CN210599759U

CN210599759U - 一种电搭接螺钉

Info

Publication number: CN210599759U
Application number: CN201920736679.9U
Authority: CN
Inventors: 周继容; 向敏; 游城; 王洪彬; 邓寒; 石宋华; 金薇; 李焕肖
Original assignee: Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Current assignee: Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Priority date: 2019-05-22
Filing date: 2019-05-22
Publication date: 2020-05-22
Anticipated expiration: 2029-05-22

Abstract

本实用新型公开了一种电搭接螺钉，安装在复材口盖连接处，所述复材口盖表面设置有金属层；所述电搭接螺钉包括螺钉头和包覆在螺钉头下表面上的衬套，所述衬套位于金属层和螺钉头之间且所述衬套的形状与螺钉头下表面形状相匹配。本实用新型公开的一种电搭接螺钉通过在电搭接螺钉的螺钉头和复材口盖之间垫设衬套和衬垫，解决了螺钉孔表面的金属层在反复拆卸中，因磨损而导致电搭接通路被阻断的问题，减少因磨损而导致的电搭接通路恢复所需要的成本和金属层喷涂/涂覆工艺，降低成本。

Description

一种电搭接螺钉

技术领域

本实用新型涉及紧固件技术领域，具体涉及一种电搭接螺钉。

背景技术

电搭接是使飞机等平台上复合材料（简称复材）结构件和金属结构件之间，以及结构件、设备附件与基本结构之间有低阻抗通路的可靠电连接。良好的电搭接是飞机防雷击及静电荷的需要，否则，容易产生静电荷积聚，进而导致机载设备性能下降，甚至毁坏，因而，飞机电搭接设计是飞机电磁兼容设计的一项重要内容。复材蒙皮由于其重量轻、强度高等特殊的优异性能，被广泛应用于飞机设计上，但由于其导电性能性能较差，且国际公开发表资料中对其电磁特性研究的内容较少，复材的电搭接技术一直是飞机电搭接设计的难点。

目前，国内复材的电搭接设计，主要是在复材口盖表面（包括口盖四周的螺钉孔表面）进行火焰喷铝或铺覆一层铜网结构，并通过螺钉实现与机体结构件之间的电搭接通路，但在飞机的使用过程中，很多口盖会存在高频率拆卸操作，螺钉孔表面的金属层被反复挤压、磨损，导致复材的电搭接通路被阻断，此时，为保证电搭接通路，需对复材口盖螺钉孔处重新进行火焰喷铝等处理，这从人力、财力、时间上极大的增加了飞机的维护成本。

同时，基于当前电子信息、电子对抗等高速发展，已明确提出飞机、舰船等平台需具备高强度辐射场的防护能力，而飞机平台高强度辐射场的防护能力的一项重要指标则是机体的电磁屏蔽效能，机体的口盖连接边缘、螺钉孔处的缝隙可能在电磁波照射下出现透波或二次辐射，进而降低机体屏蔽效能。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术，提供了一种拆卸便捷、成本低的电搭接螺钉。

本实用新型通过下述技术方案实现：所述一种电搭接螺钉，安装在复材口盖连接处，所述复材口盖表面设置有金属层。所述电搭接螺钉包括螺钉头和包覆在螺钉头下表面上的衬套，所述衬套位于金属层和螺钉头之间且所述衬套的形状与螺钉头下表面形状相匹配。所述衬套的形状可根据螺钉头的形状进行调整，为锥形或平面圆形等形状。所述复材口盖上设置有与电搭接螺钉螺纹连接的螺钉孔。

所述螺钉为金属导电材料制备而成，所述螺钉头设置在螺钉的上端。所述衬套嵌套在螺钉上，且所述衬套的下表面与金属层贴合，所述衬套的上表面与螺钉头的下表面贴合。

进一步地，所述衬套与金属层之间还设置有衬垫，所述衬垫包覆在衬套的下表面；使螺钉头、衬套、衬垫和金属层从上到下设置。

进一步地，所述衬套为导电金属材料制备而成。

进一步地，所述衬垫为导电橡胶或导电塑料制备而成。所述导电橡胶为均匀分布有若干金属银颗粒或者金属铝镀银颗粒的硅胶。优选地，所述导电橡胶内分布的金属银颗粒或金属铝镀银颗粒为纳米颗粒。

