CN104142203B - 高锁螺母松脱力矩测试方法及该测试用卸载轴向力的工装 - Google Patents

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本发明涉及高锁螺母松脱力矩测试的技术领域，特别涉及一种高锁螺母松脱力矩测试方法及该测试用卸载轴向力的工装。高锁螺母松脱力矩测试用卸载轴向力的工装，包括螺旋套组件，螺旋套组件的上开设有用于供试验用螺栓的螺杆穿过的安装孔，螺旋套组件包括至少两个套体，相邻套体的相对端之间螺纹连接，螺旋套组件的两端部的套体的外端面分别为与试验用螺栓的头部及试验用紧固螺母在轴向上挡止配合的挡止面。本发明的工装具有结构简单、操作方便的优点，采用该工装可以实现方便快捷完成轴向力的卸载，同时可以实现在高端紧固件批产过程中对松脱力矩试验稳定性的控制，从而保证了高锁螺母的质量稳定性。

Description

高锁螺母松脱力矩测试方法及该测试用卸载轴向力的工装
技术领域
本发明涉及高锁螺母松脱力矩测试的技术领域，特别涉及一种高锁螺母松脱力矩测试方法及该测试用卸载轴向力的工装。
背景技术
高锁螺母是一种特殊结构的紧固件，广泛应用于航天航空领域。松脱力矩是高锁螺母的重要性能指标之一。脱松力矩试验中的难点是卸载轴向力。高锁螺母如图1所示，包括工作部分A和工艺部分B，工艺部分为六角体，工作部分为锥形体，在锥形体上通过收口10变形，使螺母具有防松脱的能力。六角体承受扳拧力矩，在安装结束后，六角体在断径槽20拧断时与螺母的工作部分分离，完成高锁螺母的装配过程。现有的松脱试验示意图如图2所示，高锁螺母安装结束后，在高锁螺母30相对于螺栓40无转动的情况下除去轴向载荷，在去除轴向载荷的过程中不能破坏螺母或螺栓，接着在拧出方向上螺母刚开始旋转时测量的力矩最小值，即为松脱力矩。上述卸载轴向力过程中采用径向抽取挡块50的方式，该方式存在以下缺点：由于预紧力的作用，挡块50之间接触面存在很大的摩擦力，很难在不破坏螺栓、螺母，且螺母相对于螺栓无转动的情况下将挡块直接撤掉；工作效率低，且对于大规格螺母无法完成试验，由于大规格螺母（MJ16以上）轴向力一般在100KN以上，径向抽取挡块50非常困难，难以实现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高锁螺母松脱力矩测试用卸载轴向力的工装，以实现方便快捷完成轴向力的卸载，从而提高工作效率。本发明还提供了一种使用上述工装的高锁螺母松脱力矩测试方法。
为了实现上述目的，本发明中的高锁螺母松脱力矩测试方法采用如下技术方案：高锁螺母松脱力矩测试方法，包括以下步骤：
1）将螺旋套组件套设于螺栓的杆体上，所述螺旋套组件的上开设有用于供试验用螺栓的螺杆穿过的安装孔，螺旋套组件包括至少两个套体，相邻套体的相对端之间螺纹连接；
2）装配高锁螺母，在装配过程中，右旋高锁螺母，直到工艺部分与工作部分分离，螺旋套组件的两端部的套体的外端面分别为与试验用螺栓的头部及试验用紧固螺母在轴向上挡止配合；
3）卸载轴向力，旋转螺旋套组件，增加螺旋套组件上的相邻套体之间的螺纹在轴向上的配合尺寸，直到螺旋套组件与锁紧螺母在轴向上产生一定的间距；
4）测试松脱力矩。
螺旋套组件中的螺纹与紧固螺母中的螺纹的螺旋线方向相反。
为了实现上述目的，本发明中的高锁螺母松脱力矩测试用卸载轴向力的工装，采用如下技术方案：高锁螺母松脱力矩测试用卸载轴向力的工装，包括螺旋套组件，螺旋套组件的上开设有用于供试验用螺栓的螺杆穿过的安装孔，螺旋套组件包括至少两个套体，相邻套体的相对端之间螺纹连接，螺旋套组件的两端部的套体的外端面分别为与试验用螺栓的头部及试验用紧固螺母在轴向上挡止配合的挡止面。
螺旋套组件包括两个套体，两个套体分别为第一套体和第二套体，第一套体上开设有第一中心通孔，所述第一中心通孔包括用于供试验用螺栓的杆体穿过的光孔段和直径大于光孔段的螺纹孔段，第二套体上开设有用于供试验用螺栓的杆体穿过的且与试验用螺栓的杆体转动配合的第二中心通孔，第二套体的外周上具有与螺纹孔段螺旋配合的外螺纹段。
所述第一套体的外周上与第二套体上远离外螺纹段一端的外周上设有用于供扳手卡接或扭力试验机的三爪卡盘夹持的驱动面。
所述驱动面为六角面。
所述挡止面是粗糙度达Ra0.8的光滑平面。
所述螺纹套组件中的螺纹与试验用紧固螺母中的螺纹的螺旋线方向相反。
本发明中高锁螺母松脱力矩测试用卸载轴向力的工装的有益效果：本发明在使用时，将螺旋套组件套设于试验用螺栓的杆体上，接着将试验用高锁螺母套设于螺栓的杆体上，然后进行高锁螺母的装配，在装配过称中，螺旋套组件位于高锁螺母和螺栓的头部之间，对锁止螺母在轴向上具有止推配合的作用，高锁螺母装配完成后，轴向预紧力作用于螺旋套组件上，此时分别反向旋转螺旋套组件中的相邻套体，增加套体之间螺纹在轴向上的配合尺寸，相邻套体沿轴向相向运动，不会带动锁紧螺母与螺栓发生相对转动，且不会对损坏螺栓和螺母，因而可以轻易实现将轴向力的卸载。综上所述，本发明的工装具有结构简单、操作方便的优点，采用该工装可以实现方便快捷完成轴向力的卸载，同时可以实现在高端紧固件批产过程中对松脱力矩试验稳定性的控制，从而保证了高锁螺母的质量稳定性。
