快卸膨胀装置的制作方法

快卸膨胀装置
【技术领域】
1.本实用新型涉及连接件，特别涉及一种快卸膨胀装置。


背景技术：

2.随着航空航天事业的快速发展，航空航天产品工作环境日益恶劣，普通螺纹连接副产品不能满足现有航空航天产品的使用要求，高性能、可调节高配合精度的螺纹连接副是大势所趋。航空航天器零件设计中，需要减小螺纹连接副的径向间隙，实现螺栓产品可调节与基体过渡配合或过盈配合。现有的螺栓连接件，很难达到设计要求，且螺栓的加工成本比较昂贵，并且不能实现多次装拆循环使用。而涨紧螺栓由于可以调节径向尺寸，不会影响螺栓及基体表面润滑和防腐涂层，可以实现多次装拆使用，同时可以避免螺栓与基体的磨损导致装配存在间隙，因而广泛应用于航空航天领域紧固连接。而现有的涨紧螺栓，普遍存在操作复杂，尤其是对于需要挂梁的待连接物件而言，无法通过简单的操作快速实现连接和锁定。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在解决上述问题，而提供一种操作方便、连接可靠、可快速进行轴向锁定并避免误操作的快卸膨胀装置。
4.为解决上述问题，本实用新型提供了一快卸膨胀装置，其特征在于，其包括芯杆、凸轮手柄、膨胀组件、弹片及端盖，所述芯杆呈长轴状；所述凸轮手柄转动连接于所述芯杆的一端；所述膨胀组件活动套设于所述芯杆上，其可受挤压而向外膨胀以及向内缩而抱紧所述芯杆；所述弹片一端与所述凸轮手柄连接，另一端上设有连接孔；所述端盖可连接于所述芯杆的与所述凸轮手柄相对的一端端部上；当所述端盖处于第一位置状态时，所述端盖可沿所述芯杆的轴向移动而脱离所述芯杆，且所述弹片无法通过其连接孔而套入所述端盖上；当所述端盖处于第二位置状态时，所述端盖与所述芯杆的端部形成轴向限位连接而无法沿芯杆的轴向脱离所述芯杆，所述弹片可通过其连接孔而套入所述端盖上。
5.进一步地，在所述芯杆的端部外壁上设有沿轴向设置的导向槽和沿周向设置的限位槽，所述导向槽由所述芯杆的端部沿轴向延伸，所述限位槽与所述导向槽贯通；所述端盖上设有轴孔，在所述轴孔的内壁上设有凸出的定位部，所述定位部可卡入所述导向槽并可由所述导向槽转动至所述限位槽内；当所述端盖的定位部位于所述导向槽内时，所述端盖处于第一位置状态；当所述端盖的定位部位于所述限位槽内时，所述端盖处于第二位置状态。
6.进一步地，所述端盖包括一体成型的盖板部和连接部，所述盖板部的外围尺寸大于所述连接部的外围尺寸，其结合处形成第一限位台阶；所述轴孔由所述盖板部的端部沿轴向延伸而贯通至所述连接部内。
7.进一步地，所述芯杆包括一体成型的芯杆主体和限位连接柱，所述限位连接柱与所述芯杆主体的结合处形成有第二限位台阶；在所述限位连接柱上设有所述导向槽与所述
限位槽；所述膨胀组件套设于所述芯杆主体上。
8.进一步地，所述芯杆主体包括一体成型的凸轮连接部、圆柱部和圆台部；所述圆柱部位于所述凸轮连接部与所述圆台部之间；所述凸轮连接部与所述凸轮手柄转动连接；所述膨胀组件活动套设于所述圆柱部上；所述圆台部的远离圆柱部的一端的端部直径大于所述圆柱部的直径；所述限位连接柱垂直形成于所述圆台部的端面上，并与所述圆台部同轴。
9.进一步地，所述端盖通过保险绳与所述弹片连接。
