用于飞机的托板螺母及用于安装托板螺母的方法技术

技术编号：40166638 阅读：6 留言：0更新日期：2024-01-26 23:38

本发明专利技术涉及一种用于将托板螺母安装至飞机上的预定部位的方法，该方法包括：预处理步骤：对托板螺母的支架进行冷缩处理；插孔步骤：将支架插入预定部位的孔中；固定步骤：使支架升温至环境温度，通过膨胀使支架固定安装至孔；安装步骤：将托板螺母的螺母主体固定于支架。由此，在安装托板螺母时无需铆钉孔，也无需铆接时采用的冲击力强的工具，从而适于飞机上疲劳要求高的部位的元件紧固，避免特别是复合材料结构产生分层，安装噪声小。另外，在安装托板螺母也无须受到粘结剂的固化时间的束缚，从而安装效率很高。本发明专利技术还涉及一种用于飞机的托板螺母。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞机装配领域，特别是紧固件及其安装工艺。具体来说，本专利技术涉及一种用于飞机的托板螺母以及一种用于将托板螺母安装至飞机上的预定部位的方法。

技术介绍

1、紧固件在飞机设计中用量相当大，其性能的优劣决定了飞机机体结构的性能水平。随着损伤容限及长寿命结构设计、复合材料技术的发展，紧固件广泛采用新材料、新结构、超轻、自锁、高精度、高强度等先进的设计理念和制造技术。

2、在飞机部件装配的过程中，由于装配流程的设置以及安装空间受限等原因，在大量零件装配的过程中需要采用如托板螺母这样的紧固件。例如，存在机翼活动面、维修口盖等不开敞的、安装空间不足的部位，可在其盲面预先安装好托板螺母，以实现后续螺栓螺母的单面安装。

3、目前，托板螺母主要分为铆接、粘接、挤压等三个主要类型。

4、铆接式托板螺母通常使用铆钉或抽芯铆钉将双耳或单耳托板螺母铆接于盲面。在使用铆接托板螺母时需要在结构件上预制铆接孔进而进行铆接，因此会导致结构件的强度及疲劳性能降低。另外，使用铆钉铆接时，铆枪冲击导致复合材料结构产生分层等损伤，因此铆钉铆接托板螺母并不适用于飞机上的复合材料结构。此外，在安装托板螺母的铆钉时，需要人力提前固定托板螺母与被安装零件，而且需要逐个安装铆钉，因此安装效率低下。另外，铆接过程本身的噪声也很大，对操作者影响较大。

5、挤压式无铆托板螺母通常利用直径大于孔的芯棒穿过开缝衬套，并将挤压式无铆托板螺母的支架固定在孔中。由于安装时需消耗开缝衬套且使用特定的拉铆式安装工具，因此安装成本高。

6、粘接式托板螺母主要利用胶黏剂将托板螺母固定在盲面被连接板上，这种安装方式无需铆接连接且无需制铆接孔，但在飞机上油、水汽较大的部位存在弱粘接的可能。尤其是，胶黏剂的固化时间一般为2小时左右，从而导致安装效率低。

7、因此，在飞机部件装配领域中始终存在对安装效率更高、安装质量更好且对安装部位结构的影响较小的托班螺母及其安装工艺的需求。

技术实现思路

1、本专利技术提供一种用于将托板螺母安装至飞机上的预定部位的方法，该方法可以包括：预处理步骤：可以对托板螺母的支架进行冷缩处理；插孔步骤：可以将支架插入预定部位的孔中；固定步骤：可以使支架升温至环境温度，通过膨胀可使支架固定安装至孔；安装步骤：可以将托板螺母的螺母主体固定于支架。

2、借助本专利技术的安装方法，可以在安装托板螺母时无需铆钉孔，也无需铆接时采用的冲击力强的工具，从而适于飞机上疲劳要求高的部位的元件紧固，避免特别是复合材料结构产生分层，安装噪声小。同时，在安装托板螺母也无须受到粘结剂的固化时间的束缚，从而安装效率很高。此外，在将支架插入预定部位的孔中时也不容易造成机械损伤。

3、优选地，安装步骤包括：可以借助弹性件将螺母主体向支架偏压。

4、利用弹性件可以将螺母主体稳定地固定安装到托板螺母的支架，且该固定手段的成本低，可靠性高。

5、有利地，支架可以包括多个突出部，螺母主体可以包括螺纹部和相对于螺纹部尺寸径向增大的基部，安装步骤可以包括：将弹性件经由突出部缠绕，以至少通过将基部压紧于弹性件与支架之间来将螺母主体固定于支架。

6、通过使弹性件经由突出部缠绕，能十分方便地对弹性件进行固定，并且可以保持螺母主体稳固地夹在弹性件与支架之间。

7、特别是，该方法还可以包括在插孔步骤之前执行的测量步骤：可以借助测量元件来检测孔的尺寸，以选定合适的托板螺母，其中，在插孔步骤中支架的尺寸不大于孔的尺寸。

8、通过测量步骤可以确定将合适的托板螺母插入预定部位的孔中。由于插孔步骤中支架的尺寸不大于孔的尺寸，可以避免在插孔过程中产生不期望的机械损伤。

9、尤其是，该方法不包括将支架铆接或粘结至预定部位。

10、通过在整个安装过程中排除铆接或粘接，可以在确保安装质量的同时提高安装效率，减少对预定部位的结构件的损害(包括直接的损伤和间接的疲劳损伤)。

11、本专利技术还提供一种用于飞机的托板螺母，该托板螺母可以包括：支架，支架经冷缩处理；螺母主体，螺母主体能固定于支架；其中，托板螺母可以构造成能通过在支架插入飞机上的预定部位的孔中之后升温至环境温度来进行膨胀，以固定安装至预定部位。

