一種安裝有彈性套圈的快卸卡箍結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種安裝有彈性套圈的快卸卡箍結構，它包括快卸環上半圈、快卸環下半圈、螺栓，所述快卸環上半圈上設置有階梯孔，所述階梯孔內設置有彈性套圈，所述快卸環下半圈上設置有螺紋結構，所述螺栓均包括光桿段和螺紋段，所述螺栓穿過所述快卸環上半圈的所述階梯孔內的所述彈性套圈，所述螺栓的所述光桿段位于所述彈性套圈內，所述螺栓的所述螺紋段與所述快卸環下半圈上的所述螺紋結構螺紋連接。本實用新型通過在快卸環上半圈上設置階梯孔和彈性套圈代替現有技術中快卸環上半圈上的螺紋結構，減少了加工工序，降低了加工成本，且避免了由于螺紋磨損使得整個快卸卡箍結構的使用壽命降低的問題。
【專利說明】一種安裝有彈性套圈的快卸卡箍結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及航空發動機領域，尤其涉及一種安裝有彈性套圈的快卸卡箍結構。
【背景技術】
[0002]傳統的快卸卡箍組件，如圖1所示，一般包括快卸環上半圈10’和快卸環下半圈20’，第一螺栓30’、第一環形墊圈40’、第二螺栓50’和第二環形墊圈60’等零件，在快卸環上半圈10’和快卸環下半圈20’上分別對應設置有與第一螺栓30’和第二螺栓50’上的螺紋相配合的螺紋結構。該螺紋結構具體如圖2所示，在快卸環上半圈10’上對稱設置有第一上螺紋結構11’和第二上螺紋結構12’，在快卸環下半圈20’上對稱設置有第一下螺紋結構21’和第二下螺紋結構22’。
[0003]在上述快卸卡箍組件緊固操作時:首先將需要連接的兩個半圓柱結構分別置于快卸環上半圈10’和快卸環下半圈20’之間，通過第一螺栓30’與快卸環上半圈10’上的第一上螺紋結構11’和快卸環下半圈20’上的第一下螺紋結構21’螺紋擰緊，通過第二螺栓50’與快卸環上半圈10’上的第二上螺紋結構12’和快卸環下半圈20’上的第二下螺紋結構22’螺紋擰緊，將需連接的兩個半圓柱結構固定。在上述快卸卡箍組件拆卸操作時，第一螺栓30’可不從快卸環上半圈10’的第一上螺紋結構11’中拆卸出來，第二螺栓50’可不從快卸環上半圈10’的第二上螺紋結構12’中拆卸出來，以保證零件不松散。
[0004]由于航空發動機對推力、耗油量、生產成本及維護要求的不斷提高，要求發動機上各個部分(其中包括連接部件)重量更輕，加工成本降低，且使用壽命更長。在航空發動機中，此種傳統的快卸卡箍組件多采用不銹鋼或鈦合金材料制成，重量較重；并且在快卸環上半圈和快卸環下半圈上設置有多處螺紋結構，加工工序多，加工成本高；另外，快卸卡箍組件在緊固操作或拆卸操作過程中，螺栓與快卸環上半圈上的螺紋結構經常發生摩擦，易使快卸環上半圈上的螺紋結構磨損或變形，從而降低整個快卸卡箍組件的使用壽命。
實用新型內容
[0005]針對上述問題，本實用新型的目的是提出一種安裝有彈性套圈的快卸卡箍結構，其重量較輕、加工成本較低，且使用壽命較長。
[0006]為實現上述目的，本實用新型提供了一種安裝有彈性套圈的快卸卡箍結構，它包括快卸環上半圈、快卸環下半圈、螺栓，所述快卸環上半圈上設置有階梯孔，所述階梯孔內設置有彈性套圈，所述快卸環下半圈上設置有螺紋結構，所述螺栓包括光桿段和螺紋段，所述螺栓穿過所述快卸環上半圈的所述階梯孔內的所述彈性套圈，所述螺栓的所述光桿段位于所述彈性套圈內，所述螺栓的所述螺紋段與所述快卸環下半圈上的所述螺紋結構螺紋連接。
[0007]進一步的，所述快卸環上半圈上設置有兩個所述階梯孔，對應的，所述快卸環下半圈上設置有兩個所述螺紋結構，兩個所述階梯孔內均設置有一所述彈性套圈，所述階梯孔與所述螺紋結構一一對應，設置一所述螺栓。
