CN104121267A - 一种密封自锁螺母组件及制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种密封自锁螺母组件及制作方法，其组件包括密封自锁螺母（1）和密封环（2）；密封自锁螺母（1）包括密封套（3），密封套（3）底部设有连接法兰（4），连接法兰（4）上设有连接孔（5）；密封套（3）内设有内螺纹（6），密封套（3）的开口处设有密封槽，密封槽内设有密封环（2）。本发明的密封自锁螺母可使螺母的自身重量降至原重量的15%左右，对飞机的载重能力具有重大贡献。本发明的结构形式还具有较好的密封性，具有抗高压，耐高温，防腐蚀的特点。通过对收口点收口量的控制可达到预定的缩紧力矩值，可防止螺母在强震动下松动。提高了飞行器和潜水器工作的可靠性。本发明前景极佳具有推广价值。

Description

一种密封自锁螺母组件及制作方法
技术领域
本发明涉及一种密封自锁螺母组件及制作方法，属于紧固连接组件技术领域。
背景技术
在飞行器和潜水器中，所用各种类型的紧固件的数量可达两三百万件，因此严格控制飞行器和潜水器中紧固件的重量对飞行器和潜水器的性能至关重要。由于飞行器和潜水器中的紧固件常工作在高压、高温、强震动的恶劣环境中，有时还可能会工作在腐蚀液体或气体环境中。因此对飞行器和潜水器中某些特殊场合所用的螺母要求非常高。要求螺母本身具有密封性，可以防止有害气体或流体对螺纹副的侵蚀；还要求螺母具有较高的可靠性，在强震动中不松动，在高压、高温下长期工作不失效。同时还要保证螺母的重量尽可能轻，不能影响飞行器和潜水器的总体性能。现有的普通螺母无法满足飞行器和潜水器的上述要求。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种密封自锁螺母组件及制作方法，以满足飞行器和潜水器中上述场合对螺母可靠性，密封性和重量的特殊使用要求。
本发明的技术方案：
一种密封自锁螺母组件，包括密封自锁螺母和密封环；密封自锁螺母包括密封套，密封套底部设有连接法兰，连接法兰上设有连接孔；密封套内设有内螺纹，密封套的开口处设有密封槽，密封槽内设有密封环。
前述密封自锁螺母组件中，所述密封槽为上大下小的内锥体；所述密封环的外圆是与密封槽的形状对应的外锥体，密封环镶嵌在密封槽内；密封环的内孔为下大上小的台阶孔，密封环底面凸出连接法兰底面。
前述密封自锁螺母组件中，所述密封套的形状为上端封闭的圆管，圆管的外圆上设有减轻槽，减轻槽的圆柱面设有一组收口点。
前述密封自锁螺母组件中，所述密封自锁螺母的形状交接边均为圆弧过渡。
前述密封自锁螺母组件中，所述连接法兰底面的平面度小于0.05mm。
本发明用于上述密封自锁螺母组件的制作方法为，该方法是采用强度大于1100MPa的高温合金、钛合金、高强度钢或超高强度钢棒料直接模压或锻压成外形坯件，外形坯件经机械精加工后得密封自锁螺母成品。
前述制作方法中，所述外形坯件采用强度大于1100MPa的形态记忆合金，在高温下模压成型急速冷却获得。
前述制作方法中，所述密封自锁螺母上设有上大下小的密封槽，密封槽内镶嵌有密封环，密封环是与密封槽的形状对应的外锥体；密封环采用热压工艺压入密封自锁螺母的密封槽内。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明的结构形式可使密封自锁螺母的重量降至原重量的15%左右，对飞机的载重能力具有重大贡献。本发明的结构形式还具有较好的密封性，具有抗高压，耐高温，防腐蚀的特点。通过对收口点收口量的控制可达到预定的缩紧力矩值，可防止螺母在强震动下松动。提高了飞行器和潜水器工作的可靠性。本发明前景极佳具有推广价值。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的三维视图；
图3 是本发明的应用实例示意图。
附图中的标记为：1-密封自锁螺母，2-密封环，3-密封套，4-连接法兰，5-连接孔，6-内螺纹，7-减轻槽，8-收口点，9-基体，10-紧固螺钉，11-配合螺栓。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。
一种密封自锁螺母组件，如图1和图2所示。包括密封自锁螺母1和密封环2；密封自锁螺母1包括密封套3，密封套3底部设有连接法兰4，连接法兰4上设有连接孔5；密封套3内设有内螺纹6，密封套3的开口处设有密封槽，密封槽内设有密封环2。密封槽为上大下小的内锥体；所述密封环2的外圆是与密封槽的形状对应的外锥体，密封环2镶嵌在密封槽内；密封环2的内孔为下大上小的台阶孔，密封环2底面凸出连接法兰4底面。密封套3的形状为上端封闭的圆管，圆管的外圆上设有减轻槽7，减轻槽7的圆柱面设有一组收口点8。密封自锁螺母1的形状交接边均为圆弧过渡。连接法兰4底面的平面度小于0.05mm。
前述密封自锁螺母组件的制作方法，该方法是采用强度大于1100MPa的高温合金、钛合金、高强度钢或超高强度钢棒料直接模压或锻压成外形坯件，外形坯件经机械精加工后得密封自锁螺母成品。外形坯件也可采用强度大于1100MPa的形态记忆合金，在高温下模压成型急速冷却获得。密封自锁螺母上设有上大下小的密封槽，密封槽内镶嵌有密封环，密封环是与密封槽的形状对应的外锥体；密封环采用热压工艺压入密封自锁螺母的密封槽内。
实施例
具体实施时，可用塑性较好的棒材直接模压或锻压成型外形坯件，经机械精加工成型。由于采用先进的高科技材料，材料的强度和塑性极好，其晶粒在模压或锻压成型后不断裂形呈流线状，即晶粒流线均匀完整高度取向，材料经过模压或锻压成型产生冷作硬化后大大增强其抗拉强度和疲劳强度，也可以应用形态记忆合金，在高温下模压成型急速冷却，获得任意形状坯件。所用材料除了上述的形态记忆合金外，还可采用高强度锻件、高温合金、钛合金、高强度钢、超高强度钢及某些特殊钢种等强度大于1100MPa和塑性极好的材料均可。具体实施时，减轻槽的深度可以尽可能深一些，只要保证螺母在3MPa压力下不被破坏即可，以达到最佳减重效果。减轻槽底部设有多个收口点，收口点位置不限，在螺纹配合长度内均可。收口点数及收口量不限，以满足锁紧性能要求为准。本例为三个收口点，通过收口量可控制缩紧力矩值可达到预定的缩紧力矩值，以实现自锁功能。连接法兰4可根据现场情况设计成任意形状，只要装配时不产生安装干涉和外观满足要求即可。所述的内螺纹可以是公制螺纹、英制螺纹、美制螺纹、惠氏螺纹MJ螺纹等任意与安装螺栓匹配的螺纹连接即可。所述密封环的外锥面和台阶孔的形状尺寸应满足3MPa压力下达到密封要求即可。
图3是本发明的应用实例图，本发明的密封自锁螺母通过紧固螺钉10装配在基体9上，在紧固螺钉10拧紧的同时，压迫密封环2变形，通过密封环达到密封目的。配合螺栓11穿过基体9拧入密封自锁螺母的内螺纹6，由于密封自锁螺母装配前已经收口，与配合螺栓11配合后可达到预期的锁紧力，具有防松抗震效果。本发明的密封自锁螺母可使螺母的自身重量降至原重量的15%左右，对飞机的载重能力具有重大贡献。本发明的结构形式还具有较好的密封性，具有抗高压，耐高温，防腐蚀的特点。通过对收口点收口量的控制可达到预定的缩紧力矩值，可防止螺母在强震动下松动。提高了飞行器和潜水器工作的可靠性。本发明前景极佳具有推广价值。

