自锁螺母安装工装的制作方法

1.本实用新型涉及航空发动机装配领域，具体涉及托板自锁螺母的安装领域。


背景技术：

2.托板自锁螺母是一种带扩口段的自锁螺母，安装后可实现防转动、单面安装、自锁紧等功能，适用于安装空间狭窄、无法使用扳手安装的螺纹连接部位。托板自锁螺母在航空发动机低压涡轮、高压涡轮等部件应用广泛，将托板自锁螺母固定在零件的安装边上，通过螺栓与螺母的螺纹拧紧，实现多个零件的螺纹连接。
3.然而，航空发动机涡轮部位承受温度高、转动分离力大、振动大，因此对连接结构的稳定性提出极高的要求。目前，对于托板自锁螺母的安装方式是将螺母的柄部安装到光孔后，使用冲头将螺母的柄部扩口并在孔的倒角处贴合。该方法安装时因无法定位，安装后螺母存在轴向位移；扩口过程因施加给冲头的力不均匀，存在扩口后螺母扩口段开裂现象或扩口长度不足等问题，导致零件安装失败。
4.因此，有必要提出一种自锁螺母安装工装，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的一个目的是提供自锁螺母安装工装，实现自锁螺母的准确定位，避免自锁螺母发生损伤。
6.为实现上述目的的自锁螺母安装工装用于将自锁螺母安装至零件安装边上，所述自锁螺母包括扩口段，包括座体、连接块、冲头和液压装置，连接块设置在所述座体的底部，用于将所述自锁螺母预定位至所述零件安装边上；冲头可移动地设置在所述座体上，所述冲头的轴线设置成与预定位后的所述自锁螺母的轴线重合；液压装置设置在所述座体上，包括液压杆，所述液压杆能够向所述冲头施加力，以使所述冲头冲压所述扩口段，进而使所述扩口段扩口并与所述零件安装边贴合。
7.在一个或多个实施例中，所述自锁螺母还包括防转段和自锁段，所述连接块包括延伸段与凸出段，所述延伸段与所述座体的延伸方向一致，所述凸出段垂直于所述延伸段，所述凸出段上包括凹槽和凸缘，所述凸缘设置在凹槽的顶部设置，所述凸缘用于承载所述防转段，并与所述零件安装边共同夹紧所述防转段，所述凹槽用于容纳所述自锁段。
8.在一个或多个实施例中，所述凹槽所提供的容纳空间大于所述自锁段的体积。
9.在一个或多个实施例中，所述延伸段通过插销固定在所述座体上。
10.在一个或多个实施例中，该工装还包括系束，所述系束的一端固定在所述座体上，另一端与所述插销固定连接。
11.在一个或多个实施例中，所述座体、所述延伸段与凸出段围成开口空间，所述开口空间用于容纳所述零件安装边。
12.在一个或多个实施例中，所述座体包括一通道，所述液压装置还包括驱动件和液压缸，所述液压杆设置在所述通道内，并与所述冲头固定连接，所述驱动件用于调整所述液
压缸内液压油的输出压力，进而驱动所述液压杆移动，以带动所述冲头在所述通道内伸缩。
13.在一个或多个实施例中，所述液压杆与所述冲头可拆卸地连接。
14.在一个或多个实施例中，所述液压杆与所述冲头螺纹连接。
15.在一个或多个实施例中，该工装还包括缓冲垫片，设置在所述冲头与所述液压杆的端面接触面上。
16.在一个或多个实施例中，该工装还包括弹簧，套设在所述液压杆外部，所述液压缸通过固定螺母与所述座体固定连接。
17.在一个或多个实施例中，该工装还包括吊环，设置在所述座体的顶端。
18.在一个或多个实施例中，该工装还包括把手，设置在所述座体上。
19.上述自锁螺母安装工装通过连接块能够实现自锁螺母的预定位，防止安装过程自锁螺母与零件安装边出现相对移动，从而保证自锁螺母的精准定位与安装；还通过与自锁螺母的轴线设置成重合的冲头与液压装置的配合，在安装过程能够持续稳定的输出冲压力，避免因受力不均造成螺母扩口段开裂的问题，保证自锁螺母与零件安装边的稳定贴合，提高固定效果。
附图说明
20.本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：
21.图1是自锁螺母的一个实施例的剖面图。
22.图2是自锁螺母与零件安装边固定后的俯视图。
23.图3是锁螺母与零件安装边固定后的剖面图。
24.图4是自锁螺母安装工装的一个实施例处于安装状态时的示意图。
25.图5是座体的一个实施例的示意图。
26.图6是连接块的一个实施例的示意图。
27.图7是冲头的一个实施例的示意图。
28.附图标记说明
29.1、座体
30.2、连接块
31.3、冲头
32.4、液压杆
33.5、缓冲垫片
34.6、固定螺母
35.7、液压缸
36.8、插销
37.9、系束
38.10、弹簧
39.11、把手
40.14、吊环
41.17、开口空间
42.19、通道
43.20、液压装置
44.22、自锁螺母
45.23、零件安装边
46.27、延伸段
47.28、凹槽
48.29、凸出段
49.31、锥形端
50.221、扩口段
51.222、防转段
52.223、法兰边
53.224、自锁段
54.281、凸缘
具体实施方式
