CN219865836U - 一种用于飞机发动机挂架的耐腐蚀螺栓组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于飞机连接技术领域，公开了一种用于飞机发动机挂架的耐腐蚀螺栓组件，包括六角头螺栓、垫圈和六角槽型扁螺母，六角头螺栓包括光杆部分和外螺纹部分，六角槽型扁螺母具有与六角头螺栓外螺纹部分相配合的内螺纹，六角头螺栓的材料是GH4169，垫圈和六角槽型扁螺母的材料是GH2132。本实用新型配套的螺栓、垫圈和螺母构成了一整套专用于飞机发动机挂架连接装置的螺栓组件，达到了组合紧固件的优化设计在飞机减重也发挥了一定的作用，比强度高、重量轻，其中六角头螺栓被设计为空心结构，与同规格、同结构形式比强度低的螺栓相比较，其整体结构重量减轻将近10％，对于提高结构连接强度，改善结构疲劳性能、耐腐蚀性能，减轻结构重量发挥了重要作用。

Description

一种用于飞机发动机挂架的耐腐蚀螺栓组件

技术领域

本实用新型属于飞机连接技术领域，涉及一种具有耐腐蚀、减重及能够承受较大剪切力的结构连接装置，具体涉及一种用于飞机发动机挂架的耐腐蚀螺栓组件。

背景技术

某型飞机使用环境恶劣，常年处于高温、高湿、高盐雾和高强度太阳辐射的“四高”环境中，使机上暴露在机体外部的标准件极易发生锈蚀，严重影响着飞机结构的安全及飞机出勤率，还带来昂贵的维修费用和经济损失。其飞机发动机组件处于内部半封闭环境中，相对湿度较大(80％～95％)，不直接暴露在海洋大气中，但受其密封性的影响，受到一般湿气、盐雾等的作用，造成发动机挂架连接部位紧固件容易发生锈蚀。

以往该连接部位使用的紧固件材料为结构钢、不锈钢等，为提高其耐腐蚀功能，表面处理为氧化、镀锌或镀镉钝化。虽具有一定的防腐性能，但不能满足海洋环境要求。且标准件在装配过程或拆卸过程中，对其表面层或防护层造成损伤，若无合理的维护与保养，其腐蚀过程将加速，显然提高了使用成本和换件频率。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种用于飞机发动机挂架的耐腐蚀螺栓组件，不仅具有合格的抗剪切性能能够满足发动机挂架使用，还具有重量轻、耐腐蚀的特点，且其耐腐蚀性能不依靠表面层或防护层。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于飞机发动机挂架的耐腐蚀螺栓组件，包括六角头螺栓、垫圈和六角槽型扁螺母，六角头螺栓包括光杆部分和外螺纹部分，六角槽型扁螺母具有与六角头螺栓外螺纹部分相配合的内螺纹，六角头螺栓的材料是GH4169，垫圈和六角槽型扁螺母的材料是GH2132。

进一步的，六角头螺栓靠近螺帽的部分是光杆部分，其高度与飞机发动机挂架的接口高度相同，六角头螺栓远离螺帽的部分是外螺纹部分，外螺纹部分高度略大于六角槽型扁螺母的厚度。

进一步的，六角头螺栓由螺帽到杆体具有轴向的通孔。该设计是为了减轻重量。

进一步的，通孔的直径是六角头螺栓杆部直径的40％～60％。该设计是保证了螺栓剪切性能的前提下对重量进行合理的减轻。

进一步的，六角头螺栓的外螺纹部分端部径向设有开口销孔，六角槽型扁螺母对应开口销孔位置设有凹槽，还包括开口销，开口销插入开口销孔和凹槽内固定六角头螺栓和六角槽型扁螺母的相对位置。

进一步的，六角头螺栓是外六角螺栓，光杆部分精度为h6，外螺纹部分精度为4h6h。

进一步的，六角头螺栓、垫圈和六角槽型扁螺母均经过钝化处理。

本实用新型的有益效果如下：

1、本发明提供了一种飞机用发动机挂架耐腐蚀螺栓组件，其配套的螺栓、垫圈和螺母构成了一整套专用于此连接装置的螺栓组件，在设计选用和工艺标准件使用上提供了一定的便利，有效的缩短了设计选用时间，达到了组合紧固件的优化设计。

2、上述的螺栓组件在飞机减重也发挥了一定的作用，螺栓组件中的螺栓、螺母和垫圈的材料均选用了比强度高、重量轻的高强度材料，其中六角头螺栓被设计为空心结构，与同规格、同结构形式比强度低的螺栓相比较，其整体结构重量减轻将近10％。