10.进一步地，所述膨胀组件包括端锥套、外锥套和内锥套，所述端锥套活动套设于所述芯杆上，并可沿径向变形；所述端锥套与所述凸轮手柄相邻；外锥套活动套设于所述芯杆上并可沿径向变形；所述外锥套位于所述端锥套与所述芯杆的用于连接所述端盖的端部之间；所述外锥套与所述端锥套通过端部的锥形面相配合；所述内锥套，活动套设于所述芯杆上并可沿径向变形；所述内锥套位于相邻两个外锥套之间，其与外锥套通过端部的锥形面相配合；当所述凸轮手柄绕所述芯杆转动而挤压到所述端锥套时，所述端锥套、外锥套、内锥套之间相互挤压而使得所述端锥套、内锥套向内缩紧而抱紧所述芯杆，并使得所述外锥套向外膨胀。
11.进一步地，所述端锥套包括锥形部和一体成型于锥形部端部上的凸沿部，所述凸沿部突出于所述锥形部的端部，并朝向所述凸轮手柄；所述锥形部的外壁上设有第一锥形面，所述第一锥形面由所述锥形部的端部外壁向外倾斜至所述凸沿部而形成。
12.进一步地，在所述外锥套上设有沿轴向延伸而贯通其两端的第二开口，在所述外锥套的两端内壁上分别设有第二锥形面，所述第二锥形面由所述外锥套的端部内壁向内倾斜而形成。
13.进一步地，在所述内锥套上设有沿轴向延伸而贯通其两端的第三开口，在所述内锥套的两端外壁上分别设有第三锥形面，所述第三锥形面由所述内锥套的端部外壁向外倾斜而形成。
14.本实用新型的有益贡献在于，其有效解决了上述问题。本实用新型的快卸膨胀装置包括芯杆、凸轮手柄、弹片、端盖及膨胀组件，凸轮手柄转动连接于芯杆的一端，端盖可连接于芯杆的另一端；膨胀组件活动套设于芯杆上，其可在凸轮手柄的作用下向外膨胀以及向内缩紧而抱紧所述芯杆；弹片的一端与所述凸轮手柄连接，弹片的另一端上设有连接孔；本实用新型的快卸膨胀装置，只有端盖装入到位时，弹片才能套入端盖进行闭合，当端盖未装入到位时，弹片无法套入端盖进行闭合，这样，便可有效避免挂载未到位时存在的安全隐患问题。本实用新型的快卸膨胀装置，可以通过简单的凸轮手柄操作实现锁定连接及拆卸，其安全性强，操作简单，具有很强的实用新，宜大力推广。
【附图说明】
15.图1是闭合时的整体结构示意图。
16.图2是闭合时的剖视图。
17.图3是整体结构分解示意图。
18.图4是芯杆10与端盖50的结构示意图。
19.图5是端盖50的结构示意图。
20.图6是打开时的原理示意图。
21.图7是闭合时的原理示意图。
22.附图标识：芯杆10、限位连接柱11、导向槽111、限位槽112、芯杆主体12、凸轮连接部121、转轴孔1211、圆柱部122、圆台部123、第二限位台阶13、凸轮手柄20、凸轮部21、延长部22、膨胀组件30、端锥套31、凸沿部311、锥形部312、第一锥形面3121、、外锥套32、第二开口321、第二锥形面322、内锥套33、第三开口331、第三锥形面332、弹片40、连接孔41、端盖50、轴孔51、定位部52、盖板部53、连接部54、第一限位台阶55、保险绳60、转轴70、待连接物件100。
【具体实施方式】
23.下列实施例是对本实用新型的进一步解释和补充，对本实用新型不构成任何限制。
24.如图1～图7所示，本实用新型的快卸膨胀装置的主要要点在于，芯杆10的端部上设有进行轴向限位和防误操作的端盖50，只有当端盖50装入到位时，弹片40才能套入端盖50上实现闭合；当端盖50未装入到位时，弹片40无法套入端盖50上；而端盖50安装方便简单，因此，其既方便操作，又能快速锁定，同时又利于防止误操作，其具有很强的安全性和实用性。
