紧固件的拆除和特殊拆除方法.pdf

1 紧固件的拆除和特殊拆除方法 一、普通螺纹紧固件的拆除 在拆装作业中，遇到最多的是螺纹联接，在机械结构中大约占全部联接件的5060。螺纹分圆柱螺纹和圆锥螺纹。按牙形分为三角形,矩形,梯形等形状。螺纹按螺纹线方向，又分左旋螺纹和右旋螺纹，没有特殊说明的情况下，一般采用右旋螺纹。螺纹的规格和各种尺寸均已标准化；有公制和英制之分。我国采用公制，在欧美的航空器上多采用英制。螺纹联接的零件包括螺栓、螺钉、紧定螺钉、螺母、垫圈及防松零件(如开口销、止动垫片等)。联接的主要类型有螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接和紧定螺钉联接等几种。拆装螺纹联接的工具分手动和机动两类。近年来，机动工具发展很快，有效地提高了拆装作业的劳动效率，改善了劳动条件。但机动工具并不能完全替代手动工具。手动工具主要有固定扳手(梅花)、活动扳手、套筒扳手、卡拉、加长杆、力矩扳手、螺丝刀、弯钩、剔针、大力钳、螺钉拆卸压板等。这些工具的使用，要根据螺母、螺拴的六方尺寸，拧紧力矩，所在位置的回转空间等具体条件来选择。一般情况下，为了避免损坏螺栓、螺母的六方棱角，缩短作业时间，减轻劳动强度，能用固定扳手的不用活动扳手；能用梅花扳手的不用呆扳手；能用套筒扳手的不用固定扳手。对于螺栓、螺钉，有安装力矩技术要求的，要按要求操作，没有具体要求的要按照以下要求操作：1）在金属盖板上，螺钉的拧紧力矩是 15-50in-lbs；2）在复合材料、蜂窝结构等松散材料上，螺钉的拧紧力矩是 15-25in-lbs；3）常见普通钢螺纹紧固件的拧紧力矩 螺栓直径规格 螺帽拧紧力矩 10-32 45-50磅 英寸 l/4-28 83-115磅 英寸 5/16-24 165-230磅 英寸 3/8-24 260-320磅 英寸 7/16-20 320-340磅 英寸 1/2-20 340-410磅 英寸 9/16-18 410-510磅 英寸 5/8-18 510-740磅 英寸 3/4 16 740-820磅 英寸 1.螺纹连接拆卸的技术要领及注意事项有：1)用扳手拆装螺纹(母)时，扳手的开口尺寸要适合螺拴头或螺母的六方尺寸，不能过松。旋转时，使扳手开口与六方表面尽量靠合。要用一只手握住扳手开口处，避免扳手因用力脱 2 出。在使用螺丝刀拆装开槽螺纹时，刀头与槽口的尺寸也要合适。无论拧紧还是旋松螺钉，都要用力将螺丝刀顶住螺钉，按“七分压，三分拧”的规则，避免损坏螺钉槽口，造成拆装困难。2)在向螺栓上拧紧螺母或向螺孔内拧螺栓(钉)时，一般先用手旋进一定距离，这样既可感觉螺纹配合是否合适，又可提高工作效率。在旋进螺母(栓)两圈后，如果感觉阻力很大，则应拆下检查原因；有时是因螺纹生锈或夹有铁屑等杂物造成的，清洗后涂少许机油即可解决；有时是因螺纹乱牙造成的，可用饭牙或丝锥修整一下；有时是因粗细螺纹不相配造成的，应重新选配。3)有许多不通的螺纹孔(盲孔)，在旋入螺栓前，必须清除孔中的铁屑、水、油等杂物，否则螺栓不能拧紧到位。如加力拧进，有可能造成螺栓断裂及缸体开裂等后果。4)在维修手册中，都规定有各种螺栓的紧固扭矩。它是结合螺栓性能等级和被联接件技术要求而确定的。