CN115405763A - 一种冷挤压连接卡箍组件及其应用的管路 - Google Patents

一种冷挤压连接卡箍组件及其应用的管路 Download PDF

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Abstract

本发明涉及航空发动机管路固定技术领域，公开了一种冷挤压连接卡箍组件及其应用的管路，包括通过连接螺栓、螺母组件固定连接的下半卡箍和上半卡箍，螺母组件通过冷挤压方式固定在下半卡箍的安装孔内，螺母组件在朝向上半卡箍的一端设置有可供连接螺栓穿过的定距套，用于对上半卡箍和下半卡箍的间距进行限位。本发明卡箍组件的螺母组件通过冷挤压的方式安装固定在下半卡箍上，不仅结构简单可靠，同时拆装方便，大大简化了结构，并增加了结构的维护性和装配性；此外安装有冷挤压连接卡箍组件的管路是通过在管路上预先固定衬垫，能够解决卡箍悬空安装在管路上时的准确原位复装问题，避免卡箍的漏装、错装，保证了装配的准确性和安装的可靠性。

Description

一种冷挤压连接卡箍组件及其应用的管路
技术领域
本发明涉及航空发动机管路固定技术领域，具体涉及一种冷挤压连接卡箍组件及其应用的管路。
背景技术
航空管路系统主要作用是输送燃油、滑油、气体等工作介质，实现各系统的正常工作，是保证航空飞行器或航空发动机可靠工作的重要组成部分。管路系统不仅承受高温、高压等恶劣环境因素的影响，而且受到来自转动件不平衡力、流体脉动压力、气体激振力等方面造成的振动问题。卡箍结构是航空管路系统用于安装固定、调频减振的常用结构，是影响航空管路系统可靠性主要因素之一，同时，单台航空飞行器或航空发动机装配了数百甚至数千根航空管路组件，因而装配的卡箍数量庞大，在考虑可靠性的同时，也需要考虑其装配性和维修性。
传统的航空管路通过卡箍结构安装固定在一起，对于悬空卡箍而言，由于卡箍结构只安装在管路上，与机匣、支架等其他固定结构不存在连接关系，因此在安装管路上，沿管路的轴线在未安装到位情况下是可以移动的，尤其是在卡箍从管路上分解下后，难以准确原位复装，卡箍结构装配位置变化造成偏离设计状态，将直接影响管路的固有频率和振动应力，进而影响管路系统的可靠性。另一方面，卡箍结构采用的是螺栓与螺母的连接方式，螺纹在反复拆装的情况下易发生损伤，在考虑其装配性的同时，也需要考虑维护性。
申请号为CN211320809 U的中国实用新型专利公布了一种双联卡箍组件，其结构包括上骨架和下骨架，在上骨架和下骨架之间通过橡胶衬垫对零件进行固定，衬垫具有一定的塑性变形，能够有效抵消振动力，提高固定位置的稳定性，同时也增加了零件与零件的摩擦力，在其中一个骨架上通过铆钉将托板自锁螺母安装在骨架上，从而降低固定成本。
申请号为CN207421536 U的中国实用新型专利公开了一种快卸自锁双联卡箍，用于固定两个选悬空的管路，包括上半卡箍、下半卡箍、自锁螺母、安装螺栓和系留绳，上半卡箍开有位于两个弧形段之间的旁开豁孔，下半卡箍设有位于两个弧段之间的多边形限位槽，多边形限位槽内开有自锁螺母安装孔，自锁螺母顶部设有安装轴，安装轴外壁上装有具有开口的弹性挡圈，上下卡箍均设置有系留环，通过系留绳将两部分连接在一起，从而实现快卸功能，提高维护性和装配性。
申请号为CN114135719A的中国发明公开了一种非生根自锁双联卡箍，该结构包括上半卡箍组件、下半卡箍组件、螺栓和托板自锁螺母，托板自锁螺母包括自锁结构以及跑道形凸台，跑道形凸台安装在下半卡箍组件的安装段通孔内，且与下半卡箍的安装段通孔内壁的跑道形限位孔配合，从而实现卡箍结构的自锁连接，提高了卡箍结构的装配性和维护性。
以上卡箍结构虽能实现卡箍的安装固定，但是仍未解决卡箍悬空安装在管路上时的准确原位复装问题，另一方面为实现自锁螺母与卡箍结构的连接，采用了铆钉铆接、卡圈限位连接等结构，增加了零件数量和结构的复杂性。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种冷挤压连接卡箍组件及其应用的管路，卡箍组件的螺母组件通过冷挤压的方式安装固定在下半卡箍上，不仅结构简单可靠，同时拆装方便，大大简化了结构，并增加了结构的维护性和装配性；此外安装有冷挤压连接卡箍组件的管路是通过在管路上预先固定衬垫，能够解决卡箍悬空安装在管路上时的准确原位复装问题，避免卡箍的漏装、错装，保证了装配的准确性和安装的可靠性。
