密封螺母制造技术

本发明专利技术涉及一种密封螺母，其包括一个螺母和一个可变形的密封环。其中：螺母包括一个环形主体、一个包括一个台阶孔的底座、和一个该底座中的圆柱孔，该圆柱孔包括在第一内半径和第二内半径之间延伸的环形底壁；密封环包括一个环形主体和一个适于抵靠该底壁的端面，端面具有在内半径和外半径之间延伸的宽度。圆柱孔的底壁的宽度和密封环的端面的宽度之比在20%至45%之间。本发明专利技术可以在飞机结构工件的装配中使用。

【技术实现步骤摘要】
密封螺母
本专利技术涉及通常意义上的密封螺母，尤其涉及包括一个密封环的螺母。
技术介绍
由于航空领域的结构工件需要一种相对液体和蒸汽的密封装配，因而在航空工业中，使用密封螺母并通过在密封螺母中插入具有外螺纹的螺栓或类似的部件来装配这些工件。当需要装配的工件主要受到剪切应力、牵引应力或这两者的组合时，使用具有平滑的圆柱形或圆锥形杆部的螺栓，该杆部的长度允许杆部完全穿过待装配工件的厚度范围。杆的长度允许装配后工件的厚度在最小厚度（“gripmin”，“最小螺握值”）和最大厚度（“gripmax”，“最大螺握值”）之间变化，差值通常为1.6毫米（英制为1/16英寸）。厚度的范围在英语术语中被称为“gripcapacity”（螺握能力）。当螺栓穿过的工件具有螺栓可以装配的最小厚度时，所使用的螺栓的杆的圆柱形或圆锥形部分超出此长度范围并因此伸出。相反，当螺栓穿过的工件具有螺栓可以装配的最大厚度时，圆柱形或圆锥形部分则不伸出。此外，抗剪螺栓通常包括杆，其具有的外径大于螺纹的最大外径。为了装配工件，因此有必要与抗剪螺栓或抗拉螺栓一起使用如图1所示的螺母10。螺母10包括形成于抵靠表面14的空间12，此空间12旨在与一个待夹固的工件的表面S接触。这个抵靠表面14和螺母的第一螺纹之间产生的空间，通常称为台阶孔，并可具有不同的形状和尺寸。在上面给出的示例中，台阶孔可以接收的螺栓的杆至多为1.6毫米，螺栓的杆可从具有最小厚度的工件中伸出。在某些情况下，这些螺母也要必须为密封螺母，图2示出了这种螺母。可变形的密封环16一般由特氟隆（Teflon）制成并被置于台阶孔12中的孔18中。为了不与螺栓干涉，密封环16的内径大于内螺纹的直径和光滑杆的直径。该密封环干涉安装于孔18中，以确保密封环在运输过程中被保持在螺母中。密封环为通常从螺母的抵靠表面突出的圆锥形。因此，当螺母被压紧在工件上时，密封环向台阶孔内部且靠着螺栓的杆和/或螺纹轴向压缩并径向变形，从而形成一个密封的接合。在图3所示的包括螺栓20和密封螺母10的某些工件装配中，申请人已经注意到密封环16不完全变形到台阶孔12中而部分变形22到螺母的抵靠表面14和待夹固工件的表面S之间的空间中。当螺栓被安装的工件具有最小厚度，且杆从工件中伸出的长度部分全部位于台阶孔中时，可能会出现这种情况。由于这种变形大大降低了螺栓/螺母组合的机械强度，因而必须完全避免。事实上，螺母的抵靠表面和被夹固工件的表面之间是否存在润滑材料影响二者表面之间的摩擦系数。当摩擦系数降低时，螺栓中的张力增加超过螺栓可承受的阈值，这可能导致螺栓断裂。
技术实现思路
本专利技术涉及一种密封螺母，无论采用何种构造装配，其防止密封环变形到螺母和工件之间的空间中，而不降低装配或装配的部件的强度、结构性能力或结构一体性。更具体地，该密封螺母包括一个螺母和一个可变形的密封环。螺母包括一个沿旋转轴线的方向延伸的环形主体、一个包括一个台阶孔的底座、和一个在底座中的圆柱孔。圆柱孔包括环形的底壁，底壁的宽度在第一内半径和第二内半径之间展开。密封环包括环形主体和适于抵靠于底壁的端面，此端面的宽度在一个内半径和一个外半径之间展开。该密封螺母使得圆柱孔底壁的宽度和密封环的端面的长度之间的比值介于20%和45%之间。无论采用何种构造装配，密封环的这样的构造使得密封环始终被导向在台阶孔内部，而不会超出台阶孔或在圆柱孔外变形。