一种安装有弹性套圈的快卸卡箍结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种安装有弹性套圈的快卸卡箍结构，它包括快卸环上半圈、快卸环下半圈、螺栓，所述快卸环上半圈上设置有阶梯孔，所述阶梯孔内设置有弹性套圈，所述快卸环下半圈上设置有螺纹结构，所述螺栓均包括光杆段和螺纹段，所述螺栓穿过所述快卸环上半圈的所述阶梯孔内的所述弹性套圈，所述螺栓的所述光杆段位于所述弹性套圈内，所述螺栓的所述螺纹段与所述快卸环下半圈上的所述螺纹结构螺纹连接。本实用新型通过在快卸环上半圈上设置阶梯孔和弹性套圈代替现有技术中快卸环上半圈上的螺纹结构，减少了加工工序，降低了加工成本，且避免了由于螺纹磨损使得整个快卸卡箍结构的使用寿命降低的问题。
【专利说明】一种安装有弹性套圈的快卸卡箍结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及航空发动机领域，尤其涉及一种安装有弹性套圈的快卸卡箍结构。
【背景技术】
[0002]传统的快卸卡箍组件，如图1所示，一般包括快卸环上半圈10’和快卸环下半圈20’，第一螺栓30’、第一环形垫圈40’、第二螺栓50’和第二环形垫圈60’等零件，在快卸环上半圈10’和快卸环下半圈20’上分别对应设置有与第一螺栓30’和第二螺栓50’上的螺纹相配合的螺纹结构。该螺纹结构具体如图2所示，在快卸环上半圈10’上对称设置有第一上螺纹结构11’和第二上螺纹结构12’，在快卸环下半圈20’上对称设置有第一下螺纹结构21’和第二下螺纹结构22’。
[0003]在上述快卸卡箍组件紧固操作时:首先将需要连接的两个半圆柱结构分别置于快卸环上半圈10’和快卸环下半圈20’之间，通过第一螺栓30’与快卸环上半圈10’上的第一上螺纹结构11’和快卸环下半圈20’上的第一下螺纹结构21’螺纹拧紧，通过第二螺栓50’与快卸环上半圈10’上的第二上螺纹结构12’和快卸环下半圈20’上的第二下螺纹结构22’螺纹拧紧，将需连接的两个半圆柱结构固定。在上述快卸卡箍组件拆卸操作时，第一螺栓30’可不从快卸环上半圈10’的第一上螺纹结构11’中拆卸出来，第二螺栓50’可不从快卸环上半圈10’的第二上螺纹结构12’中拆卸出来，以保证零件不松散。
[0004]由于航空发动机对推力、耗油量、生产成本及维护要求的不断提高，要求发动机上各个部分(其中包括连接部件)重量更轻，加工成本降低，且使用寿命更长。在航空发动机中，此种传统的快卸卡箍组件多采用不锈钢或钛合金材料制成，重量较重；并且在快卸环上半圈和快卸环下半圈上设置有多处螺纹结构，加工工序多，加工成本高；另外，快卸卡箍组件在紧固操作或拆卸操作过程中，螺栓与快卸环上半圈上的螺纹结构经常发生摩擦，易使快卸环上半圈上的螺纹结构磨损或变形，从而降低整个快卸卡箍组件的使用寿命。
实用新型内容
[0005]针对上述问题，本实用新型的目的是提出一种安装有弹性套圈的快卸卡箍结构，其重量较轻、加工成本较低，且使用寿命较长。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供了一种安装有弹性套圈的快卸卡箍结构，它包括快卸环上半圈、快卸环下半圈、螺栓，所述快卸环上半圈上设置有阶梯孔，所述阶梯孔内设置有弹性套圈，所述快卸环下半圈上设置有螺纹结构，所述螺栓包括光杆段和螺纹段，所述螺栓穿过所述快卸环上半圈的所述阶梯孔内的所述弹性套圈，所述螺栓的所述光杆段位于所述弹性套圈内，所述螺栓的所述螺纹段与所述快卸环下半圈上的所述螺纹结构螺纹连接。
