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关于钢丝螺套在转向架上应用的技术分析

发表时间：2021/4/14 来源：《中国科技信息》2021年4月作者：石金柱

[导读] 对钢丝螺套的特性分析，对螺纹扣损坏的螺纹孔使用钢丝螺套予以修复

长春中车轨道车辆有限公司石金柱

摘要：对钢丝螺套的特性分析，对螺纹扣损坏的螺纹孔使用钢丝螺套予以修复
关键词：转向架螺纹孔钢丝螺套紧固性
        1.介绍
        车辆转向架作为车辆走行部位，直接影响到车辆运行安全。转向架上的紧固件作为将各零部件连接起来的依靠，更是重中之重。车辆在运行的过程中由于环境造成的腐蚀及振动的影响，会导致螺纹孔的螺纹扣损坏或螺纹孔变形的情况产生。螺纹孔的不良情况大大降低了车辆的运行安全，所以螺纹孔的修复目前只能采取过丝及通止规检测，但车辆的长时间运行导致螺纹孔虽然可以满足要求，但也仅是满足上限标准无法达到最优状态。而碰到无法修复的螺纹孔时只能采取扩孔处理，但扩孔为极个别情况从而导致相同部位的螺纹孔使用不同的螺栓等级，对后续的检修及组装造成不同标准增加工作量。而钢丝螺套的独特性质作为代替螺纹孔螺纹扣满足紧固性能。
        2.钢丝螺套的基本作用原理
        钢丝螺套（简称丝套）是为保护有色金属螺纹孔而发展的嵌入物，适用于螺纹连接。旋入并紧固在被连接件之一的螺纹孔中，形成标准内螺纹，螺栓（或螺钉）再拧入其中。以冷轧不锈钢线制造成螺旋状内外同心体螺纹线圈，横切面呈菱形，形状类似于螺旋弹簧，具有较高的硬度及较好的表面粗糙度。安装钢丝螺套使用专用的丝锥及安装工具攻丝和安装，螺套装于螺孔或螺母中，有减轻螺纹牙受力不均和抗冲击振动的作用，可以提高螺纹的疲劳强度，减少螺纹的磨损和抗腐蚀性能。延长螺孔寿命。钢丝螺套的使用图示如图1所示。

        3.钢丝螺套的优点
        丝套是高精度的内、外螺纹的同心体，其自由状态下外径比安装螺孔直径稍大，从而使丝套装好后，可以牢固地固定在螺纹孔内，不需采取其他固定措施，其各项性能均优于攻丝形成的螺纹。由于丝套是有高强度及高表面质量的不锈钢丝制成，表面粗糙度0.4，从而减少了螺钉与其的摩擦及磨损，可使螺钉上由于摩擦而产生的扭力减少90％，所以用最小的锁紧力矩即可得到最大的预紧力矩和螺钉拉力防止螺钉松动。
        丝套使螺钉与安装螺孔之间形成弹性联接，从而消除了内、外螺纹之间的螺距和牙型误差，使每圈螺纹上的符合均匀分布，并能减振，从而加强了内螺纹，增强了螺纹连接的承载能力和抗疲劳强度。光弹试验表明，不用丝套时，大部分应力集中在上面少数几扣螺纹上，大约只有三分之一的丝扣承担了大部分载荷。采用了丝套后，由于丝套有一定的柔性，在加载过程中能补偿螺栓导程和角度误差，大大减少靠近断面处螺纹第1-2扣应力，避免螺钉在此断裂及螺孔螺牙剪切磨损掉，从而使载荷向下延伸，均匀地分布到螺纹全长，提高了螺纹强度。
        在与普通内螺纹同样的强度条件下，使用丝套后，可选用尺寸较小，强度较高的螺钉和基体材料，因为丝套使螺孔的强度大大提高，这样就可以节约此案聊，减少重量及体积。
        丝套能提高接合面的密封性。木制品、塑料制品都可以装入丝套，解决这些材料强度不足的弱点，从而节约大量的金属材料。
        在出现螺纹加工错误或损坏的内落空时，一般的做法是加大螺孔及螺钉，而使用丝套作为修复手段，不但能快速经济地修复到原始状态，且不增加重量和体积，从而可拯救设备中的主要部件，另外，一些设备上英制的螺孔有时因英制螺钉的短缺而不便维修，这时利用钢丝螺套进行公英制转换，非常方便、快速。
        高温部位使用丝套还可以减小零件热应力，防止螺纹连接卡死或擦伤。锁紧型丝套能把螺钉（螺栓）锁紧在螺纹孔中，在受到振动和冲击时，可使螺钉不致松脱，比其他一些常用的锁紧装置（如锁紧垫圈、弹簧垫圈等）的锁紧性能优越，还可反复拆卸使用。与衬套相比，使用丝套后，简化了工艺，解决了衬套精密螺纹加工和装配的难题，结构更加轻巧，而且内外螺纹之间无位移度、垂直度等位置偏差，提高螺孔位置精度。
        在原有设计的规格上，使用丝套后，粗细牙可转换。例如：原粗牙M10×1.5可以改为细牙M10×1.25或M10×1，不需改变其他任何结构，看不出修理痕迹。
        螺距为1.5 mm细牙规格是，直接装入丝套可缩小规格。例如：M14×1.5可变为M12×1.5，再装丝套可变为M10。由于丝套的材料为耐热、耐腐蚀的优质不锈钢，从而可以防止螺纹连接的绣死、卡死、擦伤等不良现象的发生。
        4.结束语
        转向架作为车辆的走行部件，制造及检修质量重中之重。螺纹孔的检修后的质量是避免零部件防脱最重要工序，而钢丝螺套改善螺丝孔的强度上面表现的极为的突出，同时加强对螺丝孔里面的螺钉锁紧防松脱的功能。在不更换零部件的前提下对于被损坏的螺丝孔的修复使用安装钢丝螺套，组装新的钢丝螺套恢复螺纹孔的机械性能达到质量要求。
参考文献
1.傅茂海.车辆工程.北京：中国铁道出版社，2008