[发明专利]从孔中取出细长芯子的方法和装置

说明书

相应于一种从轮毂或孔中取出例如轴类或螺栓类以收缩法固定细长芯子的方法，本发明涉及从轮毂或孔中取出由韧性钢材制成以收缩法固定细长的轴、螺栓或类似芯子的方法。本发明进一步涉及实现本发明方法所采用的装置。这个装置是适用于一个从轮毂或孔中不向外突出或不明显的向外突出的芯子，并且从其两侧在全长上钻出一个无阶梯的轴向孔，或除了留有中间隔墙外，从其两侧钻出两个无阶梯的轴向孔，此二个贯穿其全长，这个装置包括钻孔装置，螺纹切削装置，一个或两个牵引装置和一个或两个把牵引力从一个或二个牵引装置传送到芯子上的牵引力传送装置，且这个装置适用于一个从轮毂或孔中不向外突出或不明显的向外突出的芯子，为了把芯子卸下这一目的，从芯子一端或两端钻出一个具有螺纹，特别是细牙螺纹的短的轴向孔，此装置包括钻孔装置，螺纹切削装置，至少一个牵引装置和一个或两个牵引装置之间把力传送到芯子上的一个或两个传送装置。

已知，在燃气轮机和汽轮机中，提供带有插入销的转子叶片，并由几排螺栓和连接孔将它们连接到叶轮的顶上。现代的汽轮机中，运转一定时间后，产生过量的径向摩擦力以防止仅因施加的压力而使螺栓或铆钉（在最后阶段相当于400毫米，在高温阶段较短的螺栓）从孔中脱出。这种情况是在螺栓内部不同部位之间内应力不同，导致螺栓紧密配合表面的污染和氧化（当圆盘式叶片柄弯曲式倾斜而使螺栓受到挤压和锁紧的综合作用压缩时）至使螺栓横向膨胀引起的。

已知的取出挤压收缩固定的方法，如过冷或过热，又如应用增压 的液压油同时进行压和挤，并由气压锤辅助，均应技术不适用或其它原因，如果使用，便得不到所希望的结果。过去，螺栓被局部钻出或全部钻至大约为1/10毫米的残余壁厚，以便释放内应力。尽管如此，它有旋转的钻头偏离和在穿透软的毂材料之后被硬的螺栓材料逐步排斥的危险。因此，在旋转的叶片柄和轮盘上看到的一些孔上有2至3毫米的椭圆度，其效果对于连接作用是不利的。尽管采用很精心的操作和采用旋钻衬套对钻出的螺栓更安全的给予补偿，但这种方法在实际中还是不适用的，因为它相对消耗更多，结果延长汽轮机停机时间。

为此，本发明的目的是提供一种上面提到的那种方法和实现这种方法并能简便和快速取出芯子，尤其是冷缩插入销这种方法所采用的装置。

就实现本发明的方法来说，是通过从轮毂或孔中取出例如轴或螺栓等以收缩法固定芯子的方法来完成这一发明的目的，其特征是：在芯子的轴向孔侧面伸出的二者中任一个连接件，它与牵引装置相连，要不就是把一个具有可由压力装置加载的轴向伸出端的实心销，插入所说的轴向孔中，根据具体情况，在所说的芯子上，尽可能同心地预先钻出所说的轴向孔;在芯子塑性变形范围内把它拉长，使芯子径向收缩，在塑性变形开始之后，以相对慢的速度对芯子进行加载，直至载荷加到芯子破裂强度95%～97%的最大应力;必要时，在预先切掉例如铆钉头或类似物的芯子末端的大头之后，再从孔中把芯子拉出或顶出。

使用本发明的方法，从汽轮机中取出叶片螺栓所进一步带来的优 点是，设计叶片连接处所需要的附加公称应力范围可全部或部分省去。为使芯子在长度方向几乎全部实现“蠕动波”，建议按照本发明方法进行进一步的改进，从一端牵引芯子，同时在另一端施加相反的压力。本发明方法的其它优点是，由于压挤和压挤释放现象，另外出现在钻穿零件孔中的凸起可全部或大部除去。

就装置来说，这个装置是适用于一个从轮毂或孔中不向外突出或不明显的向外突出的芯子，并且从其两侧在全长上钻出一个无阶梯的轴向孔，或除了留有中间隔墙外，从其两侧钻出两个无阶梯的轴向孔，此二个贯穿其全长，这个装置包括钻孔装置，螺纹切削装置，一个或两个牵引装置和一个或两个把牵引力从一个或二个牵引装置传送到芯子上的牵引力传送装置，其特征是每个牵引力传送装置包括一个具有细牙螺纹，并由至少与芯子材料一样硬材料制成的牵引销，该牵引销上的细牙螺纹与只在芯子孔进口处车有与其啮合的细牙螺纹构成螺纹连接，由于多轴应力状态，在车有螺纹区域的芯子和一个销或两个销其螺距和残余横截面是根据在切口力传递点增加的切口应力值选择的。

为了把芯子卸下这一目的，从芯子一端或两端钻出一个具有螺纹，特别是细牙螺纹的短的轴向孔，此装置包括钻孔装置，螺纹切削装置，至少一个牵引装置和在一个或两个牵引装置之间把力传送到芯子上的一个或两个力传送装置，其特征是：

由尽可能小阶梯的拉力螺栓构成的第一个力传送装置，该螺栓拧入轴向孔内，并且其另一端从该孔中伸出，从（图中）径向看到作为拉伸螺母工作的螺母拧在伸出的牵引螺栓的一端，