CN114227589A - 一种适用于航空发动机附件传动机匣的新型快卸环结构 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种适用于航空发动机附件传动机匣的新型快卸环结构，包括快卸盘4、快卸环1、棘爪5，其中：快卸盘4为中空的环形结构，快卸盘4的内壁设置有凸台、快卸盘4的外径设置有螺纹，通过沉头螺栓固定在机匣体，快卸盘4表面设置有至少两个定位销孔，所述定位销孔用于确定角向和同轴的；快卸环1为中空的环形结构，快卸环1的直径大于快卸盘4，快卸环1嵌套在快卸盘4外，快卸环1的内径设置有与快卸盘4外径相匹配的螺纹，快卸环1的外径设置有齿圈2，所述齿圈2包括多个细密短齿，快卸盘4与快卸环1相对的一侧端面留有均布的工作面3用于提供夹紧力；在机匣上设置棘爪5，所述棘爪5的内部设置弹簧机构。
Description
技术领域
本发明属于机械结构技术领域，涉及一种适用于航空发动机附件传动机匣的新型快卸环结构。
背景技术
航空发动机附件传动机匣及飞机附件传动机匣是飞机的重要组成部分，附件机匣与附件连接结构形式设计的好坏，直接影响起动机、液压泵、燃油泵、发电机等附件的使用性能，寿命和飞机安全可靠性。随着新一代航空发动机及飞机性能的提高，对各个部件的设计维修性的要求也愈来愈高。由于在检测与维护中需要经常测试及频繁检修拆卸各功能附件，快卸环在飞机各部件的连接上的应用受到各大发动机的公司及飞机公司的青睐。常见的快卸环结构见图1，快卸环结构包括快卸环、螺栓、垫圈和自锁螺母。
快卸环为整圆分割加工而成，内径截面为梯形槽，槽内两斜边与需固定的安装边口两侧弧边配合。在螺栓上施加力矩产生的轴向力可以由快卸环内部弧边转化为对于两侧安装边的夹紧力。
在传统的对半式快卸环中存在的主要问题是，快卸环对两侧安装边的夹紧力是由对两侧螺栓施加扭矩产生的轴向力转化的。这种结构对于快卸环与安装边的尺寸加工精度要求非常严格。在装配后的压紧力不均匀，平行于螺栓的方向的压紧力最大，垂直于螺栓方向没有压紧力。这对于大扭矩、交变载荷附件工作存在较大影响。
可见，现有的对半式快卸环无法实现机匣与附件之间稳定连接，兼无法顾装配的可靠性与拆卸的便利性。
发明内容
本发明提供了一种适用于航空发动机附件传动机匣的新型快卸环结构，采用螺纹结构实现圆周均匀压紧。
技术方案：一种适用于航空发动机附件传动机匣的新型快卸环结构，其特征在于，包括快卸盘4、快卸环1、棘爪5，其中：
快卸盘4为中空的环形结构，快卸盘4的内壁设置有凸台、快卸盘4的外径设置有螺纹，通过沉头螺栓固定在机匣体，快卸盘4表面设置有至少两个定位销孔，所述定位销孔用于确定角向和同轴的；快卸环1为中空的环形结构，快卸环1的直径大于快卸盘4，快卸环1嵌套在快卸盘4外，快卸环1的内径设置有与快卸盘4外径相匹配的螺纹，快卸环1的外径设置有齿圈2，所述齿圈2包括多个细密短齿，快卸盘4与快卸环1相对的一侧端面留有均布的工作面3用于提供夹紧力；在机匣上设置棘爪5，所述棘爪5的内部设置弹簧机构，所述弹簧机构用于将棘爪5的尖端抵靠在齿圈2上。
具体的，快卸环1与快卸盘4的螺纹为粗牙梯形螺纹，或者多旋螺纹。
具体的，机匣上设置两个棘爪5，其中，设置在上紧扳手6的顺着旋转方向一侧的棘爪为驱动棘爪，设置在上紧扳手6的逆着旋转方向一侧的棘爪为止动棘爪，两个棘爪5的尖端抵靠在齿圈2上，两个棘爪5的另一端设置有上紧扳手6；所述上紧扳手6为刚性件、驱动棘爪上的轴为自由轴，轴中存在弹簧，由弹簧产生能扭矩使得驱动棘爪始终紧贴靠在止动棘爪上，止动棘爪的固定轴同样为自由轴，轴中弹簧使得止动棘爪始终插入棘轮的齿槽中。
具体的，当快卸环1内螺纹为右旋螺纹时，顺时针旋转为上紧产品，顺时针板动上紧报手6时，驱动棘爪推动棘轮转过一个角度，此时止动棘爪在棘轮的齿背上滑动。
具体的，当放开上紧报手6时，上紧扳手6逆时针旋转，止动棘爪阻止棘轮沿逆时针方向转动，而驱动棘瓜能够在齿背上划过，故棘轮静止不动，当上紧抓手作连续的往复摆动时，棘轮便作单向的间歇运动。
