CN111791183A - 连接件安装工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连接件安装工具，包括第一套筒(1)、第二套筒(2)和携带装置，第二套筒设置在第一套筒的内部，且能够相对于第一套筒运动；携带装置具有第一状态和第二状态，且被配置为在第一套筒和第二套筒发生相对运动时从第一状态切换至第二状态或者从第二状态切换至第一状态，在第一状态下，携带装置能够携带连接件(3)运动；在第二状态下，携带装置与连接件脱开。本发明在第一套筒和第二套筒发生相对运动时带动携带装置发生状态切换，使携带装置可以切换至能够携带连接件一起运动的第一状态，便于将连接件携带至待连接位置；也可以使携带装置切换至与连接件脱开的第二状态，以对连接件进行操作，实现连接功能。

Description

连接件安装工具

技术领域

本发明涉及机械装配技术领域，尤其涉及一种连接件安装工具。

背景技术

螺栓(包括螺钉)是飞机或发动机组装和改装时应用较为广泛的一种标准件，是由头部和螺杆(带有外螺纹的圆柱体)两部分组成的一类紧固件，用于紧固连接两个零件。螺栓往往和垫片配合使用，垫片通常用以防止两个物体之间由于受到压力、腐蚀和管路自然地热胀冷缩等原因而发生泄漏，还具有分配负荷、提供预紧力等作用。螺栓的安装是否满足安装要求，是否满足相应的力矩要求，对于螺栓的可靠工作起着重要作用。由于飞机或发动机的零件数量繁多，结构非常紧凑，受空间结构的限制，一些狭小空间、深度腔体内的螺栓安装、拆卸非常困难。

现有针对狭小空间、深腔体内的螺栓的安装，一般会先规划工艺步骤，比如先安装螺栓，再安装有遮挡的零部件；在拆卸螺栓时，则需要先拆除妨碍操作的零部件再进行操作，操作步骤十分繁琐。如果不能通过规划工艺步骤来完成安装，则需要在零部件上增加工艺孔、工艺槽等几何特征来辅助安装，这会增加设计难度和加工成本。垫片在螺栓安装和拆卸的过程中极易脱落，形成多余物，给飞机和发动机带来安全隐患。狭小空间无法使用力矩表测量螺栓的拧紧力矩，是否满足了安装要求无法判定，因此存在安全隐患。可见，现有的螺栓安装方式具有操作繁琐、设计难度大、加工成本高、存在多余物和由于无法检测力矩是否满足要求而容易导致安全隐患等不足。

需要说明的是，公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的是提出一种连接件安装工具，提高连接件安装时的操作方便性。

为实现上述目的，本发明提供了一种连接件安装工具，包括：

第一套筒；

第二套筒，设置在第一套筒的内部，且能够相对于第一套筒运动；和

携带装置，具有第一状态和第二状态，且被配置为在第一套筒和第二套筒发生相对运动时从第一状态切换至第二状态或者从第二状态切换至第一状态，在第一状态下，携带装置能够携带连接件运动；在第二状态下，携带装置与连接件脱开。

可选地，携带装置包括：

至少两个卡爪，分别与第一套筒可转动地连接，包括用于夹持连接件的夹持部；和

至少两个连杆，其第一端与第二套筒可转动地连接，其第二端与卡爪可转动地连接；

其中，卡爪被配置为在第一套筒和第二套筒沿第一轴线发生相对运动时相对于第一轴线摆动，第一套筒和第二套筒同轴设置，第一轴线为第一套筒和第二套筒的轴线。

可选地，连接件安装工具还包括固定套，固定套安装在第二套筒上，连杆的第一端可转动地连接在固定套上。

可选地，连接件安装工具还包括安装件，安装件与第二套筒在第二套筒的轴线方向上保持相对固定，安装件用于与连接件配合以在携带装置处于第一状态时通过携带装置使连接件顶靠在安装件上。

