一种金属罩单耳密封游动自锁螺母的制作方法

本技术属于航空紧固件设计领域，涉及一种金属罩单耳密封游动自锁螺母组件。

背景技术：

在航空制造领域中需要大量使用具有自调节功能的游动自锁螺母，而在飞机结构中，像气密舱、整体油箱等一些部位都需要进行密封连接，为此，需要螺母同时具有密封特性、锁紧特性、游动量多个功能。而对于飞机结构安装空间狭窄的部位，又对螺母的外形结构有了特殊要求。目前飞机的密封结构普遍采用整体包胶的固定式托板螺母，橡胶材料在时间、温湿度影响下易加速老化，产生开裂、脱落现象，影响螺母的使用寿命。而现具有密封性能的自锁螺母多为固定式双耳托板螺母，不太便于某些安装空间狭窄的部位使用，并且整体结构重量过重，降低了飞机的载重能力。

技术实现要素：

本技术的目的在于，提供一种结构简单、质量轻，能够避免橡胶包层因老化产生开裂或脱落，且具有高强度螺纹连接结构的金属罩单耳密封游动自锁螺母。

本技术的技术方案如下：

一种金属罩单耳密封游动自锁螺母，包括：密封罩、自锁螺母、压圈、密封圈；密封罩呈对称型台阶腔体结构，腔内设有对称型的凹型面与凸型面结构，腔体外侧设有单耳托板，托板上设有固定连接孔；自锁螺母位于密封罩腔内，自锁螺母外圆两侧设有与密封罩腔内凹型面配合的限位凸肩，并与凹型面成间隙配合，限位凸肩顶面与密封罩腔内的凸型面相贴合；压圈位于自锁螺母的下方并与其底面相贴合，压圈与密封罩之间为过盈配合；密封圈位于压圈与密封罩装配后形成的环槽内，密封圈外端高于螺母体底面，压紧后形成密闭空间。自锁螺母的内螺纹为高强度mj螺纹设计。

本技术的有益效果是：与现有技术相比，本技术的结构形式可使自锁螺母的质量比现有自锁螺母的质量减少10％左右，对飞机的载重能力具有重大贡献。本技术的结构形式使自锁螺母在单耳托板密封罩内有适当的游动量特性，使螺栓与螺母配合时能够快速的自动对中，提高了装配质量。本技术的结构形式不仅具有较好的游动量、密封性能、锁紧性能、耐腐蚀性的特点，还具有能够适用于狭窄空间或封闭部位安装使用的特点，并且操作简单，实现了自锁螺母多元化功能。本技术可以广泛的应用于军、民用飞机的连接系统上，可靠性能及安装效率高，前景极佳具有推广价值。

以下结合实施例附图对本技术做进一步详细描述：

附图说明

图1是本技术的实施例在使用状态下的结构示意图：

图2是本技术金属罩单耳密封游动自锁螺母的结构示意图：

图3是图2的左视图：

图4是图2的三维视图：

图5是本技术密封罩的结构示意图：

图6是本技术自锁螺母的结构示意图：

图7是图6的俯视图：

图8是本技术压圈的结构示意图：

图中编号说明：1密封罩、2自锁螺母、3压圈、4密封圈、5铆钉、6飞机零件、7结构件、8螺栓、9固定连接孔、10凹型面、11凸型面、12限位凸肩、13环型槽、14螺母外圆。

具体实施方式

本技术的实施例如图1至图7所示：

金属罩单耳密封游动自锁螺母包括密封罩1、自锁螺母2、压圈3、密封圈4。密封罩1呈对称型台阶腔体结构，腔内设有对称型的凹型面10与凸型面11结构，腔体外侧设有单耳托板，托板上设有两个固定连接孔9。自锁螺母2位于密封罩1腔内，自锁螺母2外圆两侧设有与密封罩1腔内凹型面10配合的限位凸肩12，并与凹型面10成间隙配合，限位凸肩12顶面与密封罩1腔内的凸型面11相贴合，限位凸肩12与螺母外圆14的结构使自锁螺母2具有一定的游动量。压圈3位于自锁螺母2的下方并与其底面相贴合。密封圈4位于压圈3与单耳托板密封罩1装配后形成的环槽内13，密封圈3外端高于螺母体底面，压紧后形成密闭空间。

