CN211102625U - 旋拧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种旋拧装置，用于对螺合于筒形件外周侧的压紧螺母进行旋拧，其中，扭矩倍增器具有扭矩输出端和反力臂；固定轴筒沿轴向穿过筒形件的筒形空间，固定轴筒在第二端部具有外螺纹；抵接件在固定轴筒的第一端部从固定轴筒的外周面向外凸伸，用于抵接筒形件的前端；螺母件与固定轴筒的在第二端部的外螺纹螺合；止动筒套合于固定轴筒的第二端部，通过螺母件压紧在筒形件的后端；止挡部件从止动筒的外周面向外凸伸，用于阻挡扭矩倍增器的反力臂，从而为扭矩倍增器提供反扭力矩。上述旋拧装置可以实现对筒形件外周侧的压紧螺母的旋拧操作，而且空间要求较小，还可以轴向限位，防止旋拧装置上翘或轴向窜动。

Description

旋拧装置

技术领域

本实用新型涉及一种旋拧装置，用于对螺合于筒形件外周侧的压紧螺母进行旋拧。

背景技术

涡轮盘压紧螺母一般是非标准件，且要求拧紧力矩大，使用普通工具无法满足拧紧要求。因而需要设计专用装置来配合扭矩倍增器等工具安装并拧紧至要求力矩，特别是需要考虑反扭装置，而考虑反扭时常常采用配套装置，占用空间较大。

另外，因力矩要求比较大，拧紧装置极易产生轴向上翘，产生安全隐患，对零件造成损伤。

因此，需要设计一套旋拧装置，可以实现涡轮盘压紧螺母的拧紧等旋拧操作，而且空间要求小，轴向限位，不会导致旋拧装置上翘，造成零件损伤。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种旋拧装置，可以实现对筒形件外周侧的压紧螺母的旋拧操作，而且空间要求较小。

本实用新型的另一目的是提供一种旋拧装置，可以轴向限位，防止旋拧装置上翘或轴向窜动。

本实用新型提供一种旋拧装置，用于对螺合于筒形件外周侧的压紧螺母进行旋拧，所述筒形件具有沿轴向延伸的筒形空间，还沿轴向具有前端和后端，其中，扭矩倍增器具有扭矩输出端和反力臂，所述扭矩输出端用于向所述压紧螺母输出旋拧扭矩；固定轴筒具有第一端部和第二端部并且沿轴向穿过所述筒形件的所述筒形空间，所述固定轴筒在第二端部具有外螺纹；抵接件在所述固定轴筒的第一端部从所述固定轴筒的外周面向外凸伸，用于抵接所述筒形件的前端；螺母件与所述固定轴筒的在第二端部的外螺纹螺合；止动筒套合于所述固定轴筒的第二端部，沿轴向设置于所述螺母件和所述筒形件的后端之间并且通过所述螺母件压紧在所述筒形件的后端；止挡部件从所述止动筒的外周面向外凸伸，用于阻挡所述扭矩倍增器的所述反力臂，从而为所述扭矩倍增器提供反扭力矩。

在一个实施方式中，所述旋拧装置还包括抵接组件，所述抵接组件中，抵接座设置于所述固定轴筒的第一端部，提供沿径向延伸的滑道；拉紧杆可旋转地设置于所述固定轴筒的内部；滑块可沿径向滑动地设置于所述抵接座的所述滑道；连杆的两端分别与所述拉紧杆的一端和所述滑块铰接；所述抵接组件中，通过旋转所述拉紧杆，所述连杆带动所述滑块沿径向滑动，所述滑块突出到所述固定轴筒的外周面以外的部分构成所述抵接件。

在一个实施方式中，所述旋拧装置还包括旋拧套筒，旋拧套筒沿轴向具有第一端和第二端，所述旋拧套筒的第二端连接所述扭矩倍增器的所述扭矩输出端，所述旋拧套筒的第一端用于外套于所述压紧螺母，从而所述扭矩倍增器输出的旋拧扭矩经由所述旋拧套筒传递到所述压紧螺母。