在拆装时对一些重要联接必须用扭力扳手按规定扭矩紧固，不能偏大或偏小。每种螺栓都有一个最大安全扭矩，在安全扭矩以内拧紧螺栓，才不会出现断裂、拉伸和滑丝等损坏。因此，遇到螺纹锈死，拆卸困难时，切不可盲目加大力臂强行拧动。可先用手锤敲打螺栓头周围，振松锈层；也可以向反向拧回，再向外旋出；或者使用松动剂。2拆卸前的准备工作 (1)拆卸场地的选择与清理拆卸前应选择好工作场地，不要选有风沙、尘土的地方。工作场地应是避免闲杂人员频繁出入的地方，以防止造成意外的混乱。不要使泥土、油污等弄脏工作场地的地面。机电设备进入拆卸场地之前应进行外部清洗，以保证机电设备的拆卸不影响其精度。(2)保护措施在清洗机电设备外部之前，应预先拆下或保护好电气设备，以免其受潮损坏。对于易氧化、锈蚀等的零件要及时采取相应的保护、保养措施。(3)拆卸前的放油尽可能在拆卸前将机电设备中的润滑油趁热放出，以利于拆卸工作的顺利进行。(4)了解机电设备的结构、性能和工作原理为避免拆卸工作的盲目性，确保修理工作的正常进行，在拆卸前，应详细了解机电设备各方面的状况，熟悉机电设备各个部分的结构特点、传动系统，以及零部件的结构特点和相互间的配合关系，明确其用途和相互间的作用，以便合理安排拆卸步骤和选用适宜的拆卸工具或设施。3 3拆卸的一般原则(1)根据机电设备的结构特点，选择合理的拆卸步骤机电设备的拆卸顺序，一般是由整体拆成总成，由总成拆成部件，由部件拆成零件；或由附件到主机，由外部到内部。在拆卸比较复杂的部件时，必须熟读装配图，并详细分析部件的结构以及零件在部件中所起的作用，特别应注意那些装配精度要求高的零、部件。这样，可以避免混乱，使拆卸有序，达到利于清洗、检查和鉴定的目的，为修理工作打下良好的基础。(2)合理拆卸在机电设备的修理拆卸中，应坚持能不拆的就不拆、该拆的必须拆的原则。若零、部件可不必经拆卸就符合要求，则不必拆开，这样不但可减少拆卸工作量，而且还能延长零、部件的使用寿命。如对于过盈配合的零、部件，拆装次数过多会使过盈量消失而致使装配不紧固；对较精密的间隙配合件，拆后再装，很难恢复已磨合的配合关系，从而加速零件的磨损。但是，对于不拆开难以判断其技术状态而又可能产生故障的，或无法进行必要保养的零、部件，则一定要拆开。4其他注意事项 在机电设备修理中，拆卸时还应考虑到修理后的装配工作，为此应注意以下事项：(1)对拆卸零件要作好核对工作或作好记号机电设备中有许多配合的组件和零件，因为经过选配或重量平衡等，所以装配的位置和方向均不允许改变。在拆卸时，有原记号的要核对，如果原记号已错乱或有不清晰者，则应按原样重新标记，以便安装时对号入位，避免发生错乱。(2)分类存放零件对拆卸下来零件的存放应遵循如下原则：同一总成或同一部件的零件应尽量放在一起，根据零件的大小与精密度分别存放；不应互换的零件要分组存放；怕脏、怕碰的精密零、部件应单独拆卸与存放；怕油的橡胶件不应与带油的零件一起存放；易丢失的零件，如垫圈、螺母要用铁丝串在一起或放在专门的容器里；各种螺栓和螺柱应装上螺母存放；如钢铁件、铝质件、橡胶件和皮质件等零件，应按材质的不同，分别存放于不同的容器中。