25.具体的，如图1～图3所示，本实用新型的快卸膨胀装置包括芯杆10、凸轮手柄20、膨胀组件30、弹片40和端盖50。凸轮手柄20转动连接于芯杆10的一端，端盖50可连接于芯杆10的另一端；膨胀组件30活动套设于芯杆10上，其可在凸轮手柄20的作用下向外膨胀以及向内缩紧而抱紧所述芯杆10；所述弹片40的一端与所述凸轮手柄20连接，弹片40的另一端上设有连接孔41；当端盖50未卡到位而处于第一位置状态时，所述端盖50可沿所述芯杆10的轴向移动而脱离所述芯杆10，且所述弹片40无法通过其连接孔41而套入所述端盖50上；当所述端盖50卡到位而处于第二位置状态时，所述端盖50与所述芯杆10的端部形成轴向限位连接而无法沿芯杆10的轴向脱离所述芯杆10，所述弹片40可通过其连接孔41而套入所述端盖50上。
26.为与端盖50限位连接及防误操作，如图3、图4所示，在所述芯杆10的端部外壁上设有导向槽111和限位槽112。所述导向槽111沿所述芯杆10的轴向设置，其由芯杆10的端部沿轴向延伸而成。所述限位槽112沿所述芯杆10的周向设置，其与所述导向槽111贯通。所述限位槽112、导向槽111的具体形状不限，其相互贯通而形成转角槽。本实施例中，限位槽112与导向槽111垂直而形成l型转角槽。其他实施例中，所述限位槽112与导线槽不必须垂直。
27.所述限位槽112与导向槽111的数量可根据需要而设置，本实施例中，在所述芯杆10的外壁上对称设有2个限位槽112和2个导向槽111。
28.相应的，如图3、图4、图5所示，在所述端盖50上设有可插入至所述芯杆10端部的轴孔51。为与所述限位槽112及导向槽111相配合，在所述轴孔51的内壁上设有相应的定位部52。所述定位部52突出于所述轴孔51的内壁，其可卡入所述导向槽111，并可由所述导向槽111转动至所述限位槽112内。
29.安装时，如图3、图4所示，将轴孔51对应芯杆10的端部，使定位部52与限位槽112相对应，然后沿着芯杆10的轴向将端盖50套入芯杆10的端部上，然后转动端盖50，使端盖50的定位部52由导向槽111滑动至限位槽112的另一端，从而使得端盖50与芯杆10形成轴向限位
连接，端盖50无法相对芯杆10进行轴向移动(如图1所示)。
30.当所述端盖50套入芯杆10的端部，且其定位部52处于导向槽111内时，端盖50属于卡到位状态，此时，其处于第一位置状态：端盖50可相对芯杆10进行轴向移动。
31.当端盖50套入芯杆10的端部，且其定位部52处于限位槽112内时，端盖50属于卡到位状态，此时其处于第二位置状态：端盖50无法相对芯杆10进行轴向移动。
32.当端盖50处于第一位置状态时，当转动凸轮手柄20时，弹片40上的连接孔41始终无法与端盖50进行对应，因而弹片40无法套入端盖50上实现闭合；
33.当端盖50处于第二位置状态时，当转动凸轮手柄20时，弹片40上的连接孔41可与端盖50进行对应，因而弹片40可套入端盖50上而实现闭合。
34.所述连接孔41、端盖50的形状可根据需要而设置，其不局限于本实施例附图所示的结构。例如，端盖50设置成偏心结构，当端盖50转动时，其端部位置发生变化而与连接孔41对上或错开。本实施中，如图1、图3、图4所示，所述连接孔41为六角孔，但非正六角；所述端盖50的端部为六角螺母状，但非正六角螺母状；在第一位置状态时，端盖50的六角无法与连接孔41的六角完全对应，因此，弹片40无法套入端盖50上；在第二位置状态时，端盖50的六角与连接孔41的六角完全对应，此时，弹片40可套入端盖50上。
