[发明专利]一种高温自紧固连接装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种紧固连接装置，特别是一种高温自紧固连接装置。属于航空航天及兵器工业领域中的热防护技术，适用于发动机喷管和高速飞行器热防护结构部件的连接。

背景技术

在高速飞行器外表面和一些热结构部件，都不同程度的承受着严酷的热载荷，有的部位温度极值会达到400℃至2200℃。飞行器的连接结构成为一个重要问题。一方面要保证连接装置能承受强烈的热载荷，在极端温度环境下能够满足结构强度和刚度要求；另一方面连接装置不会因飞行过程中的强烈振动而松脱，并尽量降低振动对飞行器各个系统的影响。在高温环境下普通螺纹连接面临一种困难，温度升高时，螺纹连接的各个部件材料发生热膨胀，同时材料刚度下降，这会导致螺纹连接的预紧力下降，致使螺纹连接松脱，会导致事故的发生。

中国发明专利200720171357.1中公开描述了一种抗震防松自锁螺纹紧固件，它在同一螺杆或其相配合的螺母上至少设置有两段或以上独立且相互错位的螺纹段，其螺杆螺纹段之间的光杆柱面或螺母螺纹段之间的内孔光面上至少分布有两个或两个以上以轴线对称且相互错位的径向切槽。但是切槽的存在使得螺纹的连接强度降低，不具备高可靠性，飞行器的强烈振动会导致具有切槽的螺栓或螺母断裂，而且，在温度升高时也不能达到自紧固的效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种高温自紧固连接装置。该连接装置在高温、强烈振动的工作环境中，不仅能满足高可靠性、振动防松脱和减振的要求，而且在温度升高时能达到自紧固的效果。克服了现有技术中的缺陷和不足。

为解决上述技术问题，本发明采用的方案是：将工作在高温环境下的两个或者多个构件固定在一起构成连接装置，其包括弹性扣件、螺栓和螺母；弹性扣件由直径不变的耐高温棒材通过三维缠绕技术塑性成型，安装时将弹性扣件套在螺栓上，螺母配合对被连接件进行连接，并使弹性扣件承受一定的预紧力。

所述的弹性扣件呈中空状，上下两层为花瓣形，每层花瓣数为3至4瓣，上层花瓣与下层花瓣的数量相同，均匀分布在上下平行的两个平面上，两层花瓣交错分布，上层花瓣围绕的圆心与下层花瓣围绕的圆心在同一轴线上；上下两层花瓣中每个花瓣的外缘均为半圆弧形，上层花瓣沿半圆弧形的两端分别向下过渡至下层花瓣，与下层花瓣的两端过渡相连，上层花瓣、下层花瓣的两端过渡相连处构成了弹性扣件中心通孔的外缘，中心通孔为变径孔，中心通孔的最小直径大于螺栓的直径；下层花瓣的外缘棒材是一个圆环的一部分，下层花瓣的其它部分由圆环过渡并沿圆环的径向向圆心方向延伸；下层花瓣中有一个花瓣在其外缘中间有一个切口，切口由缠绕成型棒材的起止端相对形成。弹性扣件的上下两层花瓣的外缘边均分别在同一平面圆的外缘上，并且包络上层花瓣的圆的半径大于包络下层花瓣的圆的半径；弹性扣件整体曲率连续。

所述的弹性扣件的材料在高温下线膨胀系数大于所用螺栓材料的线膨胀系数。

本发明高温自紧固连接装置，是一种用于在高温环境下，将两个或者多个构件固定在一起的连接装置。连接装置具有减振功能；既能保证高温环境下连接的可靠性，防止连接发生松脱，亦能有效减少外界振动对结构的影响。

连接装置的螺栓、螺母没有类似的开槽，连接的可靠性得到了很好保证；高温时，弹性扣件的材料线膨胀系数大于螺栓的材料线膨胀系数，弹性扣件的预紧力不会下降太快甚至能有所上升，防止连接发生松脱。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明一种高温自紧固连接装置作进一步详细说明。

图1为本发明高温自紧固连接装置用于飞行器蒙皮与内部机体结构的连接示意图。

图2为四瓣结构的弹性扣件示意图。

图3为四瓣结构的弹性扣件俯视图。

图4为本发明高温自紧固连接装置的连接结构示意图。

图5为三瓣结构的弹性扣件示意图。

图6为三瓣结构的弹性扣件俯视图。

图中：

1.飞行器蒙皮     2.冒型支撑筋  3.隔热纤维    4.弹性扣件

5.内部机体结构   6.被连接板    7.被连接板

具体实施方式

实施例一