CN113858119A - 解锁工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种解锁工具，用于解除棘齿弹性圈对固定螺母的锁紧状态，解锁工具中，夹环的第一半环和第二半环在内壁侧分别具有第一卡槽和第二卡槽，并且对接使得第一卡槽和第二卡槽对接成环状卡槽，卡合滑环连接轴的环状卡齿；活动部件包括活动环和压紧件，活动环外套在夹环的外壁侧，压紧件连接在活动环的外壁侧，并且具有用于向前挤压棘齿弹性圈的压紧部；螺纹圈具有外螺纹，连接在第一半环的后端；调节螺母与螺纹圈的外螺纹螺纹连接，并且可推动活动环沿夹环轴向活动。上述解锁工具适用于轴心安装有滑环连接轴的弹性圈锁紧结构，特别适用于航空发动机的齿轮轴的弹性圈锁紧结构。

Description

解锁工具

技术领域

本发明涉及一种解锁工具，可以解除棘齿弹性圈对固定螺母的锁紧状态。

背景技术

航空发动机的轴端固定螺母常常配置有锁紧结构。一般的锁紧结构包括以下几种形式：单锁片，弯折进行锁紧；锁片及弹性圈，安装至轴端预留的槽内进行锁紧；带棘齿的弹性圈，也称棘齿弹性圈，安装至轴端卡槽内进行锁紧。第一种形式的锁片为消耗件，每次使用后都需进行报废；第二种形式的零件数量较多，易出现错装漏装。而第三种形式不需要每次更换，且零件数量较少，具有一定优势，因而经常出现在航空发动机轴端固定螺母的锁紧方案中。

在航空发动机的研制阶段，常常会出现大量的单转子试验件，通常在轴端会设计滑环连接轴，用于传输转子上的测试引线信号，因而，轴端经常被滑环连接轴阻挡，为解除航空发动机的弹性圈锁紧结构的锁紧状态带来一定的困难。

本发明意在提供一种解锁工具，可以解除航空发动机的齿轮轴的弹性圈锁紧结构中棘齿弹性圈对固定螺母的锁紧状态。

发明内容

本发明的目的是提供一种解锁工具，可以解除棘齿弹性圈对固定螺母的锁紧状态，适用于轴心安装有滑环连接轴的弹性圈锁紧结构，特别适用于航空发动机的齿轮轴的弹性圈锁紧结构。

本发明提供一种解锁工具，用于解除棘齿弹性圈对固定螺母的锁紧状态，所述棘齿弹性圈具有轴向、周向、沿轴向的前端和后端，所述棘齿弹性圈在前端安装于轴筒的轴端，所述棘齿弹性圈在后端通过棘齿与固定螺母在内壁侧的齿状结构啮合，所述轴筒的内部设置有沿轴向延伸的滑环连接轴，所述滑环连接轴在外壁侧设置有环状卡齿；所述解锁工具中，夹环包括第一半环和第二半环，所述第一半环和所述第二半环在内壁侧分别具有第一卡槽和第二卡槽，并且所述第一半环和所述第二半环对接，使得所述第一卡槽和所述第二卡槽对接成环状卡槽，卡合所述滑环连接轴的环状卡齿；活动部件包括活动环和压紧件，所述活动环外套在所述夹环的外壁侧，所述压紧件连接在所述活动环的外壁侧，并且具有用于向前挤压所述棘齿弹性圈的压紧部；螺纹圈具有外螺纹，连接在所述第一半环的后端；调节螺母与所述螺纹圈的外螺纹螺纹连接，并且设置成可推动所述活动环沿所述夹环轴向活动。

在一个实施方式中，所述压紧件包括弧形板和从所述弧形板侧向突出的侧边，所述侧边构成所述压紧部。

在一个实施方式中，所述压紧件可拆接地连接在所述活动环的外壁侧。

在一个实施方式中，所述压紧件通过紧固件连接在所述活动环的外壁侧。

在一个实施方式中，所述活动环在外壁侧设置有环形凹槽；所述压紧件具有凸块，所述压紧件通过所述凸块卡入所述环形凹槽而相对于所述活动环定位。

在一个实施方式中，所述夹环包括第一环筒和第二环筒，所述第二环筒的外径大于所述第一环筒的外径，所述环状卡槽设置在所述第一环筒的内壁侧，所述活动环外套在所述第二环筒的外壁侧。

