航天器狭小空间紧固件拆除装置的制作方法

    技术2022-07-13  91


    本实用新型属于航天器总装技术领域,具体涉及一种能够对航天器狭小空间内出现螺纹“咬死”,螺钉端头“拧圆”的安装工具。



    背景技术:

    航天器研制中,总装占据着非常重要的位置,会直接影响航天器研制的质量和效率。航天器总装过程中,使用紧固件对产品进行紧固安装又占据总装约70%的工作量。考虑到航天器产品布局紧凑和防止钩挂现象的发生,总装阶段优选内六角紧固件进行装配。依据航天器研制流程,会对产品进行多次拆装,以满足总装与测试要求,紧固件的频繁拆卸,致使螺纹“咬死”现象时有发生。

    依据航天器总装结构布局,产品装配环境可以分为开敞空间和狭小空间,开敞空间紧固件拆除方法较多,但在狭小空间进行紧固件拆除方法较少,有时在不能采取损伤性拆除的工况下,紧固件则无法实现有效拆除,产品不能从航天器上顺利拆下,出现航天器研制进程受阻的被动局面。

    本实用新型针对航天器狭小空间内出现螺纹“咬死”,螺钉端头“拧圆”的极端工况进行研究,设计了一种航天器狭小空间紧固件拆除装置,完成故障紧固件的顺利拆除,满足航天器总装研制需求。



    技术实现要素:

    基于此,本实用新型的目的在于提供一种航天器狭小空间紧固件即内六角故障拆除装置,通过“内胀”“外缩”的方式实现拆除装置与故障紧固件可靠连接,有效解决航天器总装过程中狭小空间内故障紧固件无法拆除的技术难题。本实用新型提供了常规总装工具无法使用的对故障紧固件进行拆除的装置,该装置通过“内胀”“外缩”的方式,利用金属材料间的摩擦力实现故障紧固件端头的有效固定,有效解决了航天器狭小空间内故障紧固件无法拆除的难题。

    本实用新型是通过如下技术方案实现的:

    航天器狭小空间紧固件拆除装置,包括紧固装置、加载装置两部分,紧固装置由内胀套筒、外缩套筒组成,加载装置由旋转螺母和绞杠组成,紧固装置与加载装置通过内胀套筒的螺纹和绞杠安装接口进行连接,接口形状与绞杠形状相匹配,内胀套筒和外缩套筒一端为固定端,另一端为加载端,其直径依据故障紧固件端头外圆尺寸进行设计,以便内胀套筒和外缩套筒的直径与故障紧固件端头外圆尺寸相匹配;外缩套筒套在内胀套筒外面,有故障紧固件需要拆除时,因内胀套筒安装至故障紧固件端头产生的膨胀,需使用外缩套筒包裹内胀套筒膨起的地方。

    其中,内胀套筒外部设计有螺纹和绞杠安装接口,内胀套筒螺纹段安装有旋转螺母,用于外缩套筒沿内胀套筒轴向滑动。

    进一步地,绞杠安装在内胀套筒加载端(与绞杠接口匹配设计),用于给紧固装置加力拆除故障紧固件。

    其中,紧固装置用于固定故障紧固件端头,加载装置用于内胀套筒和外缩套筒的可靠固定,以及故障紧固件的有效拆除。

    其中,内胀套筒用来连接故障螺钉端头,固定端头内径比故障螺钉端头外径小,以实现套筒安装后的膨胀要求;套筒外径需考虑航天器的操作空间,以消除狭小空间对装置安装和紧固件拆除的影响。