[0008]進一步的，所述快卸環上半圈上設置的所述階梯孔包括大孔、所述大孔下方設置的小孔，以及所述大孔與所述小孔之間設置的臺階，所述大孔的孔徑大于所述小孔的孔徑。
[0009]進一步的，所述彈性套圈采用過盈配合方式設置在所述階梯孔的所述大孔內，所述階梯孔的所述臺階定位所述彈性套圈的底面。
[0010]進一步的，所述彈性套圈的內徑大于所述螺桿的所述光桿段的外徑，所述彈性套圈的內徑小于所述螺桿的所述螺紋段的大徑。
[0011]進一步的，它還包括環形墊片，所述螺栓穿過所述環形墊片后，穿過所述快卸環上半圈的所述階梯孔內的所述彈性套圈。
[0012]基于上述技術方案，本實用新型提供的快卸環上半圈上設置有階梯孔，階梯孔內設置有彈性套圈，螺栓穿過彈性套圈，螺紋連接快卸環下半圈上的螺紋結構，通過在快卸環上半圈上設置階梯孔和彈性套圈代替現有技術中快卸環上半圈上的螺紋結構，減少了加工工序，降低了加工成本，且避免了由于螺紋磨損使得整個快卸卡箍結構的使用壽命降低的問題。
[0013]在一優選實施例中，由于彈性套圈具有極強的彈性，在快卸卡箍結構緊固操作時，螺栓可以通過快卸環上半圈上的彈性套圈旋入快卸環下半圈上的螺紋中；由于彈性套圈的內徑小于螺桿的螺紋段的大徑，在快卸卡箍結構拆卸時，可保證螺栓的螺紋段不從彈性套圈中拆卸出來，保證零件不松散。
[0014]在一優選實施例中，彈性套圈的熱膨脹系數大于快卸環上半圈和快卸環下半圈的膨脹系數，因此，在發動機正常工作時，不會出現彈性套圈脫落現象；且彈性套圈的密度小于快卸環上半圈和快卸環下半圈的密度，使得整個快卸卡箍結構的重量降低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0016]圖1為現有的快卸卡箍組件結構示意圖；
[0017]圖2為現有的快卸環上半圈和快卸環下半圈的剖面結構示意圖；
[0018]圖3為本實用新型提供的安裝有彈性套圈的快卸卡箍結構示意圖；
[0019]圖4為圖3中螺栓與快卸環上半圈連接的局部放大示意圖；
[0020]圖5為本實用新型提供的快卸環上半圈局部結構剖視示意圖；
[0021]圖6為本實用新型提供的彈性套圈局部結構剖視示意圖；
[0022]圖7為本實用新型提供的螺栓結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。[0024]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所
示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型保護范圍的限制。
[0025]如圖3、圖4所示，本實用新型提供的安裝有彈性套圈的快卸卡箍結構包括快卸環上半圈10、快卸環下半圈20、第一螺栓30、第一彈性套圈40、第一環形墊片50、第二螺栓60、第二彈性套圈70和第二環形墊片80。
[0026]如圖3、圖5所示，快卸環上半圈10上對稱設置有第一階梯孔和第二階梯孔。快卸環下半圈20上對稱設置有第一螺紋結構和第二螺紋結構。
[0027]如圖7所不,第一螺栓30包括第一光桿段31和位于第一光桿段31下方的第一螺紋段32。第二螺栓60包括第二光桿段和位于第二光桿段下方的第二螺紋段。
[0028]如圖6所示，第一彈性套圈40是一個圓筒狀零件。第二彈性套圈70也是一個圓筒狀零件。
[0029]如圖3、圖4所示，第一彈性套圈40設置在快卸環上半圈10上的第一階梯孔內，第二彈性套圈70設置在快卸環上半圈10上的第二階梯孔內。