此外，根据本专利技术的螺母可以包括以下特征中的一个或多个：-密封螺母包括在圆柱孔底壁和螺母的台阶孔的壁之间的斜面，-斜面相对于旋转轴线具有呈45°和60°之间的角度，-底壁和端面具有互补的形状，-底壁和端面各包括基本上垂直于旋转轴线部分，-圆柱孔的壁包括在底座内径向延伸的槽，且密封环的外壁包括形状与槽的形状互补的突出部分，-该密封环的外半径大于圆柱孔的内半径，-该密封环的外半径和圆柱孔的内半径之间的比值介于1.010和1.016之间，-密封环的体积与螺母的可用容积之比介于70%和85%之间。若一个螺栓置于所述螺母中且当该螺栓占用最大体积时，螺母的抵靠表面和第一螺纹之间的螺母内最小的中空体积为该可用容积，其中第一螺纹在内螺纹毗邻底座的一端。附图说明结合以下说明，并参照示例性示出本专利技术具体实施方式的附图，将能够更好地理解本专利技术。图1（上文已说明）示出了现有技术中具有台阶孔的螺母的剖面图。图2（上文已说明）示出了现有技术中密封螺母的剖面图。图3（上文已说明）示出了包括螺栓和现有技术中的密封螺母的装配的部分剖面图。图4示出了根据本专利技术一种具体实施方式的密封螺母的侧视图。图5示出了图4中的密封螺母的分解剖视图。图6示出了根据另一种具体实施方式的密封螺母的剖面图。图7示出了包括螺栓和根据本专利技术的一种具体实施方式的密封螺母的装配的部分剖面图。图8示出了根据再一种具体实施方式的密封螺母的剖面图。具体实施方式图4和图5所示的密封螺母100包括一个螺母101和一个密封环130。螺母101沿该螺母的旋转轴A的方向延伸，并包括与扳手开口对应的螺母头102和底座104。此处与扳手开口对应的螺母头102是六边形，底座的扩大的外径比六边形的最大尺寸更宽，且具有圆锥台形的上部表面106，上部表面106包括六个面，这六个面凹陷于圆锥台形的表面，其这六个面的形状如本申请人在法国专利申请FR2937386中的描述。各凹陷的面与扳手开口对应的六边形螺母头的平坦表面对齐。更具体地，图5示出的底座104包括一个抵靠表面108和一个台阶孔110，抵靠表面108与圆锥台形的表面相对，台阶孔110具有圆柱形壁112和端壁114，端壁114将圆柱形壁112和内螺纹116的第一螺纹相连接。在该实施例中，端壁114是圆锥台形的表面。内螺纹116沿螺母的内表面，并在端壁114的端部和与抵靠表面108相对的螺母的上端118之间延伸。底座104还包括台阶孔110中的圆柱孔120，圆柱孔120的开口位于抵靠表面108，并具有大于台阶孔110的半径的第一内半径R1。圆柱孔120包括圆柱形壁122和平的底壁124。在该实施例中，底壁基本上垂直于轴线A。这里的“基本上”是指垂直角度可以在几度的范围内变化。在圆柱孔120的底壁124到台阶孔110的圆柱形壁112之间由一个斜面126相连接。底壁124是在圆柱形壁122的第一内半径R1和第二内半径r1之间延伸的环形表面A1，第二内半径r1由轴线A和斜面126与底壁124相交的位置之间的距离限定。环形表面A1的面积为：A1=(R12-r12)·π在二维中，底壁124的宽度L1由两个半径之差（R1-r1）确定。圆柱孔120用于接收密封环130。在圆柱孔的开口的周围加工出一个斜面128，以便引导密封环插入圆柱孔中。密封环130为一个具有旋转轴线A的圆形环，并具有上端面132，该上端面能够抵靠于圆柱孔120的底壁124。优选地，该上端面包括至少一个表面，所述表面的形状与螺母的底壁124的形状互补。在图3所示的实施例中，上端面132基本是平的，且基本垂直于旋转轴线A。密封环130具有一个孔134，其直径（即图3中所示的内半径r2的两倍）大于螺栓杆的直径，以免在将螺母拧在螺栓上时，密封环与螺栓的螺纹及杆体产生干涉。如果在维修期间，使用的是直径较大的螺栓（称为特大本文档来自技高网...

