[发明专利]1/2转快卸锁紧装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种锁紧装置，用于若干层叠加板的快速连接。

背景技术

目前，在航空工业中，若干层结构板的典型的连接方式是采用大量的双线、四线等多线螺栓与螺母进行快速、可靠地连接；图1便是其中的一种结构形式。其中包括结构板1、结构板2、多线螺母3、挡圈4、铆钉5、双棘齿6、弹簧7、外壳8、多线螺栓9和支架10。其中双棘齿6、弹簧7及多线螺栓9放置在外壳8的内部，再通过径向旋压外壳8一端薄壁，将三只零件装配在外壳8中，组成一个整体(图1(a))。多线螺母3的外圆柱面有4只凹槽，沿圆周均匀分布，挡圈4内部有与多线螺母3类似的4只凹槽，用来限制多线螺母3的拧入过程中的转动(图1(c))。铆钉5用来铆接结构板2和支架10。外壳8的一端带有对称分布的双耳，安装在支架10的垂直壁的凹槽中(图1(b))。当使用标准的梅花螺丝刀顺时针拧多线螺母3时，多线螺母3的螺纹与同样的多线螺栓啮合，多线螺母3的端面紧靠在双棘齿6的上端面，此时弹簧7被压缩，作用力被传递到双棘齿6的牙面上，当安装力矩达到设计时的力矩时，双棘齿6开始打滑，安装完毕。需要拆卸时，逆时针拧多线螺母3。但是这种结构的快卸锁紧装置存在结构复杂和安装速度较慢的缺点。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种1/2转快卸锁紧装置，在所有使用状态下，锁紧装置能可靠地锁紧并保证牢靠。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种1/2转快卸锁紧装置，包括螺栓和托板组件，所述的托板组件包括端盖、压缩弹簧、锁环、托板及两个半衬套，所述的托板为中空圆柱体，一端固连在待连接的零件上，另一端通过端盖封闭；托板内壁有周向的环状凸起；两个具有内螺纹的半衬套围合成一个圆台状的衬套，安装在托板内腔中，衬套朝向端盖的一端大于另一端，且衬套的小端外延有周向凸起，托板内壁的凸起位于衬套大端和小端凸起之间，限制衬套沿托板轴向的运动范围；所述的压缩弹簧将锁环压紧在端盖和衬套之间，锁环的轴向凸起与衬套侧壁的平面配合，限制衬套的周向转动；当螺栓插进到衬套时，两个半衬套在压缩弹簧作用下向轴线收缩，对螺栓产生锁紧力矩。

所述托板的内壁凸起为锥面，角度与衬套外部的锥面角度相同，角度范围为10°～25°。

所述的螺栓穿过待固定的结构板后，再穿过开口挡圈进入托板开口端；所述的开口挡圈内径小于螺栓的大径；螺栓外壁靠近托板一端开有环向的凹槽，凹槽直径小于开口挡圈的内径，靠近托板的凹槽侧壁与螺栓轴线垂直，远离托板的侧壁与螺栓轴线的夹角小于45°。

所述螺栓的螺纹保持面与轴线夹角为90°～120°；螺纹导向面与轴线的夹角为15°～45°；半衬套内螺纹牙型与螺栓相同。

所述托板的内壁和衬套外壁更改为螺纹连接，螺纹牙形的斜面与轴线的夹角为32.5°，牙形的水平面与轴线的夹角为90°。

所述托板内壁的凸起更改为轴向凹槽，衬套外壁周向开有环形槽，环形槽中固连与轴向凹槽配合的环形卡圈，限制衬套的轴向运动范围。

所述螺栓的螺纹和衬套的内螺纹牙型均为三角形，螺纹参数相同。

本发明的有益效果是：

本发明提供一种位于托板内的一对半衬套，半衬套内壁有螺纹，组装后作为一个整体衬套，通过与所述的一对半衬套相互啮合的螺栓来获得轴向位移、同时在一对半衬套和托板之间产生大的径向力并传播到螺栓上的旋转类型的锁紧装置(也就是说将旋转运动转化为轴向运动)，从而提供锁紧啮合。一对半衬套更易彼此收缩并在螺栓螺纹面上产生一个常数型的普通力矩，即使螺栓没有完全拧入一对衬套中，也能防止螺栓从装置中脱落，托板的内壁具有一个锥面，一对半衬套外锥面与托板的锥面形状一致，在锥形螺旋压缩弹簧的作用下，在衬套上产生一个最大的轴向力，由于半衬套锥面与托板内部锥面紧密接触，迫使一对半衬套彼此沿锥面斜向下运动，最大的轴向力在螺栓上产生一个最大的径向分力。径向分力使一对半衬套径向收缩，夹紧螺栓，从而产生锁紧力矩。