    其中,外缩套筒用来固定内胀套筒的内胀部分,套筒内径与内胀套筒外径进行匹配,通过套筒的旋进实现外缩功能。

    其中,旋转螺母安装在内胀套筒螺纹段,用来旋进外缩套筒,实现紧固装置对故障紧固件端头的有效固定。

    采用本实用新型专利可实现拆除装置与故障紧固件的可靠连接,完成航天器总装过程中狭小空间内故障紧固件的顺利拆除。

    附图说明

    图1为本实用新型的航天器狭小空间紧固件拆除装置结构示意图。图中,1-1为紧固装置,1-2为加载装置。

    图2为本实用新型的航天器狭小空间紧固件拆除装置中紧固装置的结构示意图。图中,2-1为内胀套筒,2-2为外缩套筒。

    图3为本实用新型的航天器狭小空间紧固件拆除装置中加载装置的结构示意图。图中3-1为旋转螺母,3-2为绞杠。

    图4为本实用新型的内胀套筒2-1的安装示意图。

    图5为本实用新型的外缩套筒2-2的安装示意图。

    具体实施方式

    下面结合附图对本实用新型的航天器狭小空间紧固件拆除装置作进一步的说明。

    参见图1,图1显示了航天器狭小空间紧固件拆除装置的结构示意图,该拆除装置由紧固装置1-1和加载装置1-2两部分组成,其中,紧固装置1-1由内胀套筒2-1、外缩套筒2-2组成,加载装置1-2由旋转螺母3-1和绞杠3-2组成。内胀套筒2-1一端为固定端,另一端为加载端,在加载端设计绞杠3-2安装接口,接口的形状与绞杠3-2形状相匹配,以便绞杠3-2与内胀套筒2-1无缝插接。内胀套筒表面还设计有螺纹,将紧固装置1-1与加载装置1-2通过内胀套筒2-1的螺纹和绞杠3-2的安装接口进行连接。

    参见图2,图2显示了紧固装置1-1结构示意图,该紧固装置1-1由内胀套筒2-1、外缩套筒2-2组成,紧固装置1-1的安装分为两个步骤,先沿内六角故障紧固件轴向方向安装内胀套筒2-1,将内胀套筒2-1与内六角故障紧固件连接端边缘等分切割,优选三个等分,使得内六角故障紧固件膨起;然后沿内胀套筒2-1轴向方向安装外缩套筒2-2,将螺母安装在内胀套筒2-1的螺纹段,用来旋进外缩套筒2-2,使外缩套筒2-2固定端滑动至内胀套筒2-1膨胀边缘处,将内胀套筒2-1固定端套装在紧固件头部,使内胀套筒2-1固定端边缘胀起。将外缩套筒2-2套在内胀套筒2-1外面的目的是,当有故障紧固件需要拆除的时候,由于内胀套筒2-1安装至故障紧固件端头会产生膨胀,使用外缩套筒2-2可以包裹住内胀套筒2-1膨起的地方,以便固定内胀套筒2-1的内胀部分。外缩套筒2-2的内径需要与内胀套筒2-1的外径进行匹配设计,通过套筒的旋进实现外缩功能;外缩套筒2-2的外径设计需考虑航天器的操作空间,以消除狭小空间对装置安装和故障紧固件拆除的影响。内胀套筒2-1和外缩套筒2-2均选用强度和刚度较好的金属材料进行制作,确保装置安装后的金属摩擦力满足使用要求。通过“内胀”“外缩”的方式,通过金属材料间的摩擦力实现故障紧固件端头的有效固定。图4示出了内胀套筒2-1的安装示意图,图5示出了外缩套筒2-2的安装示意图。

    图3显示了加载装置2-1结构示意图,该加载装置由旋转螺母3-1和绞杠3-2组成。将旋转螺母3-1安装在内胀套筒2-1的螺纹段,用于外缩套筒2-2向内胀套筒2-1轴向滑动;将绞杠3-2安装在内胀套筒2-1加载端,用于给紧固装置1-1加力拆除故障紧固件。安装加载装置1-2时,先用左手把住紧固装置1-1,用右手使用开口扳手顺时针旋动旋转螺母,推动外缩套筒2-2沿轴向方向向故障紧固件方向移动,直至外缩套筒2-2超过内胀套筒2-1底端或者是旋转不动;在内胀套筒2-1加载端上设计安装接口,接口形状与绞杠3-2形状相匹配,将绞杠3-2与内胀套筒2-1加载端可靠固定。

