電磁座螺紋孔修復器的設計與使用

李良剛　呂泰紅　宋楠楠

摘要：在工業、農業、醫藥制造、食品加工等行業都離不開螺紋形式的聯接與緊固，對于這些螺紋聯接，在使用或維修中，可能存在操作不當造成滑絲而無法使用的情況。損壞的螺栓和螺母可以更換新件，但大體積的機體、機架上的螺紋孔損壞后不易采用更換的方法，這樣費用太高，盡量采取修復的辦法，使其恢復使用性能。為此開發了一種使用更便捷的電磁座螺紋孔修復器。

關鍵詞：螺紋孔;填充件;修復;電磁座

螺紋孔修復方法多種多樣，有堆焊、鑲套、更換加大螺栓、安裝填充件等，目前螺紋孔修復多采用更換加大螺栓和安裝填充件（鋼絲螺套）保持原螺紋孔徑的方式，由于填充件（鋼絲螺套）的逐步標準化，更多采用安裝填充件的方法完成修復。早期我們開發了一種螺紋孔修復器，是專修發動機機體螺栓孔的工具，就是采用安裝填充件的方法將損壞的螺紋孔擴大到適當尺寸，并攻制加大一級螺紋，安裝填充件恢復原螺紋尺寸，進而強化螺紋強度，使修復后的螺紋孔緊固可靠。這種螺紋孔修復器可以保證原螺紋孔的位置度和垂直度，使用時需借住發動機體上原有螺栓，將修復器固定在發動機體上，調整擴孔主軸，使擴孔鉆頭與損壞的螺紋孔同軸，擴孔攻絲并安裝填充件。電磁座螺紋孔修復器是在原有螺紋孔修復器的基礎上，進行結構優化，增加電磁座裝置，使用時不再借住機體或機架上的螺栓固定，直接通過電磁座吸附固定，使用更省時省力，應用范圍更廣。

1結構組成

電磁座螺紋孔修復器結構如圖所示，它包括11個部分，采用電磁座固定手動升降螺桿進給擴孔的形式，使用時先將找正桿安裝在夾頭上，并將其旋入滑絲的螺紋孔內（一般盲孔底會有幾圈完好的螺紋），然后打開電磁座開關，使電磁座吸附在發動機體或其他工件上，完成固定和定位。如果是鋁或不銹鋼機體，可在損壞的螺紋孔附近固定一塊供電磁鐵吸附的鋼板，也可以用找正桿找正后利用壓板將電磁鐵壓裝在工件上，進而擴孔攻絲安裝填充件。

2設計及使用過程

2.1設計

電磁座（1）采用電壓220 V最大磁力12 500 N的雙線圈電磁鐵，小面積吸附也能保證工作的可靠性。配線盒（2）位于電磁座（1）和圓盤底座（3）之間，采用鑄鋼中空結構，具有一定的剛度和強度，可承受擴孔時產生的彎矩。采用圓盤式底座（3），可以旋轉調整以適應不同情況，保證電磁鐵的最佳吸附位置，確保最佳吸附力。導向柱（4）采用鍍鉻硬軸，雙柱導向形式，剛度更強，受力更加合理。導向柱下端與圓盤底座通過小過盈配合和雙向頂絲加以固定，導向柱上端用連接板連接，形成封閉框架，提高整體剛度。升降螺桿（5）上端安裝有手輪（7），下端通過兩口推力軸承限位在圓盤底座上。為減輕重量，橫梁（6）采用鋁合金材料的方梁形式。升降螺桿與橫梁上的螺孔配合，通過旋轉升降螺桿可以推動橫梁上下移動;導向柱與橫梁之間采用直線軸承滾動配合，確保長期使用仍能保持良好的配合間隙。主軸（8）采用45#鋼，調質表面鍍鉻處理。主軸與橫梁間采用小間隙配合，上端銑有六方，供棘輪扳手旋轉使用，下端安有夾頭。夾頭（10）采用銑床專用自夾緊夾頭，保證鉆頭絲錐可靠夾緊。

2.2.1找正

首先將找正桿夾在修復器的夾頭上，清理待修機體平面，把修復器座在損壞的螺紋孔附近，移動修復器，將找正桿端部與損壞螺紋孔對正，并用棘輪扳手扳動主軸，將找正桿旋入損壞螺紋孔，盡量旋入最大深度，然后打開電磁鐵開關，使電磁鐵吸附在工件上，吸附牢靠后旋轉主軸，并將找正桿退出。

2.2.2擴孔

夾上擴孔鉆頭，旋轉手輪帶動橫梁推動主軸下壓，同時旋轉主軸擴孔，鉆頭切削至螺紋孔底部后，用鎖緊螺絲鎖緊主軸，反向旋轉手輪，提出擴孔鉆頭，清理孔內鉆屑。

2.2.3攻絲

更換絲錐，旋轉手輪使絲錐端部對準擴后的孔，停止旋轉手輪，用棘輪扳手旋轉主軸攻絲，攻至孔底后反轉主軸退出絲錐，關閉電磁鐵開關，移開螺紋孔修復器，清理孔內金屬屑。

2.2.4安裝填充件

用專用工具安裝填充件（鋼絲螺套），完成修復。

3結論

早期開發的螺紋孔修復器需要利用未損壞螺紋孔安裝定位，安裝調整費時費力，而且若損壞的螺紋孔數量過多，又面臨著可能無法安裝定位的問題，針對此種情況，開發設計了帶電磁座的螺紋孔修復器，經試裝試驗，電磁座螺紋孔修復器能夠很好地解決上述問題。（05）