一种冷挤压连接卡箍组件，包括下半卡箍、上半卡箍，上半卡箍和下半卡箍上对应的位置设置有安装孔，下半卡箍的安装孔内通过冷挤压方式固定有螺母组件；上半卡箍和下半卡箍通过连接螺栓、螺母组件固定连接；螺母组件在朝向上半卡箍的一端设置有可供连接螺栓穿过的定距套，用于对上半卡箍和下半卡箍的间距进行限位。
进一步地，螺母组件采用自锁螺母与连接螺栓固定，定距套设置于自锁螺母上靠近上半卡箍的一端，且自锁螺母与定距套同轴设置。
进一步地，螺母组件为自锁螺母与定距套一体式同轴设置。
进一步地，螺母组件为自锁螺母与定距套可拆卸同轴连接，定距套朝向自锁螺母的一端设置有固定块，固定块上开设有与定距套轴向垂直的凹形槽，凹形槽的开口朝向自锁螺母，且凹形槽的开口边缘对向设置有收口卡条；自锁螺母朝向定距套的一端设置有可插入凹形槽内的矩形片，矩形片宽度小于凹形槽宽度，且大于两个收口卡条的间距；矩形片与收口卡条之间设置有弹性卡圈。
进一步地，螺母组件外壁设置有凸台结构，凸台结构位于下半卡箍外缘一侧。
为实现上述技术效果，本发明还提供了一种管路，该管路上安装有冷挤压连接卡箍组件，管路包括导管、下半衬垫和上半衬垫；下半衬垫和上半衬垫通过粘结剂或点焊的方式固定在导管上的设计安装位置；冷挤压连接卡箍组件的上半卡箍和下半卡箍分别安装在上半衬垫、下半衬垫上，并通过连接螺栓和自锁螺母固定。
进一步地，下半衬垫和上半衬垫固定位置是通过频率、振动应力计算和试验确定的设计安装位置，通过粘接或焊接的方式，将衬垫固定在管路上对应位置。
进一步地，下半衬垫和上半衬垫由橡胶或者金属丝成型。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明螺母组件与上半卡箍可通过专用挤压工具伸入螺母组件孔内的冷挤压部，对冷挤压部进行扩径，实现冷态状态的挤压塑性变形，从而将螺母组件的冷挤压部固定在下半卡箍的安装孔内，塑性变形引起的紧固力大于螺栓拧紧的力矩，可保证在连接螺栓反复拆装下不易出现松动的情况，当自锁螺母的螺纹结构出现损伤时，需要进行螺母组件拆卸，此时采用专用拆卸工具即可快速更换损坏的自锁螺母。
2、本发明的定距套的长度可根据卡箍组件所要固定的管路尺寸确定，可以起到对上半卡箍与下半卡箍之间的间距进行定位和限位，规避卡箍因拧紧力矩过大造成结构损坏的问题；
3、螺母组件可以为自锁螺母与定距套一体式同轴设置，通过将传统的定距套和自锁螺母结构设计为一体，并通过冷挤压的方式安装固定在卡箍上，不仅结构简单可靠，同时拆装方便，大大简化了结构，并增加了结构的维护性和装配性；此外螺母组件还可以采用自锁螺母与定距套分体式设计，采用卡入凹形槽内的矩形片和弹性卡圈实现自锁螺母与具有凹形槽的定距套可拆卸连接，拆装更换速度更快；
4、冷挤压连接卡箍组件与管路的连接时，上半衬垫和下半衬垫是预先固定在管路上，能够起到标识卡箍组件在管路上的安装位置的作用。尤其是可以使悬空卡箍组件的安装位置通过衬垫的位置准确定位出来，从而解决了卡箍组件悬空安装在管路上时不容易准确原位复装问题，避免卡箍组件的漏装、错装，保证了装配的准确性和安装的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为实施例1或3中冷挤压连接卡箍组件与管路的连接示意图；
图2为实施例1中冷挤压连接卡箍组件拆分示意图；
图3为实施例1中螺母组件与下半卡箍采用冷挤压方式固定的结构示意图；
图4为实施例2中具有可拆卸螺母组件的冷挤压连接卡箍组件拆分示意图；
图5为实施例2中冷挤压连接卡箍组件组装后的结构示意图；
图6为实施例3中上半衬垫与下半衬垫在管路上的安装结构示意图；