在一个实施方式中，所述旋拧套筒具有从其内周壁向内突出的内凸缘，所述螺母件内置于所述旋拧套筒并且设置成可从与所述压紧螺母相反的一侧抵接所述旋拧套筒的所述内凸缘。

在一个实施方式中，所述旋拧套筒在其侧周壁开设有窗口，供所述止挡部件穿出而凸伸。

在一个实施方式中，所述压紧螺母的外周侧设置有周侧卡齿；所述旋拧套筒的第一端的内周侧设置有周侧齿槽，与所述压紧螺母的所述周侧卡齿配合卡接。

在一个实施方式中，所述旋拧套筒在第二端包括筒底壁，所述筒底壁具有方形孔，用于插入所述扭矩倍增器的所述扭矩输出端而从所述扭矩输出端接收旋拧扭矩。

在一个实施方式中，所述筒形件的后端沿周向设置有端部卡齿；所述止动筒具有端槽，与所述筒形件的所述端部卡齿配合卡接。

在一个实施方式中，所述止挡部件包括止挡凸台，所述反力臂沿周向的一侧通过所述止挡凸台而沿周向止挡。

在一个实施方式中，所述筒形件是航空发动机的涡轮轴。

上述旋拧装置中，采用扭矩倍增器可以满足压紧螺母拧紧力矩大的要求。通过在筒形件诸如涡轮轴内设置固定轴筒，并且配合布置止动筒、螺母件和止挡部件，为压紧螺母的旋拧提供反扭装置的同时，可以解决例如拧紧装配的轴向窜动问题，尤其是在力矩过大时。而且，上述旋拧装置结构简单，占用空间小，制造和维护成本低。

附图说明

本实用新型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是旋拧装置的截面图。

图2是旋拧装置的俯视图。

图3A是止动筒和止挡部件的一个截面图。

图3B是止动筒和止挡部件的另一截面图。

图4是旋拧套筒的示意图。

图5是抵接组件的示意图。

图6是固定轴筒的示意图。

图7是固定轴筒的第二端部附近的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和附图对本实用新型作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型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实用新型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实用新型的保护范围。

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和图2分别从不同视角示出了根据本实用新型的旋拧装置100与筒形件200配合时的示例构造，其中，图1是沿着筒形件200的轴向中心线L0截取的轴向截面图，图2是旋拧装置100与筒形件200配合时的俯视图。图示实施方式中以航空发动机的涡轮轴作为筒形件200的示例来进行描述，但并不限制旋拧装置100的使用环境，而是，旋拧装置100可以用于对螺合于类似涡轮轴的筒形件200外周侧的压紧螺母300进行旋拧，包括拧紧和分解，虽然图示实施方式中是以拧紧操作来作为示例。筒形件200除了是圆筒形，还可以是方筒形等其他形状。还需要理解，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实用新型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。

参见图1，筒形件200具有沿轴向X0延伸的筒形空间S0，还沿轴向X0具有前端201(图1中的下端)和后端202(图1中的上端)，压紧螺母300螺合于筒形件200的外周侧，旋拧装置100用于对压紧螺母300进行旋拧。以涡轮轴为例，筒形件200的前端201直径较大，而后端202直径较小。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。

结合图1和图2，旋拧装置100包括扭矩倍增器400。扭矩倍增器400具有扭矩输出端401和反力臂402，扭矩输出端401用于向压紧螺母300输出旋拧扭矩。对于航空发动机涡轮轴的压紧螺母而言，压紧螺母拧紧力矩要求大(≥1000N·m)，采用扭矩倍增器可以实现压紧螺母的拧紧力矩要求。图示实施方式中，旋拧装置100还可以包括旋拧套筒5，扭矩倍增器300的扭矩输出端401输出的旋拧扭矩经由旋拧套筒5传递到压紧螺母300，后面会对此进行详细描述。

旋拧装置100还包括固定轴筒1。固定轴筒1具有第一端部11(图1中的下端部)和第二端部12(图1中的上端部)，并且固定轴筒1沿轴向X0穿过筒形件200的筒形空间S0。

旋拧装置100还包括抵接件13。抵接件13在固定轴筒1的第一端部11从固定轴筒1的外周面1a向外凸伸，可以用于抵接筒形件200的前端201。图1中，筒形件200的前端201具有端面201a，抵接件13抵紧筒形件200的前端201的端面201a。