55.下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本实用新型的保护范围。
56.需要注意的是，这些以及后续其他的附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本实用新型实际要求的保护范围构成限制。
57.参照图1至图3所示，自锁螺母为发动机装配中的常见配件，以实现防转动、单面安装、自锁紧等功能。在一个实施例中，自锁螺母22包括扩口段221，扩口段221包括法兰边223。在扩口段221未被扩口前，法兰边223呈竖直状态，与自锁螺母22的轴线平行。在扩口段221被扩口后，法兰边223被压合，形成平行于自锁螺母表面的平行法兰边，并与零件安装边23紧贴，实现自锁螺母的固定。零件安装边23可通过提供孔倒角等结构，以实现与零件安装边23的贴合。
58.零件安装边23来自诸如航空发动机低压涡轮、高压涡轮等安装部件100的安装边。
59.本公开所述的自锁螺母安装工装能够实现自锁螺母的准确定位与安装，且保证自锁螺母的安装效果。
60.如图3所示，工装包括座体1、连接块2、冲头3和液压装置20，连接块2设置在座体1底部，用于将自锁螺母22预定位至零件安装边23上；冲头3可移动地设置在座体1上，冲头3的轴线设置成与预定位后的自锁螺母22的轴线重合；液压装置20设置在座体1上，包括液压杆4，液压杆4能够向冲头3施加力，以使冲头3冲压扩口段221，以使扩口段221扩口并与零件安装边23贴合。
61.继续结合图3和图7理解，自锁螺母22通过连接块2预定位在在安装部件100的零件安装边23上，冲头3与自锁螺母22的轴线重合，并通过液压装置20的施力，向自锁螺母22施加下压力。冲头3具有锥形端31，锥形端31与扩口段221配合，在下压过程中逐渐使扩口段221发生扩张，法兰边223延展，最终使得法兰边223与零件安装边23紧贴，完成自锁螺母22
的安装。
62.为实现自锁螺母22的预定位，在一个实施例中，自锁螺母还包括防转段222和自锁段224，防转段222包括t形凸台结构，t形凸台结构与法兰边223一同作用，分别上下贴紧零件安装边23，以防止自锁螺母的转动。
63.连接块2包括延伸段27与凸出段29，延伸段27与座体1的延伸方向一致，凸出段29垂直于延伸段27，凸出段29上包括凹槽28和凸缘281，凹槽28设置在零件安装边23的下方，凸缘281设置在凹槽28的顶部，凹槽28用于容纳穿过零件安装边23的自锁螺母22的自锁段224，凸缘281用于承载防转段222，并与零件安装边23共同夹紧防转段222。因此，凭借零件安装边23和凸缘281的共同作用，自锁螺母22被预固定在零件安装边23上。
64.凸缘281可以为具有开口的u型结构，以便防转段222伸入；凸缘281也可以设置为不具有开口的o型结构，通过连接块2自下而上地移动，使自锁段224进入凹槽28，并使凸缘281夹紧防转段222。
65.在安装过程中，先将自锁螺母22穿过零件安装边23，将扩口段221置于零件安装边23上方，将自锁螺母22的自锁段224嵌入凹槽28内，并保证凸缘281的上端面与自锁螺母22的防转段222的下端面贴合，以将防转段222夹紧，实现自锁螺母22的预定位。
66.在一个实施例中，连接块2的凹槽28所提供的容纳空间大于自锁段224的体积，以使凹槽28与伸入凹槽28内的自锁螺母22的自锁段224存在一定间隙，防止损坏自锁螺母22的自锁性能。
67.通过设置上述连接块2，能够预先轴向定位自锁螺母22，避免在安装时螺母出现轴向、径向位移的情况，从而有效提高了自锁螺母安装的准确性。
68.继续结合图3理解，在一个实施例中，座体1、延伸段27与凸出段29形成开口空间17，开口空间17用于容纳零件安装边23。开口空间17呈c型或u型，以形成一侧为开放式的安装空间。该结构不仅能适用于多种安装环境，同时能够减轻工装重量，便于操作。
69.在上述实施例的基础之上，延伸段27通过插销8固定在座体1上，可以实现连接块2的方便快捷更换，以适用于不同的安装场景。
70.连接块2根据零件安装边23或自锁螺母22的尺寸能够实现替换。如零件安装边23位于较内侧，则提供具有更长长度的凸出段29，以将自锁螺母22预固定在自锁螺母22上。
71.在图4所示的座体1的示意图中，座体1提供第三安装位103，用于延伸段27的伸入与插销8的固定。
72.插销8优选快速插销，以减少替换连接块2的安装时间，从而提高装置的整体安装效率。
73.为了防止插销8的丢失，在一个实施例中，该工装还包括系束9，系束9的一端固定在座体1上，另一端与插销8固定连接，以保持插销8与座体1的连接关系，避免插销8丢失。如系束9一端通过螺钉13与座体1连接，另一端通过锁紧丝与插销8连接，实现两端的固定。
74.在一个实施例中，系束9可选择强度较高的尼龙绳，也可选择金属或合金材质的丝状结构。
