Содержание
Неприятным моментом в процессе сборки узлов и агрегатов машин являются случаи слома монтажных шпилек или болтов. Оставшееся отломанная резьбовая часть крепёжной детали в теле корпуса узла является проблемой с точки зрения её удаления для установки новой монтажной шпильки и дальнейшей сборки узлов.
Причины слома шпильки
Перед монтажом деталей важно оценить визуально состояние крепёжных шпилек. При выявлении явных дефектов заменить элементы крепежа на новые. Шпильки с нарушенной резьбой восстановить с помощью нарезных плашек (лерок) соответствующего диаметра, шага и направления резьбы. Такой подход обеспечит качественную сборку и освободит от дополнительных трудозатрат.
Основными причинами данной ситуации в ремонте являются следующие факторы:
- Усталость метала крепёжной детали под действием постоянного напряжения
- Повреждение поперечного сечения тела крепёжной детали в результате коррозии и перепадов температуры
- Превышение усилия затяжки в соединениях узлов с нарушением технологии сборки
Способы удаления шпильки с выступающей резьбой
Если у сломанной шпильки осталась резьбовая часть это значительно упрощает процесс выкручивания детали. Несколько практических вариантов:
- В случаях, когда длина резьбовой части позволяет накрутить две гайки, выкручивание осуществляют, вращением нижней накрученной гайки, заклиненной в упоре верхней гайки.
- Если длина резьбы позволяет накрутить одну гайку для выкручивания её нужно зафиксировать на резьбе. Фиксацию можно осуществить с помощью сварки. Насаженную гайку на выступающий конец обломка прихватывают, образовывая классическую головку болта, и выкручивают с помощью соответствующего гаечного ключа.
- Без применения сварки гайку можно зафиксировать на шпильке зажатием с помощью трубного ключа, предварительно пропилив ножовкой гайку вдоль оси накручивания. Ширина зазора пропила при обжатии обеспечит натяг в соединении резьб гайки и шпильки. Вращение в сторону выворачивания осуществляют с одновременным зажатием гайки трубным ключом.
Способы удаления шпильки с выступающей частью без резьбы
В случаях возможности захвата только за гладкую цилиндрическую часть обломка, то есть когда вся резьбовая часть обломлена, но есть возможность захвата за шпильку, используют следующие практические приёмы:
- Для выкручивания используют любой, имеющийся в арсенале, слесарный инструмент удобный для надёжного зажатия шпильки и последующего вращения. Можно использовать трубный ключ, плоскогубцы, тески или струбцину.
- При возможности доступа можно выпилить в торце обломанной детали паз, выкручивание можно произвести мощной отвёрткой. Данный способ можно применить при удалении детали малого сечения при малой вероятности прикипенния шпильки к телу основной детали.
- С помощью сварки можно наварить гайку в качестве головки болта для вращения ключом, или пруток, образующий Т-образную рукоятку для вращения трубчатым рычагом.
- Для выворачивания шпилек при наличии любой выступающей части (с резьбовой частью либо без резьбы) из детали существует специальный профессиональный инструмент-шпильковёрт с эксцентриковым принципом зажатия отворачиваемой крепёжной детали.
Способы удаления сломанных шпилек в теле детали
Данный случай является самым сложным для удаления сломанной части, так как возможности захвата нет, а обломанный край в лучшем случае может быть на уровне плоскости соединения основной детали или в худшем варианте – шпилька сломается внутри тела детали.
Если шпилька обломана заподлицо с плоскостью соединения можно попытаться провернуть шпильку лёгкими ударами бородка в торец слома под углом по окружности в сторону выворачивания. Если обломок не прикипел в теле детали есть шанс вывернуть часть резьбы наружу для последующего захвата и полного удаления.
В случаях, когда шпилька плотно сидит в теле можно применить сварку. Для этого подбирают шайбу с внутренним отверстием не больше диаметра торца шпильки. Подкладывают шайбу под гайку для исключения сваривания тела основной детали с гайкой и приваривают через внутренние отверстия гайку с торцом обломыша. После сваривания дают остыть деталям. Перед попыткой вращения можно обстучать сваренную часть в торец гайки для ослабления шпильки в теле детали. После осторожными качающими движениями гаечного ключа выворачивают обломок. Успех данного способа зависит от удачного сваривания гайки со шпилькой, что часто очень сложно выполнить с первого раза в условиях малоразмерности свариваемых деталей и возможных неудобных расположениях реставрируемых узлов.
При обломе шпильки в теле алюминиевой детали способ с привариванием гайки можно применить без шайбы. Даже, если облом пришёлся несколько ниже плоскости соединения в алюминиевой детали, гайку с торцом шпильки можно сварить постепенной наплавкой метала, так как чёрный метал с алюминием не варится.
Высверливание сломанных болтов и шпилек
Самым действенным способом удаления обломанных шпилек, но не менее трудоёмким является высверливание. Нужно отметить, что само сверление шпильки обеспечивает ослабление контакта резьбовых поверхностей отверстия основной детали и наружной части шпильки. Поэтому в результате сверления податливость сломанной детали к откручиванию возрастает, а возможность удаления может появится на любом этапе сверления.
Основным правилом операции является сверловка шпильки в её торец без нарушения посадочной резьбы в детали. Для этого нужно чётко обозначить керном точку для центровки рабочего хода сверла по центру торца слома. Если керненние невозможно ввиду неровного излома для выравнивания торца шпильки внутри резьбового отверстия используют торцевую борфрезу. При этом размер диаметра рабочей части фрезы должен обеспечивать целостность резьбы отверстия при её работе. Для надёжной центровки рабочего хода торцевой фрезы лучше использовать сверлильный станок. В случаях выполнения операции дрелью ровный ход можно обеспечить центровочной втулкой.
