CN115143179A - 燃烧室前支撑的紧固装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种燃烧室前支撑的紧固装置，包括螺栓、螺套以及螺母；螺栓包括第一螺纹；螺套包括螺套本体和第一反牙螺纹；螺母包括与第一螺纹配对的第二螺纹和与第一反牙螺纹配对的第二反牙螺纹；其中，前支撑设有与螺套本体配对的沉头孔；螺母通过螺套固定于前支撑上，前支撑通过螺栓和螺母固定于燃烧室的机匣上。

Description

燃烧室前支撑的紧固装置

技术领域

本发明主要涉及航空发动机领域，尤其涉及一种燃烧室前支撑的紧固装置。

背景技术

航空航天产品中存在许多狭小甚至密闭空间，这些部位因空间局限往往导致局部位置扳手等工具无法进入。例如，航空发动机燃烧室火焰筒前支撑帽罩固定结构，从外面安装螺栓，但是无法从内部拧紧螺母，因而无法安装普通的螺栓螺母紧固件。取而代之的是采用焊接或铆接托板螺母等方式将螺母提前固定在待装配零件上，最终通过装配后拧紧螺栓实现装配件的紧固连接。然而，对于普通拆装紧固件，多次拆装紧固件均需要进行更换，而狭小密闭空间内因螺母无法打保险丝，往往采用自锁螺母的方式实现紧固件防松，但是自锁螺母每次拆装后均会因变形而降低或失去自锁力矩导致螺母失效。因此，这种方式需要频繁地更换托板螺母紧固件，以保证装配效果和可靠性。而且，这种焊接或铆接托板螺母在拆装更换时，需要采用机械暴力方式打掉原有焊缝或铆钉，拆换不便，且每次拆换必然会给零件本体带来较大的损伤。本体损伤会影响再次焊接新的托板螺母，降低装配性，甚至会因多次拆装导致装配件本体损坏严重而失效。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种燃烧室前支撑的紧固装置，该紧固装置适用于狭小密闭空间的紧固联接，结构简单、操作容易且拆换方便，实现了联结结构的无损拆换，极大地提高了可维修性。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种燃烧室前支撑的紧固装置，包括螺栓、螺套以及螺母；所述螺栓包括第一螺纹；所述螺套包括螺套本体和第一反牙螺纹；所述螺母包括与所述第一螺纹配对的第二螺纹和与所述第一反牙螺纹配对的第二反牙螺纹；其中，所述前支撑设有与所述螺套本体配对的沉头孔；所述螺母通过所述螺套固定于所述前支撑上，所述前支撑通过所述螺栓和所述螺母固定于所述燃烧室的机匣上。

在本发明的一实施例中，所述第一螺纹和所述第二螺纹为右旋螺纹，所述第一反牙螺纹和所述第二反牙螺纹为左旋螺纹。

在本发明的一实施例中，所述第一反牙螺纹的螺距大于所述第一螺纹的螺距。

在本发明的一实施例中，所述前支撑包括前支撑凸台，所述螺母通过所述螺套固定于所述前支撑凸台上。

在本发明的一实施例中，所述机匣包括机匣安装座，所述前支撑凸台通过所述螺栓和所述螺母固定于所述机匣安装座上。

在本发明的一实施例中，所述螺套还包括防转凸台，所述前支撑还设有与所述防转凸台配对的防转槽。

在本发明的一实施例中，所述螺栓与所述螺母的拧紧力矩小于所述螺母与所述螺套的拧紧力矩。

在本发明的一实施例中，所述螺套还包括紧固槽；所述螺母还包括收口自锁段、扳手作用段以及安装面。

在本发明的一实施例中，所述扳手作用段的横截面形状包括六角形、十二角形以及十六角形。

在本发明的一实施例中，所述收口自锁段为螺纹收口的自锁结构。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明的紧固装置包括螺栓、螺套以及螺母，螺母通过螺套固定于前支撑上，前支撑通过螺栓和螺母固定于燃烧室的机匣上，该燃烧室前支撑的紧固装置适用于狭小密闭空间的紧固联接，结构简单、操作容易且拆换方便，实现了联结结构的无损拆换，极大地提高了可维修性。

附图说明

包括附图是为提供对本申请进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本申请的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：

图1是一种航空发动机的结构示意图；

图2是一种航空发动机的燃烧室的结构示意图；

图3是本发明一实施例的一种紧固装置的安装截面示意图；

图4是本发明一实施例的一种紧固装置的螺套的截面示意图；

图5是本发明一实施例的一种紧固装置的螺套的结构示意图；

图6是本发明一实施例的一种紧固装置的螺母的截面示意图；

图7是本发明一实施例的一种紧固装置的螺母的结构示意图；

图8是本发明一实施例的一种紧固装置的前支撑凸台的截面示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在本申请的上下文中，所描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