[0007]进一步的，所述快卸环上半圈上设置有两个所述阶梯孔，对应的，所述快卸环下半圈上设置有两个所述螺纹结构，两个所述阶梯孔内均设置有一所述弹性套圈，所述阶梯孔与所述螺纹结构一一对应，设置一所述螺栓。
[0008]进一步的，所述快卸环上半圈上设置的所述阶梯孔包括大孔、所述大孔下方设置的小孔，以及所述大孔与所述小孔之间设置的台阶，所述大孔的孔径大于所述小孔的孔径。
[0009]进一步的，所述弹性套圈采用过盈配合方式设置在所述阶梯孔的所述大孔内，所述阶梯孔的所述台阶定位所述弹性套圈的底面。
[0010]进一步的，所述弹性套圈的内径大于所述螺杆的所述光杆段的外径，所述弹性套圈的内径小于所述螺杆的所述螺纹段的大径。
[0011]进一步的，它还包括环形垫片，所述螺栓穿过所述环形垫片后，穿过所述快卸环上半圈的所述阶梯孔内的所述弹性套圈。
[0012]基于上述技术方案，本实用新型提供的快卸环上半圈上设置有阶梯孔，阶梯孔内设置有弹性套圈，螺栓穿过弹性套圈，螺纹连接快卸环下半圈上的螺纹结构，通过在快卸环上半圈上设置阶梯孔和弹性套圈代替现有技术中快卸环上半圈上的螺纹结构，减少了加工工序，降低了加工成本，且避免了由于螺纹磨损使得整个快卸卡箍结构的使用寿命降低的问题。
[0013]在一优选实施例中，由于弹性套圈具有极强的弹性，在快卸卡箍结构紧固操作时，螺栓可以通过快卸环上半圈上的弹性套圈旋入快卸环下半圈上的螺纹中；由于弹性套圈的内径小于螺杆的螺纹段的大径，在快卸卡箍结构拆卸时，可保证螺栓的螺纹段不从弹性套圈中拆卸出来，保证零件不松散。
[0014]在一优选实施例中，弹性套圈的热膨胀系数大于快卸环上半圈和快卸环下半圈的膨胀系数，因此，在发动机正常工作时，不会出现弹性套圈脱落现象；且弹性套圈的密度小于快卸环上半圈和快卸环下半圈的密度，使得整个快卸卡箍结构的重量降低。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0016]图1为现有的快卸卡箍组件结构示意图；
[0017]图2为现有的快卸环上半圈和快卸环下半圈的剖面结构示意图；
[0018]图3为本实用新型提供的安装有弹性套圈的快卸卡箍结构示意图；
[0019]图4为图3中螺栓与快卸环上半圈连接的局部放大示意图；
[0020]图5为本实用新型提供的快卸环上半圈局部结构剖视示意图；
[0021]图6为本实用新型提供的弹性套圈局部结构剖视示意图；
[0022]图7为本实用新型提供的螺栓结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。[0024]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所
示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
[0025]如图3、图4所示，本实用新型提供的安装有弹性套圈的快卸卡箍结构包括快卸环上半圈10、快卸环下半圈20、第一螺栓30、第一弹性套圈40、第一环形垫片50、第二螺栓60、第二弹性套圈70和第二环形垫片80。
[0026]如图3、图5所示，快卸环上半圈10上对称设置有第一阶梯孔和第二阶梯孔。快卸环下半圈20上对称设置有第一螺纹结构和第二螺纹结构。
[0027]如图7所不,第一螺栓30包括第一光杆段31和位于第一光杆段31下方的第一螺纹段32。第二螺栓60包括第二光杆段和位于第二光杆段下方的第二螺纹段。
[0028]如图6所示，第一弹性套圈40是一个圆筒状零件。第二弹性套圈70也是一个圆筒状零件。
[0029]如图3、图4所示，第一弹性套圈40设置在快卸环上半圈10上的第一阶梯孔内，第二弹性套圈70设置在快卸环上半圈10上的第二阶梯孔内。