(3)保护拆卸零件的加工表面在拆卸过程中，一定不要损伤拆卸下来的零件的加工表面，否则将给修复工作带来麻烦，并会因此而引起漏气、漏油、漏水等故障，也会导致机械设备的技术性能降低。二、普通螺纹连接的特殊拆除 因为飞机部件、机械连接件、结构连接件要经过一定的维修周期才进行拆卸检查或维修，有些连接件已经产生锈蚀或变形；另外，在维修工作中，也可能因为拆卸操作不当，造成部分螺纹连接件比较难以正常拆卸下来。但飞机构件必须进行维护或维修，这是就需要采取一些特殊方法将紧固件拆除下来。一般采用的方法有以下几种：1压板拆卸法 4 对于一个平面内有成组的螺钉、或者螺栓，拆卸时要采用对称的方法拆卸。当有个别螺钉拆卸困难时，可以借用附近已经拆掉螺钉的螺纹孔，采用压板拆卸法进行拆卸操作。下面是一款压板拆卸的工具，图 1-1。用固定器 1，通过螺母 5 将一个螺杆安装到一个已经拆掉螺钉的螺纹孔内，螺杆的螺纹需与螺纹孔匹配；将螺刀头通过接筒 4 装到压板架上的滑块上；滑块的另一端装有连动的接筒；使用时，将螺刀头调整到要拆卸的螺钉位置，并使螺刀头与螺钉头对正；压下压板柄 3 后，螺刀头已经垂直、平稳地压在螺钉上，将卡拉 2装如滑块上面的套筒里，就可以按照拆卸方向将螺钉拆卸出来。1-固定器；2-卡拉；3-压板柄；4-接筒；5-螺母 图 1-1 一款压板拆卸的工具 下图 1-2是一款简易的压板拆卸工具 图 1-2 一款简易的压板拆卸工具 另外还有一种两侧都固定的压板拆卸工具，其拆卸原理差不多一样，在此就不多做介绍了 2 冲击拆卸法：对于螺纹连接件如螺钉、螺栓、螺母等，由于生锈用正常的方法很不容易拆卸，这时可采冲击振动方法进行拆卸。可采用手动工具和铆枪冲击振动两种方法。1）手动工具冲击振动：手动冲击振动法是借助专用的冲击螺刀组件，按螺栓、螺钉的头型，选取相应的螺刀头，装在冲击螺刀的刀柄上成为一个组合螺刀。当用榔头敲击这种组合螺刀的尾部时，螺刀头部可以向顺时针（或者逆时针）方向做小范围旋转。在使用冲击螺刀组件拆除紧固件的过程中，当发现螺刀头已经转动就说明欲拆卸的螺纹已经发生了松动，这时要停止使用冲击螺刀，改用正常的拆卸工具拆卸。如果正常的拆卸工具依然不能拆除，可以再次使用冲击螺刀组件直至螺纹松动。冲击螺刀组件只能在拆卸初期作为松动螺纹的工具使 5 用，不能把它用作一般拆卸工具而连续使用。冲击螺刀组件图片如下图 1-3。图 1-3 冲击螺刀组件 2）铆枪冲击法：铆枪冲击法是借助铆枪和拆卸冲击头组合使用，从而使螺纹松动而便于拆卸的一种方法。和手动冲击法一样，要按螺栓、螺钉的头型选择响应的冲击头，并且要将铆枪的铆克用相应的连接头更换掉。操作中要注意铆枪的冲击功率，不要使用太大的冲击力，以免损伤构件。应该先用较小的冲击力试拆，当发现冲击头转动，或者螺纹有松动时，应该停止冲击，用普通扳手或螺刀进行拆卸。铆枪冲击法应用的组件如下图 1-4。图 1-4 铆枪冲击法应用组件 注意：在飞机上，某些区域是禁止采用铆枪冲击法拆卸螺钉、螺栓的，列举如下：结构强度小，构件薄弱区域；复合材料、灯罩区域；发动机内侧，燃油系统以及高温区；油箱口盖外部有明显渗油区，油箱内部区域；驾驶舱、驾驶操纵仪表板区域；客、货舱壁板区域；电子舱内区域。