所述衬套和衬垫均为可导电的材料制备而成，使复材口盖和安装复材口盖的飞机基本机构之间形成一条有效的导电通路，使其具有电搭接性能。同时，由于衬套为金属材质，衬垫为非金属材质，螺钉为金属材质，螺钉与衬套之间的摩擦力小于衬套与衬垫之间的摩擦力；再者复材口盖表面的金属层厚度极薄，其与衬套之间的摩擦力近似于非金属与非金属之间的摩擦力。因此螺钉与衬套之间的摩擦力也小于衬垫与复材口盖的金属层的摩擦力；即电搭接螺钉在拆卸过程中，由于衬垫的高摩擦作用，螺钉旋转并不会带动衬套的旋转，进而不会复材口盖上螺钉孔的四周和表面的金属层产生摩擦，达到有效保护复材口盖上螺钉孔四周和表面的金属层的目的。

电搭接螺钉反复拆卸中，只有螺钉和衬套发生相对转动，因此，也只有螺钉和衬套发生损耗，只需要通过定期更换电搭接螺钉和衬套，即可保证复材口盖和飞机的基本结构之间的电搭接通路，无需对复材口盖白面重新进行喷涂或涂覆金属层。该过程方便、快捷，且电搭接螺钉所用材料成熟，便于批量生产、采购，减少复材口盖电搭接通路的维护成本。

此外，衬垫采用均匀分布有导电颗粒的导电橡胶等材质制备而成，由于螺钉头紧固在复材口盖上时，对衬垫施加压力，通过压力使衬垫内的导电颗粒接触金属层，达到良好的导电作用。当电磁波照射时，这些导电颗粒中的自由电子自由运动，产生与外界相反的电磁场，内外电磁场相互抵消，同时，自由电子运动产生一定热能，以削弱干扰电磁波，进而起到屏蔽作用；当其内填充的导电颗粒为纳米颗粒时，其产生的纳米效应可达到吸波的作用，即导电橡胶具有屏蔽与吸波的作用。因此，利用导电橡胶的屏蔽与吸波作用，可提高飞机机体的屏蔽效能，增强飞机的高强度辐射场的防护能力。所述衬垫也可以采用其他具备导电、屏蔽作用的导电塑料等材料制备而成。

进一步地，所述衬套的厚度为1mm。

进一步地，所述衬垫的厚度为0.2mm。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型所提供的一种电搭接螺钉，通过在电搭接螺钉的螺钉头和复材口盖之间垫设衬套和衬垫，解决了螺钉孔表面的金属层在反复拆卸中，因磨损而导致电搭接通路被阻断的问题，减少因磨损而导致的电搭接通路恢复所需要的成本和金属层喷涂/涂覆工艺，降低成本。

（2）本实用新型所提供的一种电搭接螺钉的衬垫采用导电橡胶衬垫，利用导电橡胶屏蔽与吸波作用，减少机体口盖连接边缘、螺钉孔处的缝隙在电磁波照射下的透波或二次辐射，可提高飞机机体的屏蔽效能，增强飞机的HIRF防护能力。

（3）本实用新型所提供的一种电搭接螺钉结构简单，更换快捷、便宜，成本低，易于维护。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型的结构分解示意图；

图4为本实用新型安装在复材口盖上的结构示意图；

其中：1—电搭接螺钉，11—螺钉头，2—衬套，3—衬垫，4—复材口盖，41—金属层。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

在本实用新型中，所述飞机复材口盖的电搭接通路包括复材口盖4、电搭接螺钉1和飞机的基本结构，复材口盖4设置在飞机的基本结构上方，复材口盖4和飞机的基本结构通过电搭接螺钉1连接固定。所述复材口盖4上设置有用于连接电搭接螺钉1的螺钉孔，所述复材口盖4表面和螺钉孔表面均喷涂或涂覆有金属层41，使飞机的基本结构和复材口盖4之间形成有效的导电通路。所述电搭接螺钉1的拆装均通过锣刀等工具进行拆卸、安装。

实施例1

如图1~图4所示，一种电搭接螺钉，安装在复材口盖4连接处，所述复材口盖4表面设置有金属层41。所述电搭接螺钉1包括螺钉头11和包覆在螺钉头11下表面上的衬套2，所述衬套2位于金属层41和螺钉头11之间且所述衬套2的形状与螺钉头11下表面形状相匹配。所述复材口盖4上设置有与电搭接螺钉1螺纹连接的螺钉孔。

所述螺钉为金属导电材料制备而成，所述螺钉头11设置在螺钉的上端。所述衬套2嵌套在螺钉上，且所述衬套2的下表面与金属层41贴合，所述衬套2的上表面与螺钉头11的下表面贴合。

