CN108468694A - 一种高温高强度铆钉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温高强度铆钉，包括铆钉帽和铆钉杆，铆钉杆从上至下依次设有固定板、上弧形槽和下弧形槽，固定板的底部中央设有与上弧形槽相通的凹槽，凹槽内设有微型风机；固定板的底部位于凹槽的两侧还对称设有滑槽，滑槽内滑动连接有第一斜楔块，且第一斜楔块与滑槽之间设有第一弹簧；第一斜楔块上横向滑动连接有第二斜楔块，且第二斜楔块与第一斜楔块之间设有第二弹簧；上弧形槽内设有用于密封凹槽的上弹性片，上弹性片的两端均穿过第一斜楔块，且上弹性片的两端均设有卡槽，卡槽内设有膨胀块；下弧形槽内设有与第一斜楔块底部连接的下弹性片，且下弹性片与膨胀块相抵。本方案主要解决了目前铆钉在高温条件下结构强度不够的问题。

Description

一种高温高强度铆钉

技术领域

本发明涉及一种紧固或固定构件或机器零件用的器件。

背景技术

铆钉是用于连接两个带通孔，一端有帽的零件(或构件)的钉形物件。在铆接中，利用自身形变或过盈连接被铆接的零件。铆钉种类很多，而且不拘形式。

目前，航天航空行业中多结构的连接需要采用铆接方式，而在发动机周边的多结构连接需在高温条件下保证强度要求，这些连接部位在常温和高温下都需要较高的连接强度，同时连接空间结构受到限制，不能无限加大连接部件的结构尺寸，一般铆钉虽然具有铆接连接功能，但是不能满足在高温条件下的结构强度要求，因而需要一种能满足在常温和高温条件下都具备结构强度要求，同时具有良好铆接性能的铆钉。

发明内容

本发明意在提供一种高温高强度铆钉，以解决目前铆钉在高温条件下结构强度不够的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种高温高强度铆钉，包括铆钉帽和铆钉杆，所述铆钉杆包括高强度段和铆接段；所述高强度段从上至下依次设有固定板、上弧形槽和下弧形槽，所述固定板的底部中央设有与上弧形槽相通的凹槽，所述凹槽内设有微型风机；所述固定板的底部位于凹槽的两侧还对称设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有第一斜楔块，且第一斜楔块与滑槽之间设有第一弹簧；所述第一斜楔块上横向滑动连接有第二斜楔块，且第二斜楔块与第一斜楔块之间设有第二弹簧；所述上弧形槽内设有用于密封凹槽的上弹性片，所述上弹性片的两端均穿过第一斜楔块，且上弹性片的两端均设有卡槽，所述卡槽内设有膨胀块；所述下弧形槽内设有与第一斜楔块底部连接的下弹性片，且下弹性片与膨胀块相抵。

基础方案的原理：当发动机周边的多结构连接时，将铆钉杆穿过安装孔；具体是：两个第一斜楔块均与安装孔相抵，并且两个第一斜楔块在安装孔的作用下相向运动，第一弹簧压缩；两个第一斜楔块带动上弹性片的两端间距减小(即上弹性片收缩)，并且，下弹性片在上弹性片的作用下下弹性片的两端间距也减小(即下弹性片收缩)；利用第一弹簧对第一斜楔块的反作用力，使得第一斜楔块与安装孔的孔壁处于相抵的状态，以此实现对铆钉的限位作用。

当铆钉的连接部位处于高温条件下时，膨胀块遇热发生膨胀，膨胀块遇热膨胀后会挤压第二斜楔块，使得第二斜楔块横向挤压上弹性片靠近凹槽的部位；上弹性片在膨胀块和第二斜楔块的作用下与凹槽分离，即上弹性片与凹槽产生间隙；微型风机产生的冷风穿过间隙作用于膨胀块和铆钉的连接部位上，使得膨胀块恢复至初始状态，铆钉的连接部位能够被降温至常温，进而保证铆钉的连接强度。

基础方案的优点：本方案主要利用膨胀块遇热膨胀的原理实现上弹性片和第二斜楔块的联动，使得上弹性片与凹槽分离；利用微型风机产生的冷风作用于铆钉的连接部位，使其恢复至常温，进而保证了铆钉的连接强度。

另外：1、第一斜楔块配合第一弹簧可在滑槽内运动，以此可适用于不同尺寸的安装孔，实用性更强。2、由于上弹性片和下弹性片均具有弹性，且第一斜楔块能够同时带动上弹性片和下弹性片移动，利用上弹性片和下弹性片的反作用力作用于第一斜楔块上，使得第一斜楔块与安装孔的紧紧相贴，对于铆钉的限位效果更佳。

进一步，所述固定板的底部左右对称设有竖向槽，且竖向槽位于凹槽与滑槽之间；所述竖向槽内滑动连接有竖向块，且竖向块与竖向槽之间设有第三弹簧；所述竖向块上设有与第二斜楔块相匹配的斜楔槽；通过上述设置，膨胀块遇热膨胀挤压第二斜楔块向上弹性片的方向移动，使得第二斜楔块与斜楔槽相抵；第二斜楔块继续移动，使得第二斜楔块在斜楔槽的作用下带动竖向块竖向挤压上弹性片，使得上弹性片与凹槽产生更大的间隙，进一步扩大了冷风穿过的面积，进而缩短了对铆钉连接部位的降温时间。