【技术保护点】
密封螺母（100），包括一个螺母（101）和一个可变形的密封环（130），其中所述螺母包括在一个旋转轴线（A）方向上延伸的环形主体、一个包括一个台阶孔（110）的底座（104）、和一个在所述底座中的圆柱孔（120），所述圆柱孔（120）包括一个环形的底壁（124），该底壁在一个第一内半径（R1）和一个第二内半径（R2）之间延伸，所述密封环（130）包括一个环形主体和一个适于抵靠于所述圆柱孔的所述底壁（124）的上端面（132），所述上端面在一个内半径（r2）和一个外半径（R2）之间延伸，其特征在于：所述圆柱孔的所述底壁（124）的长度（L1）和所述密封环的所述上端面（132）的宽度（L2）之间的比值在20%至45%之间。

【技术特征摘要】
2015.10.22 FR 15600751.密封螺母（100），包括一个螺母（101）和一个可变形的密封环（130），其中所述螺母包括在一个旋转轴线（A）方向上延伸的环形主体、一个包括一个台阶孔（110）的底座（104）、和一个在所述底座中的圆柱孔（120），所述圆柱孔（120）包括一个环形的底壁（124），该底壁在一个第一内半径（R1）和一个第二内半径（R2）之间延伸，所述密封环（130）包括一个环形主体和一个适于抵靠于所述圆柱孔的所述底壁（124）的上端面（132），所述上端面在一个内半径（r2）和一个外半径（R2）之间延伸，其特征在于：所述圆柱孔的所述底壁（124）的长度（L1）和所述密封环的所述上端面（132）的宽度（L2）之间的比值在20%至45%之间。2.根据权利要求1所述的密封螺母，其中所述密封螺母（100）包括一个斜面（126），所述斜面位于所述圆柱孔的所述底壁（124）和所述台阶孔（110）的壁之间。3.根据权利要求2所述的密封螺母，其中所述斜面（126）相对于所述旋转轴线（A）具有一个呈45°至60°之间的角度（α）。4.根据权利要求1至3中任一项所述的密封螺母，其中所述圆柱孔的所述底壁（124）和所述密封环的所述上端面（132）具有互补的形状。5.根据权利要求4所述的密封螺母，其中所述底壁（124）和所述上端面（132）各包括一个位于基本垂直于旋转轴线（A）的部分。6.根据权利要求1至3和5中任一项所述的密封螺母，其中所述密封环（130）的外半径（R2）大于所述圆柱孔的第一内半径（R1）。7.根据权利要求4所述的密封螺母，所述密封环（130）的外半径（R2）大于所述圆柱孔的第一内半径（R1）。8.根据权利要求6所述的密封螺母，其中所述密封环的所述外半径（R2）和所述圆柱孔的所述第一内半径（R1）之间的比值在1.010和1.016之间。9.根据权利要求7所述的密封螺母，其中所述密封环的所述外半径（R2）和所述圆柱孔的所述第一内半径（R1）之间的比值在1.010和1.016之间。10.根据权利要求1至3、5和7至9中任一项所述的密封螺母，其中所述圆柱孔（120）的一个壁（122）包括一个在所述底座（104）的内部径向...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱利安·盖埃尔，安东尼·维勒，尼古拉·纳雷托，
申请(专利权)人：LISI航空，
类型：发明
国别省市：法国,FR