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元阶梯的轴向孔，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。 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，如过冷或加热，又如应用增压地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，通过权利要求4和7的特征部分来实现本发明目的。根据相对于权利要求4而言的权利要求7，本发明装置的优点是，可传送近两倍的纵向力（抗拉力）。
按照对本发明的进一步改进，在螺纹端和芯轴端之间的轴孔有一平滑的圆筒部分，它的内径与细牙螺纹的外径相等，其长度按公式L≈R × SR]]>选定。这个圆筒部分保证螺纹端的径向扩张率效应相对较小。
正如径向膨胀较小的锯齿螺纹或类似的螺纹按本发明进一步的改进，由于实现细牙螺纹将减小或避免径向膨胀的危险。
对本发明的进一步改进是，每个牵引销，每一个牵引螺栓和与之相连的芯子孔均为圆锥形，螺纹是具有小的径向膨胀，支承边角度为0°和15°之间的锯齿型螺纹和类似的螺纹，芯子中的圆锥形孔，其后面光滑的圆筒状部分，它的直径与牵引螺栓的圆锥螺纹的最大外径相等，其长度按公式L≈R × SR]]>选择。由于这个原因，栓或螺栓的圆锥形状得到最佳的使用横截面。因为芯子留下的残留壁很薄，另外，芯子可能破裂，因此，具有小径向膨胀螺纹和光滑圆筒部分是需要的。
为了易于制造和获得最佳力传送，每个螺纹锥体包括相等的圆锥倾角或不相等的圆锥倾角，相等的螺距或不相等的螺距和相等的支承边角度或不相等的支承边角度的两个部分。
图示的是本发明的取出汽轮机由普通的含12%铬的材料制成的叶片指形螺栓的情况。
图1是螺栓的材料的纵向和横向的应力变形图。
图2描述本发明方法第一个实施例的方法步骤图。
图3使用拔出装置的第二个实施例局部横向剖面图。
图4是第三实施例，使用不同的拔出装置的局部剖面图。
图5是用圆锥螺纹连接的第三种拔出装置的详细图。
图6是图5所示圆锥锯齿螺纹的详细图。
图7是更换为短芯子，具有两部分圆锥螺纹的轴向孔的部分横截面图。
图8是螺纹支承边的力和应力的分布图。
图9是由于规定双轴向拉伸强度状态而产生的在残余截面蠕变阻滞起源图。
考虑到一些在先描述的向螺栓传送牵引力的不同方法步骤和不同装置。
如图1所示，塑性变形区域内，将螺栓拉伸使之横截面减小，是建立在螺栓材料的静态应力/变形特性曲线σ0（ε）或σw（）的基础上，特性曲线可细分为下面的区域：
O-E：弹性区域（虎克定律区域）
E-F：在弹性极限σE和蠕变极限σF之间的区域（相当于σ0.2）
F-H：于颈缩和不稳定前变形区域直到最大负载点H。而导致相对地高的塑性拉伸和横向收缩。
依照本发明的使用技术价值基本上在最大负载点H之前在图1中所画绘影线区域，超出此点的拉伸只导致拉伸应力很小的变化。H-B：超出最大负载点H，在一定程度的变硬之后的局部颈缩发生（或H-T）在横截面处于是出现三个轴向应力状态。另外，应力σw＝F/Aw与强度δ0＝F/A0导致的瞬间有效横截面偏斜的最大程度有关，强度δ0＝F/A0与最初的横截面积A0的多轴程度有关。这样，自然和人为导致的局部冲载作用可通过可由理论上得到的材料破裂强度δT的百分比而确定。例如，在力传送的局部限定点，这个应力状态允许获得一应力范围，这个范围在技术上能用在δT/δ0.2≈1.14……1.80，这个范围几倍于通常所用的螺栓材料的屈服极限点。另一方面，蠕变现象可在一定的区域内引起，这个区域主要取决于在δz范围内的单轴应力，δz/δ0.2≈1.10……1.25，这种蠕变现象在螺栓需横截面收缩表现的非常充分。