3、上述的螺栓组件中的构件采用了GH4169和GH2132的高强度材料，具有强度高、重量轻、耐腐蚀性能好、抗疲劳性能优异的特点，尤其适用于温度较高的发动机连接部位，对于提高结构连接强度，改善结构疲劳性能、耐腐蚀性能，减轻结构重量发挥了重要作用。

综上，此优化的螺栓组件具有重量轻、结构简单、拆卸方便、耐腐蚀性高等的优良特点。

附图说明

图1为六角头螺栓外形图；

图2为垫圈外形图；

图3为六角槽形扁螺母外形图；

图4为螺栓组件安装示意图；

其中：1-六角头螺栓，1a-通孔，1b-螺栓光杆，1c-开口销孔，2-垫圈，3-六角槽型扁螺母。

具体实施方式

本部分是本实用新型的实施例，用于解释和说明本实用新型的技术方案。在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以互相组合。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方向或位置关系为给予附图说是的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指装置或与案件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或隐含包括更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或以上。

本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义解释，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或者一体化连接；可以是机械连接，也可以是点连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介简介连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种用于飞机发动机挂架的耐腐蚀螺栓组件，包括六角头螺栓1如图1所示，垫圈2如图2所示，六角槽型扁螺母3如图3所示，使用状态如图4所示。

六角头螺栓1包括光杆部分和外螺纹部分，六角槽型扁螺母3具有与六角头螺栓1外螺纹部分相配合的内螺纹，六角头螺栓1的材料是GH4169，垫圈2和六角槽型扁螺母3的材料是GH2132。

六角头螺栓1靠近螺帽的部分是光杆部分，其高度与飞机发动机挂架的接口高度相同，六角头螺栓1远离螺帽的部分是外螺纹部分，外螺纹部分高度略大于六角槽型扁螺母3的厚度。

六角头螺栓1由螺帽到杆体具有轴向的通孔1a。该设计是为了减轻重量。通孔1a的直径是六角头螺栓1杆部直径的40％～60％。该设计是保证了螺栓剪切性能的前提下对重量进行合理的减轻。

六角头螺栓1的外螺纹部分端部径向设有开口销孔1c，六角槽型扁螺母3对应开口销孔1c位置设有凹槽，还包括开口销，开口销插入开口销孔1c和凹槽内固定六角头螺栓1和六角槽型扁螺母3的相对位置。

六角头螺栓1是外六角螺栓，光杆部分精度为h6，外螺纹部分精度为4h6h。六角头螺栓1、垫圈2和六角槽型扁螺母3均经过钝化处理。

上述结构的细节特征与制造工艺方法如下：

六角头螺栓1本体分别由六角头螺帽、光杆1b和MJ螺纹杆组成。其中六角头螺栓头部顶端中心到螺栓底部开有通孔1a，在有纹部位有开口销孔1c。六角槽形扁螺母是在六角螺母上方加工出槽。它与螺杆带孔螺栓和开口销配合使用。垫圈2是与六角头螺栓1和六角槽形扁螺母3配合使用的，垫圈2安装在六角头螺栓螺纹部位和六角槽形扁螺母中间，作用是保障被连接结构的表层不会受到螺母擦伤，分散螺母对被连接结构的负担。在发动机挂架部位安装上螺栓组件后，用开口销插入螺栓底部的开口销孔1c装卡在螺母的平行槽口。

上述的六角头螺栓1为带有通孔1a的空心结构的MJ短螺纹螺栓，采用的材料为GH4169；光杆精度高(h6)；螺纹精度为4h6h，性能等级是1300MPa≤σb≤1500MPa；表面处理为钝化；该材料是一种耐蚀耐高温的镍基合金，具有良好的高温力学性能。工艺路线为：备料→车削→热镦→热处理→车削→磨削→车削→车削→钻孔→时效→滚丝→车削→钻孔→磨削→X光探伤→检验→入库。

上述的六角槽形扁螺母为带槽六角螺母，材料为GH2132，端面有六个槽，强度等级为900MPa，表面处理为钝化。螺母六方外形尺寸为车铣成型，因上述的一种飞机用发动机挂架螺栓组件为大规格专用标准件，所以螺母六方外形镦制成型时，材料刚性大，易出现六方成型不饱满、镦制模具开裂等问题，工序上先用锯床进行单件下料，然后由普车两端面、粗打孔，后根据孔尺寸配合装夹工装，在铣床上将六方尺寸铣削成型。工艺路线为：备料→车削→铣削→热处理→车削→车削→线切割→荧光探伤→表面处理→检验→入库。