在一个实施方式中，所述螺纹圈的外径小于所述第二环筒的外径，并且所述螺纹圈与所述第一半环之间具有轴向间隙。

在一个实施方式中，所述螺纹圈焊接在所述第一半环的后端。

在一个实施方式中，所述活动部件包括两个所述压紧件，两个压紧件对称设置在所述活动环的两侧。

在一个实施方式中，所述调节螺母在后端具有异形孔，用于外接施力工具。

上述解锁工具通过活动环将对接卡持滑环连接轴的两个半环套合在一起，同时两个半环构成的夹环可以引导活动部件轴向移动，通过旋转调节螺母，即可实现对活动部件的轴向推动，使得活动部件的压紧件挤压棘齿弹性圈，使得棘齿弹性圈的棘齿与固定螺母的齿状结构脱离，从而可以方便地解除棘齿弹性圈对固定螺母的锁紧状态。上述解锁工具利用滑环连接轴，实现解锁工具的定位和固定，整个工具安装便捷，而且解锁操作方便，并且解锁工具的结构简单，整体性好。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1是示例性弹性圈锁紧结构的截面图。

图2是示例性弹性圈锁紧结构的分解视图。

图3是示例性解锁工具与弹性圈锁紧结构作用的截面图。

图4是示例性解锁工具与弹性圈锁紧结构作用的立体图。

图5是示例性解锁工具的分解视图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施方式的内容限制本发明的保护范围。

例如，在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成，可以包括第一特征和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一特征和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一特征和第二特征之间可以不直接联系。进一步地，当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的，该说明包括第一元件和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式，也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一元件和第二元件间接地相连或彼此结合。

图1和图2以航空发动机的齿轮轴20的弹性圈锁紧结构A1为例分别示出了棘齿弹性圈30对固定螺母40的锁紧作用的截面图和分解视图，图3示出了解锁工具10对弹性圈锁紧结构A1作用的截面图。其中，图1和图3均示出了棘齿弹性圈30对固定螺母40的锁紧状态。

结合图1和图2，为了方便描述棘齿弹性圈30具有轴向X0、周向C0、沿轴向X0的前端和后端，棘齿弹性圈30还具有径向R0。以航空发动机的齿轮轴20为例，棘齿弹性圈30的轴向X0、周向C0和径向R0可以分别与齿轮轴20的轴向、周向和径向一致。可以理解，文中使用诸如“前”、“后”等等的空间关系词语来描述附图中示出的一个元件或特征与其他元件或特征的关系，是为了方便描述，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的元件或组件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。例如，如果翻转附图中的组件，则被描述为在其他元件或特征“前”的元件的方向将改为在所述其他元件或特征“后”，因此，应相应地解释文中使用的空间关系描述词。

棘齿弹性圈30在前端安装于轴筒50的轴端501，棘齿弹性圈30在后端通过棘齿301与固定螺母40在内壁侧的齿状结构501啮合，从而实现对固定螺母40的锁紧。“内壁侧”以及后面将会述及的“外壁侧”分别意指沿径向R0位于外侧的壁面一侧、沿径向R0位于内侧的壁面一侧。

参见图3，轴筒50的内部(也即，轴筒50的筒孔内)设置有沿轴向X0延伸的滑环连接轴60，滑环连接轴60在外壁侧设置有环状卡齿601。

以航空发动机的齿轮轴20的弹性圈锁紧结构A1为例，轴筒50可以是转动轴，齿轮轴20套设在转动轴的外壁侧，滑环连接轴60设置在转动轴的轴端501的内部，滑环连接轴60可以具有锥面602，滑环连接轴60可以用于传输转子上的测试引线信号。固定螺母40可以与转动轴在轴端501的端部外螺纹螺纹连接，并且前端面压紧到齿轮轴20进行固定，通过棘齿弹性圈30的棘齿301与固定螺母40的齿状结构501啮合，对固定螺母40锁紧，产生防松效果。

具体地，棘齿弹性圈30具有在轴向X0上介于前端和后端之间的弹性圈体300，棘齿301设置在弹性圈体300的后端，卡齿302设置在弹性圈体300的前端。轴筒50在轴端501的内壁侧可以具有卡槽302，棘齿弹性圈30可以通过卡齿302卡入卡槽302而安装于轴筒50的轴端501。在棘齿弹性圈30对固定螺母40的锁紧状态下，如图1和图3所示，弹性圈体300自由状态时处于弹起姿态，在弹起姿态，弹性圈体300的设置棘齿302的部分朝向后端拱起，该部分可以称之为弯拱部303。图示实施方式中，棘齿弹性圈30具有两处棘齿301，对应有两个弯拱部303，可以想到，在弹起姿态，或者在棘齿弹性圈30对固定螺母40的锁紧状态，棘齿弹性圈30沿周向C0大致为波浪状，其中，波浪的波峰和波谷是相对于轴向X0而言的。