本发明是，建立在形成界限分明蠕变状态和螺栓材料中的多轴状态这种思想上，尤其是利用变形的运动变硬，以及增加了在多轴的，尤其是三轴应力/拉伸状态的横截面收缩的阻力，在切口螺栓的截面增加纵向应力可产生局部进行蠕变区域，它产生的原理如下：一定体积的塑性变形按照下列关系△d/d0≈0.5△L/L0，其中，△d/d0是横向延伸率，△L/L0是纵向延伸率，导致螺栓直径十分均匀地减小和消除了收缩装配的轴向摩擦力。此外，由于拉长运运变硬，塑性横向收缩变得稳定。
dδ/dεpl＞D （D＞Dmin＞0）
和位于均匀拉伸范围内避免了由于不稳定的破裂，即在应力/变性特性曲线的E和H之间。
通常的螺栓材料，拉伸变硬系数D和最大负载F的固有拉伸H＝Ln（LH/L0）位于一个范围，在这个范围，螺栓的塑性横截面（△d/d0）pl减小1%至2%是允许的，在此范围，基本上允许减小和甚至轴向取出很配合的叶片指形螺栓，而且，还可和取出其它的相当长的收缩固定件。
另外，如果螺栓在蠕变极限σF范围F被纵向牵引的加负载，塑性变形通过弹性横向收缩仍然叠加。
如下所述：
（△d/d0）el＝ν·σF/E ν≈0.3
如图2所示提到本发明方法的实施例中，叶片螺栓1收缩固定在汽轮机盘顶上的叉形孔中，叉形的叶片销，下文中简称为“螺栓”。用已知移动式钻机作用在蒸气出口一侧的螺栓端部中心孔处，并钻穿全长，使之只剩下0.1d至0.15d的残余壁厚，d是螺栓的直径，较小的数值适用于较小的螺栓直径。这个厚度不存在任何钻穿问题。一个很硬实心的压力销钉3插进这个轴向孔2，使用普通用于钉牢螺栓的铆钉机4施加压力于从轴向孔伸出销钉3的端部，使螺栓塑性拉伸由于体积不变定律，导致螺栓直径减小。由于螺栓材料的拉伸变硬，沿着螺栓的长度产生前进的蠕变波，它导致在其端部的轴向摩擦力减小，预先把在蒸气进口一侧的铆钉头切掉，仅用相对小的力可把螺栓从孔中顶出。
在图3所示的例子中，对那用螺纹连接的牵引销5施加牵引力导致塑性横向收缩。首先，从螺栓的两端尽可能同心地钻出一孔，使之只剩下0.1d至0.15d的残余壁厚，因此在二孔中间留下一定长度的中央隔墙6，中央隔墙也可除去，也意味着从两侧钻通。在至少是其中的一个孔，最好两个孔，用细牙螺纹加工靠近外端的区域，这螺纹的内径与螺栓中的孔的直径相等。按最佳实施例，拧入该孔的牵引销5一般是用比螺栓更硬材料制成。由于用两个液压千斤顶从两侧一起向牵引销5施加牵引力，液压千斤顶内侧顶着（与螺栓轴心正交的）轮盘头7的侧面。其外侧顶着中间板8的内侧面，板8围绕着有间隙隔开的牵引销，中间板8的外侧表面对着拧在牵引销上的螺母9的内表面，螺母的径向直径比中间媒介板8的小。
在蒸汽入口一侧作用在牵引栓5上的液压千斤顶可省去，由同长的圆盘，板块式类似物替换，以补偿其间隙。
由于液压千斤顶，在二孔之间的螺栓截面导致主要单向应力强度σz，
1.1. δ0.2B≤δH≈950N/mm2
同时，必须保证，在螺纹区的螺栓切削残余截面dB-da的螺纹，切槽牵引强度可在三轴应力状态现实，而不超过1100N/mm2。同样，同样理由适用于两个拧入的牵引销5的无凹槽区域。δz≤δ0.2
典型的螺栓直径，下面的螺纹规格和牵引力是可行的：
直径18mm：M14×1（dk＝13），
Fz＝10.9……11.2t
