CN113389947A - 一种空间位置可调的导管固定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种空间位置可调的导管固定装置，包括支架Ⅰ和卡箍；所述卡箍由上下两半组成，在卡箍的一端设有开设有卡槽的卡箍小嘴端，另一端连接有卡箍长柄；所述卡箍小嘴端的一侧设有带有卡箍小嘴端挡圈的卡箍小嘴端圆柱，另一侧开设有卡箍小嘴端倒角，卡箍小嘴端圆柱上套接有卡圈。本发明可以在空间的2个自由度方向进行调节，适应多种装配位置；针对导管实物管型与设计管型不一致情况，可以避免导管的管型校形而直接安装，节省安装时间，避免导管校形带来的损伤风险；减小了导管给支架的装配应力，降低支架应力水平，延长使用寿命；多种组成零件，具有良好的互换性和维修性。

Description

一种空间位置可调的导管固定装置
技术领域
本发明涉及一种空间位置可调的导管固定装置，属于航空发动机管路固定技术领域。
背景技术
航空发动机及燃气轮机导管是为满足空气冷却、增压、轴承润滑、燃烧室供油及主泵控制等具体功能的实现，连接附件和发动机腔室，实现发动机整机功能正常工作的重要连接零件。
导管的加工具有较大的加工公差，因此导管的实物管型较设计管型存在较大差异，导管在发动机上装配时常存在无法按设计图纸轻松安装的情况，存在较大的装配应力，因此需要对导管进行管型校正，但校正后的导管也存在一定水平的装配应力。
目前，导管通过卡箍及支架固定在发动机机匣截面或附件上，通过卡箍及支架调整导管的跨距是调整、优化导管动频、动应力的常规方法，现有的导管固定卡箍无法根据导管管型进行空间的调节，以满足无应力或小应力装配。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种空间位置可调的导管固定装置，该空间位置可调的导管固定装置的卡箍可通过卡箍长柄的插入深度调节轴向位置，且可绕自身轴线旋转，且卡箍在卡箍支架上的夹紧通过卡箍支架和螺母挤压带开口槽的弹性卡环实现。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种空间位置可调的导管固定装置，包括支架Ⅰ和卡箍；所述卡箍由上下两半组成，在卡箍的一端设有开设有卡槽的卡箍小嘴端，另一端连接有卡箍长柄；所述卡箍小嘴端的一侧设有带有卡箍小嘴端挡圈的卡箍小嘴端圆柱，另一侧开设有卡箍小嘴端倒角，卡箍小嘴端圆柱上套接有卡圈；所述卡箍长柄上依次套接有卡箍支架、弹性卡环、螺母，卡箍支架和弹性卡环通过螺母与卡箍长柄连接，卡箍支架与支架Ⅰ连接；所述卡箍支架和螺母的内部分别设有卡箍支架锥面和螺母锥面，弹性卡环为两端均带弹性卡环锥面的环形结构。
所述支架Ⅰ可替换为支架Ⅱ或支架Ⅲ，当使用支架Ⅰ时，卡箍支架与支架Ⅰ垂直连接，当使用支架Ⅱ时，卡箍支架与支架Ⅱ水平连接，当使用支架Ⅲ时，卡箍支架通过螺纹杆与支架Ⅰ连接，螺纹杆设在支架Ⅲ的一端。
所述弹性卡环套接在卡箍支架和螺母之间，为可变形结构。
所述弹性卡环的两端沿周向上开设有多个开口槽。
所述弹性卡环锥面的锥度大于卡箍支架锥面和螺母锥面配合面的锥度。
所述弹性卡环的内径大于卡箍长柄的直径，卡箍小嘴端圆柱的直径大于卡圈的配合孔径。
还包括具有弹性、设有开口圈的衬套，衬套的外径大于卡箍的内径。