金属罩单耳密封游动自锁螺母的工作原理可简述为：安装时，首先密封罩1腔中的凹型面10与凸型面11的高低差设计产生的游动量可以快速调整密封罩1的位置，使飞机零件6与密封罩1上的固定连接孔9的位置重合并用铆钉5铆接，螺栓8通过结构件7与螺母组件旋合拧紧后产生一定预紧力，预紧力在轴向对压圈3产生压紧力；同时，压圈3与密封罩1之间为过盈配合，对密封罩1有一定“束缚”作用；压圈3和密封罩1配合再压紧密封圈4形成密闭空间，实现密封功能。螺栓8的拧入和压圈3与密封罩1的过盈配合，使螺母组件牢固地结合为一体，保证了密封的可靠性。可以使用于汽油、煤油、水或空气的环境中；可以使用在－50～100℃环境下。

本技术所述的密封罩通过在现有密封罩的基础上冲压产生了凹型面10与凸型面11，并设计了密封罩的结构。

本技术螺母组件的规格范围为mj3×0.5～mj10×1.25六种直径规格，经过对尺寸的设计、产品试制及验证试验，产品均符合标准要求。在试验条件为0.2mpa保压30min及加压0.35mpa保压5min，均未漏气的情况下，补充验证了增加压力的试验情况，试验条件为0.45mpa保压5min。表明产品密封性能可靠，富余量充足。

本技术螺母组件中密封罩1采用1cr18ni9ti或0cr18ni9不锈钢材料，通过冲压拉伸成型，形成了凸型面11，再进行精压形成凹型面10，从而使单耳托板密封罩1具有一定的游动量，如图4所示。自锁螺母2采用原材料16crsini低碳合金钢，通过冲切再冲压成型，形成限位凸肩12、螺母外圆14，攻丝后产生高强度mj螺纹，再进行收口，形成锁紧部位，如图5、图6所示。

采用本技术金属罩单耳密封游动自锁螺母具有以下优点：

(1)密封罩采用1cr18ni9ti或0cr18ni9不锈钢材料，解决了橡胶老化出现的开裂、破损等现象，避免了因橡胶老化脱落而堵塞油路或气路，影响飞机正常服役。

(2)新型金属罩单耳密封游动自锁螺母设计为可游动的自锁螺母，解决了目前使用的密封型托板螺母，因固定式无法游动，不便于现场安装操作的问题，提高了安装工艺性。

(3)新型金属罩单耳密封游动自锁螺母的单耳托板的结构设计能够适用于狭窄空间或封闭部位安装使用的特点。

(4)新型金属罩单耳密封游动自锁螺母采用了高强度mj螺纹，有效的增强螺纹耐疲劳特性。

新型金属罩单耳密封游动自锁螺母的规格范围mj3×0.5～mj10×1.25，多直径规格的设计可满足后续的发展需求。

技术特征：

技术总结
本申请公开了一种金属罩单耳密封游动自锁螺母，螺母组件包括密封罩、自锁螺母、压圈、密封圈；密封罩呈对称型台阶腔体结构，腔内设有对称型的凹型面与凸型面结构，腔体外侧设有单耳托板，托板上设有固定连接孔；自锁螺母位于密封罩腔内，自锁螺母外圆两侧设有与密封罩腔内凹型面配合的限位凸肩，并与凹型面成间隙配合，限位凸肩顶面与密封罩腔内的凸型面相贴合；压圈位于自锁螺母的下方并与其底面相贴合，压圈与密封罩之间为过盈配合；密封圈位于压圈与密封罩装配后形成的环槽内。

技术研发人员：高琳;马世灵
受保护的技术使用者：西安飞机工业（集团）有限责任公司
技术研发日：2018.12.07
技术公布日：2019.04.05