CN106112886B - 一种小空间螺纹副快速拧紧装置 - Google Patents

Abstract

一种小空间螺纹副快速拧紧装置，包括套筒和快速拆卸扳手，用于新一代运载火箭伺服系统中，两台伺服机构之间冗余管自封螺母的拧紧和拆卸。新一代运载火箭伺服产品中，冗余管自封接头安装空间狭小，本发明巧妙设计了一个开口的转接套筒，既避开了冗余管，便于将套筒卡到螺母上，又增加了扳手的拧紧空间；同时对快速拧紧扳手的开口外形和尺寸进行专门的设计，实现扳手一次卡到转接套筒上即可拧紧螺母，逆时针改变扳手相对于套筒的位置，顺时针拧紧螺母。拆卸时，改变扳手方向，顺时针改变扳手相对于套筒的位置，逆时针拆卸。本发明可以扩展应用于其它狭小空间中螺母快速装卸的情况。

Description

一种小空间螺纹副快速拧紧装置

技术领域

本发明涉及一种小空间螺纹副快速拧紧装置，属于装配工具技术领域。

背景技术

新一代运载火箭一级伺服机构采用冗余设计，通过高低压冗余管使两台伺服机构的高低压油路相通。伺服机构的高低压接口为自封接头，高低压冗余管两端为对应的自封接头。冗余管与伺服机构之间的自封接头连接通过拧紧外套螺母实现，同时外套螺母还需要施加一定的紧固力矩。

由于空间限制，伺服机构设计紧凑。冗余管与伺服机构自封接头安装空间狭小，而锁紧螺母较大，常规工具很难拧紧螺母和施加力矩，并且使用常规扳手很容易碰伤产品。为此需要设计一套装置，解决狭小空间下螺母拧紧效率低和拧紧力矩施加困难的问题。

由于冗余管的限制，目前国际和国内常用的转接套筒不能适用自封接头螺母拧紧需要。另外常规扳手因为空间限制，拧紧效率将会大大降低。因此现有的工具已经不能满足冗余管自封接头拧紧需求。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种小空间螺纹副快速拧紧装置，解决了狭小空间下螺母拧紧难度大，拧紧效率低和拧紧力矩施加困难的问题。

本发明的技术解决方案是：

一种小空间螺纹副快速拧紧装置，包括：装卸扳手和套筒；

所述装卸扳手包括头部、手柄和尾部；

装卸扳手头部的开口为101°，从开口的上端开始，首先是一段第一扇形边，然后是一段平行于水平轴线的直线段，直线段之后是第一斜面，所述直线段与所述第一斜面之间通过圆弧过渡，第一斜面之后为第二斜面，第一斜面和第二斜面之间通过圆弧过渡；

第二斜面向下延伸至与水平轴线距离23mm，然后由一个半径为5mm的扇形收口至与竖直轴线距离为4.7mm的位置，然后紧接着为第三斜面，第三斜面通过圆弧过渡与第四斜面连接，第四斜面的末端即为所述装卸扳手开口的下端；

套筒是横截面为正六边形的筒状结构，且沿轴线方向，在筒状结构的侧壁上有开口，套筒通过该开口套在冗余管上且套筒的一端与安装在伺服机构上的自封螺母相配合，装卸扳手的头部与套筒的另一端相配合，用于拧紧自封螺母。

装卸扳手和套筒的材料采用黄铜。

所述装卸扳手长175mm，厚7mm，装卸扳手的尾部有一个用于安装挂绳的小孔。

所述水平轴线即为装卸扳手手柄的水平对称线；所述竖直轴线与水平轴线垂直，且距离第一斜面与第二斜面之间相交点为22mm。

第一斜面与第二斜面之间相交点处的水平线与所述水平轴线之间的距离为2mm，第三斜面的长度为15.3mm。

所述第一扇形边为半径15mm，弧度为106.5°。

第一扇形边之后的直线段长度为3mm。

直线段与所述第一斜面之间的圆弧过渡半径为2mm，第三斜面和第四斜面之间的圆弧过渡半径为5mm，第一斜面和第二斜面之间的圆弧过渡半径为5mm。

第一斜面与水平轴线呈58°夹角，第二斜面与水平轴线呈57°夹角。

第三斜面与竖直轴线呈85°夹角，第四斜面与竖直轴向呈65°夹角。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