所述卡箍长柄为两半结构，且设置为偏心开口结构。
所述偏心开口结构为：卡箍长柄的一部分横截面积为卡箍长柄整体横截面的1/2，另一部分因开口具有一定宽度，横截面积小于卡箍长柄整体横截面的1/2。
所述卡箍为单孔结构或双孔结构。
本发明的有益效果在于：可以在空间的2个自由度方向进行调节，适应多种装配位置；针对导管实物管型与设计管型不一致情况，可以避免导管的管型校形而直接安装，节省安装时间，避免导管校形带来的损伤风险；减小了导管给支架的装配应力，降低支架应力水平，延长使用寿命；多种组成零件，具有良好的互换性和维修性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的爆炸图；
图3是本发明支架Ⅱ的结构示意图；
图4是本发明支架Ⅲ的结构示意图；
图5是本发明卡箍支架锥面的结构示意图；
图6是本发明螺母锥面的结构示意图；
图7是本发明弹性卡环锥面的结构示意图；
图8是本发明卡箍的结构示意图；
图中：1-支架Ⅰ，2-卡箍支架，3-弹性卡环，4-螺母，5-卡箍，6-卡圈，7-衬套，8-导管，9-支架Ⅱ，10-支架Ⅲ，11-螺纹杆，12-卡箍支架锥面，13-螺母锥面，14-弹性卡环锥面，18-卡箍小嘴端，19-卡箍长柄，20-卡箍小嘴端挡圈，21-卡箍小嘴端圆柱，22-卡箍小嘴端倒角。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
实施例1
如图1～8所示的一种空间位置可调的导管固定装置，包括支架Ⅰ1和卡箍5；所述卡箍5由上下两半组成，在卡箍5的一端设有开设有卡槽的卡箍小嘴端18，另一端连接有卡箍长柄19；所述卡箍小嘴端18的一侧设有带有卡箍小嘴端挡圈20的卡箍小嘴端圆柱21，另一侧开设有卡箍小嘴端倒角22，卡箍小嘴端圆柱21上套接有卡圈6；所述卡箍长柄19上依次套接有卡箍支架2、弹性卡环3、螺母4，卡箍支架2和弹性卡环3通过螺母4与卡箍长柄19连接，卡箍支架2与支架Ⅰ1连接；所述卡箍支架2和螺母4的内部分别设有卡箍支架锥面12和螺母锥面13，弹性卡环3为两端均带弹性卡环锥面14的环形结构。
具体的，卡箍5将带有衬套7的导管8夹住，支架Ⅰ1和发动机机匣或附件固定连接。
实施例2
采用实施例1的方案，并且：所述支架Ⅰ1可替换为支架Ⅱ9或支架Ⅲ10，当使用支架Ⅰ1时，卡箍支架2与支架Ⅰ1垂直连接，当使用支架Ⅱ9时，卡箍支架2与支架Ⅱ9水平连接，当使用支架Ⅲ10时，卡箍支架2通过螺纹杆11与支架Ⅰ1连接，螺纹杆11设在支架Ⅲ10的一端。
实施例3
采用实施例1的方案，并且：所述弹性卡环3套接在卡箍支架2和螺母4之间，为弹性形变材质。
实施例4
采用实施例1的方案，并且：所述弹性卡环3的两端沿周向上开设有多个开口槽，开口槽的数量可根据材料性能、加紧需求进行确定。
实施例5
采用实施例1的方案，并且：所述弹性卡环锥面14的锥度大于卡箍支架锥面12和螺母锥面13配合面的锥度，保证通过挤压力将弹性卡环3挤压变形，实现夹紧卡箍5的目的。
实施例6
采用实施例1的方案，并且：所述弹性卡环3的内径大于卡箍长柄19的直径，保证在未夹紧时卡箍5顺利在弹性卡环3的内孔移动，从而达到沿卡箍长柄19方向的空间位置调整的效果；卡箍小嘴端圆柱21的直径大于卡圈6的配合孔径，便于衬套8压缩变形时，达到夹紧的作用。
实施例7