进一步的，驱动面便于对第一套体和第二套体进行夹持，使本发明使用更加方便。
进一步的，挡止面的粗糙度小，可以减少与螺栓的头部及高锁螺母的端面之间的滑动摩擦力，可进一步防止螺栓与高锁螺母之间的相对转动。
进一步的，由于螺纹套组件中的螺纹与紧固螺母中的螺纹的螺旋线方向相反，在轴向力的卸载过程中，旋转套体，不会使锁紧螺母发生进一步旋紧。
附图说明
图1是现有技术中高锁螺母的结构示意图；
图2是现有技术中高锁螺母的松脱试验示意图；
图3是本发明的高锁螺母松脱力矩测试用卸载轴向力的工装的实施例1的使用状态图；
图4是图1中第一套体的结构示意图；
图5是图2中第二套体的结构示意图。
具体实施方式
本发明中的高锁螺母松脱力矩测试用卸载轴向力的工装的实施例1，如图3-5所示：高锁螺母松脱力矩测试用卸载轴向力的工装，包括螺旋套组件，螺旋套组件的上开设有用于供试验用螺栓的螺杆穿过的安装孔，螺旋套组件包括两个套体，相邻套体的相对端之间螺纹连接，螺纹套组件中的螺纹与试验用紧固螺母中的螺纹的螺旋线方向相反，由于试验用紧固螺母的螺纹通常为右旋螺纹，在本实施例中，紧固螺母中的螺纹为左旋螺纹。螺旋套组件的两端部的套体的外端面分别为与试验用螺栓的头部及试验用紧固螺母在轴向上挡止配合的挡止面。挡止面是粗糙度达Ra0.8的光滑平面。两个套体分别为第一套体1和第二套体2，第一套体1上开设有第一中心通孔11，第一中心通孔11为阶梯通孔，第一中心通孔11包括用于供试验用螺栓的杆体穿过的光孔段111和直径大于光孔段111的螺纹孔段112，第二套体2上开设有用于供试验用螺栓的杆体穿过的且与试验用螺栓的杆体转动配合的第二中心通孔21，第二套体2的外周上具有与螺纹孔段112螺旋配合的外螺纹段22。第一套体1的外周上与第二套体2上远离外螺纹段22一端的外周上设有供扳手卡接或扭力试验机的三爪卡盘夹持的驱动面，该驱动面为六角面。在本实施例中，螺旋套组件的两端部的挡止面分别设置于第一套体1上靠近光孔段111一端与第二套体2上远离外螺纹段22的一端，第一套体1上的挡止面为第一挡止面51，第二套体2上的挡止面为第二挡止面52。
本发明实施例1的使用过程：将第一套体1和第二套体2套设于试验用螺栓4的杆体上，并保证第一套体1的螺纹孔段112与第二套体2的外螺纹段22相对设置，接着将试验用高锁螺母3套设于螺栓的杆体上，然后进行高锁螺母3的装配，在装配过称中，第一套体1与第二套体1位于高锁螺母与螺栓的头部之间，第一套体的第一挡止面51对锁止螺母3在轴向上具有挡止配合的作用，高锁螺母3完成装配后，轴向预紧力作用于第一套体和第二套体上，在本实施例中，轴向预紧力直接作用于第一挡止面51上，此时分别反向旋转第一套体1和第二套体2，使外螺纹段22进一步旋入螺纹孔段112中增加两者之间的轴向配合尺寸，由于第一套体1和第二套体2分别与螺栓的杆体之间为转动配合，且第一套体1与第二套体2沿轴向相向运动，不会带动锁紧螺母3与螺栓发生相对转动，且不会对损坏螺栓和锁紧螺母3，因而可以轻易实现将轴向力的卸载。
在本发明的其它实施例中，还可以省去驱动面，而采用电磁驱动方式；或外周面上开设有波纹槽等，直接使用扳手卡接或扭力试验机的三爪卡盘夹持在第一套体或第二套体的外周面上。
在本发明的其它实施例中，驱动面还可以为四角面或五角面或八角面。
在本本发明的其它实施例中，螺旋套组件包括至少两个套体，相邻套体的相对端之间螺纹连接，螺旋套组件的两端部的套体的外端面分别为与试验用螺栓的头部及试验用紧固螺母在轴向上挡止配合的挡止面。
本发明中的高锁螺母松脱力矩测试方法的一种实施例，高锁螺母松脱力矩测试方法，包括以下步骤：
1）将螺旋套组件套设于螺栓的杆体上，所述螺旋套组件的上开设有用于供试验用螺栓的螺杆穿过的安装孔，螺旋套组件包括至少两个套体，相邻套体的相对端之间螺纹连接；
2）装配高锁螺母，在装配过程中，右旋高锁螺母，直到工艺部分与工作部分分离，螺旋套组件的两端部的套体的外端面分别为与试验用螺栓的头部及试验用紧固螺母在轴向上挡止配合；
3）卸载轴向力，旋转螺旋套组件，增加螺旋套组件上的相邻套体之间的螺纹在轴向上的配合尺寸，直到螺旋套组件与锁紧螺母在轴向上产生一定的间距；
4）测试松脱力矩。
在高锁螺母松脱力矩测试方法的其它实施例中，螺旋套组件中的螺纹与紧固螺母中的螺纹的螺旋线方向相反，由于试验用紧固螺母的螺纹通常为右旋螺纹，螺旋套组件中的螺纹为左旋螺纹，在轴向力的卸载过程中，左旋套体，不会使锁紧螺母发生右旋而进一步旋紧。