[0030]第一螺栓30依次穿过第一环形垫片50、快卸环上半圈10上的第一阶梯孔内的第一弹性套圈40，第一螺栓30的第一光杆段31位于第一弹性套圈40内，第一螺栓30的第一螺纹段32与快卸环下半圈20上的第一螺纹结构螺纹连接且拧紧。
[0031]第二螺栓60依次穿过第二环形垫片80、快卸环上半圈10上的第二阶梯孔内的第二弹性套圈70，第二螺栓60的第二光杆段位于第二弹性套圈70内，第二螺栓60的第二螺纹段与快卸环下半圈20上的第二螺纹结构螺纹连接且拧紧。
[0032]上述实施例中，快卸环上半圈10上对称设置的第一阶梯孔的结构和第二阶梯孔的结构相同，第一弹性套圈40在第一阶梯孔内的设置方式与第二弹性套圈70在第二阶梯孔内的设置方式相同，第一螺栓30在第一弹性套圈40内的设置方式与第二螺栓60在第二弹性套圈70内的设置方式相同，现以第一阶梯孔、第一弹性套圈40在第一阶梯孔内的设置方式、第一螺栓30在第一弹性套圈40内的设置方式为例进行详细说明。
[0033]如图5所示，第一阶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之间设置有台阶12，大孔11的孔径大于小孔13的孔径。第一弹性套圈40设置在大孔11内，大孔11的内壁与第一弹性套圈40的外壁41 (如图6所示)为过盈配合，台阶12与第一弹性套圈40的底面43 (如图6所示)接触，起定位支撑作用。
[0034]第二阶梯孔的结构与第一阶梯孔的结构相同，第二弹性套圈70在第二阶梯孔内的设置方式与第一弹性套圈40在第一阶梯孔内的设置方式相同，在此不再详细说明。
[0035]第一螺栓30的第一光杆段31位于第一弹性套圈40内，第一弹性套圈40的内壁42 (如图6所示)的直径dl大于第一螺栓30的第一光杆段31 (如图7所示)的外径d，但小于第一螺栓30的第一螺纹段32 (如图7所示)的大径D。第一阶梯孔的小孔13的孔径大于第一螺纹段32 (如图7所示)的大径D。
[0036]在快卸卡箍结构紧固操作时，由于第一弹性套圈40具有极强的弹性，第一螺栓30的第一螺纹段32可以通过第一弹性套圈40的内壁41，旋入快卸环下半圈20上的第一螺纹结构中；在快卸卡箍结构拆卸操作时，可保证第一螺栓30的第一螺纹段32不从第一弹性套圈40的内壁41中拆卸出来，以保证零件不松散。
[0037]第二螺栓60在第二弹性套圈70内的设置方式与第一螺栓30在第一弹性套圈40内的设置方式相同，在此不再详细说明。
[0038]上述实施例中，第一弹性套圈40和第二弹性套圈70均采用聚酰胺类材料制成，聚酰胺类的热膨胀系数约为80 X IO-6oC 而在航空发动机中，快卸环上半圈10和快卸环下半圈20多采用不锈钢材料或钛合金材料制成，不锈钢的热膨胀系数约为IlX IO-6oC ―1，钛合金的热膨胀系数约为10X10_6°C ―1，所以在发动机正常工作时，不会出现弹性套圈脱落现象。
[0039]上述实施例中，在航空发动机中，快卸卡箍结构常用于发动机附件机匣部件中，工作温度可达到150°C，普通聚酰胺材料耐高温性能差，不能选用。而增韧聚酰胺是共聚烯烃橡胶与聚酰胺的掺混物，耐热性有所增强(例如:韧性增强聚酰胺66的热变形温度(1.8IMPa)可达到200°C，引自Q/GHAE49-1994《韧性增强聚酰胺66塑料》)，并且对缺口开裂不敏感，因此，本实用新型提供的第一弹性套圈40和第二弹性套圈70均可采用增韧聚酰胺材料制成，优选韧性增强聚酰胺66。
