淺談在特種裝備上取出合金結構鋼斷螺栓的方法

王智能，馮之權，解景浦，程青鵬

（1. 河北工業職業技術學院 汽車工程系，河北 石家莊 050000 ；2. 河北工業職業技術學院 工業基礎教學部，河北 石家莊 050000）

裝備在使用過程中，經常會受到各種極限條件的考驗，承力螺栓在交變載荷及氣候變化過程中易產生清脆，加之是特種裝備，不能用焊接、加溫膨脹等方法取出。只能用硬質合金鉆頭在斷裂面上鉆出幾個空，然后用高速鋼刀條磨成扁鏨，鏨通孔間距，再用同等材質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，用專用扳手逆時針轉動，將其退出，下面談談具體的操作方法。

1 準備工作

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，停穩固牢。

（2）接上220 伏電源插座和備好工作燈。

（3）備好2 個便于上、下裝備的臺架（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、同材質、同規格的半截斷螺栓一根、220 伏砂輪機一臺（左右分別是碳化硅和氧化鋁片）、冷卻盒一個、護目鏡一個、和螺栓頭配套的扳手一把、加力桿（套管）一根、可調式磁力棒一根、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 的定位臺階銷3 根、要求φ4.9 長度為8mm、而φ9.8 的長度為30mm。

（8）用絡12 的圓柱料加工一個φ30mm 的導向鉆套，端頭均勻分布φ10mm 四個孔（孔間隔0.5～1mm 左右），然后根據斷螺栓切面放入橡皮泥在斷裂處取樣（橡皮泥可沿軸線提前反穿一根帶平墊的細繩，成型后方便提出），將導向鉆套下端加工成斜切柱，反復入孔定位接觸，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）放好臺架，接好工作燈，放入導向鉆套（切面吻合）。注意套不能轉動（做好標記），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），同心很關鍵，依次敲出五個鉆孔定位點。

（2）取出導向套，先用手槍電鉆裝上φ5mm 的硬質合金鉆頭分別在定位點上打出一個小坑，注意鉆頭的受力要有意識的向高處用力，慢慢調整角度，防偏心下移最重要。如定位點坡度大，可用扁鏨在此處鏨一個小平臺，然后再敲點。邊鉆定位孔邊用導向鉆套按標記校驗是否都在中心，如孔正，就調整鉆頭的軸線角度，直到和斷螺栓的軸線平行后繼續往下鉆，控制好深度，5～6mm 左右就停鉆，用磁力棒吸出孔內及周圍的金屬屑。

（3）按標記放入鉆套，將定位臺階銷一根插入已鉆好的孔內（小頭朝下）。其它三孔按樣沖點及限位導孔依次鉆出，鉆好一個就插入一個銷子限位。

圖2 鉆套導位鉆孔形式

（4）用手持式電鉆裝上φ10mm 的硬質合金鉆頭，先擴前面第一個打出的基準孔。將臺階銷拔出插入剛才鉆出的第四個孔。因鉆頭粗，被鉆斷螺栓材料硬，單人壓力不夠，再上兩人用準備好的壓桿穿入電鉆手柄孔內。一人指揮掌握垂直度和開關大小，其他兩人配合好，聽從指揮，由于是擴孔壓力不能太大。當鉆頭全部切入后逐漸均衡用力，當電鉆聲音沉悶應減壓，當聽到特別刺耳的聲音時立即停鉆（鉆頭已損壞或嚴重磨損），應更換同規格的鉆頭沿軸線輕輕接觸繼續鉆。此時應提防偏斜或扎刃，保持電鉆不抖動，鉆頭壽命才會長，同時指揮員掌握深度，控制在15～20mm 隨時喊停，順勁退鉆。用磁力棒吸出所鉆孔內及周圍金屬屑，測量孔深，看是否還鉆，同樣的辦法反復幾次，直到深度達標。從鄰近孔拔出一根定位臺階銷掉頭插入。用同樣的手法將剩余的兩孔鉆出。同時注意，在整個鉆削過程中，如聽到鉆頭聲音不正常（刺耳）、不出金屬屑、鉆頭過熱、電鉆抖動，說明鉆頭切削刃嚴重磨損或裂瓣、掉塊，應立即停鉆，更換新鉆頭或在碳化硅砂輪片上修磨舊鉆頭。當鉆完四個外圍孔后。再換φ5mm 鉆頭鉆出中心孔（深度相同），然后拔出定位臺階銷，取出導向套，吸出金屬屑。再次復檢孔深是否到位。

（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，形成一個較為規則的四方孔。

（6）將橡皮泥（橡皮泥可沿軸線提前反穿一根帶平墊的細繩，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、同規格的斷（舊）螺栓一端修磨成一個嵌入頂具。可根據橡皮泥外形和底部形狀尺寸用氧化鋁砂輪片，一個面一個面的修磨（經常沾水冷卻），需做標記認方向，尺寸可稍大點，等能進入一半時，少磨多試，不能亂轉，細致觀察哪頂住就磨哪，也可抹上顏料按標記再試，顏料磨損的部位就是需修磨的部位，反復試，直到能進入2/3，且外形尺寸基本吻合。然后再將另一端磨成一個規則的正方形（27mm），長度為15～20mm，便于轉動時專用扳手固定。

（7）用千斤頂（上部底座墊上備好的墊板）根據空間高度調整其尺寸，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，當頂具下部周圍都與加工孔吻合吃勁時，將專用扳手插入定具上部的緊固面上，逆向轉動扳手，當頂具帶動斷螺栓轉動后，在同軸下繼續反轉，同時松開點千斤頂，但還需吃勁，繼續反轉，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）用同規格、同螺距的絲錐修復孔壁螺紋，注意絲錐旋進時一定要用手垂直認扣，加潤滑液，檢查無誤后根據空間再選合適的鉸杠或其它工具順時針旋進3/4 圈，倒退1/4 圈，當快到底部時要小心，以防頂死、不好退或損傷已修復好的螺紋，最后反向退出絲錐。

（9）用磁力棒吸出孔內細屑，清點工具和設備，包括損壞的鉆頭和其它用具，清理現場，移開臺架（梯子）。

3 結論

通過分析螺栓斷裂狀況，進行鉆套預制設計，通過車床、鉆床等設備制作相應鉆套，把制作的鉆套裝入斷絲孔，借助電鉆、砂輪機、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。