng)快到底部時(shí)要小心，以防頂死、不好退或損傷已修復(fù)好的螺紋，最后反向退出絲錐。

（9）用磁力棒吸出孔內(nèi)細(xì)屑，清點(diǎn)工具和設(shè)備，包括損壞的鉆頭和其它用具，清理現(xiàn)場(chǎng)，移開(kāi)臺(tái)架（梯子）。

3 結(jié)論

通過(guò)分析螺栓斷裂狀況，進(jìn)行鉆套預(yù)制設(shè)計(jì)，通過(guò)車(chē)床、鉆床等設(shè)備制作相應(yīng)鉆套，把制作的鉆套裝入斷絲孔，借助電鉆、砂輪機(jī)、扳手、千斤頂、制作的鏨子、吸力棒等多種工具把斷螺栓取出清理干凈，最終完成斷螺栓的取出工作。