旋拧装置100还包括螺母件2。固定轴筒1在第二端部12具有外螺纹14，螺母件2与固定轴筒1的在第二端部12的外螺纹14螺合。

旋拧装置100还包括止动筒3。止动筒3套合于固定轴筒1的第二端部12。止动筒3沿轴向X0设置于螺母件2和筒形件200的后端202之间，并且通过螺母件2压紧在筒形件200的后端202。

旋拧装置100还包括止挡部件4(图2中示出)。止挡部件4用于阻挡扭矩倍增器400的反力臂402，从而为扭矩倍增器400提供反扭力矩。图3A和图3B更加详细地示出了止动筒3和止挡部件4的示例构造。止挡部件4从止动筒3的外周面3a向外凸伸。结合图2和图3A&图3B，图示实施方式中，止挡部件4包括止挡凸台41，反力臂402沿周向C0的一侧402a(图2中的左侧)通过止挡凸台41而被沿周向C0止挡。因为图示实施方式中仅针对拧紧操作，因而只在反力臂402沿周向C0的一侧设置止挡凸台41。止挡凸台41可以是L形支架，通过螺钉41a紧固于止挡部件4的板状平台的孔41b而固定于止挡部件4的板状平台。

通过上述固定轴筒1、螺母件2、止动筒3和止挡部件4的连接配合，不仅为扭矩倍增器400提供了反扭装置，避免产生配套装置，节省空间，还可以避免力矩过大时旋拧装置100轴向窜动问题。

作为筒形件200的示例，涡轮轴的后端202沿周向C0设置有端部卡齿(图中未示出)。参见图3A和图3B，止动筒3具有端部齿槽31，端部齿槽31可以与筒形件200的端部卡齿配合卡接，从而更加稳定地实现周向止转。齿槽和卡齿可以互换地设置。

图4更加详细地示出了前述旋拧套筒5的示例构造。结合图1和图4，旋拧套筒5沿轴向X0具有第一端51和第二端52。图1中，旋拧套筒5的第二端52连接扭矩倍增器400的扭矩输出端401，旋拧套筒5的第一端51用于外套于压紧螺母300，从而扭矩倍增器400输出的旋拧扭矩经由旋拧套筒5传递到压紧螺母300。旋拧套筒5配合扭矩倍增器400，来实现对压紧螺母300的旋拧。

旋拧套筒5具有从其内周壁5a向内突出的内凸缘53。螺母件2内置于旋拧套筒5并且设置成可从与压紧螺母300相反的一侧(图1中，上侧)抵接旋拧套筒5的内凸缘53。参见图1可以看到，螺母件2在下侧具有侧向凸缘2a，从而同时抵紧止动筒3的上端和旋拧套筒5的内凸缘53，防止在对压紧螺母300的拧紧过程中，止动筒3和旋拧套筒5向上窜动。

作为筒形件200外周侧的压紧螺母300的示例，涡轮轴的压紧螺母300的外周侧设置有周侧卡齿(图中未示出)。旋拧套筒5的第一端51的内周侧设置有周侧齿槽54(图4中示出)，与压紧螺母300的周侧卡齿配合卡接，从而更加便于对压紧螺母300施加旋拧扭矩，而不打滑。

旋拧套筒5在第二端52包括筒底壁5d，筒底壁5d具有方形孔52d，用于插入扭矩倍增器400的扭矩输出端401而从扭矩输出端401接收旋拧扭矩，从而进一步传递到压紧螺母300。

结合图2和图4，旋拧套筒5在其侧周壁5b开设有窗口5c(或者称之为，开口)，供止挡部件4穿出而凸伸。窗口5c可以方便观察以及内部操作等。特别地，对于涡轮轴的压紧螺母而言，涉及到保证螺母与锁片槽的对应关系的问题，通过窗口5c可以观察到压紧螺母与锁片槽的位置，避免因锁片槽未对正需要分解重新拧紧，可以提高准确率，增加操作效率。

继续结合图1和图4，旋拧套筒5沿轴向X0从第一端51到第二端52依次包括直径较大的大径筒部501、过渡筒部503和直径较小的小径筒部502。大径筒部501的内直径与压紧螺母300的外直径适配而包容压紧螺母300，内凸缘53设置于小径筒部502的内周壁5a，小径筒部502除了内凸缘53以外的部分的内直径与螺母件2的侧向凸缘2a的外直径适配而包容螺母件2(包括侧向凸缘2a)，而小径筒部502在内凸缘53处的内直径与止动筒3的外直径适配而包容止动筒3。