[0030]第一螺栓30依次穿過第一環形墊片50、快卸環上半圈10上的第一階梯孔內的第一彈性套圈40，第一螺栓30的第一光桿段31位于第一彈性套圈40內，第一螺栓30的第一螺紋段32與快卸環下半圈20上的第一螺紋結構螺紋連接且擰緊。
[0031]第二螺栓60依次穿過第二環形墊片80、快卸環上半圈10上的第二階梯孔內的第二彈性套圈70，第二螺栓60的第二光桿段位于第二彈性套圈70內，第二螺栓60的第二螺紋段與快卸環下半圈20上的第二螺紋結構螺紋連接且擰緊。
[0032]上述實施例中，快卸環上半圈10上對稱設置的第一階梯孔的結構和第二階梯孔的結構相同，第一彈性套圈40在第一階梯孔內的設置方式與第二彈性套圈70在第二階梯孔內的設置方式相同，第一螺栓30在第一彈性套圈40內的設置方式與第二螺栓60在第二彈性套圈70內的設置方式相同，現以第一階梯孔、第一彈性套圈40在第一階梯孔內的設置方式、第一螺栓30在第一彈性套圈40內的設置方式為例進行詳細說明。
[0033]如圖5所示，第一階梯孔包括位于上部的大孔11和位于大孔11下方的小孔13，大孔11和小孔13之間設置有臺階12，大孔11的孔徑大于小孔13的孔徑。第一彈性套圈40設置在大孔11內，大孔11的內壁與第一彈性套圈40的外壁41 (如圖6所示)為過盈配合，臺階12與第一彈性套圈40的底面43 (如圖6所示)接觸，起定位支撐作用。
[0034]第二階梯孔的結構與第一階梯孔的結構相同，第二彈性套圈70在第二階梯孔內的設置方式與第一彈性套圈40在第一階梯孔內的設置方式相同，在此不再詳細說明。
[0035]第一螺栓30的第一光桿段31位于第一彈性套圈40內，第一彈性套圈40的內壁42 (如圖6所示)的直徑dl大于第一螺栓30的第一光桿段31 (如圖7所示)的外徑d，但小于第一螺栓30的第一螺紋段32 (如圖7所示)的大徑D。第一階梯孔的小孔13的孔徑大于第一螺紋段32 (如圖7所示)的大徑D。
[0036]在快卸卡箍結構緊固操作時，由于第一彈性套圈40具有極強的彈性，第一螺栓30的第一螺紋段32可以通過第一彈性套圈40的內壁41，旋入快卸環下半圈20上的第一螺紋結構中；在快卸卡箍結構拆卸操作時，可保證第一螺栓30的第一螺紋段32不從第一彈性套圈40的內壁41中拆卸出來，以保證零件不松散。
[0037]第二螺栓60在第二彈性套圈70內的設置方式與第一螺栓30在第一彈性套圈40內的設置方式相同，在此不再詳細說明。
[0038]上述實施例中，第一彈性套圈40和第二彈性套圈70均采用聚酰胺類材料制成，聚酰胺類的熱膨脹系數約為80 X IO-6oC 而在航空發動機中，快卸環上半圈10和快卸環下半圈20多采用不銹鋼材料或鈦合金材料制成，不銹鋼的熱膨脹系數約為IlX IO-6oC ―1，鈦合金的熱膨脹系數約為10X10_6°C ―1，所以在發動機正常工作時，不會出現彈性套圈脫落現象。
[0039]上述實施例中，在航空發動機中，快卸卡箍結構常用于發動機附件機匣部件中，工作溫度可達到150°C，普通聚酰胺材料耐高溫性能差，不能選用。而增韌聚酰胺是共聚烯烴橡膠與聚酰胺的摻混物，耐熱性有所增強(例如:韌性增強聚酰胺66的熱變形溫度(1.8IMPa)可達到200°C，引自Q/GHAE49-1994《韌性增強聚酰胺66塑料》)，并且對缺口開裂不敏感，因此，本實用新型提供的第一彈性套圈40和第二彈性套圈70均可采用增韌聚酰胺材料制成，優選韌性增強聚酰胺66。
[0040]在航空發動機中，快卸卡箍結構的快卸環上半圈10和快卸環下半圈20多采用不銹鋼材料或鈦合金材料制成，不銹鋼材料的密度約為7.8X 103kg/m3，鈦合金材料的密度約為4.5X 103kg/m3。而韌性增強聚酰胺66材料的密度約為1.3?1.4X l(T3kg/m3 (引自Q/GHAE49-1994《韌性增強聚酰胺66塑料》)，其密度遠小于不銹鋼材料和鈦合金材料，使得整個快卸卡箍結構的重量降低；并且使用彈性套圈后，只需要在快卸環上半圈10上的彈性套圈安裝位置加工臺階孔，不再需要進行螺紋攻絲，可降低加工成本；同時，由于彈性套圈在出現磨損后可以快速替換，不會影響整個快卸卡箍結構的使用壽命。