直径15mm：M12×1（dk＝11），
Fz＝7.3……7.5t
直径13mm：M10×0.75（dk＝9.2），
Fz＝5.9……6.1t
直径18mm的螺栓，其残余壁厚为2.5mm，单向孔深度在100和120mm之间，考虑到通常的钻孔精度和偏差，它不会有大的问题。
除了牵引栓5的尺寸特别适用于多轴应力状态和除了在力传送点的螺纹形状外。对于最佳取出螺栓，下面的细节是主要的：
a）在孔的开口和具有一光滑的（无凹槽）圆筒区域10的螺栓的端部之间的引入区域提供轴向孔2，它的直径与螺纹的外径相同，它的长度由经验公式L≈R × SR]]>决定，R为圆筒的壁厚，SR为圆筒的平均半径，使用径向膨胀很小的例如有精确的齿形侧面角的锯齿螺纹，减少了对这些的尺寸径向膨胀和偏斜出去的危险。
b）轴向孔必须尽可能的与螺栓的纵向轴同心加工，螺纹必须与轮盘头7的侧面垂直加工，以避免附加弯曲和膨胀。
c）牵引装置（如液压千斤顶）的加载速度在弹性材料范围可很高，在螺栓1发生蠕变开始后必须变得很低。大约在加载30秒到达最大负荷，也就是，有螺纹的螺栓切口截面的强度极限95-97%，以使材料变为塑性。
d）当螺栓正好出现在最大负载点H之前，和使螺栓1产生充分的塑性收缩之后，在不易操作一侧的液压千斤顶的压力可慢慢降低，而易于操作一侧的压力应继续维持不变。现在，在不易操作的一侧以轻轻锤击螺栓的尾部，可将螺栓1拉出。
e）考虑到车有螺纹的栓或螺栓可能破裂，在液压千斤顶和牵引栓5上的安全套或杯必须牢固。当螺栓连接为几排时，邻近的螺栓的螺纹要保证安全套的固定。
在图4的情况中，在螺栓1的两端提供比较短的阶梯轴向孔2，如60mm长。每个轴向孔存在尾部有一盲孔部分，在其中，细牙螺纹12与最好有小台阶的合适尺码的牵引螺栓13的相应端部细牙螺纹连接。盲孔后面连的是大直径圆筒部分，在其进入口是一长度为L≈R × SR]]>的光滑圆筒部分，这个部分向里是与牵引套15的细牙螺纹相配合的细牙螺纹14，该牵引套具有与10部分直径相等的螺纹芯直径。在内牵引套15和盲孔部分的开始部分之间，提供一直径等于套筒螺纹芯径的光滑圆筒，其作用是限制牵引套筒15的应力。
具有恒定外径的牵引套15从轴向孔2中伸出，在伸出端有细牙螺纹17。牵引栓13穿过牵引套15，从牵引套15中伸出，在其伸出端上攻上细牙螺纹18。牵引套15两端的芯径与牵引螺栓13芯径是同的。牵引螺栓13的前端螺纹与外螺母19的内螺纹啮合如径向所示，螺母19的作用是拉伸，即螺母的拉伸强度等于最大强度。相应的，牵引套筒15的前端螺纹与起拉伸作用的内螺母20啮合。
螺母19和20的拉伸截面依照牵引螺栓13和牵引套15上的牵引力分布选定。垂直于螺栓1纵向轴的内螺母头的内表面21作为也垂直于螺栓1纵向轴的外螺母外表面的支撑面。直接垂直于螺栓纵向轴顶着轮盘头7侧向表面作用在内侧的液压千斤顶压力驱动件顶着外螺母头的内表面。
液压千斤顶，螺母19和20，牵引螺栓13和牵引套筒15的伸出端均被安全罩11罩上。
牵引螺栓13和牵引套15的材料应选得尽可能的硬。
螺纹的尺寸，牵引螺栓直径的尺寸，牵引套直径的尺寸和传递的牵引力相应地应用，参照图3的指示。
与图3中的实施例相比，如果螺栓材料的屈服点在650和700N/mm2之间，对上面描述的改进允许传递几乎两倍的牵引力（纵向力）由此，也充分的获得实心螺栓截面上的横向收缩。
图5所示的实施例与图3所示的实施例区别，其单轴向孔式如图4所示的双向轴向孔，各自较短，并至少有一个牵引栓5（在螺纹区域）是圆锥形的。其上是低速拉伸的锯齿螺纹。