35.为更详细的介绍其结构原理，本实施例中，如图4所示，所述端盖50包括一体成型的盖板部53和连接部54。所述盖板部53的外围尺寸大于所述连接部54的外围尺寸，其结合处形成第一限位台阶55。所述盖板部53呈板状，其用于对待连接物件100进行轴向限位，防止待连接物件100从快卸膨胀装置上脱出。所述连接部54用于与弹片40连接。本实施例中，所述连接部54呈非正六角的六角螺母状。
36.如图4所示，所述轴孔51由所述盖板部53的端部沿轴向延伸而贯通至所述连接部54内。所述定位部52设于所述轴孔51的内壁上，本实施例中，其位于所述盖板部53上，其与所述盖板部53的端部平齐，并突出于轴孔51内壁。
37.如图2、图3所示，为防止端盖50丢失，在所述端盖50上连接有保险绳60。所述保险绳60以公知的方式与所述端盖50连接。所述保险绳60的另一端则与弹片40连接，从而使得端盖50松脱时也不会掉落，从而防止遗失。
38.如图3、图4所示，所述芯杆10包括一体成型的芯杆主体12和限位连接柱11。所述芯杆主体12用于与凸轮手柄20及膨胀组件30连接。所述限位连接柱11用于与端盖50连接。所述限位连接柱11的外围尺寸小于所述芯杆主体12的外围尺寸，因而其结合处形成有第二限位台阶13。该第二限位台阶13，可用于抵接所述端盖50的盖板部53。
39.如图3、图4所示，所述限位连接柱11呈圆柱状，其与所述芯杆主体12同轴。在所述限位连接柱11的外壁上设有两个导向槽111和两个限位槽112。本实施例中，所述限位槽112的底端与所述第二限位台阶13平齐，这样，当端盖50卡入到位而处于第二位置状态时，端盖50的盖板部53可抵接于第二限位台阶13的表面处。
40.如图3、图4所示，为方便装设凸轮手柄20和膨胀组件30，所述芯杆主体12包括一体成型的凸轮连接部121、圆柱部122和圆台部123。
41.如图3、图4所示，所述凸轮连接部121用于转动连接所述凸轮手柄20，其上设有转轴孔1211。所述转轴孔1211的轴向与所述芯杆主体12的轴向垂直。所述凸轮连接部121的具体形状不限，其可根据需要而设置。本实施例中，所述凸轮连接部121呈板块状。
42.如图3、图4所示，所述圆柱部122位于所述凸轮连接部121与圆台部123之间，其用于活动套设所述膨胀组件30。所述圆柱部122的直径可根据需要而设置，其应不大于所述端盖50的外围尺寸，即盖板部53的外围尺寸，这样，端盖50才能起到轴向限位的作用。
43.如图3、图4所示，所述圆台部123的表面为锥形面，其利于与外锥套32进行相互挤压。所述圆台部123的远离圆柱部122的一端的端部直径大于所述圆柱部122的直径，从而使得所述芯杆主体12的端部呈膨大状。此外，所述圆台部123的远离圆柱部122的一端的端部直径应小于所述盖板部53的外围尺寸，这样，端盖50才能起到轴向限位的作用。
44.如图1、图2、图3所示，所述凸轮手柄20转动连接于所述芯杆10的端部，本实施例中，其通过转轴70与所述芯杆10的凸轮连接部121形成转动连接。所述凸轮手柄20包括一体成型的凸轮部21和延长部22。所述凸轮部21与所述凸轮连接部121转动连接，其可绕转轴70进行转动。所述凸轮部21的圆周外壁，距离所述转轴70的距离不等。所述延长部22用于与弹片40连接以进行挂梁连接。
