CN113941844B - 安装与检测工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种安装与检测工具，用于将托板螺母安装到盘类零件的外法兰边的安装孔，并且检测托板螺母的安装质量，安装与检测工具中，基座具有底部，基座通过底部与盘类零件的上端部旋转配合且由盘类零件的上端支撑，基座还提供螺锥穿孔和压杆穿孔；支撑座用于承托托板螺母；挤压螺锥穿过螺锥穿孔且由螺锥穿孔引导而可竖直活动，挤压螺锥的下端部设置有用于挤压托板螺母的锥面；压力杆穿过压杆穿孔且由压杆穿孔引导而可竖直活动，压力杆的下端部用于向托板螺母施加压紧力。本发明还提供一种涡轮盘托板螺母安装与检测工具，即是上述安装与检测工具。上述安装与检测工具可以实现托板螺母的安装与检测一体，操作便捷，提高装配效率。

Description

安装与检测工具

技术领域

本发明涉及一种安装与检测工具，可以将托板螺母安装到盘类零件的外法兰边的安装孔，并且检测托板螺母的安装质量。

背景技术

托板螺母在发动机上应用广泛，可预先固定在零件法兰边例如涡轮盘这种盘类零件的外法兰边，不会脱落，有利于狭小空间内螺母难以安装的难题。托板螺母安装时通常采用冲压的形式，将螺母头部扩成喇叭口，附着在零件法兰边的安装孔锥形口上。

安装托板螺母的手段常见的有气枪冲压结构。例如，中国发明专利CN109500346A公开了一种托板螺母铆接辅助装置，包括前机架、后机架、松紧把手、弯头顶铁、锁紧螺母，前机架包括主体和大耳，后机架包括圆柱体和安装座；铆枪的工作端依次穿过圆柱体、主体并与锁紧螺母连接；安装板与大耳平行设置，且大耳与安装板上分别对应设置有空腔和安装板；松紧把手的一端铰接的设置在安装板的顶部；弯头顶铁包括辅助端与驱动端，辅助端通过弯角柱体与驱动端连接；弯头顶铁的驱动端依次穿过安装孔、安装板并与凸耳滑动连接。

然而，针对托板螺母安装到盘类零件的情况，螺母安装后，需要施加一定的外力检查托板螺母的依附性，采用这类冲压结构安装托板螺母，无法实现这一功能。而且，发明人分析认为，这类安装结构缺少定心装置，安装角度难以控制，容易导致托板螺母报废。

本发明意在提供一种工具，可以实现托板螺母的安装与检测一体，提高装配效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种工具，可以实现托板螺母的安装与检测一体，操作便捷，提高装配效率。

本发明提供一种安装与检测工具，用于将托板螺母安装到盘类零件的外法兰边的安装孔，并且检测托板螺母的安装质量，所述安装与检测工具中，基座具有底部，所述基座通过所述底部与盘类零件的上端部旋转配合且由盘类零件的上端支撑，所述基座还提供螺锥穿孔和压杆穿孔；支撑座用于承托托板螺母；挤压螺锥穿过所述螺锥穿孔且由所述螺锥穿孔引导而可竖直活动，所述挤压螺锥的下端部设置有用于挤压托板螺母的锥面；压力杆穿过所述压杆穿孔且由所述压杆穿孔引导而可竖直活动，所述压力杆的下端部用于向托板螺母施加压紧力。

在一个实施方式中，所述安装与检测工具还包括起顶螺杆，所述起顶螺杆与所述支撑座的螺孔螺纹连接，借此，通过旋转所述起顶螺杆，顶起所述支撑座，将托板螺母送入安装孔。

在一个实施方式中，所述安装与检测工具还包括弹簧拉力器，所述弹簧拉力器的一端连接于基座，另一端连接所述压力杆。

在一个实施方式中，所述挤压螺锥在所述锥面的下方具有螺纹段，用于与托板螺母的内螺纹螺纹连接。

在一个实施方式中，所述安装与检测工具还包括螺母延伸杆，所述螺母延伸杆的下端具有与托板螺母的内螺纹螺纹连接的外螺纹，所述压力杆接触并下压所述螺母延伸杆的上端，从而向托板螺母施加压紧力。