可选地，第二套筒内设有磁铁，安装件包括金属件，安装件与第二套筒通过磁力相吸。

可选地，安装件与第二套筒在周向上相对固定。

可选地，第二套筒的端部设有第一凹槽，安装件包括第一连接部，第一连接部插入第一凹槽内，且第一凹槽的横截面呈六边形，第一连接部的外轮廓截面呈六边形。

可选地，安装件包括与连接件的第一端相配合的第二连接部，第二连接部与连接件在周向上相对固定。

可选地，连接件的第一端包括钉帽，

钉帽设有横截面呈六边形的第二凹槽，第二连接部的外轮廓截面呈六边形，第二连接部插入第二凹槽内；或者，

钉帽的外轮廓截面呈六边形，第二连接部包括横截面呈六边形的第三凹槽，钉帽插入第三凹槽内；或者，

钉帽设有十字形凹槽，第二连接部的横截面呈十字形，第二连接部插入十字形凹槽内；或者，

钉帽设有一字形凹槽，第二连接部的横截面呈一字形，第二连接部插入一字形凹槽内。

可选地，连接件安装工具还包括弹性件，弹性件设置在第一套筒和第二套筒之间，弹性件用于在第一套筒和第二套筒发生相对运动后恢复第一套筒和第二套筒的相对位置。

可选地，第一套筒的外周设有沿径向向外延伸的凸边；和/或，第二套筒的外周设有沿径向向外延伸的凸边。

可选地，连接件安装工具还包括力矩扳手，连接件的第二端包括外螺纹，力矩扳手用于旋拧第二套筒并带动连接件实现旋拧。

基于上述技术方案，本发明实施例通过设置第一套筒、第二套筒和携带装置，可以在第一套筒和第二套筒发生相对运动时带动携带装置发生状态切换，使携带装置可以切换至能够携带连接件一起运动的第一状态，便于通过第一套筒、第二套筒和携带装置将连接件携带至待连接位置；也可以使携带装置切换至与连接件脱开的第二状态，此时可以对连接件进行操作，实现通过连接件连接两个零件的功能。本发明连接件安装工具实施例结构简单，操作方便，可靠性好。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明连接件安装工具一个实施例的爆炸图。

图2为本发明连接件安装工具一个实施例中携带装置处于第二状态的结构示意图。

图3为本发明连接件安装工具一个实施例中携带装置处于第一状态的结构示意图。

图中：

1、第一套筒；2、第二套筒；3、连接件；4、卡爪；5、连杆；6、固定套；7、安装件；8、弹性件；9、力矩扳手；10、第一垫片；11、第二垫片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1所示，在本发明提供的连接件安装工具的一个示意性实施例中，该安装工具包括第一套筒1、第二套筒2和携带装置，第二套筒2设置在第一套筒1的内部，且第二套筒2能够相对于第一套筒1运动，携带装置具有第一状态和第二状态，且携带装置被配置为在第一套筒1和第二套筒2发生相对运动时从第一状态切换至第二状态或者从第二状态切换至第一状态，在第一状态下，携带装置能够携带连接件3运动；在第二状态下，携带装置与连接件3脱开。

在上述示意性实施例中，通过设置第一套筒1、第二套筒2和携带装置，可以在第一套筒1和第二套筒2发生相对运动时带动携带装置发生状态切换，使携带装置可以切换至能够携带连接件3一起运动的第一状态，便于通过第一套筒1、第二套筒2和携带装置将连接件3携带至待连接位置，尤其对于待连接位置处于狭小空间或深度腔体内的情况，可以借助第一套筒1、第二套筒2和携带装置更加方便地将连接件3携带至待连接位置，而不需要拆除妨碍操作的零部件，也不需要增加工艺孔、工艺槽等几何特征来辅助安装，有效降低装配难度，节约成本；在第一套筒1和第二套筒2发生相对运动时也可以使携带装置切换至与连接件3脱开的第二状态，此时可以对连接件3进行操作，实现通过连接件3连接两个零件的功能。该安装工具实施例结构简单，操作方便，可靠性好。

在上述实施例中，携带装置可以采用多种方式实现携带作用，比如可以通过螺纹连接、粘接、铰接等直接连接的方式，也可以通过夹持、钩挂、磁力相吸等间接的方式。

在一个可选的实施例中，携带装置包括至少两个卡爪4和至少两个连杆5，卡爪4与第一套筒1可转动地连接，具体可通过铰轴铰接连接，卡爪4包括用于夹持连接件3的夹持部；连杆5的第一端与第二套筒2可转动地连接，连杆5的第二端与卡爪4可转动地连接；其中，卡爪4被配置为在第一套筒1和第二套筒2沿第一轴线发生相对运动时相对于第一轴线摆动，第一套筒1和第二套筒2同轴设置，第一轴线为第一套筒1和第二套筒2的轴线。

