大直径螺纹的卸扣技术.pdf

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1、应用与试验·机械研究与应用·大直径螺纹的卸扣技术张明松，刘文俊，何孔德，周成俊(三峡大学机械与材料学院，湖北宜昌443oo2)摘要：从大直径螺纹的结构参数、加工精度和使用工况等方面分析了大直径螺纹难以卸扣的机理，对各种卸扣技术进行了详细分类，并指出了适用条件。在此基础上对几种主流的卸扣夹持结构进行剖析，并给出了解决方法。关键词：大直径螺纹；卸扣技术；螺纹副中图分类号：TIM03文献标识码：A文章编号：1006—4414(2010)06—0048—03Theremovetechnologyoflarge—·diameterthreadZhangMing—song，LiuWen—jLIB，HeKo

2、ng—de，ZhouCheng—jUn(Collegeofmechanicalandmaterials，Chinathreegorgesuniversity，YichangHubei443002，China)Abstract：Themechanismoflarge—diameterthreadwhichdimculttodisassembleisanalyzedonstructuralparameter、machi．ningprecisionandUSecase，anykindoftechniqueofdisassembleissorteddetailedandpointouttheappli

3、cationcondition．ThemachinerystructureofprimaryclampfordisassembleisanalyzedbasedontS．Keywords：large—diameterthread；techniqueofdisassemble；screwthread1前言压，在螺纹副局部造成较大的集中载荷和卸扣阻力，大直径的油气管道、钻杆常用到螺纹联接结构，严重时还会产生冷胶合，冷胶合也称为螺纹的粘扣现用以实现联接或联接兼密封的功能。这类结构区别象2J。卸扣时，卸扣扭矩需承担螺纹副正常的摩擦于法兰盘结构，不便于设置用于装拆的扳手位结构，卸扣阻力、局部变形带来的阻

4、力和剪切冷胶合区域带因此螺纹副的旋人和卸扣非常困难。直径较小时，可来的剪切阻力，使得卸扣转矩大大增加。内外螺纹的采用普通管钳作业；但当直径超过80ram则很难用普选材也是影响卸扣的原因之一，螺纹副材料成分越接通管钳进行卸扣。在没有专用工具的情况下，受载工近，相容性越强，在螺纹副局部应力较大特别是受较况恶劣的螺纹副的卸扣常造成螺纹管柱表面的严重大冲击载荷时，越容易形成冷胶合。损伤⋯，甚至无法卸扣。2螺纹卸扣困难的原因螺纹难以拆卸主要有螺纹副的结构、螺纹副的使用工况以及卸扣方法三个方面的原因。(b)螺距累积误差造成的干涉2．1螺纹副的结构螺纹副的结构包括螺纹的直径、螺纹的牙型、螺图1牙型半角和螺距

5、累积误差造成的干涉距、公差配合、螺纹副的材料、螺纹副的表面处理以及加工精度等。螺纹的直径与卸扣扭矩呈线性关系，大2．2螺纹副的使用工况直径螺纹的旋合卸扣转矩较大与螺纹副直径较大有螺纹副的受载工况是影响螺纹副正常使用和卸着最紧密的联系。相对直径较小的螺纹副，大直径螺扣的重要原因。由于大多数螺纹副没有采用改善螺纹副有较多的接触面积，这也是卸扣阻力较大的原纹牙问载荷分布的结构措施，螺纹副受到轴向力时如因。联接和密封螺纹副一般采用牙型角为60。和55。图2所示，第一圈螺纹的承载力最大(约占总的轴向的三角形螺纹。在无加工误差的情况下，旋合时内外力的30％)，以后各圈依次递减，旋合圈数越多，载荷螺纹面相互

6、楔紧，沿螺纹副楔形面上的接触应力是均分布不均的程度就越显著，到第8一l0圈以后，螺纹匀的。当内螺纹的中径等于外螺纹的中径时，若牙型几乎承担轴向载荷。由此可见，螺纹头几圈的受力和半角存在误差，螺距存在局部误差或累积误差如图1变形是最大的，容易出现塑性变形，冷胶合等损伤所示，则必然会出现内外螺纹干涉的区域，在该区域的-3J。当受载特征为以下几种情况：①扭转+轴向形成较大的弹性变形甚至塑性变形，存在较大的比力+弯矩；②扭转+轴向力；③轴向力+弯矩。出现以上几种情况并伴有不同频率和不同强度的冲击时，收稿日期：2010—10—17作者简介：张明松(1965一)男，湖北剂州人，副教授，主要从事成型技术、工

7、程机械以及机电液一体化技术的研究及应用方面的工作。·48·应用与试验·机械研究与应用·复合载荷对螺纹副正常联接的影响很明显。过大的抱式夹紧要求柔性承拉件有非常大的抗拉力，因此一转矩和轴向力会使螺纹副表面接触应力增大，造成各般用于直径不大的螺纹副的卸扣。分布式夹紧采用圈螺纹的载荷差异变大。弯矩则会造成螺纹副轴向一定数量的夹头或卡瓦均匀布置在螺纹管柱圆周面，两侧的接触状态产生很大的差异，弯曲的内侧会产