Claims (7)

1.高锁螺母松脱力矩测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将螺旋套组件套设于螺栓的杆体上，所述螺旋套组件上开设有用于供试验用螺栓的螺杆穿过的安装孔，螺旋套组件包括至少两个套体，相邻套体的相对端之间螺纹连接；
2）装配高锁螺母，在装配过程中，右旋高锁螺母，直到工艺部分与工作部分分离，螺旋套组件的两端部的套体的外端面分别为与试验用螺栓的头部及试验用紧固螺母在轴向上挡止配合；
3）卸载轴向力，旋转螺旋套组件，增加螺旋套组件上的相邻套体之间的螺纹在轴向上的配合尺寸，直到螺旋套组件与锁紧螺母在轴向上产生一定的间距；
4）测试松脱力矩。
2.根据权利要求1所述的高锁螺母松脱力矩测试方法，其特征在于，螺旋套组件中的螺纹与紧固螺母中的螺纹的螺旋线方向相反。
3.高锁螺母松脱力矩测试用卸载轴向力的工装，其特征在于：包括螺旋套组件，螺旋套组件上开设有用于供试验用螺栓的螺杆穿过的安装孔，相邻套体的相对端之间螺纹连接，螺旋套组件的两端部的套体的外端面分别为与试验用螺栓的头部及试验用紧固螺母在轴向上挡止配合的挡止面，螺旋套组件包括两个套体，两个套体分别为第一套体和第二套体，第一套体上开设有第一中心通孔，所述第一中心通孔包括用于供试验用螺栓的杆体穿过的光孔段和直径大于光孔段的螺纹孔段，第二套体上开设有用于供试验用螺栓的杆体穿过的且与试验用螺栓的杆体转动配合的第二中心通孔，第二套体的外周上具有与螺纹孔段螺旋配合的外螺纹段。
4.根据权利要求3所述的高锁螺母松脱力矩测试用卸载轴向力的工装，其特征在于：所述第一套体的外周上与第二套体上远离外螺纹段一端的外周上设有用于供扳手卡接或扭力试验机的三爪卡盘夹持的驱动面。
5.根据权利要求4所述的高锁螺母松脱力矩测试用卸载轴向力的工装，其特征在于：所述驱动面为六角面。
6.根据权利要求3所述的高锁螺母松脱力矩测试用卸载轴向力的工装，其特征在于：所述挡止面是粗糙度达Ra0.8的光滑平面。
7.根据权利要求3-6中任一项所述的高锁螺母松脱力矩测试用卸载轴向力的工装，其特征在于：所述螺旋套组件中的螺纹与试验用紧固螺母中的螺纹的螺旋线方向相反。
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