应当理解，当一个部件被称为“在另一个部件上”、“连接到另一个部件”、“耦合于另一个部件”或“接触另一个部件”时，它可以直接在该另一个部件之上、连接于或耦合于、或接触该另一个部件，或者可以存在插入部件。相比之下，当一个部件被称为“直接在另一个部件上”、“直接连接于”、“直接耦合于”或“直接接触”另一个部件时，不存在插入部件。同样的，当第一个部件被称为“电接触”或“电耦合于”第二个部件，在该第一部件和该第二部件之间存在允许电流流动的电路径。该电路径可以包括电容器、耦合的电感器和/或允许电流流动的其它部件，甚至在导电部件之间没有直接接触。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。

本发明的以下实施例提供一种燃烧室前支撑的紧固装置，该紧固装置适用于狭小密闭空间的紧固联接，结构简单、操作容易且拆换方便，实现了联结结构的无损拆换，极大地提高了可维修性。

可以理解的是，下面所进行的描述仅仅示例性的，本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神的情况下，进行各种变化。

图1是一种航空发动机的结构示意图。参考图1所示，航空发动机由压气机20、燃烧室30及涡轮40等部件组成，压气机20压缩空气经燃烧室30燃烧后对涡轮40做功，将燃油的化学能转化为涡轮40的机械能，涡轮40排除燃气和带动风扇10产生推力。

图2是一种航空发动机的燃烧室的结构示意图。参考图2所示，燃烧室30主要由火焰筒31、燃油喷嘴32和燃烧室机匣33、扩压器34等组成，压气机20压缩气流通过扩压器34减速扩压后进入火焰筒31与燃油喷嘴32喷出的燃油混合后燃烧。燃油喷嘴32安装于燃烧室机匣33上，并将喷嘴头部32a伸入火焰筒头部31a喷射燃油。整个火焰筒31依赖于前支撑35安装连接至燃烧室机匣33上，而燃烧室30内部为封闭环腔，空间狭小，火焰筒31与前支撑35连接，推进燃烧室机匣33后便无法在燃烧室机匣33内进行螺母等紧固件的拧紧操作。

图3是本发明一实施例的一种紧固装置的安装截面示意图。图4是本发明一实施例的一种紧固装置的螺套的截面示意图。图5是本发明一实施例的一种紧固装置的螺套的结构示意图。图6是本发明一实施例的一种紧固装置的螺母的截面示意图。图7是本发明一实施例的一种紧固装置的螺母的结构示意图。图8是本发明一实施例的一种紧固装置的前支撑凸台的截面示意图。

参考图3至图8所示，本发明的燃烧室前支撑的紧固装置100包括：螺栓110、螺套120以及螺母130。螺栓110包括第一螺纹111。螺套120包括螺套本体121和第一反牙螺纹122。螺母130包括与第一螺纹111配对的第二螺纹131和与第一反牙螺纹122配对的第二反牙螺纹132。

其中，前支撑35设有与螺套本体121配对的沉头孔35a-1。螺母130通过螺套120固定于前支撑35上，前支撑35通过螺栓110和螺母130固定于燃烧室30的机匣33上。