进一步，所述凹槽内滑动连接有触发板；所述凹槽的两侧均设有与竖向槽相通的辅助槽，所述触发板与竖向块之间设有辅助块；所述凹槽的内壁上设有与微型风机电连接的触发开关；通过上述设置，利用竖向块通过辅助块实现触发板的联动，当竖向块挤压上弹性片产生更大的间隙时，利用触发板触碰触发开关实现微型风机的启动，进而减少了电力的浪费。

进一步，所述触发板的底部左右对称铰接有摇臂；所述摇臂上设有若干磨齿，所述摇臂与触发板之间设有第四弹簧；所述凹槽的内壁上设有装有冰块的支撑管，且支撑管位于两个摇臂之间；通过上述设置，触发板带动摇臂移动，使得摇臂上的磨齿与支撑管内的冰块摩擦并产生冰屑；微型风机产生的冷风带动冰屑作用于铆钉的连接部位，可进一步加快对铆钉连接部位的降温。

进一步，所述支撑管内设有速冻器；所述固定板的侧壁上设有与支撑管相通的进水孔；通过上述设置，向进水孔内通水，利用速冻器对水进行速冻处理变成冰块，可持续提供冰块用于铆钉连接部位的降温。

进一步，所述进水孔上可拆卸连接有密封盖；通过上述设置，密封盖用于密封进水孔，避免杂物进入进水孔内。

进一步，所述密封盖上设有防滑纹；通过上述设置，防滑纹用于增加摩擦力，进而避免发生打滑现象。

附图说明

图1为本发明一种高温高强度铆钉实施例的示意图；

图2为高强度段与固定板连接的剖视图；

图3为图2中A的放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：铆钉帽1、铆钉杆2、高强度段211、铆接段212、固定板3、上弧形槽4、下弧形槽5、凹槽6、微型风机7、滑槽8、第一斜楔块9、第一弹簧10、第二斜楔块11、第二弹簧12、上弹性片13、卡槽14、膨胀块15、下弹性片16、竖向槽17、竖向块18、第三弹簧19、斜楔槽20、触发板21、辅助块22、触发开关23、摇臂24、磨齿25、第四弹簧26、支撑管27、速冻器28、进水孔29、密封盖30。

实施例基本如附图1和附图2所示：一种高温高强度铆钉，包括铆钉帽1和铆钉杆2，铆钉帽1采用高频感应器热镦制成形；其铆钉杆2长度按不同夹层厚度要求加工，常温下σb(抗拉强度)达到1100MPa以上，650°高温下σb(抗拉强度)达到500MPa以上，可用于航天航空高温条件下多结构连接，即提高了铆接连接强度，又保证高温条件下较高的铆接连接强度。

铆钉杆2包括高强度段211和铆接段212；高强度段211从上至下依次设置有固定板3、上弧形槽4和下弧形槽5，固定板3与高强度段211焊接；上弧形槽4的凸起部朝上，下弧形槽5的凸起部朝下；固定板3的底部中央开设有与上弧形槽4相通的凹槽6，凹槽6内安装有微型风机7。固定板3的底部位于凹槽6的两侧还对称开设有滑槽8，滑槽8内滑动连接有第一斜楔块9，且第一斜楔块9与滑槽8之间固接有第一弹簧10；第一斜楔块9上横向滑动连接有第二斜楔块11，且第二斜楔块11与第一斜楔块9之间固接有第二弹簧12；固定板3的底部左右对称开设有竖向槽17，且竖向槽17位于凹槽6与滑槽8之间；竖向槽17内滑动连接有竖向块18，且竖向块18与竖向槽17之间固接有第三弹簧19；竖向块18上开设有与第二斜楔块11相匹配的斜楔槽20；膨胀块15遇热膨胀挤压第二斜楔块11向上弹性片13的方向移动，使得第二斜楔块11与斜楔槽20相抵；第二斜楔块11继续移动，使得第二斜楔块11在斜楔槽20的作用下带动竖向块18竖向挤压上弹性片13，使得上弹性片13与凹槽6产生更大的间隙，进一步扩大了冷风穿过的面积，进而缩短了对铆钉连接部位的降温时间。

上弧形槽4内设置有用于密封凹槽6的上弹性片13，且上弹性片13的厚度小于上弧形槽4的高度；上弹性片13的两端均穿过第一斜楔块9，且上弹性片13的两端均开设有卡槽14，卡槽14内设置有膨胀块15，膨胀块15为无机材料，可选用通博的环保型阻火膨胀模块；下弧形槽5内设置有与第一斜楔块9底部连接的下弹性片16，且下弹性片16与膨胀块15相抵。