Частичное высверливание
После того как удалось произвести сверление шпильки для выкручивания можно использовать метчик подходящего диаметра с левой резьбой или специальный инструмент – экстрактор. Инструмент представляет собой подобие конусного метчика с винтовыми зазубринами, расположенными по резьбе обратной закручиванию шпильки. Обычно экстракторы продаются наборами под разный диаметр отверстий.
Просверленное отверстие для посадки экстрактора должно быть не менее 2/3 рабочей части инструмента. При закручивании в полость отверстия рабочая часть инструмента будет углубляться, одновременно создавая усилие в сторону выкручивания обломка.
Также можно использовать насадку (биту) торкс (называемую в народе насадка- звёздочка), которую забивают в подготовленное отверстие и проворачивают шпильку за счёт заклинивания рёбер звёздочки в теле детали.
В некоторых случаях торкс (бита) не применим, так как своим расклинивающим действием может спровоцировать заклинивание внешней резьбовой части шпильки в посадочном отверстии и усложнить удаление.
С помощью сверла малого диаметра можно просверлить два параллельных канала в торце и соединить их рассверливанием в один канал, который позволит использовать для проворачивания плоскую отвёртку. В данном случае применяйте мощный инструмент с широким плоским концом и массивной рукояткой, позволяющий создать достаточное усилие для выкручивания.
Полное высверливание
Если предыдущие метды не дают результата — производят полное высверливание остатков шпильки. В данном случае лучше использовать сверлильный станок, так как этим обеспечится более точное сверление без повреждения резьбы в детали. Подбор диаметра сверла производят исходя из возможности точного сверления, если при выборке тела обломыша из резьбового отверстия будет использоваться сверлильный станок и сверление будет точным можно сразу использовать сверло размером 2/3 Ø диаметра отверстия.
В случае ручного сверления дрелью рекомендуется произвести сверление в два этапа: первый сверлом ½ диаметра отверстия, второй размером в 2/3. В заключении для удаления остатков метала и ревизии резьбы производят прогон отверстия метчиком соответствующего размера и шага.
Ослабление прикипевших шпилек
Причинами большого сопротивления откручивания шпилек является прикипание и закоксованность контактируемых резьб деталей, в результате действия естественной и химической коррозии метала, а также возможного использования в технологии сборки фиксирующих составов. Продукты коррозии образуют монолитные образования в местах контакта деталей и создают дополнительное абразивное сопротивление при откручивании. Особенно данный эффект проявляется у деталей подверженных постоянному нагреванию, где циклические процессы окисления ускоряют коррозию, таких как: болты и шпильки на впускных, выпускных коллекторах двигателя, крепления фланцев турбин и выхлопных труб, шпильки крепления и затяжки ГБЦ.
Для более лёгкого удаления прикипевших резьбовых деталей перед демонтажом рекомендуется произвести нагревание детали, в которую вкручен крепёжный элемент. При расширении нагретой части в местах сопряжения монолитная накипь и коррозийные отложения будут разрушатся. Дополнительные постукивания в торец шпильки и с боков послужат ускорением разрушения. В некоторых случаях для получения эффекта ослабления производят нагревание несколько раз. Также для облегчения работы резьб не забывайте пользоваться проникающими в сопряжения смазывающими средствами типа WD-40.
Особенности удаления шпилек из алюминиевых, чугунных и стальных деталей
Нагревание деталей из стали и чугуна можно осуществлять газовой горелкой, пояльной лампой в плоть до покраснения. При этом чугунную деталь нельзя резко принудительно охлаждать так как резкий перепад температуры может привести к образованию трещин. Выкручивание можно осуществлять как нагарячую так и после остывания.
Детали из алюминия, ввиду более низкой температуры плавления материала, разогревают термофеном или щадящем факелом пояльной лампы без покраснения максимум не выше 200°С, либо греют только стальную шпильку с последующей попыткой выкручивания после остывания.
Для справки! — температура плавления алюминия 660°С, чугуна и стали 1300°С, а коэффициент линейного расширение алюминия при нагревании в два раза выше чем у стали или чугуна.
Рекомендации по применению инструментов
При выворачивании с захватом за наваренную гайку в место рожковых гаечных ключей используйте накидные ключи или торцевые головки с захватом типа Super Lock, которые обеспечивают надёжное соединение с гайкой и равномерное распределение приложенного усилия на грани гайки при откручивании. Для выкручивания используйте воротки вместо трещётки.
Используя инструменты с хрупкими калёнными рабочими наконечниками (отвёртки, бородки, клинья-торкс, сверла) избегайте возможного слома рабочей части инструмента в высверленных отверстиях сломанной детали, так как застрявший твёрдосплавный обломок достаточно сложно будет удалить высверливанием.
Используя ручное сверление электродрелью, старайтесь работать на щадящих оборотах в несколько этапов для обеспечения охлаждения сверла и эффективности выборки метала. Кроме этого небольшие обороты позволят выполнить более точное сверление.
При наличии в дрели режима левого вращения используйте сверло с левым сверлением. Данный режим может позволит ослабить сопряжённые резьбы в процессе сверления и в некоторых случаях выкрутить обломок без использования дополнительных инструментов.
Загрузка...