上述的垫圈为平垫圈，材料为GH2132，强度等级为28HRC～35HRC，表面处理为钝化；本垫圈采用车削加工，可减少原材料的浪费。工艺路线为：备料→时效→车削→荧光探伤→表面处理→检验→入库。

下面结合一个使用例进一步说明本实用新型。

提供一种用于飞机发动机挂架的耐腐蚀螺栓组件，包括一个六角头螺栓1、垫圈和六角槽形扁螺母；其中六角头螺栓为中空结构的高锁螺栓，材料为GH4169，螺栓具有MJ18×1.5、MJ24×1.5两种规格，对应的通孔直径d为10和15，供应状态为固溶或热轧；经热处理后，强度达到1300MPa≤σb≤1500MPa，表面处理为钝化；产品100％进行X光检测并进行剪切试验。组件中两种规格的螺栓杆部双剪力均大于等于300.2KN和387.9KN。按GJB150.11A进行240h干湿交替酸性盐雾试验，两种规格的检测结果均合格，产品无明显腐蚀现象。垫圈材料为GH2132，强度等级为28HRC～35HRC，表面处理为钝化；产品尺寸外观检查合格后，进行硬度检测，硬度检测采用同材料批、同热处理批的实心硬度块进行；酸性盐雾试验按照GJB150.11A进行240h的干湿交替，产品试验后符合标准要求。六角槽形螺母材料为GH2132固溶态，热处理后，强度达到σb≥900MPa，表面处理为钝化；进行完尺寸外观检查并合格后，按照GJB150.11A进行240h干湿交替酸性盐雾试验，产品试验后满足防腐蚀要求。

按工艺要求选择安装使用的芯杆和套筒，将其安装在安装工具上，按要求设定安装力矩；将装配使用的六角头螺栓1插入安装孔内，在螺纹位置处套入配套规格的垫圈2，再安装配套规格的六角槽形扁螺母3，用手将螺母拧至锁紧区；将安装工具的套筒套在螺母六方面上，进行旋转安装，当拧紧力矩达到设定的力矩时，风扳机会自动停止，完成螺栓组件的安装，如图4所示。按照HB0-2-A的防松方法安装开口销，待螺栓上开口销孔1c与螺母上切口对准后，把开口销插入螺母槽与螺栓尾部孔内，并将开口销尾部扳开，将其直脚部分夹紧在槽孔内，阻止螺母与螺栓的相对转动。完成安装。

Claims (7)

1.一种用于飞机发动机挂架的耐腐蚀螺栓组件，其特征在于，包括六角头螺栓(1)、垫圈(2)和六角槽型扁螺母(3)，六角头螺栓(1)包括光杆部分和外螺纹部分，六角槽型扁螺母(3)具有与六角头螺栓(1)外螺纹部分相配合的内螺纹，六角头螺栓(1)的材料是GH4169，垫圈(2)和六角槽型扁螺母(3)的材料是GH2132。

2.根据权利要求1所述的一种用于飞机发动机挂架的耐腐蚀螺栓组件，其特征在于，六角头螺栓(1)靠近螺帽的部分是光杆部分，其高度与飞机发动机挂架的接口高度相同，六角头螺栓(1)远离螺帽的部分是外螺纹部分，外螺纹部分高度略大于六角槽型扁螺母(3)的厚度。

3.根据权利要求2所述的一种用于飞机发动机挂架的耐腐蚀螺栓组件，其特征在于，六角头螺栓(1)由螺帽到杆体具有轴向的通孔(1a)。

4.根据权利要求3所述的一种用于飞机发动机挂架的耐腐蚀螺栓组件，其特征在于，通孔(1a)的直径是六角头螺栓(1)杆部直径的40％～60％。

5.根据权利要求2所述的一种用于飞机发动机挂架的耐腐蚀螺栓组件，其特征在于，六角头螺栓(1)的外螺纹部分端部径向设有开口销孔(1c)，六角槽型扁螺母(3)对应开口销孔(1c)位置设有凹槽，还包括开口销，开口销插入开口销孔(1c)和凹槽内固定六角头螺栓(1)和六角槽型扁螺母(3)的相对位置。

6.根据权利要求1所述的一种用于飞机发动机挂架的耐腐蚀螺栓组件，其特征在于，六角头螺栓(1)是外六角螺栓，光杆部分精度为h6，外螺纹部分精度为4h6h。

7.根据权利要求1所述的一种用于飞机发动机挂架的耐腐蚀螺栓组件，其特征在于，六角头螺栓(1)、垫圈(2)和六角槽型扁螺母(3)均经过钝化处理。