根据本发明的解锁工具10用于解除棘齿弹性圈30对固定螺母40的上述锁紧状态。图3和图4分别示出了解锁工具10对弹性圈锁紧结构A1作用的截面图和外部立体图，其中，图4隐去了固定螺母40。图5示出了解锁工具10的分解视图。需要理解，附图均仅作为示例，并非是按照等比例的条件绘制的，不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制。此外，不同实施方式下的变换方式可以进行适当组合。

结合图3至图5，解锁工具10包括夹环1、活动部件2、螺纹圈3和调节螺母4。

夹环1包括第一半环11和第二半环12，第一半环11和第二半环12在内壁侧分别具有第一卡槽111和第二卡槽121，并且第一半环11和第二半环12对接，使得第一卡槽111和第二卡槽121对接成环状卡槽，卡合滑环连接轴60的环状卡齿601。第一半环11的第一卡槽111以及第二半环12的第二卡槽121分别为半环形卡槽，对接之后形成可与滑环连接轴60的环状卡齿601卡合的环状卡槽。

活动部件2包括活动环21和压紧件22。活动环21外套在夹环1的外壁侧，压紧件22连接在活动环21的外壁侧，并且具有用于向前挤压棘齿弹性圈30的压紧部220。

螺纹圈3具有外螺纹(未示出)，连接在第一半环11的后端。图示实施方式中，螺纹圈3可以焊接在第一半环11的后端。例如，螺纹圈3可以通过多个支脚31焊接在第一半环11的后端。这样，加工方便，成本低。

调节螺母4与螺纹圈3的外螺纹螺纹连接，并且设置成可推动活动环21沿夹环1轴向活动。

压紧件22可以包括弧形板221和从弧形板221侧向(或者，沿径向R0)突出的侧边222(或，翻边)，侧边222构成前述压紧部220。弧形板221的弧长延伸方向可以大致为周向C0。图示实施方式中，活动部件2可以包括两个压紧件22，两个压紧件22可以对称设置在活动环21的两侧。图5中，两个压紧件22分别设置在活动环21的上侧和下侧。每个压紧件22可以包括沿周向C0分开设置的两个侧边222，如图4所示，两个侧边222可以避开棘齿弹性圈30的棘齿301，分别挤压弹性圈体300的弯拱部303的位于棘齿301两侧的部分。

上述解除工具10中，夹环1为分半结构，第一半环11和第二半环12对接，通过环状卡槽卡持滑环连接轴60的环状卡齿601，实现解锁工具10的定位和固定，然后外套活动环21即可保持第一半环11和第二半环12的对接状态，同时，第一半环11和第二半环12构成的夹环1可以引导活动环21沿轴向X0活动。使得调节螺母4沿着螺纹圈3旋转，调节螺母沿轴向X0向前进给，即可平稳地推动活动环21连带压紧件22向前移动，从而挤压棘齿弹性圈30的弹性圈体300，将棘齿弹性圈30从弹起姿态调整至限位状态，例如可以将棘齿弹性圈30的弹性圈体300压平到轴筒50的轴端面，使得棘齿弹性圈30的棘齿301与固定螺母40的齿状结构401脱离，从而解除棘齿弹性圈30对固定螺母40的锁紧状态，取消防松效果，这样可以进一步实现固定螺母40的拧紧或松开操作。上述解锁工具10组装操作简单，而且可以方便地实现棘齿弹性圈30的压紧，而且可视性好，便于检查安装效果。

另外，上述解锁工具10中，虽然夹环1通过第一半环11和第二半环12对接而成，然而，螺纹圈3整个连接在第一半环11的后端，这样可以保证螺纹圈3的外螺纹为一个整体，不会因为对接而螺纹质量有问题。

压紧件22可以可拆接地连接在活动环21的外壁侧。图示实施方式中，压紧件22可以通过紧固件23诸如螺栓连接在活动环21的外壁侧。这样，可以先将压紧件22伸到轴筒50内部，然后沿径向R0向外移动压紧件22，使得压紧件22的压紧部220(侧边222)侧向凸伸到固定螺母40的齿状结构401与棘齿弹性圈30的棘齿301之间的间隙S1(图1和图3中示出)中，从而更好地对准棘齿弹性圈30的弹性圈体300；然后，再将压紧件22例如通过紧固件23连接到活动环21的外壁侧。

活动环21可以在外壁侧设置有环形凹槽221，换言之，活动环21可以在外壁侧沿轴向设置两个凸肩222、223，两个凸肩222、223之间即为环形凹槽221。压紧件22可以具有凸块223，压紧件22通过凸块23卡入活动环21的环形凹槽221而相对于活动环21定位。