所述衬套2与金属层41之间还设置有衬垫3，所述衬垫3包覆在衬套2的下表面；使螺钉头11、衬套2、衬垫3和金属层41从上到下设置。

所述衬垫3为导电橡胶或导电塑料制备而成。所述导电橡胶为均匀分布有若干金属银颗粒或者金属铝镀银颗粒的硅胶。优选地，所述导电橡胶内分布的金属银颗粒或金属铝镀银颗粒为纳米颗粒。

所述衬套2的形状可根据螺钉头11的形状进行调整，为锥形或平面圆形等形状；所述螺钉可以为常用的螺钉、螺栓或其他采用金属导电材质制备的用于结构连接的紧固件，图1中是以齿轮槽为120°的沉头螺钉为例，所述衬套2为与螺钉头11下表面匹配的锥形，所述衬垫3为与衬套2下表面匹配的锥形。

所述衬套2和衬垫3均为可导电的材料制备而成，使复材口盖4和安装复材口盖4的飞机基本机构之间形成一条有效的导电通路，使其具有电搭接性能。同时，由于衬套2为金属材质，衬垫3为非金属材质，螺钉为金属材质，螺钉与衬套2之间的摩擦力小于衬套2与衬垫3之间的摩擦力；再者复材口盖4表面的金属层41厚度极薄，其与衬套2之间的摩擦力近似于非金属与非金属之间的摩擦力。因此螺钉与衬套2之间的摩擦力也小于衬垫3与复材口盖4的金属层41的摩擦力；即电搭接螺钉1在拆卸过程中，由于衬垫3的高摩擦作用，螺钉旋转并不会带动衬套2的旋转，进而不会复材口盖4上螺钉孔的四周和表面的金属层41产生摩擦，达到有效保护复材口盖4上螺钉孔四周和表面的金属层41的目的。

电搭接螺钉1反复拆卸中，螺钉头5和衬套2发生相对转动，因此，也只有电搭接螺钉1和衬套2发生损耗，只需要通过定期更换电搭接螺钉1和衬套2，即可保证复材口盖4和飞机的基本结构之间的电搭接通路，无需对复材口盖4白面重新进行喷涂或涂覆金属层41。该过程方便、快捷，且电搭接螺钉1所用材料成熟，便于批量生产、采购，减少复材口盖4电搭接通路的维护成本。

此外，衬垫3采用均匀分布有导电颗粒的导电橡胶等材质制备而成，由于螺钉头11紧固在复材口盖4上时，对衬垫3施加压力，通过压力使衬垫3内的导电颗粒接触金属层41，达到良好的导电作用。当电磁波照射时，这些导电颗粒中的自由电子自由运动，产生与外界相反的电磁场，内外电磁场相互抵消，同时，自由电子运动产生一定热能，以削弱干扰电磁波，进而起到屏蔽作用；当其内填充的导电颗粒为纳米颗粒时，其产生的纳米效应可达到吸波的作用，即导电橡胶具有屏蔽与吸波的作用。因此，利用导电橡胶的屏蔽与吸波作用，可提高飞机机体的屏蔽效能，增强飞机的高强度辐射场的防护能力。所述衬垫3也可以采用其他具备导电、屏蔽作用的导电塑料等材料制备而成。

优选地，所述衬套2的厚度为1mm。

优选的，所述衬垫3的厚度为0.2mm。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种电搭接螺钉，安装在复材口盖（4）连接处，所述复材口盖（4）表面设置有金属层（41）；其特征在于：包括螺钉头（11）和包覆在螺钉头（11）下表面上的衬套（2），所述衬套（2）位于金属层（41）和螺钉头（11）之间且所述衬套（2）的形状与螺钉头（11）下表面形状相匹配。

2.根据权利要求1所述的一种电搭接螺钉，其特征在于：所述衬套（2）与金属层（41）之间还设置有衬垫（3），所述衬垫（3）包覆在衬套（2）的下表面。

3.根据权利要求2所述的一种电搭接螺钉，其特征在于：所述衬套（2）为导电金属材料制备而成。

4.根据权利要求3所述的一种电搭接螺钉，其特征在于：所述衬垫（3）为导电橡胶或导电塑料制备而成。

5.根据权利要求1~4任一项所述的一种电搭接螺钉，其特征在于：所述衬套（2）的厚度为1mm。

6.根据权利要求2~4任一项所述的一种电搭接螺钉，其特征在于：所述衬垫（3）的厚度为0.2mm。