在一个实施方式中，所述支撑座为环状，由两个半环组装而成，借此圈围在盘类零件的位于外法兰边下方的部分的外周侧。

在一个实施方式中，所述基座的底部具有内止口，与盘类零件在上端部的外止口配合。

在一个实施方式中，所述基座包括：旋转座，提供所述底部，所述旋转座还具有第一轴段和紧接在第一轴段上方的第二轴段，第一轴段和第二轴段之间形成第一轴肩，并且第二轴段具有外螺纹；定位板，外套于所述第二轴段并且提供所述螺锥穿孔；和第一压紧螺母，与所述第二轴段的外螺纹螺纹连接，将所述定位板压紧在所述第一轴肩上。

在一个实施方式中，所述旋转座还具有紧接在第二轴段上方的第三轴段，第二轴段和第三轴段之间形成第二轴肩，并且第三轴段具有外螺纹；所述基座还包括：固定架，穿过所述第三轴段并且提供所述压杆穿孔；和第二压紧螺母，与所述第三轴段的外螺纹螺纹连接，将所述固定架压紧在所述第二轴肩上。

本发明还提供一种涡轮盘托板螺母安装与检测工具，所述涡轮盘托板螺母安装与检测工具是前述的安装与检测工具。

上述安装与检测工具通过基座提供引导孔，通过孔轴配合方式为对托板螺母进行扩口从而安装托板螺母的挤压螺锥提供限位和导向，方便确保挤压螺锥挤压时与托板螺母轴线一致，提高托板螺母安装时的挤压定心；还提供引导孔，通过孔轴配合方式为可以施加压紧力从而检测安装质量的压力杆提供限位和导向，方便确保施加的压力与托板螺母轴线一致，提高施力准确性。通过基座与盘类零件旋转配合，可以便捷地实现工位切换，实现对不同周向位置的托板螺母的安装和检测，还可以便捷地实现操作切换，实现对同一托板螺母的安装后检测的工序，操作便捷且结构简单、生产成本低，即可实现托板螺母的安装与检测一体，提高装配效率。

上述安装与检测工具中，通过旋转起顶螺杆即可顶起支撑座而将托板螺母或者全部托板螺母同时送入安装孔中，结构简单，操作便捷。而且，上述安装与检测工具中，通过弹簧拉力器即可随时测量和了解压紧力的大小，方便控制压紧操作。上述安装与检测工具还可以通过螺母延伸杆将托板螺母的受力点转出，可以方便对托板螺母进行压紧。

上述安装与检测工具中，挤压螺锥具有螺纹段，可与托板螺母的内螺纹相配合，可以保证挤压螺锥在挤压托板螺母时与托板螺母的轴线一致，定位准确，这种自定心的方式可以有效降低冲压安装的方向随意性，降低托板螺母的安装报废率。

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是托板螺母安装在涡轮盘的外法兰边的示意截面图。

图2是示例性安装与检测工具作用于涡轮盘时的示意立体图。

图3是示例性安装与检测工具作用于涡轮盘时的示意截面图。

图4是示例性挤压螺锥对托板螺母进行扩口的示意截面图。

图5是示例性安装与检测工具的示意立体图。

图6是示例性安装与检测工具的示意截面图。

图7是示例性支撑座的示意立体图。

图8是示例性支撑座的示意截面图。

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示出了托板螺母20安装完成的状态。可以理解，虽然文中以涡轮盘30作为盘类零件的示例进行描述，换言之，将下面将会详细描述的安装与检测工具10作为涡轮盘托板螺母安装与检测工具进行描述，然而，托板螺母20可以安装到具有外法兰边且外法兰边具有安装孔的其它盘类零件，安装与检测工具10可以将托板螺母20安装到其它盘类零件的外法兰边的安装孔并且对其安装质量进行检测。

图1中，托板螺母20可以包括具有内螺纹的螺纹段200，螺纹段200在位于上部的外周可以具有向外突出的矩形托板201，托板螺母20还可以包括位于螺纹段200上方的变形段202，变形段202也可以称之为托板螺母20的头部。矩形托板201可以并非数学意义上严格的矩形形状，例如，参见图7，矩形托板201可以是短边为圆弧的类矩形形状。涡轮盘30可以具有外法兰边301，外法兰边301可以沿周向C0(图2中示出)均布有多个安装孔302。安装孔302可以是上宽下窄的、开口朝上的锥形口的形式，安装孔302的示例构造还可以参见图4中的局部放大图。可以从下方将托板螺母20送入安装孔302中，然后从上方挤压托板螺母20的变形段202，使得变形段202挤压变形，从而实现对托板螺母20的扩口。托板螺母20的变形段202扩成喇叭口后，吸附在安装孔302的锥形口上。