12、借助本专利技术的托板螺母，可以实现一方面确保高的安装质量(例如，适于飞机上疲劳要求高的部位)，另一方面提高安装效率(无需等待相当长的粘结剂固化时间)。

13、优选地，托板螺母还可以包括弹性件，弹性件用于将螺母主体向支架偏压。

14、利用弹性件可以将螺母主体稳定地固定安装到托板螺母的支架，且该固定装置的成本低，可靠性高。

15、有利地，支架可以包括多个突出部，螺母主体可以包括螺纹部和相对于螺纹部尺寸径向增大的基部，其中，弹性件能围绕突出部缠绕，以使基部压紧于弹性件与支架之间。

16、通过使弹性件经由突出部缠绕，能十分方便地对弹性件进行固定，并且可以保持螺母主体稳固地夹在弹性件与支架之间。

17、特别是，支架可以插入孔的轴部和背离孔的支承部，支承部的径向尺寸大于轴部的径向尺寸，突出部形成于所述支承部上，并且构造成成对的凸壁，其中，成对的凸壁朝向彼此弯曲以形成适于接纳弹性件的钩部。

18、借助由突出部所形成的钩部能以简单的结构来实现在将弹性件固定到支架上之后使弹性件可靠地保持固定在位。与未形成有面向彼此的成对钩部的方案相比，这种成对钩部可以使得弹性件意外掉落或脱开的可能性降到最低。

19、例如，钩部的底部可以底部包括供弹性体穿过其中的通槽。借助钩部上的这种通槽，可以容易地将弹性件缠绕到支架上，而无需额外复杂的固定装置。

20、有利的是，支架可以为不锈钢材料和/或可以经表面钝化处理。通过选择合适的不锈钢材料和/或进行表面处理，一方面可以适于进行冷缩处理，另一方面也可以提高支架的机械性能，提高其使用寿命。

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【技术保护点】

1.一种用于将托板螺母(100)安装至飞机上的预定部位的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述安装步骤包括：借助弹性件(130)将所述螺母主体(120)向所述支架(110)偏压。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述支架(110)包括多个突出部(116)，所述螺母主体(120)包括螺纹部(122)和相对于所述螺纹部(122)尺寸径向增大的基部(124)，所述安装步骤包括：将所述弹性件(130)经由所述突出部(116)缠绕，以至少通过将所述基部(124)压紧于所述弹性件(130)与所述支架(110)之间来将所述螺母主体(120)固定于所述支架(110)。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在所述插孔步骤之前执行的测量步骤：借助测量元件来检测所述孔(210)的尺寸，以选定合适的托板螺母(100)，其中，在所述插孔步骤中所述支架(110)的尺寸不大于所述孔(210)的尺寸。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法不包括将所述支架(110)铆接或粘结至所述预定部位(200)。

6.一种用于飞机的托板螺母(100)，其特征在于，所述托板螺母(100)包括：

7.如权利要求6所述的托板螺母(100)，其特征在于，所述托板螺母(100)还包括弹性件(130)，所述弹性件(130)用于将所述螺母主体(120)向所述支架(110)偏压。

8.如权利要求7所述的托板螺母(100)，其特征在于，所述支架(110)包括多个突出部(116)，所述螺母主体(120)包括螺纹部(122)和相对于所述螺纹部(122)尺寸径向增大的基部(124)，其中，弹性件(130)能经由所述突出部(116)缠绕，以使所述基部(124)压紧于所述弹性件(130)与所述支架(110)之间。

9.如权利要求8所述的托板螺母(100)，其特征在于，所述支架(110)包括插入所述孔(210)的轴部(112)和背离所述孔(210)的支承部(114)，所述支承部(114)的径向尺寸大于所述轴部(112)的径向尺寸，所述突出部(116)形成于所述支承部(114)上，并且构造成成对的凸壁，其中，所述成对的凸壁朝向彼此弯曲以形成适于接纳所述弹性件(130)的钩部。

10.如权利要求9所述的托板螺母(100)，其特征在于，所述钩部的底部包括供所述弹性体穿过其中的通槽(118)。

11.如权利要求6-10中任一项所述的托板螺母(100)，其特征在于，所述支架(110)为不锈钢材料和/或经表面钝化处理。

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【技术特征摘要】

1.一种用于将托板螺母(100)安装至飞机上的预定部位的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述安装步骤包括：借助弹性件(130)将所述螺母主体(120)向所述支架(110)偏压。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法不包括将所述支架(110)铆接或粘结至所述预定部位(200)。

6.一种用于飞机的托板螺母(100)，其特征在于，所述托板螺母(100)包括：

7.如权利要求6所述的托板...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洁琼，刘莹莹，董锦芳，郑建锋，徐亮，张睿涵，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：

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