夹环1可以包括第一环筒13(图中，位于前侧)和第二环筒14(图中，位于后侧)，第二环筒14的外径大于第一环筒13的外径。换言之，第一半环11和第二半环12分别包括外径较小的小半环段和外径较大的大半环段，第一半环11和第二半环12的小半环段对接成外径较小的第一环筒13，第一半环11和第二半环12的大半环段对接成外径较大的第二环筒14。第一卡槽111和第二卡槽121对接成的环状卡槽可以设置在第一环筒13的内壁侧，活动环21可以外套在第二环筒14的外壁侧。

螺纹圈3的外径可以小于第二环筒14的外径，并且螺纹圈14与第一半环11之间具有轴向间隙G0。通过设置轴向间隙G0，可以增加调节螺母4向前移动的距离。

调节螺母4可以在后端具有异形孔41，用于外接施力工具。异形孔41例如可以是四方孔或六方孔，设置在调节螺母4的中心，可以外接内四角或内六角扳手。图示实施方式中，调节螺母4可以包括圆筒部44和连接在圆筒部44后端的筒底部42，内螺纹即设置在圆筒部44的内壁侧，异形孔41设置成穿过筒底部42。调节螺母4还可以包括在圆筒部44侧向外凸的凸边43，这样方便抵挡活动环42的后端面，推动活动环42沿轴向X0活动。

下面结合图3至图5描述解锁工具10的示例组装操作。螺纹圈4可以预先焊接到第一半环11的后端。将第一半环11与第二半环12对接，构成夹环1，并且形成环状卡槽，夹住滑环连接轴60的环状卡齿601。将活动环21套设于夹环1。将压紧件22安装到活动环21，使用紧固件23固定。将调节螺母4安装在螺纹圈3的外螺纹上。旋转调节螺母4可以实现活动环21的前后移动，使压紧件22的侧边222可以压紧或释放棘齿弹性圈30。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种解锁工具，用于解除棘齿弹性圈对固定螺母的锁紧状态，

所述棘齿弹性圈具有轴向、周向、沿轴向的前端和后端，所述棘齿弹性圈在前端安装于轴筒的轴端，所述棘齿弹性圈在后端通过棘齿与固定螺母在内壁侧的齿状结构啮合，所述轴筒的内部设置有沿轴向延伸的滑环连接轴，所述滑环连接轴在外壁侧设置有环状卡齿；

其特征在于，所述解锁工具包括：

夹环，包括第一半环和第二半环，所述第一半环和所述第二半环在内壁侧分别具有第一卡槽和第二卡槽，并且所述第一半环和所述第二半环对接，使得所述第一卡槽和所述第二卡槽对接成环状卡槽，卡合所述滑环连接轴的环状卡齿；

活动部件，包括活动环和压紧件，所述活动环外套在所述夹环的外壁侧，所述压紧件连接在所述活动环的外壁侧，并且具有用于向前挤压所述棘齿弹性圈的压紧部；

螺纹圈，具有外螺纹，连接在所述第一半环的后端；和

调节螺母，与所述螺纹圈的外螺纹螺纹连接，并且设置成可推动所述活动环沿所述夹环轴向活动。

2.如权利要求1所述的解锁工具，其特征在于，

所述压紧件包括弧形板和从所述弧形板侧向突出的侧边，所述侧边构成所述压紧部。

3.如权利要求2所述的解锁工具，其特征在于，

所述压紧件可拆接地连接在所述活动环的外壁侧。

4.如权利要求3所述的解锁工具，其特征在于，

所述压紧件通过紧固件连接在所述活动环的外壁侧。

5.如权利要求1所述的解锁工具，其特征在于，

所述活动环在外壁侧设置有环形凹槽；

所述压紧件具有凸块，所述压紧件通过所述凸块卡入所述环形凹槽而相对于所述活动环定位。

6.如权利要求1所述的解锁工具，其特征在于，

所述夹环包括第一环筒和第二环筒，所述第二环筒的外径大于所述第一环筒的外径，所述环状卡槽设置在所述第一环筒的内壁侧，所述活动环外套在所述第二环筒的外壁侧。

7.如权利要求6所述的解锁工具，其特征在于，

所述螺纹圈的外径小于所述第二环筒的外径，并且所述螺纹圈与所述第一半环之间具有轴向间隙。

8.如权利要求1所述的解锁工具，其特征在于，

所述螺纹圈焊接在所述第一半环的后端。

9.如权利要求1所述的解锁工具，其特征在于，

所述活动部件包括两个所述压紧件，两个压紧件对称设置在所述活动环的两侧。

10.如权利要求1所述的解锁工具，其特征在于，

所述调节螺母在后端具有异形孔，用于外接施力工具。

Images