为了方便描述，文中可能使用诸如“下”、“上”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。需要理解，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“下”的元件的方向将改为在所述其他元件或特征“上”，因此，应相应地解释文中使用的空间关系描述词。

下面将结合图2至图8描述根据本发明的示例性安装与检测工具10的构造。安装与检测工具10可以将托板螺母20安装到涡轮盘30的外法兰边301的安装孔302，并且可以检测托板螺母20的安装质量。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。

安装与检测工具10包括基座1、支撑座2、挤压螺锥3和压力杆4。

基座1，具有底部11，基座1通过底部11与涡轮盘30的上端部303旋转配合且由涡轮盘30的上端部303支撑。图示实施方式中，基座1的底部11具有内止口111，与涡轮盘30在上端部303的外止口304配合。涡轮盘30的上端部303可以称之为轴颈段。基座1的底部11由内止口111圈围的底表面112可以支撑在涡轮盘30的上端表面305上，涡轮盘30的上端表面305可以称之为轴颈端面。大体上，基座1的底部11大致为倒扣的瓶盖形状，可以通过小间隙的止口配合实现基座1与涡轮盘30的旋转配合。在另一实施方式中，基座1的底部11也具有外止口，与涡轮盘30在上端部303的内止口(盘心孔300)形成止口配合，也可以实现基座1与涡轮盘30的上端部303的旋转配合。

基座1还提供螺锥穿孔13和压杆穿孔14。图示实施方式中，基座1可以包括旋转座81，旋转座81可以提供基座1的底部11。旋转座81可以绕着涡轮盘30的中心轴线旋转。旋转座81还可以具有第一轴段811和紧接在第一轴段811上方的第二轴段812，其中，第一轴段811和第二轴段812之间形成第一轴肩A1，并且第二轴段812具有外螺纹。基座1还可以包括定位板82和第一压紧螺母83。定位板82可以外套于第二轴段812并且提供前述螺锥穿孔13。第一压紧螺母83与第二轴段812的外螺纹螺纹连接，将定位板82压紧在第一轴肩A1上，从而将定位板82固定于旋转座81。图示实施方式中，旋转座81还可以具有紧接在第二轴段812上方的第三轴段813，第二轴段812与第三轴段813之间形成第二轴肩A2，并且第三轴段813具有外螺纹。基座1还可以包括固定架84和第二压紧螺母85。固定架84外套于第三轴段813并且提供前述压杆穿孔14。第二压紧螺母85与第三轴段813的外螺纹螺纹连接，将固定架84压紧在第二轴肩A2上，从而将固定架84固定于旋转座81。在另一实施方式中，固定架84和定位板82也可以互换位置，换言之，固定架84可以外套于第二轴段812且通过第一压紧螺母83压紧在第一轴肩A1上；而定位板82可以外套于第三轴段813且通过第二压紧螺母85压紧在第二轴肩A2上。

支撑座2可以承托托板螺母20。图示实施方式中，特别结合图2和图7，支撑座2可以为环状，由两个半环21、22组装而成，借此圈围在涡轮盘30的位于外法兰边301下方的部分的外周侧。换言之，支撑座2为分半式结构，支撑座2可以预先将托板螺母30送到安装位置。涡轮盘30的位于外法兰边301下方的部分可以称之为过渡段304，过渡段304的外表面大致构成一开口朝下的喇叭形状。环状的支撑座2可以具有内止口27，可以与过渡段304上端的外止口形成止口配合、定位，从而保证和涡轮盘30的中心轴线一致。图示实施方式中，半环21具有两个对接端211，半环22也具有两个对接端221，半环21的两个对接端211分别与半环22的两个对接端221对接。图中以其中对接的一对对接端211、221为例，对接端211、221通过在对接表面A0处接触然后通过紧固件(例如图5中示出的配合使用的螺栓213和螺母214)锁紧即可实现对接组装，将组成支撑座2的两个半环21、22连接成整环。图示实施方式中，安装与检测工具10还可以包括起顶螺杆5例如起顶螺栓，起顶螺杆5与支撑座2的螺孔25螺纹连接，借此，通过旋转起顶螺杆5，顶起支撑座2，将托板螺母20送入安装孔302。安装与检测工具10可以包括三个以上(包括三个)起顶螺杆5，沿环状的支撑座2的周向例如均匀分布。对于作为盘类零件示例的涡轮盘30，起顶螺杆5的下端可以支撑在过渡段304的外表面上。通过起顶螺杆5挤压涡轮盘30的过渡段304的外表面，使得支撑座2连带承托的托板螺母20上升挤压外法兰边301，实现托板螺母20安装前的轴向定位。