如图2所示，在第一套筒1和第二套筒2沿第一轴线发生相对运动之前，在连杆5的支撑作用下，卡爪4处于张开状态，卡爪4与连接件3脱开，卡爪4对连接件3没有限制作用，不能携带连接件3一起运动，即携带装置处于第二状态；

如图3所示，第一套筒1相对于第二套筒2向上运动，在第一套筒1的带动作用和连杆5的支撑作用下，卡爪4相对于第一轴线向内摆动，两个卡爪4可以夹住连接件3，以便携带连接件3一起运动，即携带装置处于第一状态。

具体来说，卡爪4包括第一杆部、第二杆部和第三杆部，第二杆部分别与第一杆部和第三杆部连接。第一杆部的远离第二杆部的一端与第一套筒1可转动地连接。连杆5的第二端连接在第一杆部和第二杆部的连接处。第一杆部和第二杆部之间的夹角大于90度。第三杆部与第二杆部之间的夹角大于90度。第三杆部与第一轴线大致垂直。第三杆部作为上述的夹持部，两个卡爪4的夹持部分别夹持在连接件3的侧面，在与第一轴线垂直的方向上固定连接件3。

这种结构形式的携带装置采用夹持的方式实现携带作用，其好处是，可以随连接件3夹持着与连接件3配套使用的第一垫片10和/或第二垫片11一起运动，避免第一垫片10和/或第二垫片11脱落而形成多余物，避免对待连接件的正常运行造成安全隐患。

可选地，第一垫片10可以为弹晃垫片，第二垫片11可以为平垫片。

进一步地，连接件安装工具还可以包括固定套6，固定套6安装在第二套筒2上，连杆5的第一端可转动地连接在固定套6上。连杆5的第一端可通过铰接轴与固定套6铰接连接。

固定套6可以包括两个半圆套，两个半圆套固定安装在第二套筒2的外周，且固定套6在第二套筒2上的安装位置是固定的。

可选地，连接件安装工具还包括安装件7，安装件7与第二套筒2在第二套筒2的轴线方向上保持相对固定，安装件7用于与连接件3配合以在携带装置处于第一状态时通过携带装置使连接件3顶靠在安装件7上。这样，在通过卡爪4的夹持部从与第一轴线垂直的方向上夹持连接件3的同时，还能够通过夹持部将连接件3顶靠在安装件7上，从而在与第一轴线平行的方向上固定连接件3，保证连接件3的平稳性，有效防止连接件3在随携带装置一起运动的过程中发生脱落。

可选地，安装件7与第二套筒2可拆卸连接，这样设置可以方便安装件7与第二套筒2的装配与拆卸，便于根据连接件3的不同结构形式更换适配的安装件7。

为了使安装件7与第二套筒2在第二套筒2的轴线方向上保持相对固定，可采用的具体实现方式有多种，比如螺纹连接、粘接、铰接等。为了提高装配的方便性，第二套筒2内设有磁铁，安装件7包括金属件，安装件7与第二套筒2通过磁力相吸。这种实现方式除了可以方便安装件7与第二套筒2的装配和拆卸之外，还可以避免在对第二套筒2进行旋拧动作时影响安装件7与第二套筒2在第二套筒2的轴线方向上的固定。

可选地，安装件7与第二套筒2在周向上相对固定。这样设置后，可以通过驱动第二套筒2相对于待连接件转动而带动安装件7相对于待连接件转动，在连接件3与安装件7在周向上保持相对固定时，可以进一步带动连接件3相对于待连接件转动，从而通过驱动第二套筒2而实现旋拧连接件3的目的。

为了实现安装件7与第二套筒2在周向上相对固定，作为一种可选的实施方式，第二套筒2的端部设有第一凹槽，安装件7包括第一连接部，第一连接部插入第一凹槽内，且第一凹槽的横截面呈六边形，第一连接部的外轮廓截面呈六边形。当然，在其他实施例中，第一凹槽的横截面和第一连接部的外轮廓截面也可以均呈三角形、四边形、五边形等。

可选地，安装件7包括与连接件3的第一端相配合的第二连接部，第二连接部与连接件3在周向上相对固定。这样就可以实现通过驱动第二套筒2转动而带动安装件7和连接件3转动，实现连接件3的安装或拆卸。