(1)本发明装置采用防爆设计理念，均为黄铜材料，可以避免碰撞火花，以及由于黄铜材料软硬度适中，不会对自封螺母产生损伤。

(2)套筒一端为内六角，与自封接头的外螺母配合，另一端为外六角，与快速装卸扳手配合，套筒将拧紧螺母动作转化为拧紧套筒动作，起到转接作用，增大拧紧和拆卸空间，避免碰伤伺服机构的其他部位。

(3)套筒的侧面采用开口设计，开口大小根据伺服机构硬管的直径设计，套筒可以通过开口避开硬管安装到需要拧紧的螺母上。

(4)快速装卸扳手采用巧妙的设计结构，避免拧紧时扳手需多次从螺母上拿下套上，提高拧紧效率。快速装卸扳手开口的特殊形状、角度和尺寸，可实现快速装卸螺母，将扳手套在套筒的外六角上，顺时针方向旋转，拧紧自封螺母，逆时针方向旋转，改变扳手的位置，避免拧紧时扳手需多次从螺母上拿下套上。

(5)扳手和套筒设计有一个小孔，便于安装挂绳，在火箭舱内操作安全可靠。

(6)此套装置原理简单，成本低，并且极大地提高了螺母装配效率，具有较高的经济效益。

附图说明

图1是小空间螺纹副快速拧紧装置的整体使用结构示意图；

图2是装卸扳手的整体结构示意图。

图3是套筒的正面结构示意图；

图4是套筒的侧面剖视结构示意图；

图5是套筒的俯视结构示意图；

图6是套筒的仰视结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细描述。

本发明即是针对现有工具遇到问题设计了一套小空间螺母快速拧紧装置。此套装置可以避开冗余管，提高螺母拧紧效率，并且解决了拧紧力矩施加困难的问题。

如图1所示，本发明提供了一种小空间螺纹副快速拧紧装置，包括：装卸扳手1和套筒2；所述装卸扳手1包括头部、手柄和尾部。

图2为装卸扳手的整体结构示意图。装卸扳手1头部的开口为101°，开口的角度和形状根据与套筒配合的外六方尺寸设计。从开口的上端开始，首先是一段第一扇形边，然后是一段平行于水平轴线的第一直线段，直线段之后是第一斜面，所述直线段与所述第一斜面之间通过圆弧过渡，第一斜面之后为第二斜面，第一斜面和第二斜面之间通过圆弧过渡；

第二斜面向下延伸至与水平轴线距离23mm，然后由一个半径为5mm的扇形收口至与竖直轴线距离为4.7mm的位置，然后紧接着为第三斜面，第三斜面通过圆弧过渡与第四斜面连接，第四斜面的末端即为所述装卸扳手1开口的下端；

图3、图4、图5、图6为套筒的结构示意图。套筒2是横截面为正六边形的筒状结构，且沿轴线方向，在筒状结构的侧壁上有开口，套筒2通过该开口套在冗余管4上且套筒2的一端与安装在伺服机构5上的自封螺母3相配合，装卸扳手1的头部与套筒2的另一端相配合，用于拧紧自封螺母3。

装卸扳手1和套筒2的材料采用黄铜。具有防爆作用，且黄铜相对于钢较软，可避免损坏自封螺母。

所述装卸扳手1长175mm，厚7mm，装卸扳手1的尾部有一个用于安装挂绳的小孔。小孔可以穿线，便于操作者在火箭舱内携带，安全可靠。

所述水平轴线即为装卸扳手1手柄的水平对称线；所述竖直轴线与水平轴线垂直，且距离第一斜面与第二斜面之间相交点为22mm。

第一斜面与第二斜面之间相交点处的水平线与所述水平轴线之间的距离为2mm，第三斜面的长度为15.3mm。

所述第一扇形边为半径15mm，弧度为106.5°。

第一扇形边之后的直线段长度为3mm。

直线段与所述第一斜面之间的圆弧过渡半径为2mm，第三斜面和第四斜面之间的圆弧过渡半径为5mm，第一斜面和第二斜面之间的圆弧过渡半径为5mm。

第一斜面与水平轴线呈58°夹角，第二斜面与水平轴线呈57°夹角。第三斜面与竖直轴线呈85°夹角，第四斜面与竖直轴向呈65°夹角

第一扇形边到第一斜面的形状和尺寸设计可以保证装卸扳手反向旋转时，改变装卸扳手相对于螺母的位置，从而使装卸扳手不从螺母上取下即可一次装配将螺母拧紧。第一直线段到第四斜面保证装卸扳手可以与螺母外六方的四个面配合，起到拧紧作用。