挤压螺锥3穿过螺锥穿孔13且由螺锥穿孔13引导而可竖直活动。参见图4，挤压螺锥3的下端部设置有用于挤压托板螺母20(具体地，变形段202)的锥面31或锥形挤压段。图4示出的实施方式中，挤压螺锥3在锥面31的下方可以具有螺纹段32，用于与托板螺母20的(螺纹段200的)内螺纹螺纹连接。通过托板螺母20自身的螺纹孔可以安装挤压螺锥3，挤压螺锥3在螺纹段32旋进托板螺母20的内螺纹的同时，锥面31可以将托板螺母20的变形段202挤压成喇叭口的形状，吸附在安装孔302的锥形口上，这可以实现托板螺母挤压成形的定心，降低托板螺母安装的报废率。

压力杆4穿过压杆穿孔14且由压杆穿孔14引导而可竖直活动。压力杆4的下端部可以向托板螺母20施加压紧力。通过压力杆4向下活动，施加托板螺母20安装质量检查所需的外力。图示实施方式中，安装与检测工具10还可以包括弹簧拉力器6，弹簧拉力器6的一端(图3中，上端)连接于基座1，另一端(图3中，下端)连接压力杆4。图3中，固定架84可以为横放的h形结构，可以包括下横板841、上横板843以及连接下横板841和上横板843的竖直板842，其中，下横板841的右端部外套于第三轴段813，左端部设置前述压杆穿孔14。弹簧拉力器6可以放置于上横板843和下横板841之间，弹簧拉力器6的上端固定于上横板843，例如通过螺栓61悬吊于上横板843下方。压力杆4穿过压杆穿孔14，弹簧拉力器6的下端固定于压力杆4的上端，图5中，压力杆4的上端可以具有便于施力的横杆41，横杆41的上方可以设置吊环，方便压力杆4连接到弹簧拉力器6的下端，从而悬吊于固定架84。压力杆4下压对托板螺母20施加压紧力时，弹簧拉力器6可以测量挤压的外力也即托板螺母20所承受的压紧力，实现在规定外力下挤压托板螺母20，方便外力施加与控制，从而检验托板螺母20的装配质量。

上述安装与检测工具10集成了安装装置和检测装置，支撑座2承托托板螺母20，挤压螺锥3挤压、安装托板螺母20后，压力杆4再挤压、压紧托板螺母20，可以检查托板螺母20在外力下能否被挤脱落，配合弹簧拉力器6测力时可以检查托板螺母20在规定外力下能否被挤脱落，也即检查安装质量。

上述安装与检测工具10中，基座1特别是旋转座81可以绕着涡轮盘30的中心轴线旋转，结合引导孔结构如螺锥穿孔13和压杆穿孔14，保证周向所有螺母安装及检测可达性，引导孔结构可以保证挤压螺锥3和压力杆4与托板螺母20的轴线一致，进一步提高托板螺母安装时挤压定心，托板螺母检测时施力的准确性。

图示实施方式中，安装与检测工具10还可以包括螺母延伸杆7，螺母延伸杆7的下端具有与托板螺母20的(螺纹段200的)内螺纹螺纹连接的外螺纹71，压力杆4可以接触并下压螺母延伸杆7的上端，从而向托板螺母20施加压紧力。螺母延伸杆7可以为例如上端包括直径较大的圆柱头的螺杆结构，通过螺纹固定在托板螺母20上，将托板螺母20的受力点转出，直径较大的圆柱头可以方便压力杆4接触和下压。

结合图7和图8，支撑座2可以具有容置槽23，托板螺母20的矩形托板201可以适配在容置槽23中。容置槽23可以大致构造成与托板螺母20的矩形托板201相似的形状，沿支撑座2的周向均匀分布，从而限定托板螺母20的周向位置。托板螺母20的矩形托板201适配在容置槽23中，可以防止托板螺母20旋转。图示实施方式中，容置槽23的径向内侧(图8中的右侧)可以为开放侧。参见图8，支撑座2还可以在容置槽23下方设置插孔24，可以允许托板螺母20的螺纹段200的下端适配其中。