对于第二连接部和连接件3之间的配合，可以根据连接件3的具体结构形式而定。

比如，连接件3的第一端包括钉帽，钉帽设有横截面呈六边形的第二凹槽，第二连接部的外轮廓截面呈六边形，第二连接部插入第二凹槽内。或者，钉帽的外轮廓截面呈六边形，第二连接部包括横截面呈六边形的第三凹槽，钉帽插入第三凹槽内。或者，钉帽设有十字形凹槽，第二连接部的横截面呈十字形，第二连接部插入十字形凹槽内。或者，钉帽设有一字形凹槽，第二连接部的横截面呈一字形，第二连接部插入一字形凹槽内。

连接件安装工具还可以包括弹性件8，弹性件8设置在第一套筒1和第二套筒2之间，弹性件8用于在第一套筒1和第二套筒2发生相对运动后恢复第一套筒1和第二套筒2的相对位置。

为便于操作，第一套筒1的外周设有沿径向向外延伸的凸边；和/或，第二套筒2的外周设有沿径向向外延伸的凸边。

连接件安装工具还可以包括力矩扳手9，连接件3的第二端包括外螺纹，力矩扳手9用于旋拧第二套筒2并带动连接件3实现旋拧。通过设置力矩扳手9，可以对连接件3的拧紧力矩进行有效控制，避免由于连接件3的拧紧力矩未达到需求而造成安全隐患。

力矩扳手9可以采用具有力矩显示功能的力矩扳手，便于实时观察力矩大小。力矩扳手9可以通过调节棘轮拨片的位置，改变棘轮的转动方向，从而改变安装工具的旋紧方向，将连接件3旋入或旋出。

下面结合附图1～3对本发明连接件安装工具的一个实施例的工作过程进行说明：

如图1所示，连接件安装工具包括第一套筒1、第二套筒2、卡爪4、连杆5、固定套6、安装件7、弹性件8和力矩扳手9。

第一套筒1和第二套筒2均为细长杆，第一套筒1和第二套筒2同轴设置，第二套筒2设置在第一套筒1的内部，且第一套筒1能够相对于第二套筒2沿其轴线运动。第二套筒2的长度大于第一套筒1的长度。第一套筒1的顶部和第二套筒2的顶部均设有凸边，弹性件8设置在第一套筒1的顶部凸边和第二套筒2的顶部凸边之间。第二套筒2的顶部设有与力矩扳手9配合的连接部。

卡爪4的一端可转动地安装在第一套筒1上，连杆5的第一端与第二套筒2上的固定套6可转动地连接，连杆5的第二端与卡爪4可转动地连接。安装件7通过磁铁固定在第二套筒2的底端。安装件7的底端设有外六角结构，连接件3包括钉帽，钉帽设有内六角凹槽。

在需要将连接件3安装到待连接位置时，首先将第一垫片10和第二垫片11套在连接件3上靠近钉帽的位置，并将连接件3的钉帽顶靠在安装件7上；然后使第一套筒1沿轴线向第二套筒2的上方移动，此时弹性件8被压缩，第一套筒1带动卡爪4和连杆5转动，两个卡爪4向内侧夹紧，并顶靠在第一垫片10或第二垫片11上，直至卡爪4夹紧连接件3、第一垫片10和第二垫片11，在保持对第一套筒1向上的拉力的同时，带动第一套筒1、第二套筒2和连接件3移动，将连接件3、第一垫片10和第二垫片11移入待连接位置(比如在狭长空间内)。当连接件3放入螺纹处时，取消对第一套筒1向上的拉力，卡爪4向外张开，卡爪4与连接件3分离，此时可操作力矩扳手9，通过转动第二套筒2而带动安装件7和连接件3转动，实现连接件3的旋入操作。当力矩扳手的力矩显示达到所要求的力矩时，停止操作，安装操作结束。

当需要将连接件3从待连接位置旋出时，可将力矩扳手9调整为旋出的转动方向，在卡爪4与连接件3处于分离状态时旋出连接件3，在连接件3与待连接位置的外螺纹即将脱离时，向上提起第一套筒1，使卡爪4向内侧夹紧，夹持着连接件3、第一垫片10和第二垫片11离开待连接位置直到移至安全区域，旋出操作结束。

通过对本发明连接件安装工具的多个实施例的说明，可以看到本发明连接件安装工具实施例结构简单，操作方便，可靠性高；对操作空间的要求不高，尤其适合狭小空间、深度腔体内的螺栓安装与拆卸；还可以夹持着垫片等配套物一起运动，防止构成多余物，对给飞机或发动机带来安全隐患。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (12)