45.如图1、图2、图3所示，所述弹片40的一端与所述凸轮手柄20的延长部22连接，其另一端上设有连接孔41，所述弹片40的设有连接孔41的一端，可套设于端盖50上而进行闭合，以实现挂梁连接。所述弹片40的制作材料可根据需要而选取，例如金属材料。所述弹片40的形状可根据需要而设置，本实施例中，所述弹片40与所述延长部22形成u型结构，其利于挂梁。所述连接孔41的形状可根据需要而设置，本实施例中，其为非正六角的六角形状。
46.如图1、图2、图3所示，所述膨胀组件30用于通过挤压进行膨胀连接，其包括端锥套31、外锥套32和内锥套33，其活动套设于芯杆10上而位于凸轮手柄20与圆台部123之间。膨胀组件30的相邻部件之间通过锥形面进行配合，当受到挤压力，相邻部件之间相互挤压，从而使得内侧的端锥套31和内锥套33向内锁而抱紧芯杆10，而外侧的外锥套32向外膨胀以胀紧待连接物件100，从而实现膨胀连接的作用。
47.如图1、图2、图3所示，所述端锥套31活动套设于所述芯杆10上，并与所述凸轮手柄20相邻。本实施例中，所述端锥套31活动套设于所述圆柱部122上。所述端锥套31包括一体成型的锥形部312和凸沿部311。所述凸沿部311形成于所述锥形部312的端部上，且凸沿部311突出于所述锥形部312的端部。所述凸沿部311用于进行轴向限位，其朝向所述凸轮手柄20。所述锥形部312的外壁上设有第一锥形面3121。所述第一锥形面3121由所述锥形部312的端部外壁向外倾斜至所述凸沿部311而形成。换言之，由于端锥套31上设有第一锥形面3121，从而使得所述锥形部312的靠近凸沿部311的一端壁厚，而远离凸沿部311的一端壁薄。
48.如图1、图2、图3所示，所述外锥套32活动套设于所述芯杆10上，本实施例中，其套设于所述圆柱部122上。所述外锥套32至少设有两个，其具体数量可根据需要而设置。本实施例中，所述外锥套32共设有3个。
49.如图1、图2、图3所示，所述外锥套32上设有沿轴向延伸而贯通其两端的第二开口321；该第二开口321使得所述外锥套32具有弹性而可沿径向变形，进而可向外膨胀。在所述外锥套32的两端内壁上分别设有第二锥形面322，所述第二锥形面322由所述外锥套32的端部内壁向内倾斜而形成。换言之，由于外锥套32内壁上设有第二锥形面322，从而使得所述外锥套32的两端壁薄，而中部壁厚。
50.本实施例中，所述第二锥形面322的倾斜角度，与所述第一锥形面3121的倾斜角度
一致，因而所述端锥套31与所述外锥套32可通过所述第一锥形面3121与第二锥形面322进行配合。当端锥套31与外锥套32配合时，端锥套31的第一锥形面3121与外锥套32的第二锥形面322贴合，端锥套31与外锥套32可相互挤压而使得外锥套32向外膨胀，端锥套31向内缩而抱紧芯杆10。
51.此外，所述第二锥形面322的倾斜角度还与所述圆台部123的锥形面的倾斜角度一致，因而所述外锥套32可通过第二锥形面322与圆台部123进行配合。当外锥套32与圆台部123配合时，外锥套32的第二锥形面322与圆台部123的锥形面贴合，外锥套32挤压圆台部123而使得外锥套32向外膨胀。
52.如图1、图2、图3所示，所述内锥套33活动套设于所述芯杆10上，本实施例中，其套设于所述圆柱部122上。所述内锥套33至少设有一个，其设于相邻两个外锥套32之间。所述内锥套33的具体数量可根据需要而设置，本实施例中，所述内锥套33共设有2个。
53.如图1、图2、图3所示，所述内锥套33设有沿轴向延伸而贯通其两端的第三开口331，该第三开口331使得所述内锥套33具有弹性而可沿径向变形，进而可向内进行缩紧。在所述内锥套33的两端外壁上分别设有第三锥形面332，所述第三锥形面332由所述内锥套33的端部外壁向外倾斜而形成。换言之，由于内锥套33的外壁上设有第三锥形面332，从而使得所述内锥套33的两端壁薄，而中部壁厚。