具体的，棘爪5与快卸盘4均安装在有需要的飞机发动机附机匣壳体上。
具体的，快卸环1均布6处工作面3，工作面3直径小于螺纹公称直径。多处工作面总弧度小于整圆的一半，与相配件的接口尺寸相同。
具体的，齿圈2的齿形为锯齿形，按照快却环的上紧旋向选择锯齿方向，使得快卸环1只能向一个方向旋转。
综上所述，本申请提供的一种适用于航空发动机附件传动机匣的新型快卸环结构，适用于大扭矩、高载荷、交变载荷等恶劣工况。排除传统快卸环在使用过程中，由于夹紧力不均匀导致的安装边变形、滑油渗漏、配合面错位、松脱等一系列问题。提高装配的稳定性。
附图说明
图1为现有技术中的快卸环的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种适用于航空发动机附件传动机匣的新型快卸环结构的结构示意图；
图3为本发明另一种实施例的结构示意图
其中：1-快卸环，2-齿圈，3-工作面，4-快卸盘，5-棘爪，6-上紧扳手。
具体实施方式
本申请应用于航空发动机附件传动机匣及飞机附件传动机匣，具体涉及一种具有高夹紧力和稳定性的快卸环(卡箍)夹紧及锁止结构。
如图2-3所示，本申请提供一种适用于航空发动机附件传动机匣的新型快卸环结构，包括快卸盘4、快卸环1、棘爪5，其中：
快卸盘4为中空的环形结构，快卸盘4的内壁设置有凸台、快卸盘4的外径设置有螺纹，通过沉头螺栓固定在机匣体，快卸盘4表面设置有至少两个定位销孔，所述定位销孔用于确定角向和同轴的；快卸环1为中空的环形结构，快卸环1的直径大于快卸盘4，快卸环1嵌套在快卸盘4外，快卸环1的内径设置有与快卸盘4外径相匹配的螺纹，快卸环1的外径设置有齿圈2，所述齿圈2包括多个细密短齿，快卸盘4与快卸环1相对的一侧端面留有均布的工作面3用于提供夹紧力；在机匣上设置棘爪5，所述棘爪5的内部设置弹簧机构，所述弹簧机构用于将棘爪5的尖端抵靠在齿圈2上。
具体的，快卸环1与快卸盘4的螺纹为粗牙梯形螺纹，或者多旋螺纹。
具体的，机匣上设置两个棘爪5，其中，设置在上紧扳手6的顺着旋转方向一侧的棘爪为驱动棘爪，设置在上紧扳手6的逆着旋转方向一侧的棘爪为止动棘爪，两个棘爪5的尖端抵靠在齿圈2上，两个棘爪5的另一端设置有上紧扳手6；所述上紧扳手6为刚性件、驱动棘爪上的轴为自由轴，轴中存在弹簧，由弹簧产生能扭矩使得驱动棘爪始终紧贴靠在止动棘爪上，止动棘爪的固定轴轴2同样为自由轴，轴中弹簧使得止动棘爪始终插入棘轮的齿槽中。
具体的，当快卸环1内螺纹为右旋螺纹时，顺时针旋转为上紧产品，顺时针板动上紧报手6时，驱动棘爪推动棘轮转过一个角度，此时止动棘爪在棘轮的齿背上滑动。
具体的，当放开上紧报手6时，上紧扳手6逆时针旋转，止动棘爪阻止棘轮沿逆时针方向转动，而驱动棘瓜能够在齿背上划过，故棘轮静止不动，当上紧抓手作连续的往复摆动时，棘轮便作单向的间歇运动。
具体的，粗牙梯形螺纹和多旋螺纹为标准GB/T5796.1-2005或者ANSIB1.5的螺纹。
需要说明的是，快卸环与快卸盘之间的螺纹可选用粗牙梯形传动螺纹，可承受提供较高的轴向力，增加旋入稳定性，使用多旋螺纹可提高旋转相同弧度的轴向进给量。螺纹可参考标准GB/T5796.1-2005或者ANSIB1.5。
具体的，棘爪5与快卸盘4均安装在有需要的飞机发动机附机匣壳体上。
需要说明的是，为有利于快卸盘定心，快卸盘上除均布的沉头螺栓孔(保证螺栓上紧后不能高于快卸盘表面)，还应有多余2个的定位销孔，便于快卸盘安装在预置定位销的机匣壳体上。
具体的，快卸环1均布6处工作面3，工作面3直径小于螺纹公称直径。多处工作面总弧度小于整圆的一半，与相配件的接口尺寸相同。
需要说明的是，装配时，相配件的接口从工作面间的空隙插入后，旋转想配件，使得快卸环的6处工作面压紧在想配件的接口表面。
具体的，齿圈2的齿形为锯齿形，按照快却环的上紧旋向选择锯齿方向，使得快卸环1只能向一个方向旋转。
需要说明的是，锯齿越小越密越能提供较为线性的对附件安装边的轴向压力，但要考虑材料的强度及所需的轴向力范围。"
