一种可调预紧力防松耐高温紧固组件的制作方法

本发明属于耐高温紧固件技术领域，具体涉及一种可调预紧力防松耐高温紧固组件。

背景技术：

如今在航空、航天飞行器及航空、航天器发动机中，在其高速、高摩擦、高震动以及本身产生的高温环境下，对其结构的耐高温和防松性能有着很高的要求；为了适应这种使用环境，紧固系统需要具有耐高温、自锁等性能。

现有技术中，紧固组件的预紧力不可以调节，且一些紧固系统会在长时间震动下造成松动，造成航空、航天飞行器的安全与稳定性不足。

为了解决以上问题我方研发出了一种可调预紧力防松耐高温紧固组件。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种可调预紧力防松耐高温紧固组件。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种可调预紧力防松耐高温紧固组件，包括：

螺栓；

螺母；螺栓与螺母旋接；

衬套；衬套为弹性材料制成；衬套形成为波纹管状结构，衬套套装在螺栓的螺杆上；紧固组件工作时，衬套被挤压安装在螺栓的螺帽与螺母之间，被挤压后的衬套变形后向外挤压夹层。

本发明的有益效果在于：

本发明的一种可调预紧力防松耐高温紧固组件；

通过将衬套设计为波纹管状结构，并衬套、螺栓、螺母的配合作用，让预紧力可以调节，可以将紧固系统的防松性能调节到最大，防止由于震动造成的紧固系统松动，提高航空、航天飞行器的安全与稳定性。

附图说明

图1是

本技术：
中螺栓与衬套配合的结构示意图；

图2是本申请中衬套的结构示意图；

图3是本申请中开缝处的结构示意图；

图4是本申请中衬套的结构示意图；

图5是本申请中衬套的安装结构示意图；

图中：1—螺栓；2—衬套；21—固定处；22—折弯处；23—开缝处；24—定位处；3—螺母；4—夹层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1、2、5所示，一种可调预紧力防松耐高温紧固组件，包括：

螺栓1；

螺母3；螺栓1与螺母3旋接；

衬套2；衬套2为弹性材料制成；衬套2形成为波纹管状结构，衬套2套装在螺栓1的螺杆上；紧固组件工作时，衬套2被挤压安装在螺栓1的螺帽与螺母3之间，被挤压后的衬套2变形后向内挤压螺杆壁，向外挤压夹层4。

在此实施例中，衬套2与螺栓1连接，被挤压后的衬套2还与夹层4连接，整体形增加了紧固组件的摩擦力，可以提高整个紧固组件的锁紧性能。另外在此实施例中，通过对螺母旋入螺杆的长度调节，可以调节衬套与夹层的作用力，以达到调整紧固组件的预紧力的目的。

具体地，紧固组件工作时，被挤压后的衬套2变形后向内挤压螺栓1的螺杆壁设置。

在此实施例中，增加了衬套2变形后向内挤压螺栓1的螺杆壁设置，这样的设计，进一步增加了紧固系统的摩擦力，进一步提高整个紧固系统的锁紧性能。

优选地，如图3所示，在衬套2的侧壁上沿其轴向方向开设有开缝处23，开缝处23在衬套2的轴向方向贯穿整个侧壁，开缝处23在衬套2的径向方向贯通侧壁的内外。在衬套2产生压缩变形时，开缝处23为留出的变形空间。

具体地，如图1、4、5所示，衬套2在靠近螺栓1的螺帽处形成有一固定处21，固定处21与螺栓1的螺杆过盈配合；在衬套2上形成有多个弯折方向为衬套2的径向方向的折弯处，紧固组件处于非工作状态下时，一部分向内的折弯处22与螺栓1的螺杆之间具备间隙，呈间隙配合；一部分向外的折弯处22与夹层4之间具备间隙，呈间隙配合。

衬套2与螺栓1在装配前，由于固定处21弯曲结构与螺栓1杆部呈过盈配合，两个元件不会自由脱落分离，整体装配使用；其余折弯处22与螺栓1的螺杆之间具备间隙，呈间隙配合，为后续装配后弯曲膨胀留出空间；衬套2的折弯处22个数可根据夹层4的大小做更改。

装配时，采用一个与螺栓1配合的高螺纹精度、高温合金螺母3拧入螺栓1的螺杆，螺栓1与螺母3在轴向力作用下，挤压衬套2，使衬套2的弯曲角度变形，在轴向方向上对螺栓1与螺母3端面有一个反作用力(一部分向内的折弯处22与螺栓1的螺杆之间形成挤压作用；一部分向外的折弯处22与夹层4之间形成挤压作用)，在横向方向上衬套2向夹层4与螺栓1的螺杆挤压形成一个膨胀力(形成与孔的过盈配合)，增加了紧固系统的摩擦力，通过这两个力的综合作用，可以提高整个紧固系统的锁紧性能；同时可以根据轴向方向上衬套2对螺栓1与螺母3的螺帽端面的反作用力的大小，在不同的紧固环境中调整拧入螺母3的预紧力大小，使整个紧固系统的锁紧性能高达到一个最优值，见图4所示。此时衬套2的弯曲结构改变至90°～140°(或根据情况调节，可以超出这个范围)的范围。最终使整个紧固系统在高温环境下，具有很高的锁紧性能，提高整个紧固系统的防松性能。定位处24位于衬套2的端部，定位处24与螺栓1的螺帽抵紧。