尽管如此，在图5易于接近一侧的，例如为φ5mm小内孔24中也包括小台阶，而在另一侧直径为5.5，于是这就提供了单一轮廓分明的螺栓断裂点。在此点断裂后，在直径上没有产生塑性减小的短螺纹端，可容易地从轮毂中拔出，而长的螺栓直径上产生塑性减小的，不径螺脊向易接近一侧不需很大作用力就可拔出。
每一轴向孔2包括有一个长度为L≈RX SR]]>的圆柱形光滑引入部分10，一个具有小径向膨胀螺纹的圆锥形中间部分23和一个光滑的圆柱端部24。中间部分的螺纹与螺纹柱的螺纹相啮合，通过它将牵引力传到螺栓1。螺纹最好是支承边角度α在0和15°之间的锯齿螺纹23a（图6所示）。
圆锥体上的倾角大小取决于借助螺纹切削机对螺纹加工的可能性。推荐下面的关系式：
dB/dSa＝1.125，dB/dSi＝3.6
就车有螺纹的圆锥体来说，选择螺距在0.75和1mm之间，倾角大约为5.70（tanφ≈0.1），支承侧角度为15°更为实用。
每个牵引销5′由圆锥螺纹部分，圆柱形的中间部分和具有公制螺纹的圆柱形的端部组成。这个牵引销的公制螺纹与拉伸螺纹或类似物的螺母内螺纹，以及拉伸螺纹或类似物直接与纵向螺栓轴垂直的螺母内表面啮合，直接或间接作用在液压千斤顶驱动件的支承面上。一个对中套使液压千斤顶对中，这个套超过销的中间部分而伸出，并支承在轮盘头7的侧面上。
如果需要传递很大的力或不能加工超过整个长度的支承长度的圆锥螺纹，即如果这样做有问题时，因此，这两个部分的倾角可应用有两个螺纹部分的圆锥尖端，但螺距和支承边角度必须是不一样的（图7）。
借助多轴拉伸应力和拉伸状态，可能给予产生的最大值，在实心螺栓横截面O-O上可达到接近920N/mm2的拉伸强度。在这种情况下，牵引销5′的横断面4-4上的屈服点不能超过1200N/mm2，这个数值对于很硬的材料，无疑地是可以实现的，每当需要时，均可保证。
如图3所示的实施例，是一般的完成取出螺栓的方法，不管怎样要避免只从单侧施加牵引力和从蒸汽出口侧去收缩螺栓，因这样必然把深深的隆起线留在轮盘和叶片的孔中。
在螺栓1整个全长上必须进行塑料拉伸，以便在螺栓拉出来之前，使其横截面收缩，这可借助液压千斤顶或类似装置在其两侧施加牵引力来实现。如图5所示。足以容纳一器具，以便顶在易于接近横截面收缩的一侧，并且在这易于接近的一侧由液压千斤顶施加牵引力，当已获得最大负荷时，为了使螺栓1能被拉出来，则要取走在很难接近的一侧的器具。
根据权利要求6，本发明另一个特征是，如图8所示的螺纹的支承边角度α，按照如下式子选择，即由于纵向和周向拉伸的综合作用，在芯子圆筒体横截面中建立了多轴应力状态，σu（＝σ2）≈0.5σL（＝σ1），以此来选择。因此在芯子的圆筒体的残余横截面上的蠕变大约增加到15%，同时，由于径向膨胀，要避免在外部的器具中的芯子产生挤压。图8表示施加在螺纹支承边上的力和导致产生的拉应力。周向应力σu和纵向应力σL均可方便通过α来选择，以σu＝0.5σL关系式来调整。通过σu＝0.5σl和下面关系式，周向延伸率εu为：
εu＝（σu-μpLσl）/E，σu＝0.5σL，
当μpL≈0.5
得出：σu＝（0.5σu-μpLσL）/E≈0
这样，没有周向拉伸，也没有径向膨胀，这意味着螺栓未被挤压。
根据图9所示，以相对于变形能量为前提，就双轴应力状态而论，如果选择主要应力σ1，σ2作为座标轴，位于椭圆上是蠕变的开始，可看出，相对于在点σ2（0）＝0处的单轴应力状态，作为σu＝0.5σL的蠕变应力大约增加到15%，这意味着对材料的最佳的使用。