下面将描述使用上述安装与检测工具10完成托板螺母20的安装与检测的示例操作。

预先将托板螺母放置到支撑座2的容置槽23内，如图7所示。从两侧将两个半环21、22安装到涡轮盘30的过渡段304，通过螺栓213和螺母214将两个半环21、22连接成整环，组装成支撑座2。对齐托板螺母20与安装孔302后，通过起顶螺杆5将支撑座2向上抬升，挤压外法兰边301，实现螺母安装前的定位。将定位板82安装到旋转座81上，通过第一压紧螺母83压紧固定。将挤压螺锥3安装到定位板82的螺锥穿孔13内。将固定架84安装到旋转座81上，通过第二压紧螺母85压紧固定。通过螺栓61将弹簧拉力器6和压力杆4安装到固定架84。转动旋转座81，使得挤压螺锥3与任一托板螺母20的轴线对齐。将挤压螺锥3旋入托板螺母20的螺纹孔内。继续拧紧挤压螺锥3，直至托板螺母20的变形段202扩成喇叭口后，吸附在安装孔302的锥形口上，如图4所示。退出挤压螺锥3，将螺母延伸杆7安装到托板螺母20上。转动旋转座81，使得压力杆4与螺母延伸杆7轴线对齐。向下驱动压力杆4挤压螺母延伸杆7，弹簧拉力器6可控制压紧力大小，检查螺母安装质量。重复前述转动旋转座81到向下驱动压力杆4检查螺母安装质量的步骤，完成所有托板螺母20的安装与检查。

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 (9)

1.一种安装与检测工具，用于将托板螺母安装到盘类零件的外法兰边的安装孔，并且检测托板螺母的安装质量，其特征在于，所述安装与检测工具包括：

基座，具有底部，所述基座通过所述底部与盘类零件的上端部旋转配合且由盘类零件的上端支撑，所述基座还提供螺锥穿孔和压杆穿孔；

支撑座，用于承托托板螺母；

挤压螺锥，穿过所述螺锥穿孔且由所述螺锥穿孔引导而可竖直活动，所述挤压螺锥的下端部设置有用于挤压托板螺母的锥面；

压力杆，穿过所述压杆穿孔且由所述压杆穿孔引导而可竖直活动，所述压力杆的下端部用于向托板螺母施加压紧力；和

起顶螺杆，所述起顶螺杆与所述支撑座的螺孔螺纹连接，借此，通过旋转所述起顶螺杆，顶起所述支撑座，将托板螺母送入安装孔。

2.如权利要求1所述的安装与检测工具，其特征在于，

所述安装与检测工具还包括弹簧拉力器，所述弹簧拉力器的一端连接于基座，另一端连接所述压力杆。

3.如权利要求1所述的安装与检测工具，其特征在于，

所述挤压螺锥在所述锥面的下方具有螺纹段，用于与托板螺母的内螺纹螺纹连接。

4.如权利要求1所述的安装与检测工具，其特征在于，

所述安装与检测工具还包括螺母延伸杆，所述螺母延伸杆的下端具有与托板螺母的内螺纹螺纹连接的外螺纹，所述压力杆接触并下压所述螺母延伸杆的上端，从而向托板螺母施加压紧力。

5.如权利要求1所述的安装与检测工具，其特征在于，

所述支撑座为环状，由两个半环组装而成，借此圈围在盘类零件的位于外法兰边下方的部分的外周侧。

6.如权利要求1所述的安装与检测工具，其特征在于，

所述基座的底部具有内止口，与盘类零件在上端部的外止口配合。

7.如权利要求1所述的安装与检测工具，其特征在于，

所述基座包括：

旋转座，提供所述底部，所述旋转座还具有第一轴段和紧接在第一轴段上方的第二轴段，第一轴段和第二轴段之间形成第一轴肩，并且第二轴段具有外螺纹；

定位板，外套于所述第二轴段并且提供所述螺锥穿孔；和

第一压紧螺母，与所述第二轴段的外螺纹螺纹连接，将所述定位板压紧在所述第一轴肩上。

8.如权利要求7所述的安装与检测工具，其特征在于，

所述旋转座还具有紧接在第二轴段上方的第三轴段，第二轴段和第三轴段之间形成第二轴肩，并且第三轴段具有外螺纹；

所述基座还包括：

固定架，穿过所述第三轴段并且提供所述压杆穿孔；和

第二压紧螺母，与所述第三轴段的外螺纹螺纹连接，将所述固定架压紧在所述第二轴肩上。

9.一种涡轮盘托板螺母安装与检测工具，其特征在于，所述涡轮盘托板螺母安装与检测工具是如权利要求1至8中任一项所述的安装与检测工具。

Images