其中，1、下半卡箍；2、上半卡箍；3、安装孔；4、定距套；5、连接螺栓；6、自锁螺母；7、固定块；8、凹形槽；9、收口卡条；10、矩形片；11、弹性卡圈；12、凸台结构；13、导管；14、下半衬垫；15、上半衬垫。
具体实施方式
下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例
参见图1-图3，一种冷挤压连接卡箍组件，包括下半卡箍1、上半卡箍2，上半卡箍2和下半卡箍1上对应的位置设置有安装孔3，下半卡箍1的安装孔3内通过冷挤压方式固定有螺母组件；上半卡箍2和下半卡箍1通过连接螺栓5、螺母组件固定连接；螺母组件在朝向上半卡箍2的一端设置有可供连接螺栓5穿过的定距套4，用于对上半卡箍2和下半卡箍1的间距进行限位。
在本实施例中，下半卡箍1、上半卡箍2为不带衬垫的结构，且均包含两个半圆弧结构，两个半圆弧结构的直径可以是相等的，也可以是不相等的，在两个半圆弧结构之间为安装段，安装段中间设置有安装孔3，用于连接螺栓5的安装。需要上半卡箍2、下半卡箍1对向安装，因螺母组件是采用冷挤压的方式固定在下半卡箍1的安装孔3内，然后将连接螺栓5插入上半卡箍2的安装孔3内，并使连接螺栓5尾部旋入螺母组件的螺纹孔内，实现将上半卡箍2与下半卡箍1的对向安装；而且本实施例中的螺母组件不仅包括具有螺纹结构的自锁螺母6，同时包含冷挤压结构和定距套4；螺母组件与上半卡箍2可通过专用挤压工具伸入螺母组件孔内的冷挤压部，对冷挤压部进行扩径，实现冷态状态的挤压塑性变形，从而将螺母组件的冷挤压部固定在下半卡箍1的安装孔3内，塑性变形引起的紧固力大于螺栓拧紧的力矩，可保证在连接螺栓5反复拆装下不易出现松动的情况，当自锁螺母6的螺纹结构出现损伤时，需要进行螺母组件拆卸，此时采用专用拆卸工具即可快速更换损坏的自锁螺母6；本实施例中的定距套4的长度可根据卡箍组件所要固定的管路尺寸确定，可以起到对上半卡箍2与下半卡箍1之间的间距进行定位和限位，规避卡箍因拧紧力矩过大造成结构损坏的问题。
本实施例中的螺母组件采用自锁螺母6与连接螺栓5固定，自锁螺母6尾部通过挤压变形与连接螺栓5接触处形成多点收口结构，保证锁紧力矩和连接的可靠性。定距套4设置于自锁螺母6上靠近上半卡箍2的一端，且自锁螺母6与定距套4同轴设置。而且螺母组件可以为自锁螺母6与定距套4一体式同轴设置，通过将传统的定距套4和自锁螺母6结构设计为一体，并通过冷挤压的方式安装固定在卡箍上，不仅结构简单可靠，同时拆装方便，大大简化了结构，并增加了结构的维护性和装配性。
本实施例中的螺母组件外壁设置有凸台结构12，凸台结构12位于下半卡箍1外缘一侧。凸台结构12能够起到限位定位的作用，和扩径后的冷挤压部配合，防止螺母组件与下下半卡箍1产生轴向相对位移的问题。螺母组件的凸台结构12截面形状可以为矩形、扇形结构，增大受力面积，限位作用更佳。
实施例2：
参见图4、图5，一种冷挤压连接卡箍组件，包括下半卡箍1、上半卡箍2，上半卡箍2和下半卡箍1上对应的位置设置有安装孔3，下半卡箍1的安装孔3内通过冷挤压方式固定有螺母组件；上半卡箍2和下半卡箍1通过连接螺栓5、螺母组件固定连接；螺母组件在朝向上半卡箍2的一端设置有可供连接螺栓5穿过的定距套4，用于对上半卡箍2和下半卡箍1的间距进行限位。
与实施例1中不同的是，本实施例中自锁螺母6与定距套4可拆卸同轴连接。对于可拆卸连接形成的螺母组件，其结构可以是：定距套4朝向自锁螺母6的一端设置有固定块7，固定块7上开设有与定距套4轴向垂直的凹形槽8，凹形槽8的开口朝向自锁螺母6，且凹形槽8的开口边缘对向设置有收口卡条9；自锁螺母6朝向定距套4的一端设置有可插入凹形槽8内的矩形片10，矩形片10宽度小于凹形槽8宽度，且大于两个收口卡条9的间距；矩形片10与收口卡条9之间设置有弹性卡圈11。此时的冷挤压部可位于定距套4上，定距套4通过冷挤压方式与下半卡箍1固定在一起，自锁螺母6通过矩形片10插入凹形槽8内，弹性卡圈11在矩形片10与收口卡条9之间处于受压状态，通过弹性将自锁螺母6固定在定距套4下方的固定块7内。需要拆下自锁螺母6时，将带矩形片10的自锁螺母6从固定片的凹形槽8内推出即可。这种防止使得自锁螺母6与定距套4拆装方便，拆装更换速度更快。