采用实施例1的方案，并且：还包括具有弹性、设有开口圈的衬套7，衬套7的外径大于卡箍5的内径，可以通过被压缩变形达到夹紧功能，衬套7的内径与所夹持的导管8外径相同，以便于实现夹紧导管8的功能。
实施例8
采用实施例1的方案，并且：所述卡箍长柄19为两半结构，保证卡箍长柄19和弹性卡环3的最优配合，且设置为偏心开口结构。
实施例9
采用实施例8的方案，并且：所述偏心开口结构为：卡箍长柄19的一部分横截面积为卡箍长柄19整体横截面的1/2，另一部分因开口具有一定宽度，横截面积小于卡箍长柄19整体横截面的1/2。
实施例10
采用实施例1的方案，并且：所述卡箍5为单孔结构或用于安装、加紧两根导管的双孔结构。
实施例11
基于上述实施例，具体为：
卡箍5由整件分割而成，分为上下两半，卡箍小嘴端18是具有卡槽的圆柱体，在卡箍小嘴端18的一侧设有具有卡箍小嘴端挡圈20的卡箍小嘴端圆柱21，卡圈6套在卡箍小嘴端圆柱21上，使卡箍5形成卡箍小嘴端18可夹紧的结构，并由卡箍小嘴端挡圈20将卡圈6限位在卡箍小嘴端圆柱21上；在卡箍小嘴端18结合面处开有卡箍小嘴端倒角22，卡箍小嘴端倒角22的设计是为了满足卡箍小嘴端18套在卡圈6上；在卡箍长柄19端夹紧时，卡圈6在卡槽内固死，卡箍长柄19另一端通过弹性卡环3夹紧。
通过拧紧螺母4带来的轴向力夹紧弹性卡环3，使卡箍5、螺母锥面13与弹性卡环锥面14相配合，迫使弹性卡箍3开口槽发生径向变形，进而夹紧卡箍5，即通过拧紧螺母4带来的轴向力使卡箍支架锥面12和螺母锥面13挤压弹性卡环锥面14，随着螺母4拧进卡箍支架2的深度增加，卡箍支架锥面12和螺母锥面13进一步挤压弹性卡环锥面14，使弹性卡环3发生径向的挤压变形，弹性卡环3与卡箍长柄19的间隙消失，达到夹紧卡箍长柄19的目的。
卡箍支架锥面12和螺母锥面13锥面角度要求比弹性卡环锥面14锥面角度小，即图5、图7中的角α小于角β，使弹性卡环锥面14的大端径向形变大于小端的径向形变，从而达到最佳夹紧卡箍长柄19的效果。
卡圈6的结构形式包括但不限于图2中的卡圈6，通过圆柱、方台等不同形状稍有改进可以实现相同功能的结构均在本装置的保护范围内。
除具有支架Ⅰ1的结构形式外还可以为支架Ⅱ9的形式，两种支架均可以通过选配不同高度、形式相同的方法实现高度方向空间位置的调整,支架Ⅰ1和支架Ⅱ9的区别在于安装卡箍支架2的方向相差90度；除可通过选配不同高度的支架如支架Ⅰ1和支架Ⅱ9及类似结构的支架外，还可以使用带螺纹结构的支架Ⅲ10。支架Ⅲ10下部的孔用于连接机匣或附件，上部的螺纹杆11与带螺纹的卡箍支架2相配合。因导管8所连接的各种接口固定，发动机的导管8在完成装配后空间走向也是不变的，即不会发生相对转动，不会使夹持导管的卡箍支架2与带螺纹的支架Ⅲ10发生相对转动，即使承受振动载荷，螺纹在不受扭转载荷的情况下，即螺纹副不发生相对运动时具有自锁功能，且支架Ⅲ10和其他支架的同样可为提导管提供足够刚度的支撑。
安装过程为：将卡圈6套在箍小嘴端18，夹住带衬套7的导管8后，夹紧分开的卡箍长柄19，将卡箍长柄19穿过卡箍支架2、弹性卡环3和螺母4，拧紧螺母4，同时将卡箍支架2与支架1连接。