Claims (8)

1. 一种密封自锁螺母组件，其特征在于：包括密封自锁螺母（1）和密封环（2）；密封自锁螺母（1）包括密封套（3），密封套（3）底部设有连接法兰（4），连接法兰（4）上设有连接孔（5）；密封套（3）内设有内螺纹（6），密封套（3）的开口处设有密封槽，密封槽内设有密封环（2）。
2.根据权利要求1所述密封自锁螺母组件，其特征在于：所述密封槽为上大下小的内锥体；所述密封环（2）的外圆是与密封槽的形状对应的外锥体，密封环（2）镶嵌在密封槽内；密封环（2）的内孔为下大上小的台阶孔，密封环（2）底面凸出连接法兰（4）底面。
3.根据权利要求2所述密封自锁螺母组件，其特征在于：所述密封套（3）的形状为上端封闭的圆管，圆管的外圆上设有减轻槽（7），减轻槽（7）的圆柱面设有一组收口点（8）。
4.根据权利要求3所述密封自锁螺母组件，其特征在于：所述密封自锁螺母（1）的形状交接边均为圆弧过渡。
5.根据权利要求4所述密封自锁螺母组件，其特征在于：所述连接法兰（4）底面的平面度小于0.05mm。
6.一种用于权利要求1-5任一权利要求所述密封自锁螺母组件的制作方法，其特征在于：该方法是采用强度大于1100MPa的高温合金、钛合金、高强度钢或超高强度钢棒料直接模压或锻压成外形坯件，外形坯件经机械精加工后得密封自锁螺母成品。
7.根据权利要求6所述制作方法，其特征在于：所述外形坯件采用强度大于1100MPa的形态记忆合金，在高温下模压成型急速冷却获得。
8.根据权利要求6所述制作方法，其特征在于：所述密封自锁螺母上设有上大下小的密封槽，密封槽内镶嵌有密封环，密封环是与密封槽的形状对应的外锥体；密封环采用热压工艺压入密封自锁螺母的密封槽内。
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