[实用新型]航空航天用螺钉及螺丝刀

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种航空航天用螺钉及螺丝刀，属于航空航天装配工具技术领域。

背景技术

随着航空航天领域热防护材料的发展，组合式热防护成为研究热点。该种方式需要将几部分连接在一起，因此连接方式及连接效果便成为了关键。目前连接用紧固件主要有销钉与螺钉。由于使用环境温度达到1600℃以上，金属螺钉无法满足应用，耐高温非金属螺钉变成为首选。

航天用标准螺钉螺母的材料有石墨、C/C复合材料及碳纤维增强陶瓷基复合材料。石墨具有耐高温、低密度及耐磨性号等一系列优点，但是高温抗氧化性差、强度低。C/C复合材料具有耐高温、低密度、高比强、抗磨损、抗疲劳性能好等一系列优点，但是高温抗氧化性差，在400℃以上及开始氧化。碳纤维增强陶瓷基复合材料具有比强度高、比模量和断裂韧性高、密度低、抗烧蚀性好和可设计性等优点，可以很好的适应航天技术对超高温构件的使用要求。

随着各国对发展高超声速飞行器的重视程度的不断增加，具有优异高温力学性能和抗氧化性能的碳纤维增强陶瓷基复合材料螺钉成为急需攻克的关键技术。目前，该材质螺钉制备的难点在于：碳纤维增强陶瓷基复合材料中既有连续分布的碳纤维，又有陶瓷基体。采用该复合材料制备螺钉和螺母，必然要切断连续的碳纤维，破环结构的整体性，致使丝扣间可承受的剪切力较小，同时由于碳纤维增强陶瓷基复合材料的高硬度，螺纹磨削过程中，螺纹牙附件的连续纤维难免被剪断，从而削弱纤维的增强作用，导致螺纹牙强度严重下降，无法保证螺纹质量。

目前非金属螺钉并没有国家标准，加工过程中主要参照金属螺钉。金属螺钉的螺槽主要有一字型、十字型、梅花型等等。但是经过多组拉伸试验，结果表明：拉伸破坏模式主要是螺杆与螺头结合处断裂，而非螺纹脱扣，说明螺纹牙强度满足要求。同时，采用螺纹不完整的螺钉进行同样的测试，破坏结果相同。大量试验数据表明：碳纤维增强陶瓷基复合材料本身性能完全能够满足使用要求，加工过程中螺钉头部的螺槽形状及尺寸对其性能影响较大。由于加工螺槽过程中会破坏连续的碳纤维，尤其是一字型螺槽，会造成纤维的贯穿性损伤，使得非金属螺钉头部性能大大下降，在使用过程中所能承受的最大载荷减小，安全性及可靠性降低，不能满足环境苛刻的航空航天领域需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种结构简单，使用方便，耐高温，且可提高安全性及可靠性的航空航天用螺钉及螺丝刀。

本实用新型所述的航空航天用螺钉，包括螺杆和螺钉头，螺钉头上均匀分布有盲孔。

螺钉头上均匀分布有盲孔，即螺钉头顶部有多个盲孔，使用时，装卸工具可同时顶住多个孔进行安装和拆卸，避免了原有一字型、十字型、梅花型螺钉头部受力集中，容易被破坏的结构，提高了使用安全性和可靠性。

本实用新型所述的航空航天用螺丝刀，包括刀杆，刀杆的一端设置刀头，另一端设置手柄，刀头对应航空航天用螺钉中的盲孔进行设置。

刀头对应盲孔进行设置，方便对螺钉进行安装和拆卸，手柄的设置便于使用。

所述的盲孔为三个圆柱形盲孔，三个盲孔以螺钉头的中心为圆心呈圆形分布，相邻盲孔之间的夹角为120°，且均以直径等于螺杆直径的圆为外切圆布置，盲孔的深度为螺钉头厚度的三分之一。结构紧凑，制作方便，盲孔呈圆形分布，螺钉头不容易被损害。

所述的螺钉头为六方头、方头、圆柱头或者沉头。六方头、方头、圆柱头、者沉头或者其它类型的螺钉头均可采用上述方式的螺钉头，提高使用安全性。

所述的螺杆和螺钉头为碳纤维增强陶瓷基复合材料的螺杆和螺钉头，碳纤维增强陶瓷基复合材料包括碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料和碳纤维增强超高温陶瓷基复合材料。提高螺钉的耐高温度，满足航空航天的需求。

所述的刀头为三个圆柱形刀头，三个刀头以刀杆的中心为圆心呈圆形分布，相邻刀头之间的夹角为120°，且均以直径等于螺杆直径的圆为外切圆布置，刀头的长度等于螺钉头的厚度。可方便对螺钉进行安装和拆卸，使用方便。

所述的刀杆为铬钒钢刀杆。有很好的耐磨性，延长使用寿命。

所述的手柄为环保塑胶防滑手柄。方便使用，有利于保护环境。

本实用新型的有益效果是：

有效减少对碳纤维增强陶瓷基复合材料螺钉头部的损伤，得到性能良好的非金属螺钉，以满足使用要求，提高使用的安全性和可靠性，同时对应螺钉设置有相对应的螺丝刀，使用方便快捷。

附图说明

图1是本实用新型中航空航天用螺钉的结构示意图。

图2是图1的左视图。