应当理解，螺栓110可以为普通的螺栓，本发明对螺栓110的螺栓头及螺纹无特殊要求，螺栓110的适配性较广。

在本发明的一实施例中，第一螺纹111和第二螺纹131为右旋螺纹，第一反牙螺纹122和第二反牙螺纹132为左旋螺纹。

优选的，第一反牙螺纹122的螺距应当大于第一螺纹111的螺距。

参考图3和图8所示，在本发明的一实施例中，前支撑35包括前支撑凸台35a，螺母130通过螺套120固定于前支撑凸台35a上。

在一些示例中，可以通过在前支撑35的前支撑凸台35a上设置沉头孔35a-1，使其与螺套本体121配对，以便在前支撑凸台35a上安装螺套120。

参考图3所示，在本发明的一实施例中，机匣33包括机匣安装座33a，前支撑凸台35a通过螺栓110和螺母130固定于机匣安装座33a上。

示例性的，可以首先通过螺套120将螺母130预安装在前支撑凸台35a上。然后，通过螺栓110和螺母130将前支撑凸台35a安装在机匣安装座33a上。

参考图4、图5和图8所示，在本发明的一实施例中，螺套120还包括防转凸台123，前支撑35还设有与防转凸台123配对的防转槽35a-2。

通过防转凸台123与防转槽35a-2的配合，可以有效地防止螺套120发生旋转。

优选的，螺栓110与螺母130的拧紧力矩小于螺母130与螺套120的拧紧力矩。

参考图5所示，在本发明的一实施例中，螺套120还包括紧固槽124。

参考图6和图7所示，在本发明的一实施例中，螺母130还包括收口自锁段133、扳手作用段134以及安装面135。

示例性的，扳手作用段134的横截面形状包括六角形、十二角形以及十六角形。

在一些实施例中，收口自锁段133可以为螺纹收口的自锁结构。例如，收口自锁段133可采用传统的螺纹收口变形增大摩擦力的自锁结构，但本发明并非以此为限。

下面结合图2至图8对本发明的紧固装置100的装配过程进行说明。

当安装紧固装置100时，可以首先将螺套120预置在前支撑凸台35a上。在前支撑凸台35a上预置螺套120的过程中，可以将螺套本体121放在沉头孔35a-1中，并将防转凸台123置于防转槽35a-2中。然后，将螺母130的第二反牙螺纹132与螺套120的第一反牙螺纹122对应后拧紧，拧紧力矩为M，从而完成螺母130与前支撑凸台35a的安装。之后，将火焰筒31与前支撑35一并推入燃烧室机匣33中，使前支撑凸台35a对准机匣安装座33a，插入螺栓110，使螺栓110的第一螺纹111与螺母130的第二螺纹131对应后拧紧，拧紧力矩为T。其中T小于M，即，螺栓110与螺母130的拧紧力矩小于螺母130与螺套120的拧紧力矩。

应当说明的是，在拧紧螺栓110的过程中，螺栓110传递给螺母130的正旋力矩使得反向装配的螺母130与螺套120呈拧紧趋势，连接更紧固。螺套120又由防转凸台123与防转槽35a-2实现防转，这样预先拧紧的螺母130不会出现松动的情况，因而只需拧紧螺栓110即可。

当拆卸紧固装置100时，在拧松螺栓110的过程中，螺母130受螺栓110的摩擦力反旋，由于螺栓110与螺母130的拧紧力矩T小于螺母130与螺套120的拧紧力矩M，且螺套120的第一反牙螺纹122的螺距大于螺栓110的第一螺纹111的螺距，在螺栓110松动的一瞬间，螺母130受螺套120的第一反牙螺纹122而锁死，螺栓110会先松动以实现顺利拆卸螺栓110的目的。

本发明的紧固装置100可以确保在狭小或密闭空间内进行装配零件的紧固和拆卸，例如可以实现前支撑35与燃烧室机匣33的可靠联接与拆卸。

本发明的紧固装置100采用反牙螺套预安装螺母的方式，结合传统的螺纹收口自锁结构，形成一种可用于狭小或封闭等无法实现扳手拧紧空间内的预安装自锁紧固结构。

本发明的以上实施例提出了一种燃烧室前支撑的紧固装置，该紧固装置适用于狭小密闭空间的紧固联接，结构简单、操作容易且拆换方便，实现了联结结构的无损拆换，极大地提高了可维修性。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述发明披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，除非权利要求中明确说明，本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

虽然本申请已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本申请，在没有脱离本申请精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本申请的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种燃烧室前支撑的紧固装置，包括螺栓、螺套以及螺母；

所述螺栓包括第一螺纹；

所述螺套包括螺套本体和第一反牙螺纹；

所述螺母包括与所述第一螺纹配对的第二螺纹和与所述第一反牙螺纹配对的第二反牙螺纹；

其中，所述前支撑设有与所述螺套本体配对的沉头孔；所述螺母通过所述螺套固定于所述前支撑上，所述前支撑通过所述螺栓和所述螺母固定于所述燃烧室的机匣上。

2.如权利要求1所述的紧固装置，其特征在于，所述第一螺纹和所述第二螺纹为右旋螺纹，所述第一反牙螺纹和所述第二反牙螺纹为左旋螺纹。

3.如权利要求1所述的紧固装置，其特征在于，所述第一反牙螺纹的螺距大于所述第一螺纹的螺距。

4.如权利要求1所述的紧固装置，其特征在于，所述前支撑包括前支撑凸台，所述螺母通过所述螺套固定于所述前支撑凸台上。

5.如权利要求4所述的紧固装置，其特征在于，所述机匣包括机匣安装座，所述前支撑凸台通过所述螺栓和所述螺母固定于所述机匣安装座上。

6.如权利要求1所述的紧固装置，其特征在于，所述螺套还包括防转凸台，所述前支撑还设有与所述防转凸台配对的防转槽。

7.如权利要求1所述的紧固装置，其特征在于，所述螺栓与所述螺母的拧紧力矩小于所述螺母与所述螺套的拧紧力矩。

8.如权利要求1所述的紧固装置，其特征在于，所述螺套还包括紧固槽；所述螺母还包括收口自锁段、扳手作用段以及安装面。

9.如权利要求8所述的紧固装置，其特征在于，所述扳手作用段的横截面形状包括六角形、十二角形以及十六角形。

10.如权利要求8所述的紧固装置，其特征在于，所述收口自锁段为螺纹收口的自锁结构。

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