装配使用时，将支架Ⅰ1安装于安装边或附件上，将衬套7套在需要固定的导管8上，使卡箍小嘴端18的卡箍小嘴端倒角22面贴合满足卡圈6穿过卡箍小嘴端挡圈20，将卡圈6套在卡箍小嘴端18的卡箍小嘴端圆柱21上，卡箍5的大孔夹住带衬套7的导管8后，夹紧分开的卡箍长柄19，将卡箍长柄19穿过卡箍支架2、弹性卡环3和螺母4，拧紧螺母4使弹性卡环3夹紧卡箍长柄19，同时将卡箍支架2与支架Ⅰ1连接。在安装过程可根据导管8位置在空间进行如图1示的4个自由度方向调节，即支架Ⅰ1高度方向位移、绕支架Ⅰ1上孔中心的旋转、卡箍长柄19轴线方向位移及绕卡箍长柄19轴线的旋转。

Claims (10)

1.一种空间位置可调的导管固定装置，包括支架Ⅰ(1)和卡箍(5)，其特征在于：所述卡箍(5)由上下两半组成，在卡箍(5)的一端设有开设有卡槽的卡箍小嘴端(18)，另一端连接有卡箍长柄(19)；所述卡箍小嘴端(18)的一侧设有带有卡箍小嘴端挡圈(20)的卡箍小嘴端圆柱(21)，另一侧开设有卡箍小嘴端倒角(22)，卡箍小嘴端圆柱(21)上套接有卡圈(6)；所述卡箍长柄(19)上依次套接有卡箍支架(2)、弹性卡环(3)、螺母(4)，卡箍支架(2)和弹性卡环(3)通过螺母(4)与卡箍长柄(19)活动连接，卡箍支架(2)与支架Ⅰ(1)连接；所述卡箍支架(2)和螺母(4)的内部分别设有卡箍支架锥面(12)和螺母锥面(13)，弹性卡环(3)为两端均带弹性卡环锥面(14)的环形结构。
2.如权利要求1所述的空间位置可调的导管固定装置，其特征在于：所述支架Ⅰ(1)可替换为支架Ⅱ(9)或支架Ⅲ(10)，当使用支架Ⅰ(1)时，卡箍支架(2)与支架Ⅰ(1)垂直连接，当使用支架Ⅱ(9)时，卡箍支架(2)与支架Ⅱ(9)水平连接，当使用支架Ⅲ(10)时，卡箍支架(2)通过螺纹杆(11)与支架Ⅰ(1)连接，螺纹杆(11)设在支架Ⅲ(10)的一端。
3.如权利要求1所述的空间位置可调的导管固定装置，其特征在于：所述弹性卡环(3)套接在卡箍支架(2)和螺母(4)之间，为可变形结构。
4.如权利要求1所述的空间位置可调的导管固定装置，其特征在于：所述弹性卡环(3)的两端沿周向上开设有多个开口槽，且弹性卡环(3)一端的直径大于弹性卡环(3)另一端的直径。
5.如权利要求1所述的空间位置可调的导管固定装置，其特征在于：所述弹性卡环锥面(14)的锥度大于卡箍支架锥面(12)和螺母锥面(13)配合面的锥度。
6.如权利要求1所述的空间位置可调的导管固定装置，其特征在于：所述弹性卡环(3)的内径大于卡箍长柄(19)的直径，卡箍小嘴端圆柱(21)的直径大于卡圈(6)的配合孔径。
7.如权利要求1所述的空间位置可调的导管固定装置，其特征在于：还包括具有弹性、设有开口圈的衬套(7)，衬套(7)的外径大于卡箍(5)的内径。
8.如权利要求1所述的空间位置可调的导管固定装置，其特征在于：所述卡箍长柄(19)为两半结构，且设置为偏心开口结构。
9.如权利要求8所述的空间位置可调的导管固定装置，其特征在于：所述偏心开口结构为：卡箍长柄(19)的一部分横截面积为卡箍长柄(19)整体横截面的1/2，另一部分因开口具有一定宽度，横截面积小于卡箍长柄(19)整体横截面的1/2。
10.如权利要求1所述的空间位置可调的导管固定装置，其特征在于：所述卡箍(5)为单孔结构或双孔结构。
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