结合图1和图5，旋拧装置100还包括抵接组件6，其中，图5更清楚地示出了抵接组件6的示例构造。抵接组件6包括抵接座61、拉紧杆62、滑块63和连杆64。

抵接座61设置于固定轴筒1的第一端部11。图中，抵接座61类似于盘状构造。

拉紧杆62可旋转地设置于固定轴筒1的内部。拉紧杆62的下端621可旋转地设置于抵接座61的中心，例如，下端621插入抵接座61中心的孔61a(图1中示出)。拉紧杆62的上端622可旋转地设置于固定轴筒1的第二端部12，后面会具体描述。

抵接座61提供沿径向R0延伸的滑道611，滑块63可沿径向R0滑动地设置于抵接座61的滑道611。结合图1和图5，抵接座61包括上座体611和下座体612，滑块63夹在上座体611和下座体612之间。

连杆64的两端分别与拉紧杆62的一端(下端621)和滑块63铰接。图中，连杆64的径向内端通过铰接轴641与拉紧杆62的下端621铰接，具体地，拉紧杆62的下端621固定连接有转动块628，转动块628可旋转地设置在抵接座61的中心孔610中，连杆64的径向内端通过铰接轴641与拉紧杆62的下端621的转动块628铰接。连杆64的径向外端通过铰接轴642与滑块63铰接.。通过旋转拉紧杆62，连杆64带动滑块63沿径向R0滑动，滑块63突出到固定轴筒1的外周面1a以外的部分构成前面描述过的抵接件13，从而卡在筒形件200的前端201，提供轴向限位。

图6和图7分别示出了固定套筒1以及固定套筒1的第二端部12附近的示意图。

参见图6，固定套筒1从第一端部11到第二端部12沿轴向X0依次包括次包括直径较小的小径筒部101、过渡筒部103和直径较大的大径筒部102。大径筒部102的外直径与止动筒3的内直径适配而可以包容于止动筒3。固定套筒1在第二端部12的内周壁还具有一圈台阶102a。参见图7，固定套筒1在台阶102a放置有挡盘55，拉紧杆62的上端621穿过挡盘55的中心而露出，挡盘55的中心可以设置光孔，供拉紧杆62穿过，也可以挡盘55的中心设置螺纹孔，而拉紧杆62的上端621具有外螺纹与之螺合而连接在一起，从而方便从上侧旋转拉紧杆62，旋转到使得滑块63沿径向R0向外滑动到可以抵接筒形件200的前端201(如图1所示)时，同时可以使得拉紧杆62的上端621可旋转地固定于固定套筒1的第二端部12。

下面将结合图1至图7，描述旋拧装置100的示例操作步骤，以拧紧操作为例，压紧螺母300已安装到作为筒形件200示例的涡轮轴上。

抵接座61、拉紧杆62、滑块63和连杆64组成抵接组件6，如图5所示。抵接座61装配到固定轴筒1，如图1所示。

拉紧杆62穿过挡盘55定心，如图7所示，将拉紧杆62和挡盘55安装到固定轴筒1中，固定轴筒1内有台阶102a固定挡盘55。

如图1所示，将带有抵接组件6(包括抵接座61、拉紧杆62、滑块63、连杆64)以及挡盘55的固定轴筒1安装到涡轮轴内腔，涡轮轴内腔作为筒形件200的筒形空间S0的示例。

旋转拉紧杆62，顶出滑块63，如图5所示，卡在涡轮轴的前端201，如图1所示。

将止挡凸台41安装到止挡部件4中，止动筒3和止挡部件4共同构成止动装置，如图2所示。止动筒3和止挡部件4可以是一体的，也可以是可拆接的形式。

将包括止挡部件4(带有止挡凸台41)和止动筒3的止动装置安装到涡轮轴的后端202，止动筒3的端部齿槽31与涡轮轴的端部卡齿对应安装，可以提供反扭力矩，如图1所示。