本实施例中的其他部分与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例3
参见图1、图6，一种管路，该管路上安装有冷挤压连接卡箍组件，管路包括导管13、下半衬垫14和上半衬垫15；下半衬垫14和上半衬垫15通过粘结剂或点焊的方式固定在导管13上的设计安装位置；冷挤压连接卡箍组件的上半卡箍2和下半卡箍1分别安装在上半衬垫15、下半衬垫14上，并通过连接螺栓5和自锁螺母6固定。
本实施例中的上半衬垫15和下半衬垫14是直接通过粘接、焊接等方式固定在管路上，也能够起到标识卡箍组件在管路上的安装位置。尤其是可以使悬空卡箍组件的安装位置通过衬垫的位置准确定位出来，从而解决了卡箍组件悬空安装在管路上时不容易准确原位复装问题，避免卡箍组件的漏装、错装，保证了装配的准确性和安装的可靠性。本实施例中的下半衬垫14和上半衬垫15固定位置是通过频率、振动应力计算和试验确定的设计安装位置，通过粘接或焊接的方式，将衬垫固定在管路上对应位置。
本实施例中的下半衬垫14和上半衬垫15由橡胶或者金属丝成型，可以起到隔震减震的作用。
以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种冷挤压连接卡箍组件，其特征在于，包括下半卡箍(1)、上半卡箍(2)，所述上半卡箍(2)和下半卡箍(1)上对应的位置设置有安装孔(3)，所述下半卡箍(1)的安装孔(3)内通过冷挤压方式固定有螺母组件；所述上半卡箍(2)和下半卡箍(1)通过连接螺栓(5)、螺母组件固定连接；所述螺母组件在朝向上半卡箍(2)的一端设置有可供连接螺栓(5)穿过的定距套(4)，用于对上半卡箍(2)和下半卡箍(1)的间距进行限位。
2.根据权利要求1所述的冷挤压连接卡箍组件，其特征在于，所述螺母组件采用自锁螺母(6)与连接螺栓(5)固定，所述定距套(4)设置于自锁螺母(6)上靠近上半卡箍(2)的一端，且自锁螺母(6)与定距套(4)同轴设置。
3.根据权利要求2所述的冷挤压连接卡箍组件，其特征在于，所述螺母组件为自锁螺母(6)与定距套(4)一体式同轴设置。
4.根据权利要求2所述的冷挤压连接卡箍组件，其特征在于，所述螺母组件为自锁螺母(6)与定距套(4)可拆卸同轴连接，所述定距套(4)朝向自锁螺母(6)的一端设置有固定块(7)，所述固定块(7)上开设有与定距套(4)轴向垂直的凹形槽(8)，所述凹形槽(8)的开口朝向自锁螺母(6)，且凹形槽(8)的开口边缘对向设置有收口卡条(9)；所述自锁螺母(6)朝向定距套(4)的一端设置有可插入凹形槽(8)内的矩形片(10)，所述矩形片(10)宽度小于凹形槽(8)宽度，且大于两个收口卡条(9)的间距；所述矩形片(10)与收口卡条(9)之间设置有弹性卡圈(11)。
5.根据权利要求1所述的冷挤压连接卡箍组件，其特征在于，所述螺母组件外壁设置有凸台结构(12)，所述凸台结构(12)位于下半卡箍(1)外缘一侧。
6.一种管路，该管路上安装有如权利要求1-5任意一项所述的冷挤压连接卡箍组件，其特征在于，所述管路包括导管(13)、下半衬垫(14)和上半衬垫(15)；所述下半衬垫(14)和上半衬垫(15)通过粘结剂或点焊的方式固定在导管(13)上的设计安装位置；所述冷挤压连接卡箍组件的上半卡箍(2)和下半卡箍(1)分别安装在上半衬垫(15)、下半衬垫(14)上，并通过连接螺栓(5)和自锁螺母(6)固定。
7.根据权利要求6所述的管路，其特征在于，下半衬垫(14)和上半衬垫(15)固定位置是通过频率、振动应力计算和试验确定的设计安装位置，通过粘接或焊接的方式，将衬垫固定在管路上对应位置。
8.根据权利要求6所述的管路，其特征在于，所述下半衬垫(14)和上半衬垫(15)由橡胶或者金属丝成型。
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