凹槽6内滑动连接有触发板21；凹槽6的两侧均开设有与竖向槽17相通的辅助槽，触发板21与竖向块18之间固接有辅助块22；凹槽6的内壁上设置有与微型风机7电连接的触发开关23；利用竖向块18通过辅助块22实现触发板21的联动，当竖向块18挤压上弹性片13产生更大的间隙时，利用触发板21触碰触发开关23实现微型风机7的启动，进而减少了电力的浪费。

结合附图3所示，触发板21的底部左右对称铰接有摇臂24；摇臂24上设置有若干磨齿25，摇臂24与触发板21之间固接有第四弹簧26；凹槽6的内壁上安装有装有冰块的支撑管27，且支撑管27位于两个摇臂24之间；触发板21带动摇臂24移动，使得摇臂24上的磨齿25与支撑管27内的冰块摩擦并产生冰屑；微型风机7产生的冷风带动冰屑作用于铆钉的连接部位，可进一步加快对铆钉连接部位的降温。支撑管27内安装有速冻器28；固定板3的侧壁上开设有与支撑管27相通的进水孔29；向进水孔29内通水，利用速冻器28对水进行速冻处理变成冰块，可持续提供冰块用于铆钉连接部位的降温。进水孔29上螺纹连接有密封盖30，密封盖30上设置有防滑纹。

具体实施过程如下：当发动机周边的多结构连接时，将铆钉杆2穿过安装孔；具体是：两个第一斜楔块9均与安装孔的表面相抵，并且两个第一斜楔块9在安装孔的作用下相向运动，第一弹簧10压缩；两个第一斜楔块9带动上弹性片13的两端间距减小(即上弹性片13收缩、弯曲)，并且，下弹性片16在上弹性片13的作用下下弹性片16的两端间距也减小(即下弹性片16收缩)；利用第一弹簧10对第一斜楔块9的反作用力，使得第一斜楔块9与安装孔的孔壁处于相抵的状态，以此实现对铆钉的限位作用。

当铆钉的连接部位处于高温条件下时，膨胀块15遇热发生膨胀，膨胀块15遇热膨胀后会挤压第二斜楔块11向上弹性片13的方向移动，使得第二斜楔块11与斜楔槽20相抵；第二斜楔块11继续移动，使得第二斜楔块11在斜楔槽20的作用下带动竖向块18竖向挤压上弹性片13靠近凹槽6的部位，上弹性片13在膨胀块15和第二斜楔块11的作用下与凹槽6分离，即上弹性片13与凹槽6产生间隙。

竖向块18移动的同时通过辅助块22能实现触发板21的联动，当竖向块18挤压上弹性片13时，利用触发板21既能碰触发开关23实现微型风机7的启动；触发板21还能带动摇臂24移动，使得摇臂24上的磨齿25与支撑管27内的冰块摩擦并产生冰屑；微型风机7产生的冷风带动冰屑穿过间隙作用于铆钉的连接部位，使得膨胀块15恢复至初始状态，铆钉的连接部位能够被降温至常温，进而保证铆钉的连接强度。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.一种高温高强度铆钉，包括铆钉帽和铆钉杆，其特征在于：所述铆钉杆包括高强度段和铆接段；所述高强度段从上至下依次设有固定板、上弧形槽和下弧形槽，所述固定板的底部中央设有与上弧形槽相通的凹槽，所述凹槽内设有微型风机；所述固定板的底部位于凹槽的两侧还对称设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有第一斜楔块，且第一斜楔块与滑槽之间设有第一弹簧；所述第一斜楔块上横向滑动连接有第二斜楔块，且第二斜楔块与第一斜楔块之间设有第二弹簧；所述上弧形槽内设有用于密封凹槽的上弹性片，所述上弹性片的两端均穿过第一斜楔块，且上弹性片的两端均设有卡槽，所述卡槽内设有膨胀块；所述下弧形槽内设有与第一斜楔块底部连接的下弹性片，且下弹性片与膨胀块相抵。

2.根据权利要求1所述的高温高强度铆钉，其特征在于：所述固定板的底部左右对称设有竖向槽，且竖向槽位于凹槽与滑槽之间；所述竖向槽内滑动连接有竖向块，且竖向块与竖向槽之间设有第三弹簧；所述竖向块上设有与第二斜楔块相匹配的斜楔槽。

3.根据权利要求2所述的高温高强度铆钉，其特征在于：所述凹槽内滑动连接有触发板；所述凹槽的两侧均设有与竖向槽相通的辅助槽，所述触发板与竖向块之间设有辅助块；所述凹槽的内壁上设有与微型风机电连接的触发开关。

4.根据权利要求3所述的高温高强度铆钉，其特征在于：所述触发板的底部左右对称铰接有摇臂；所述摇臂上设有若干磨齿，所述摇臂与触发板之间设有第四弹簧；所述凹槽的内壁上设有装有冰块的支撑管，且支撑管位于两个摇臂之间。

5.根据权利要求4所述的高温高强度铆钉，其特征在于：所述支撑管内设有速冻器；所述固定板的侧壁上设有与支撑管相通的进水孔。

6.根据权利要求5所述的高温高强度铆钉，其特征在于：所述进水孔上可拆卸连接有密封盖。

7.根据权利要求6所述的高温高强度铆钉，其特征在于：所述密封盖上设有防滑纹。