3 大力钳拆卸法：当螺栓或者螺钉的头部形状如六方头、一字槽、十字槽以及其他形状，在拆卸过程中已经拧滑或者破坏掉了，但其部分螺杆仍然漏在构件外面（大于 8mm以上），已经无法用套筒或者扳手继续拆卸，可以采用大力钳法拆卸。在拆卸前可以使用松动剂（允许的情况下）浸润，并借助冲击法使螺纹产生松动。方法是：用大力钳或者鹰嘴钳的钳口夹紧螺杆，用钳柄作为力臂，按螺纹旋出的方向将螺栓或者螺钉拆除。大力钳图形如下图 1-5，鹰嘴钳的图形见下图 1-6。钳口与螺杆的夹持见图 1-7。6 图1-5 大力钳 图1-6 鹰嘴钳 图1-7 钳口与螺杆的夹持 在处理这类问题时，在条件允许的情况下，也可以采用下列其他方法：1）锉方榫拧出法；2）锯槽后用螺刀拧出（适用于小直径螺杆）；3）点焊拧出法（条件允许时，一般不采用）。参考操作示意如下1-8。锉方榫拧出 点焊拧出 图 1-8 其他方法 4钻孔反攻丝法 当螺杆断裂在螺纹孔以内时，可以在螺杆上钻孔，采用反攻丝法或者打入多角淬火钢杆的方法将螺杆取出。反攻丝法是在螺钉中心钻孔，攻反向螺纹，拧入反向螺钉旋出，如图 1-9所示；打入多角淬火钢杆的方法是在钻好的孔内打入多棱体的淬火钢杆，使孔变形，用扳手并借助棱体和摩擦力提供扭矩，将螺杆取出。图 1-10所示。7 图 1-9 反攻丝法 图 1-10 打入多角淬火钢杆 下面图 1-11是一些反攻拆卸法中用到的钻头。图 1-11 反攻拆卸法中用到的钻头 二、双头螺拄的拆装方法 1.双螺母并紧一起的拆卸和装配双头螺栓的方法 如图 1-10（a）所示。当要拆卸双头螺栓时，上扳手将上螺母拧紧在下螺母上，下扳手用力将螺母反时针方向转动(对于右旋螺纹)，螺栓就会拧出。如果双头螺栓为反丝(左旋)的话，上扳手拧紧螺母，下扳手用力将螺母顺时针方向拧出螺栓；当要把双头螺栓装配到构件上时，下扳手压紧下螺母，上扳手顺时针方向用力旋转上螺母，就可将双头螺栓拧紧在阀体上。对于反旋螺纹，下扳手压紧下螺母，上扳手逆时针方向旋转上螺母，就可拧紧双头螺栓。2.特制的螺帽拧紧双头螺栓的方法 如图 1-10（b）。用一个特制的螺帽，将一只螺钉与螺柱一起拧紧,此时螺钉、螺栓、螺母就形成了一体，特制螺母可以起到螺栓头的作用，螺帽内螺纹与双头螺栓同一规格。使用时，用扳手或者套筒拧转螺帽，就可以拧转双头螺栓。8 （a）双螺母拆、装法 （b）特制螺母进行装配 图 1-10 双头螺柱的拆装方法 3.应用柱头螺纹拾取器拆卸柱头螺杆 参考下图 1-11，用柱头螺纹拾取器加持紧柱头螺栓后，用扳手或套筒将柱头螺栓拆下。图 1-11 柱头螺纹拾取器的工作示意图 使用说明：1.选择与要拆卸的柱头螺栓匹配的螺纹螺纹夹头，将其安装到要拆卸的柱头螺栓上，螺纹对正位置；2.将夹套安装到螺纹夹头上，旋转驱动螺栓的六方头直到其螺纹顺畅地旋进螺纹夹头里，使螺纹夹头与夹套留有间隙，并且柱头螺栓的螺纹能够顺畅的在夹头内转动；9 3继续操作，旋转螺纹夹头使夹头螺纹最大可能地吻合并夹紧柱头螺栓的旋线，当螺纹旋线没有完全吻合时，不要使夹头进入柱头螺栓的尾部不完全的螺纹结构，保证所有螺纹旋线表面完全吻合；4在螺纹夹头与驱动螺栓间滴几滴润滑油，以保护工具可靠、安全。使用扳手旋转上方的驱动螺栓，确保最大的箝拉力。