这种新型可调预紧力防松耐高温紧固组件，具有耐高温的特性；在不同的使用环境下，可以通过调整紧固系统的预紧力大小，使紧固系统的锁紧性能达到最优值；同时，衬套2的横向膨胀，增加了紧固系统的摩擦力，进一步增加紧固系统的防松性能。因此，此新型可调预紧力防松耐高温紧固组件，在高温、高速、高震动的使用环境下，具有很好的稳定性和防松性，能很大程度上提高整个航空、航天飞行器运行过程中紧固连接的稳定性和安全性。

优选地，如图1、4所示，衬套2上向内的折弯处22与向外的折弯处22间隔交替设置。

优选地，如图1、4所示，折弯处22为直线弯折结构。

在一些实施例中每个弯折处的两个弯折面相对于衬套2的某一径向面对称设置。

优选地，如图1、5所示，在未工作状态下，折弯处22的弯折角度为140°-150°；在工作状态下，折弯处22的弯折角度为90°-140°。

优选地，螺栓1和衬套2均为高温合金材料制成。螺栓1和衬套2均为gh4169合金材料制成。高温紧固组件使用耐600℃高温材料；螺栓1上的高精度螺纹结构为4h5h螺纹；高温紧固组件具有耐高温与紧密配合的特性；衬套2优选厚度为1～3mm。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

技术特征：

1.一种可调预紧力防松耐高温紧固组件，其特征在于，包括：

螺栓；

螺母；螺栓与螺母旋接；

衬套；衬套为弹性材料制成；衬套形成为波纹管状结构，衬套套装在螺栓的螺杆上；紧固组件工作时，衬套被挤压安装在螺栓的螺帽与螺母之间，被挤压后的衬套变形后向外挤压夹层。

2.根据权利要求1所述的一种可调预紧力防松耐高温紧固组件，其特征在于，紧固组件工作时，被挤压后的衬套变形后向内挤压螺栓的螺杆壁设置。

3.根据权利要求1或2所述的一种可调预紧力防松耐高温紧固组件，其特征在于，在衬套的侧壁上沿其轴向方向开设有开缝处，开缝处在衬套的轴向方向贯穿整个侧壁，开缝处在衬套的径向方向贯通侧壁的内外。

4.根据权利要求2所述的一种可调预紧力防松耐高温紧固组件，其特征在于，衬套在靠近螺栓的螺帽处形成有一固定处，固定处与螺栓的螺杆过盈配合；在衬套上形成有多个弯折方向为衬套的径向方向的折弯处，紧固组件处于非工作状态下时，一部分向内的折弯处与螺栓的螺杆之间具备间隙，呈间隙配合；一部分向外的折弯处与夹层之间具备间隙，呈间隙配合。

5.根据权利要求4所述的一种可调预紧力防松耐高温紧固组件，其特征在于，衬套上向内的折弯处与向外的折弯处间隔交替设置。

6.根据权利要求4或5所述的一种可调预紧力防松耐高温紧固组件，其特征在于，折弯处为直线弯折结构。

7.根据权利要求6所述的一种可调预紧力防松耐高温紧固组件，其特征在于，在未工作状态下，折弯处的弯折角度为140°-150°；在工作状态下，折弯处的弯折角度为90°-140°。

8.根据权利要求1所述的一种可调预紧力防松耐高温紧固组件，其特征在于，螺栓和衬套均为高温合金材料制成。

9.根据权利要求8所述的一种可调预紧力防松耐高温紧固组件，其特征在于，螺栓和衬套均为gh4169合金材料制成。

技术总结
本发明专利公开了一种可调预紧力防松耐高温紧固组件，包括螺栓、螺母、衬套；螺栓与螺母旋接；衬套为弹性材料制成；衬套形成为波纹管状结构，衬套套装在螺栓的螺杆上；紧固组件工作时，衬套被挤压安装在螺栓的螺帽与螺母之间，被挤压后的衬套变形后向内挤压螺杆壁，向外挤压夹层；本发明通过将衬套设计为波纹管状结构，并衬套、螺栓、螺母的配合作用，让预紧力可以调节，可以将紧固系统的防松性能调节到最大，防止由于震动造成的紧固系统松动，提高航空、航天飞行器的安全与稳定性。

技术研发人员：刘智昂;邱廷贵;李佳;林燚
受保护的技术使用者：成都迈特航空制造有限公司
技术研发日：2020.03.18
技术公布日：2020.06.05