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鋼絲螺套在盾構掘進機刮刀座及刮板座上的應用

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在盾構施工中,刮刀、刮板类刮削刀具基本上是通过螺栓连接的方法固定到刀盘上面的,从刀盘的制造性、可维修性方面考虑,带内螺纹的座体均采用低碳合金钢的材质制作,然后通过焊接的方法与刀盘底板连接到一起,这样的结构方便在座体损坏后更换。从材料成本和施工工艺来综合考虑,目前刀盘上座体的制造仍是采用低碳合金钢的材料制作。具体的材质例如16Mn,它的優點有:

①機械加工性能良好,容易制作成各種形狀,成本較低。

由于本體含碳量低,矽含量也少,所以通常情況下不會因焊接而産生嚴重的硬化組織或淬火組織,另外錳元素含量較高,不易産生熱裂紋,焊接時,一般不需采取特殊的工藝措施,焊接性優良。

③原材料易采購,成本造價低。

另外一個方面低碳合金鋼它的缺點就是強度和硬度較低。爲了解決此問題,已經有單位通過裝配中碳合金鋼的螺紋襯套的方法,螺紋襯套的硬度可以達到≥HRC35,相比之下機械性能有很大的提高,如圖示:

這種辦法很好的解決了座體本體機械性能低的缺點,美中不足的就是所占的體積較大,加工工藝較麻煩;同時個別座體因爲空間狹小的原因無法采用此種結構,在使用範圍上要受到一些限制。

結合實際的案例,我們通過研究和實驗找到了一種解決方法,這種方法即能夠滿足座體與刀盤焊接性能的要求,同時又能夠滿足螺紋連接部位的機械性能要求,那就是通過采用在座體的螺紋連接部位鑲嵌鋼絲螺套的工藝方法來解決上述沖突。 

             

                           鑲嵌鋼絲螺套的零件

這種結構的優點有以下6點:

1、鋼絲螺套是高精度的內、外螺紋同心體,其自由狀態下外徑比安裝螺孔直徑稍大,從而使絲套裝好後,可以牢固地固定在螺紋孔中,形成符合國際的高精度內螺紋,其各項性能均優于攻絲形成的螺紋。                                           

              

2鋼絲螺套使螺釘與安裝螺孔之間形成彈性聯接,從而消除了內、外螺紋之間的螺距和牙型誤差,使每圈螺紋上的負荷均勻分布,並能減振,從而加強了內螺紋,增強了螺紋聯接的承載能力和抗疲勞強度。

        

3、由于鋼絲螺套是由高強度及高表面質量的鋼絲制成,從而減少了螺釘與其的磨擦及磨損,可使螺釘上由于磨擦而産生的扭力減少90%,所以用最小的旋緊力矩即可得到最大的予緊力矩和螺釘拉力,防止螺釘松脫,同時,在與普通內螺紋同樣的強度條件下,使用絲套使螺孔的強度大大提高,這樣就可以節約材料,減少重量及體積。

         

4、由于鋼絲螺套的材料爲耐熱、耐腐蝕的優質鋼,從而可以防止螺紋聯接的鏽死、卡死、擦傷等不良現象的發生,適應在潮濕、腐蝕等惡劣環境中使用,方便拆卸安裝修

5、對于震動較大的設備,采用鎖緊型鋼絲螺套(注:鎖緊型鋼絲螺套與普通型鋼絲螺套比較,其中部具有一圈或多圈多邊形的鎖緊圈),它能夠在螺釘被擰入時,在螺紋的旋合面上産生強大的彈力,從而保證可靠的鎖緊,有效地避免了緊固件因振動而産生的松動現象。比其它一些常用的鎖緊裝置(如鎖緊墊圈、彈簧墊圈等)的工藝性能好。

         

6、结构便于维修 在出现螺纹加工错误或对已损坏的内螺纹修复时,使用钢丝螺套可使基体起死回生,并可以使用原来的螺钉,既快速又经济。

     因爲鋼絲螺套在高壓開關設備、液力機械、焊接設備、煙草機械、微波通訊、汽車零部件、空分設備、煤機、動力機械、紡織化纖機械等領域已具有典型成功應用案例,可以說它的技術條件是成熟的,因此它在盾構掘進設備上的應用也是能滿足使用條件的,我公司通過此種新工藝加工的刮刀座、刮板座,已成功應用于新疆吐庫線中天山隧道TB880E掘進機的刮板座、深圳地鐵三號線、廣深港獅子洋隧道工程的刮刀座等,得到了施工單位的認可和好評。

使用鋼絲螺套注意事項:

①鋼絲螺套安裝時,切勿施加徑向力,以免亂扣。

②鋼絲螺套旋入螺孔後應沿螺孔牙槽緊密的貼合在螺孔壁上不得有跳牙或與孔壁脫離。旋轉時,切勿加徑向力,以免亂扣。

③鋼絲螺套旋入螺孔後可用相應精度的螺紋塞規檢查其精度是否符合規定或用螺釘試裝,不得用絲錐校整。

③已裝有鋼絲螺套的螺孔如果鋼絲螺套旋入不當,可使用退出工具將其退出,更換一新的鋼絲螺套重新旋入,退出的鋼絲螺套一般不允許使用。

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