54.本实施例中，所述第三锥形面332的倾斜角度，与所述第二锥形面322的倾斜角度一致，因而所述内锥套33与所述外锥套32可通过所述第三锥形面332与第二锥形面322进行配合。当内锥套33与外锥套32配合时，内锥套33的第三锥形面332与外锥套32的第二锥形面322贴合，内锥套33与外锥套32可相互挤压而使得外锥套32向外膨胀，内锥套33向内缩而抱紧芯销。
55.藉此，如图1、图2、图3所示，便形成了本实用新型的快卸膨胀状：芯杆10的一端转动连接有凸轮手柄20，另一端可连接端盖50；弹片40的一端与凸轮手柄20连接，另一端设有连接孔41而可套入端盖50上；由端锥套31、外锥套32和内锥套33组成的膨胀组件30套设于芯杆10上，其位于凸轮手柄20与端盖50之间，其可向内缩以抱紧芯杆10，并可向外膨胀以胀紧待连接物件100；端盖50可连接于芯杆10的限位连接柱11上；端盖50上设有定位部52，限位连接柱11上设有导向槽111和限位槽112，因而端盖50可顺着导向槽111而卡入限位槽112内以实现轴向限位连接；当端盖50未卡到位时，其处于第一位置状态：端盖50的定位部52位于导向槽111内，端盖50可相对芯杆10进行轴向移动，此时，弹片40无法通过其连接孔41而套入端盖50上；当端盖50卡到位时，其处于第二位置状态：端盖50的定位部52位于限位槽112内，端盖50与芯杆10形成轴向限位连接，端盖50无法相对芯杆10进行轴向移动，此时弹片40可通过其连接孔41而套入端盖50上。
56.本实用新型的快卸膨胀装置用于插入至待连接物件100的安装孔内使用。使用时，先将快卸膨胀装置打开，使得弹片40未套入在端盖50上，并将端盖50从芯杆10上取下；然后将芯杆10对准安装孔插入至待连接物件100中(如图6所示)，并在芯杆10的限位连接柱11上装入端盖50，使得端盖50装入到位而处于第二位置状态；然后转动凸轮手柄20，将弹片40挂在端盖50上以进行闭合(如图7所示)。该过程中，凸轮手柄20挤压端锥套31，从而得膨胀组件30挤压变形，此时，端锥套31和内锥套33受挤压而向内锁以抱紧芯杆10，外锥套32向外膨胀而与待连接物件100的安装孔形成干涉配合以胀紧待连接物件100；而端锥套31的凸沿部
311和端盖50的盖板部53在轴向上对待连接物件100进行进一步限位，避免待连接物件100滑脱，进而实现轴向锁定作用，保证连接安全性。
57.当需要拆卸时，将弹片40从端盖50上取下，然后取下端盖50并转动凸轮手柄20(如图6所示)，以松懈膨胀组件30，便可将快卸膨胀装置从待连接物件100的安装孔内抽出。
58.本实用新型的快卸膨胀装置，只有端盖50装入到位时，弹片40才能套入端盖50进行闭合(如图1、图2、图7所示)，当端盖50未装入到位时，弹片40无法套入端盖50进行闭合，这样，便可有效避免挂载未到位时存在的安全隐患问题。本实用新型的快卸膨胀装置，可以通过简单的凸轮手柄20操作实现锁定连接及拆卸，其安全性强，操作简单，具有很强的实用新，宜大力推广。
59.尽管通过以上实施例对本实用新型进行了揭示，但是本实用新型的范围并不局限于此，在不偏离本实用新型构思的条件下，以上各构件可用所属技术领域人员了解的相似或等同元件来替换。