    选用强度和刚度较好的金属材料进行制作,确保装置安装后的金属摩擦力满足使用要求。通过“内胀”“外缩”的方式,通过金属材料间的摩擦力实现螺钉端头的有效固定,

    故障紧固件拆除方法如下:

    使用时,双手把持绞杠3-2两端,逆时针均匀加力。操作过程中要求注意力集中,防止紧固件突然断裂控制不住装置,产生磕碰。旋转过程中注意紧固件是往外走还是不动,如果感觉紧固件要断裂就要降低旋转速度,直至紧固件顺利拆除。

    尽管上文对本实用新型的具体实施方式给予了详细描述和说明,但是应该指明的是,我们可以依据本实用新型的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改,其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时,均应在本实用新型的保护范围之内。


    技术特征:

    1.航天器狭小空间紧固件拆除装置,包括紧固装置、加载装置两部分,紧固装置由内胀套筒、外缩套筒组成,加载装置由旋转螺母和绞杠组成,紧固装置与加载装置通过内胀套筒的螺纹和绞杠安装接口进行连接,接口形状与绞杠形状相匹配,内胀套筒和外缩套筒一端为固定端,另一端为加载端,其直径依据故障紧固件端头外圆尺寸进行设计,以便内胀套筒和外缩套筒的直径与故障紧固件端头外圆尺寸相匹配;外缩套筒套在内胀套筒外面,有故障紧固件需要拆除时,因内胀套筒安装至故障紧固件端头产生的膨胀,需使用外缩套筒包裹内胀套筒膨起的地方。

    2.如权利要求1所述的航天器狭小空间紧固件拆除装置,其特征在于,内胀套筒外部设计有螺纹和绞杠安装接口,内胀套筒螺纹段安装有旋转螺母,用于外缩套筒沿内胀套筒轴向滑动。

    3.如权利要求1所述的航天器狭小空间紧固件拆除装置,其特征在于,绞杠安装在内胀套筒加载端,给紧固装置加力拆除故障紧固件。

    4.如权利要求1-3任一项所述的航天器狭小空间紧固件拆除装置,其特征在于,紧固装置用于固定故障紧固件端头,加载装置用于内胀套筒和外缩套筒的可靠固定。

    5.如权利要求1-3任一项所述的航天器狭小空间紧固件拆除装置,其特征在于,内胀套筒用来连接故障螺钉端头,固定端头内径比故障螺钉端头外径小,以实现套筒安装后的膨胀要求。

    6.如权利要求1-3任一项所述的航天器狭小空间紧固件拆除装置,其特征在于,外缩套筒用来固定内胀套筒的内胀部分,套筒内径与内胀套筒外径进行匹配,通过套筒的旋进实现外缩功能。

    技术总结
    本实用新型公开了一种航天器狭小空间紧固件拆除装置,包括紧固装置、加载装置两部分,紧固装置由内胀套筒、外缩套筒组成,加载装置由旋转螺母和绞杠组成,两者通过螺纹和接口进行连接,内胀套筒和外缩套筒一端为固定端,另一端为加载端,以便内胀套筒和外缩套筒的直径与故障紧固件端头外圆尺寸相匹配;外缩套筒套在内胀套筒外面,有故障紧固件需要拆除时,因内胀套筒安装至故障紧固件端头产生的膨胀,需使用外缩套筒包裹内胀套筒膨起的地方。本实用新型通过“内胀”“外缩”的方式,利用金属材料间的摩擦力实现故障螺钉端头的有效固定,适用于航天器总装过程中出现螺纹“咬死”,螺钉端头“拧圆”,总装工具无法继续使用的工作场合。

    技术研发人员:路毅;张益丹;刘智斌;杨春生;刘哲;张强;宋晓晖;王再成;刘双;邢夏宁;张丹;吴琼;翁毅;陈晓蕾;王朝悦;尤琦;薛峰;谢新潮
    受保护的技术使用者:北京卫星环境工程研究所
    技术研发日:2019.08.01
    技术公布日:2020.04.03

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