1.一种连接件安装工具，其特征在于，包括：

第一套筒(1)；

第二套筒(2)，设置在所述第一套筒(1)的内部，且能够相对于所述第一套筒(1)运动；和

携带装置，具有第一状态和第二状态，且被配置为在所述第一套筒(1)和所述第二套筒(2)发生相对运动时从所述第一状态切换至所述第二状态或者从所述第二状态切换至所述第一状态，在所述第一状态下，所述携带装置能够携带连接件(3)运动；在所述第二状态下，所述携带装置与所述连接件(3)脱开。

2.根据权利要求1所述的连接件安装工具，其特征在于，所述携带装置包括：

至少两个卡爪(4)，分别与所述第一套筒(1)可转动地连接，包括用于夹持所述连接件(3)的夹持部；和

至少两个连杆(5)，其第一端与所述第二套筒(2)可转动地连接，其第二端与所述卡爪(4)可转动地连接；

其中，所述卡爪(4)被配置为在所述第一套筒(1)和所述第二套筒(2)沿第一轴线发生相对运动时相对于所述第一轴线摆动，所述第一套筒(1)和所述第二套筒(2)同轴设置，所述第一轴线为所述第一套筒(1)和所述第二套筒(2)的轴线。

3.根据权利要求2所述的连接件安装工具，其特征在于，还包括固定套(6)，所述固定套(6)安装在所述第二套筒(2)上，所述连杆(5)的第一端可转动地连接在所述固定套(6)上。

4.根据权利要求1所述的连接件安装工具，其特征在于，还包括安装件(7)，所述安装件(7)与所述第二套筒(2)在所述第二套筒(2)的轴线方向上保持相对固定，所述安装件(7)用于与所述连接件(3)配合以在所述携带装置处于所述第一状态时通过所述携带装置使所述连接件(3)顶靠在所述安装件(7)上。

5.根据权利要求4所述的连接件安装工具，其特征在于，所述第二套筒(2)内设有磁铁，所述安装件(7)包括金属件，所述安装件(7)与所述第二套筒(2)通过磁力相吸。

6.根据权利要求4所述的连接件安装工具，其特征在于，所述安装件(7)与所述第二套筒(2)在周向上相对固定。

7.根据权利要求6所述的连接件安装工具，其特征在于，所述第二套筒(2)的端部设有第一凹槽，所述安装件(7)包括第一连接部，所述第一连接部插入所述第一凹槽内，且所述第一凹槽的横截面呈六边形，所述第一连接部的外轮廓截面呈六边形。

8.根据权利要求4所述的连接件安装工具，其特征在于，所述安装件(7)包括与所述连接件(3)的第一端相配合的第二连接部，所述第二连接部与所述连接件(3)在周向上相对固定。

9.根据权利要求8所述的连接件安装工具，其特征在于，所述连接件(3)的第一端包括钉帽，

所述钉帽设有横截面呈六边形的第二凹槽，所述第二连接部的外轮廓截面呈六边形，所述第二连接部插入所述第二凹槽内；或者，

所述钉帽的外轮廓截面呈六边形，所述第二连接部包括横截面呈六边形的第三凹槽，所述钉帽插入所述第三凹槽内；或者，

所述钉帽设有十字形凹槽，所述第二连接部的横截面呈十字形，所述第二连接部插入所述十字形凹槽内；或者，

所述钉帽设有一字形凹槽，所述第二连接部的横截面呈一字形，所述第二连接部插入所述一字形凹槽内。

10.根据权利要求1所述的连接件安装工具，其特征在于，还包括弹性件(8)，所述弹性件(8)设置在所述第一套筒(1)和所述第二套筒(2)之间，所述弹性件(8)用于在所述第一套筒(1)和所述第二套筒(2)发生相对运动后恢复所述第一套筒(1)和所述第二套筒(2)的相对位置。

11.根据权利要求1所述的连接件安装工具，其特征在于，所述第一套筒(1)的外周设有沿径向向外延伸的凸边；和/或，所述第二套筒(2)的外周设有沿径向向外延伸的凸边。

12.根据权利要求1所述的连接件安装工具，其特征在于，还包括力矩扳手(9)，所述连接件(3)的第二端包括外螺纹，所述力矩扳手(9)用于旋拧所述第二套筒(2)并带动所述连接件(3)实现旋拧。

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