[0040]在航空发动机中，快卸卡箍结构的快卸环上半圈10和快卸环下半圈20多采用不锈钢材料或钛合金材料制成，不锈钢材料的密度约为7.8X 103kg/m3，钛合金材料的密度约为4.5X 103kg/m3。而韧性增强聚酰胺66材料的密度约为1.3?1.4X l(T3kg/m3 (引自Q/GHAE49-1994《韧性增强聚酰胺66塑料》)，其密度远小于不锈钢材料和钛合金材料，使得整个快卸卡箍结构的重量降低；并且使用弹性套圈后，只需要在快卸环上半圈10上的弹性套圈安装位置加工台阶孔，不再需要进行螺纹攻丝，可降低加工成本；同时，由于弹性套圈在出现磨损后可以快速替换，不会影响整个快卸卡箍结构的使用寿命。
[0041]上述实施例中，快卸环上半圈10上设置的阶梯孔不限于两个，对应的，快卸环下半圈20上设置的螺纹结构也不限于两个，每个阶梯孔内均设置有一弹性套圈，阶梯孔与螺纹结构一一对应，均可用于设置一螺栓。
[0042]基于上述实施例，本实用新型至少具有以下有益效果。
[0043]1、本实用新型在快卸环上半圈中设置阶梯孔，阶梯孔内设置弹性套圈，代替现有技术中快卸环上半圈中的螺纹结构，由于弹性套圈的材料密度远小于制成快卸环上半圈的不锈钢或钛合金材料，因此，使得整个快卸卡箍结构的重量降低。
[0044]2、本实用新型使用弹性套圈后，只需要在快卸环上半圈中，弹性套圈的安装位置加工台阶孔，不再需要进行螺纹攻丝，因此，可降低加工成本。
[0045]3、本实用新型提供的弹性套圈可从快卸环上半圈的台阶孔内拆卸下来，因此在弹性套圈出现磨损后可以快速替换，不会影响整个快卸卡箍结构的使用寿命。
[0046]本实用新型提供的弹性套圈在保证快速安装和拆卸功能的前提下，可以减轻整个快卸卡箍结构的重量、降低加工成本并在一定程度上提高整个快卸卡箍结构的使用寿命。
[0047]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
【权利要求】
1.一种安装有弹性套圈的快卸卡箍结构，它包括快卸环上半圈、快卸环下半圈、螺栓，其特征在于:所述快卸环上半圈上设置有阶梯孔，所述阶梯孔内设置有弹性套圈，所述快卸环下半圈上设置有螺纹结构，所述螺栓包括光杆段和螺纹段，所述螺栓穿过所述快卸环上半圈的所述阶梯孔内的所述弹性套圈，所述螺栓的所述光杆段位于所述弹性套圈内，所述螺栓的所述螺纹段与所述快卸环下半圈上的所述螺纹结构螺纹连接。
2.如权利要求1所述的安装有弹性套圈的快卸卡箍结构，其特征在于:所述快卸环上半圈上设置有两个所述阶梯孔，对应的，所述快卸环下半圈上设置有两个所述螺纹结构，两个所述阶梯孔内均设置有一所述弹性套圈，所述阶梯孔与所述螺纹结构一一对应，设置一所述螺栓。
3.如权利要求1或2所述的安装有弹性套圈的快卸卡箍结构，其特征在于:所述快卸环上半圈上设置的所述阶梯孔包括大孔、所述大孔下方设置的小孔，以及所述大孔与所述小孔之间设置的台阶，所述大孔的孔径大于所述小孔的孔径。
4.如权利要求3所述的安装有弹性套圈的快卸卡箍结构，其特征在于:所述弹性套圈采用过盈配合方式设置在所述阶梯孔的所述大孔内，所述阶梯孔的所述台阶定位所述弹性套圈的底面。
5.如权利要求4所述的安装有弹性套圈的快卸卡箍结构，其特征在于:所述弹性套圈的内径大于所述螺杆的所述光杆段的外径，所述弹性套圈的内径小于所述螺杆的所述螺纹段的大径。
6.如权利要求1所述的安装有弹性套圈的快卸卡箍结构，其特征在于:它还包括环形垫片，所述螺栓穿过所述环形垫片后，穿过所述快卸环上半圈的所述阶梯孔内的所述弹性套圈。
【文档编号】F16B2/06GK203614526SQ201320817955
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年12月12日 优先权日:2013年12月12日
【发明者】王丹, 冯金, 孙振宇, 宋玮 申请人:中航商用航空发动机有限责任公司