75.为实现液压杆4和冲头3的安装，在一个实施例中，座体1包括一通道19，液压装置20还包括驱动件和液压缸7，液压杆4设置在通道19内，并与冲头3固定连接，驱动件用于调整液压缸7内液压油的输出压力，进而驱动液压杆4移动，以带动冲头3在通道19内伸缩。
76.优选的，该工装还包括弹簧10，套设在液压杆4外部，实现轴向力的稳定传递。
77.液压缸7通过固定螺母6与座体1的顶部连接，用于将来自驱动件的机械能转化为液压变化能再转化为机械能，从而驱动液压杆4的轴向移动。通过使用液压杆4提供冲压力，并采用弹簧进行缓冲，可以使冲头3在安装过程持续稳定的输出冲压力，避免因受力不均造成螺母扩口段开裂的问题，提高安装的稳定性，保护部件。
78.在一个实施例中，液压杆4与冲头3可拆卸地连接，如冲头3与液压杆4设置成螺纹连接。例如，冲头3具有外螺纹，液压杆4具有内螺纹，通过螺纹连接实现液压杆4与冲头3的可拆卸地连接；又如液压杆4具有外螺纹，液压杆4具有内螺纹，以实现液压杆4与冲头3的螺纹连接。
79.通过将液压杆4与冲头3设置成可拆卸地连接，使工装能够及时根据自锁螺母22的扩口段221直径和厚度选用不同的冲头，不同冲头3的外螺纹段优选设置成尺寸统一的结构，以提高工装的适应性。
80.冲头3优选采用crwmn材料，该材质硬度高，耐磨损，以便更好的向扩口段221传递冲击力，并具有较佳的耐用性。
81.在上述实施例的基础之上，该工装还包括缓冲垫片5，设置在冲头3与液压杆4的端面接触面上。在一个实施例中，缓冲垫片5采用诸如尼龙材质，以起到连接缓冲的作用，防止液压杆4与冲头3的刚性连接造成冲头3磨损，并且能在冲压过程实现缓冲，防止自锁螺母22的扩口段221扩口时发生开裂，缓冲冲压力，使冲压力施加均匀，以保护冲头3和自锁螺母22。
82.缓冲垫片5的材质包括但不限于上述实施例，在其它实施例中，缓冲垫片还可采用除尼龙材质以外的能够实现缓冲作用的材料。
83.在螺母安装过程中，还需将座体1稳定。在一个实施例中，该工装还包括把手11，设置在座体1上。如图4所示，座体1提供第二安装位102，用于与螺栓12配合，将把手11垂直地安装在座体1的侧壁上，以在冲压时完成对座体1的稳定。
84.此外，座体1还提供第一安装位101，用于吊环14的安装。在一个实施例中，该工装还包括吊环14，设置在座体1的顶端，用于提供移动工装整体的支撑点。吊环14可采用诸如自身螺纹结构，实现与座体1的固定连接，以便于工装的搬运、收纳和移动。
85.下面结合图3对该工装的操作过程进行说明。
86.首先通过吊环14将工装整体移动至安装部件100的上方，并使得零件安装边23位于开口空间17内。
87.将自锁螺母22的未被扩口的扩口段221伸入至零件安装边23的开口中，并使用工装的连接块2上的凹槽28的端面托住防转段222，以将自锁螺母22预固定至零件安装边23上。
88.移动把手11，保证冲头3的轴线与自锁螺母22的轴线重合。
89.运行液压装置，使液压杆4向下移动并带动冲头3伸出通道19，冲头3的锥形端31与扩口段221接触并逐渐将其扩口，此时法兰边223贴紧零件安装边23的上端面。
90.移走连接块2，自锁螺母22通过紧贴在零件安装边23上端面上的法兰边223和位于零件安装边23下方的防转段222，实现在安装边上的固定。
91.上述工装在输出冲压力时平缓稳定，安装力能够稳定输出，因此保护了自锁螺母，
避免其受到损伤；通过连接块的凹槽固定尾段，既保证了自锁螺母的预固定，又避免对自锁螺母造成影响，从而提高了安装质量；此外，冲头、连接块还能够方便快捷更换，适用多种规格螺母的扩口安装，使工作具有较佳的适应性，实现自锁螺母安装工装的标准化、系列化、组合化，并且能够有效节约工装制造成本。
92.需要说明的是，上述介绍使用“第一”、“第二”、“第三”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。
93.在本技术的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”、“顶、底”、“在
……
之上”、“在
……
上方”、“等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于附图所示的各部件本身的轮廓的内外。
94.同时，本技术使用了特定词语来描述本技术的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本技术至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本技术的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
95.本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。