[0041]上述實施例中，快卸環上半圈10上設置的階梯孔不限于兩個，對應的，快卸環下半圈20上設置的螺紋結構也不限于兩個，每個階梯孔內均設置有一彈性套圈，階梯孔與螺紋結構一一對應，均可用于設置一螺栓。
[0042]基于上述實施例，本實用新型至少具有以下有益效果。
[0043]1、本實用新型在快卸環上半圈中設置階梯孔，階梯孔內設置彈性套圈，代替現有技術中快卸環上半圈中的螺紋結構，由于彈性套圈的材料密度遠小于制成快卸環上半圈的不銹鋼或鈦合金材料，因此，使得整個快卸卡箍結構的重量降低。
[0044]2、本實用新型使用彈性套圈后，只需要在快卸環上半圈中，彈性套圈的安裝位置加工臺階孔，不再需要進行螺紋攻絲，因此，可降低加工成本。
[0045]3、本實用新型提供的彈性套圈可從快卸環上半圈的臺階孔內拆卸下來，因此在彈性套圈出現磨損后可以快速替換，不會影響整個快卸卡箍結構的使用壽命。
[0046]本實用新型提供的彈性套圈在保證快速安裝和拆卸功能的前提下，可以減輕整個快卸卡箍結構的重量、降低加工成本并在一定程度上提高整個快卸卡箍結構的使用壽命。
[0047]最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本實用新型技術方案的精神，其均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術方案范圍當中。
【權利要求】
1.一種安裝有彈性套圈的快卸卡箍結構，它包括快卸環上半圈、快卸環下半圈、螺栓，其特征在于:所述快卸環上半圈上設置有階梯孔，所述階梯孔內設置有彈性套圈，所述快卸環下半圈上設置有螺紋結構，所述螺栓包括光桿段和螺紋段，所述螺栓穿過所述快卸環上半圈的所述階梯孔內的所述彈性套圈，所述螺栓的所述光桿段位于所述彈性套圈內，所述螺栓的所述螺紋段與所述快卸環下半圈上的所述螺紋結構螺紋連接。
2.如權利要求1所述的安裝有彈性套圈的快卸卡箍結構，其特征在于:所述快卸環上半圈上設置有兩個所述階梯孔，對應的，所述快卸環下半圈上設置有兩個所述螺紋結構，兩個所述階梯孔內均設置有一所述彈性套圈，所述階梯孔與所述螺紋結構一一對應，設置一所述螺栓。
3.如權利要求1或2所述的安裝有彈性套圈的快卸卡箍結構，其特征在于:所述快卸環上半圈上設置的所述階梯孔包括大孔、所述大孔下方設置的小孔，以及所述大孔與所述小孔之間設置的臺階，所述大孔的孔徑大于所述小孔的孔徑。
4.如權利要求3所述的安裝有彈性套圈的快卸卡箍結構，其特征在于:所述彈性套圈采用過盈配合方式設置在所述階梯孔的所述大孔內，所述階梯孔的所述臺階定位所述彈性套圈的底面。
5.如權利要求4所述的安裝有彈性套圈的快卸卡箍結構，其特征在于:所述彈性套圈的內徑大于所述螺桿的所述光桿段的外徑，所述彈性套圈的內徑小于所述螺桿的所述螺紋段的大徑。
6.如權利要求1所述的安裝有彈性套圈的快卸卡箍結構，其特征在于:它還包括環形墊片，所述螺栓穿過所述環形墊片后，穿過所述快卸環上半圈的所述階梯孔內的所述彈性套圈。
【文檔編號】F16B2/06GK203614526SQ201320817955
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月12日 優先權日:2013年12月12日
【發明者】王丹, 馮金, 孫振宇, 宋瑋 申請人:中航商用航空發動機有限責任公司