5/8”以下的驱动螺栓的最大拧紧力约是 200foot-pounds;5/8”以上的驱动螺栓的最大拧紧力可达 135200foot-pounds;5.通过旋转驱动螺栓,使夹套驱动螺纹夹头,螺纹夹头直径缩小而抓紧柱头螺栓,从而带动柱头螺栓从构件中卸出。下面图 1-12是常用的一种柱头螺纹拾取器及其附件：图 1-12 柱头螺纹拾取器及其附件 三、盲铆钉（单面铆接铆钉）的拆除 常见的盲铆钉如下图 1-13所示：10 Cherry-lock cherry-max 图 1-13 常见单面铆接用盲铆钉 盲铆钉一般用于受振动、疲劳载荷等重要结构的单面铆接。它被广泛用于现代飞机的制造和修理中。盲铆钉的铆接过程，如图 1-14 所示。(a)(b)(c)(d)（a）放入盲铆钉；(b)拉铆工具启动；(c)铆接过程；(d)尾杆断开，铆接完成 图 1-14 盲铆钉的铆接过程 单面铆接盲铆钉的拆除步骤如下：1 用小的中心冲在内部芯杆上打上冲点，用小钻头将芯杆突出构件部分钻掉；注意：在较薄构件上拆卸时，不要使用冲子冲击，应该先用小钻头钻出导引孔再用与芯杆直径一致的钻头将芯杆为段断面处钻掉；见下图 1-15（A）；2 将芯杆断面处橇掉，其余钉杆用冲子冲出；见图 1-15（B）；注意不要用钻头将钉套钻透，否则不利于下一步操作，或者损伤构件；3 用比钉套直径略小的钻头将钉套头部钻到可以撬离的程度，见图 1-15（C）；4 用尖冲将钉套头部撬掉，见图 1-15（D）；5 用与钉套直径一致的铆钉冲将钉套冲出，见 1-15（E）。11 （A）图 1-15 单面铆接盲铆钉的拆除 四、高抗剪铆钉的拆除方法 高抗剪铆钉的铆接过程如图 1-16 所示，铆接完成后，镦成形的铆钉头应呈锥台形。(a)(b)(c)(d)(a)装入铆钉和钉套；(b)，（c）铆接过程；(d)铆接完成后的形状 图 1-16 高抗剪铆讨铆接工艺过程 高抗剪铆钉的拆除方法：1.冲击法 12 在铆钉头那面用空心顶把顶住，将专用导套放在圆环上面，再把装在铆枪上的冲头放入导套孔内，轻叩铆枪，将钉杆冲出，如图 1-17所示。2.钻击法 将钻套放在圆环上，再用与铆钉直径相同的钻头钻铆钉尾端，钻至铆钉凹槽细颈处，然后用销冲将铆钉冲出，如图 1-18所示。3.圆环拆除法 (1)用空心铣刀铣切圆环，在铣去足够量的圆环材料后，用销冲将铆钉冲出。(2)用錾子沿纵向将圆环錾开，再用销冲将铆钉冲出。图 1-17 冲击法分解拆除高抗剪铆钉 图 1-18 钻击法分解拆除高抗剪铆钉 五、高锁螺栓的安装与拆除 高锁螺栓有很多种类，在民航常见的有 HI-LOKS，HI-LITES，CHERRYBUCKS等。高锁螺栓的典型安装如下所示。图 1-19 高锁螺栓的典型安装 施工过程应用到的工具有：套筒扳手和内六角扳手（艾伦扳手），或者专用工具。施工工具和操作如下图 1-20所示：13 图 1-20 施工工具和操作 高锁螺栓的拆除，用錾子或者螺母破切器将锁套辟开，再用平冲将钉杆冲出。或者借助专用的高锁螺栓拆卸工具拆除。螺母破切器如下图 1-21所示。图 1-21 螺母破切器 六、环槽铆钉的安装 环槽铆钉是一种不可拆卸的连接。由钉杆和钉套组成。按铆接方法分为拉铆型（A 型）和镦铆型（B 型）两类；见下面图 1-22示意。