将旋拧套筒5安装到压紧螺母300上，如图1所示。

将螺母件2安装到固定轴筒1上，通过螺母件2的下端面压紧旋拧套筒5(的内凸缘53)和止动筒3(的上端面)，而固定旋拧套筒5和止动筒3。

将扭矩倍增器400安装到旋拧套筒5上，具体地，扭矩输出端401插入旋拧套筒5的方形孔52d；扭矩倍增器400的反力臂402支撑到止挡部件4和止动筒3构成的止动装置上，卡挡在止挡凸台41，如图2所示。

使用通用力矩扳手拧紧，即可将压紧螺母300拧紧到要求力矩值，并且通过旋拧套筒5上的窗口5c可以观察到压紧螺母300的安装位置。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型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，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋拧装置，用于对螺合于筒形件外周侧的压紧螺母进行旋拧，所述筒形件具有沿轴向延伸的筒形空间，还沿轴向具有前端和后端，其特征在于，包括：

扭矩倍增器，具有扭矩输出端和反力臂，所述扭矩输出端用于向所述压紧螺母输出旋拧扭矩；

固定轴筒，具有第一端部和第二端部并且沿轴向穿过所述筒形件的所述筒形空间，所述固定轴筒在第二端部具有外螺纹；

抵接件，在所述固定轴筒的第一端部从所述固定轴筒的外周面向外凸伸，用于抵接所述筒形件的前端；

螺母件，与所述固定轴筒的在第二端部的外螺纹螺合；

止动筒，套合于所述固定轴筒的第二端部，沿轴向设置于所述螺母件和所述筒形件的后端之间并且通过所述螺母件压紧在所述筒形件的后端；和

止挡部件，从所述止动筒的外周面向外凸伸，用于阻挡所述扭矩倍增器的所述反力臂，从而为所述扭矩倍增器提供反扭力矩。

2.如权利要求1所述的旋拧装置，其特征在于，

所述旋拧装置还包括抵接组件，所述抵接组件包括：

抵接座，设置于所述固定轴筒的第一端部，提供沿径向延伸的滑道；

拉紧杆，可旋转地设置于所述固定轴筒的内部；

滑块，可沿径向滑动地设置于所述抵接座的所述滑道；和

连杆，两端分别与所述拉紧杆的一端和所述滑块铰接；

所述抵接组件中，通过旋转所述拉紧杆，所述连杆带动所述滑块沿径向滑动，所述滑块突出到所述固定轴筒的外周面以外的部分构成所述抵接件。

3.如权利要求1所述的旋拧装置，其特征在于，

所述旋拧装置还包括旋拧套筒，旋拧套筒沿轴向具有第一端和第二端，所述旋拧套筒的第二端连接所述扭矩倍增器的所述扭矩输出端，所述旋拧套筒的第一端用于外套于所述压紧螺母，从而所述扭矩倍增器输出的旋拧扭矩经由所述旋拧套筒传递到所述压紧螺母。

4.如权利要求3所述的旋拧装置，其特征在于，

所述旋拧套筒具有从其内周壁向内突出的内凸缘，所述螺母件内置于所述旋拧套筒并且设置成可从与所述压紧螺母相反的一侧抵接所述旋拧套筒的所述内凸缘。

5.如权利要求3所述的旋拧装置，其特征在于，

所述旋拧套筒在其侧周壁开设有窗口，供所述止挡部件穿出而凸伸。

6.如权利要求3所述的旋拧装置，其特征在于，

所述压紧螺母的外周侧设置有周侧卡齿；

所述旋拧套筒的第一端的内周侧设置有周侧齿槽，与所述压紧螺母的所述周侧卡齿配合卡接。

7.如权利要求3所述的旋拧装置，其特征在于，

所述旋拧套筒在第二端包括筒底壁，所述筒底壁具有方形孔，用于插入所述扭矩倍增器的所述扭矩输出端而从所述扭矩输出端接收旋拧扭矩。

8.如权利要求1所述的旋拧装置，其特征在于，

所述筒形件的后端沿周向设置有端部卡齿；

所述止动筒具有端槽，与所述筒形件的所述端部卡齿配合卡接。

9.如权利要求1所述的旋拧装置，其特征在于，

所述止挡部件包括止挡凸台，所述反力臂沿周向的一侧通过所述止挡凸台而沿周向止挡。

10.如权利要求1所述的旋拧装置，其特征在于，

所述筒形件是航空发动机的涡轮轴。

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