实际应用中，如需要更高夹紧力与稳定性的需求，可使用粗牙梯形螺纹。为保证使用的便利性，也可以选用多旋螺纹，同样的旋转角度可实现更大的轴向窜量。
该快卸环也可以实现无工装安装结构，详见图3。如需减轻重量也可以在机匣上预留上紧扳手安装孔，装配完成后将上紧扳手拆卸。
综上所述，本申请包括以下发明点：
1核心发明点：在快卸环外径上加工连续的齿形成齿圈，在机匣上设置棘爪。此种啮合运动的特点是快卸环只能向一个方向旋转，不能倒转，从而实现快卸环防松、止动功能。
2次要发明点：可实现圆周360°均匀压紧。
3次要发明点：棘轮结构不用考虑装配角向。
4次要发明点：不需要快卸环与快卸盘固定角向配套加工、配套使用等问题。
5次要发明点：快卸环外径上齿便于工装锁紧，利于工装设计。且不用在快卸环上设置单独用于工装施加扭矩的装置，增加快卸盘强度，减小产品质量。
6次要发明点：快卸环是以与快卸盘之间的螺纹实现轴向相对运动实现锁紧连接的。为实现更高夹紧力与稳定性的需求，可使用粗牙梯形螺纹。为保证使用的便利性，也可以选用多旋螺纹，同样的旋转角度可实现更大的轴向窜量。
7次要发明点：此种结构快卸环相较传统快卸盘质量可以减轻很多，有利于航空产品减重。
8次要发明点：快卸环压紧面(工作面)采用错位结构，便于附件安装。
Claims (8)
1.一种适用于航空发动机附件传动机匣的新型快卸环结构，其特征在于，包括快卸盘(4)、快卸环(1)、棘爪(5)，其中：
快卸盘(4)为中空的环形结构，快卸盘(4)的内壁设置有凸台、快卸盘(4)的外径设置有螺纹，通过沉头螺栓固定在机匣体，快卸盘(4)表面设置有至少两个定位销孔，所述定位销孔用于确定角向和同轴的；快卸环(1)为中空的环形结构，快卸环(1)的直径大于快卸盘(4)，快卸环(1)嵌套在快卸盘(4)外，快卸环(1)的内径设置有与快卸盘(4)外径相匹配的螺纹，快卸环(1)的外径设置有齿圈(2)，所述齿圈(2)包括多个细密短齿，快卸盘(4)与快卸环(1)相对的一侧端面留有均布的工作面(3)用于提供夹紧力；在机匣上设置棘爪(5)，所述棘爪(5)的内部设置弹簧机构，所述弹簧机构用于将棘爪(5)的尖端抵靠在齿圈(2)上。
2.根据权利要求1所述的新型快卸环结构，其特征在于，快卸环(1)与快卸盘(4)的螺纹为粗牙梯形螺纹，或者多旋螺纹。
3.根据权利要求1所述的新型快卸环结构，其特征在于，机匣上设置两个棘爪(5)，其中，设置在上紧扳手(6)的顺着旋转方向一侧的棘爪为驱动棘爪，设置在上紧扳手(6)的逆着旋转方向一侧的棘爪为止动棘爪，两个棘爪(5)的尖端抵靠在齿圈(2)上，两个棘爪(5)的另一端设置有上紧扳手(6)；所述上紧扳手(6)为刚性件、驱动棘爪上的轴为自由轴，轴中存在弹簧，由弹簧产生能扭矩使得驱动棘爪始终紧贴靠在止动棘爪上，止动棘爪的固定轴同样为自由轴，轴中弹簧使得止动棘爪始终插入棘轮的齿槽中。
4.根据权利要求3所述的新型快卸环结构，其特征在于，当快卸环(1)内螺纹为右旋螺纹时，顺时针旋转为上紧产品，顺时针板动上紧报手(6)时，驱动棘爪推动棘轮转过一个角度，此时止动棘爪在棘轮的齿背上滑动。
5.根据权利要求3所述的新型快卸环结构，其特征在于，当放开上紧报手(6)时，上紧扳手(6)逆时针旋转，止动棘爪阻止棘轮沿逆时针方向转动，而驱动棘瓜能够在齿背上划过，故棘轮静止不动，当上紧抓手作连续的往复摆动时，棘轮便作单向的间歇运动。
6.根据权利要求1所述的新型快卸环结构，其特征在于，棘爪(5)与快卸盘(4)均安装在有需要的飞机发动机附机匣壳体上。
7.根据权利要求1所述的新型快卸环结构，其特征在于，快卸环(1)均布(6)处工作面(3)，工作面(3)直径小于螺纹公称直径。多处工作面总弧度小于整圆的一半，与相配件的接口尺寸相同。
8.根据权利要求1所述的新型快卸环结构，其特征在于，齿圈(2)的齿形为锯齿形，按照快却环的上紧旋向选择锯齿方向，使得快卸环(1)只能向一个方向旋转。
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