拉铆型也叫做拉固式（PULL TYPE）；镦铆型也叫做短桩式（STUMP TYPE）。拉铆型需用虎克拉铆枪或者专用风扳机，选用专用模腔挤压成型，属于单面铆接；镦铆型是用压铆机或铆枪，选用专用模腔挤压成型，属于双面铆接。图 1-22 环槽铆钉示意 拉铆型和镦铆型施工完成后的示意图见下图 1-23所示。14 图 1-23 拉铆型和镦铆型施工完成后 安装步骤：1钻孔，铰孔，放入钉杆；2从钉杆尾部放入钉套；3对于拉铆型，用虎克枪将钉套挤压在钉杆的沟槽，形成敦头，并将尾杆拉断；对于镦铆型，用压铆机或铆枪将钉套镦压在钉杆的沟槽，并形成敦头。拆卸：环槽铆钉一般情况下不允许拆卸，但在施工过程中造成的不合格品，一定要进行更换。其拆除方法如下：1使用錾子将钉套切开，冲出铆钉，见下图 1-24 （a）、（b）用錾子和顶铁配合将钉套劈开；（c）用冲子将钉杆冲出 图 1-24 使用錾子拆除钉套 2用手动拆套钳将钉套剪开。手动拆套钳的结构形式如图 1-25 所示。图 1-25 手动拆套钳 3用空心铣刀将钉套铣掉。带套空心铣刀的结构形式如图1-26所示。4 对应力敏感材料的铆接件，应使用手动拆套钳或带套空心铣刀分解钉套。15 图 1-26 空心铣刀 七、螺纹空心铆钉的安装与拆除 螺纹空心铆钉的铆接工具：手动如下图 1-27所示，或者用专用气动拉铆枪。手动工具主要由外管、顶座、传动轴和压杆组成。图 1-27 螺纹空心铆钉的手动铆接工具 螺纹空心铆钉的连接简图、施工见下图 1-28 图 1-28 螺纹空心铆钉的施工 配套的螺栓的安装方式分为 A、B、C 三种型式，见图 1-29，螺栓长度的计算按表 1-2；平锥头螺纹空心铆钉配套螺栓的安装方式有 A 型、B 型两种方式，见图 1-30，螺栓长度的计算按表 1-3，图 1-29 一般螺纹空心铆钉配套的螺栓的安装方式 16 表 1-2 螺纹空心铆钉及配套螺栓的长度 夹层厚度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 铆钉长度 L 0.5 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 螺栓 长度 L1 A 型 由设计者给出 B 型 10 12 14 16 18 C 型 10 12 14 16 18 图 1-30 一平锥头盲孔螺纹空心铆钉配套配套的螺栓的安装方式 表 1-3 螺纹空心铆钉及配套螺栓的长度 夹层厚度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 铆钉长度 L 0.5 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 螺栓 长度 L1 A 型 由设计者给出 B 型 10 12 14 16 18 螺纹空心铆钉的拆除 1）用与螺纹空心铆钉直径相同的钻头扩铆钉头上的孔，扩孔深度为铆钉头的高度，如图1-31所示。图 1-31 扩铆钉头上的孔 2）除掉铆钉头，如图 1-32所示。3）用螺纹空心铆钉直径相同的铆钉冲冲出铆钉，如图 1-32所示。图 1-32 除掉铆钉头 图 1-32 冲出铆钉 +0.5-0.4 +0.5-0.4