实施例：

本发明设计了套筒和快速装卸扳手两部分，图1使用本发明时的结构简图。

使用本套装置安装自封接头和拆卸自封接头的流程：

(1)在图1所示中，将套筒2套在伺服机构冗余管4的自封螺母3上。图6所示的套筒内六角端47mm与自封螺母3配合，套筒开口32mm刚好可以穿过图1中的冗余管4。

(2)在图1所示中，将快速装卸扳手1套在套筒上。图5所示的套筒外六角端46mm与装卸扳手头部配合。

(3)图3和图4为套筒的整体结构简图，其外径、内孔、外六方、内六方、小孔、高度、倒角、倒圆角等设计合理。

(4)拧紧自封螺母时：图2为快速装卸扳手，扳手正面朝上，与套筒配合如图1所示后，顺时针旋转装卸扳手1使套筒2顺时针旋转，套筒2带动螺母3拧紧；装卸扳手1不从套筒2上取下，逆时针旋转装卸扳手1可以改变装卸扳手1相对于套筒2的位置，然后再顺时针拧紧。如此循环，整个过程扳手无需从套筒上取下，直到将螺母拧紧。

(5)施加力矩时，将快速装卸扳手1取下，将力矩扳手装在套筒2外六方上施加规定力矩。

(6)拆卸自封螺母时：同样将套筒2套在自封螺母3上，快速装卸扳手1反面朝上，与套筒2外六方配合，逆时针旋转套筒2，松螺母，顺时针改变装卸扳手1相对于套筒2的位置；如此循环，整个过程装卸扳手1无需从套筒2上取下，直到将螺母拆下。

Claims (10)

1.一种小空间螺纹副快速拧紧装置，其特征在于包括：装卸扳手(1)和套筒(2)；

所述装卸扳手(1)包括头部、手柄和尾部；

装卸扳手(1)头部的开口为101°，从开口的上端开始，首先是一段第一扇形边，然后是一段平行于水平轴线的直线段，直线段之后是第一斜面，所述直线段与所述第一斜面之间通过圆弧过渡，第一斜面之后为第二斜面，第一斜面和第二斜面之间通过圆弧过渡；

第二斜面向下延伸至与水平轴线距离23mm，然后由一个半径为5mm的扇形收口至与竖直轴线距离为4.7mm的位置，然后紧接着为第三斜面，第三斜面通过圆弧过渡与第四斜面连接，第四斜面的末端即为所述装卸扳手(1)开口的下端；

套筒(2)是横截面为正六边形的筒状结构，且沿轴线方向，在筒状结构的侧壁上有开口，套筒(2)通过该开口套在冗余管(4)上且套筒(2)的一端与安装在伺服机构(5)上的自封螺母(3)相配合，装卸扳手(1)的头部与套筒(2)的另一端相配合，用于拧紧自封螺母(3)。

2.根据权利要求1所述的一种小空间螺纹副快速拧紧装置，其特征在于：装卸扳手(1)和套筒(2)的材料采用黄铜。

3.根据权利要求1所述的一种小空间螺纹副快速拧紧装置，其特征在于：所述装卸扳手(1)长175mm，厚7mm，装卸扳手(1)的尾部有一个用于安装挂绳的小孔。

4.根据权利要求1所述的一种小空间螺纹副快速拧紧装置，其特征在于：所述水平轴线即为装卸扳手(1)手柄的水平对称线；所述竖直轴线与水平轴线垂直，且距离第一斜面与第二斜面之间相交点为22mm。

5.根据权利要求1所述的一种小空间螺纹副快速拧紧装置，其特征在于：第一斜面与第二斜面之间相交点处的水平线与所述水平轴线之间的距离为2mm，第三斜面的长度为15.3mm。

6.根据权利要求1所述的一种小空间螺纹副快速拧紧装置，其特征在于：所述第一扇形边为半径15mm，弧度为106.5°。

7.根据权利要求1所述的一种小空间螺纹副快速拧紧装置，其特征在于：第一扇形边之后的直线段长度为3mm。

8.根据权利要求1所述的一种小空间螺纹副快速拧紧装置，其特征在于：直线段与所述第一斜面之间的圆弧过渡半径为2mm，第三斜面和第四斜面之间的圆弧过渡半径为5mm，第一斜面和第二斜面之间的圆弧过渡半径为5mm。

9.根据权利要求1所述的一种小空间螺纹副快速拧紧装置，其特征在于：第一斜面与水平轴线呈58°夹角，第二斜面与水平轴线呈57°夹角。

10.根据权利要求1所述的一种小空间螺纹副快速拧紧装置，其特征在于：第三斜面与竖直轴线呈85°夹角，第四斜面与竖直轴向呈65°夹角。