[其他]带螺帽的盲孔膨胀紧固装置及其安装方法

说明书

本发明是关于一种盲孔膨胀紧固装置以及不用更换安装工具的扳手钳口就可以安装不同尺寸紧固装置的方法。

盲孔膨胀紧固装置通常是用来把两个工件连接到一起。一种盲孔膨胀紧固装置一般包括一个里面有螺纹的紧固件和一个外面有螺纹的芯棒，紧固件用来插入两工件对准的孔中。而芯棒在紧固件的螺纹中通过。芯棒插入工件的一端具有一个直径加大的顶帽，芯棒的另外一端具有供扳手卡紧的部分。当芯棒相对于紧固件转动时，芯棒在紧固件中作轴向的外向运动。芯棒的这一轴向向外运动使套在芯棒上的顶在芯棒顶帽上可变形的套筒在紧固件周围产生变形，以全面配合的状态紧靠在里面的那个工件表面上。在芯棒上还可以考虑有一个局部薄弱的部分或者切出一个凹槽，以便在预定的力矩下使芯棒剪断。芯棒上凹槽的轴向位置最好是使芯棒剪断后能与紧固件外面部分，也就是与紧固体的头部大体上保持平齐的关系。紧固件头部通常是座在一个锥形扩孔中，与外侧的工件保持埋头的关系，从而在紧固装置被安装好以后具有一个带翼的表面。

由于芯棒是在紧固件之中进行转动，所以必须采取一些措施来防止紧固件在工件里面旋转。一个措施是在紧固件头部上刻出一些切口以便与具有非旋转顶端配件的安装工具相啮合，也就是说这个配件插入到上述切口中去。安装工具的配件可使紧固件固定不动，而由安装工具的迴转扳手钳口卡在扳手啮合部分，使芯棒在紧固件中转动。另外一个比较新的措施是在专利申请第583，029号中公布的，这个措施就是在芯棒上装一个里面有螺纹的驱动螺母，如一个六角螺母与紧固件头部的外侧表面相靠紧。这个驱动螺母由安装工具上的适当形状的配件卡住使其固定不动。这个驱动螺母产生的摩擦阻力可以在迴转扳手使圆杆转动的时候防止在驱动螺母与紧固件头部的接合表面上的滑动，从而阻止其转动。

大家知道，用来连接两个工件所用的紧固装置其尺寸是按照几个因素变化的，也就是要随着两个工件的尺寸和成分来变化。比如，厚的重量大的工件一般要比薄的重量小的工件所用的紧固装置的尺寸大些。所以，随着工件尺寸和组成的变化，所使用的紧固装置的尺寸也要改变。这里包括紧固件，芯棒和驱动螺母的尺寸变化。因此，为了安装尺寸不同的紧固装置就需要使用具有不同尺寸的顶端配件和迴转扳手钳口的安装工具，对于每一种尺寸的紧固装置就需要一种尺寸的安装工具。当各种不同尺寸的紧固装置需要安装在一个特定的工作范围内的时候，安装工人可能要经常地使用好几个安装工具，每一个工具的配件和扳手钳口的尺寸适合于某一种尺寸的紧固装置，上面所讲的这种情况在组装结构件，比如组装飞机的时候并不是罕见的。如果使用几种工具不可能的话，安装工人常常需要更换安装工具上的配件和扳手钳口。这是很费时间而且很不方便的。

如果想使用机器人来进行自动安装紧固装置的话，用人工更换安装工具的配件而花费时间的问题将首先对使用机器人进行安装的可行性是一个不利因素。另外一个与机器人自动安装紧固件有关的问题是，机器人自动安装工具很难与紧固装置芯棒上的驱动螺母和扳手啮合部分对准和卡紧。在使用手动安装工具的时候这也是一个需要考虑的问题。多数驱动螺母的断面是六角形的，同时多数芯棒的扳手啮合部分具有扳手卡紧平面。根据机器人自动安装工具的复杂性和机械性能来看，这种工具不大可能具有足够的迴转调整范围使工具的顶端配件和迴转扳手钳口分别与驱动螺母和卡紧平面对准。这又提出了操作时间增加以及操作不便的问题。

因此，很需要设计出一种盲孔膨胀紧固装置，不论它的尺寸怎么变化都可以用同一个手动的或机器人自动的安装工具来进行安装，而不需要根据所用紧固装置的尺寸来更换安装工具的扳手部件。另外还需要有一种在不必更换安装工具扳手部件的情况下安装各种不同尺寸的盲孔膨胀紧固装置的方法。本发明就可以适应上述需要并且具备更多的优点。

本发明所提供的这种盲孔膨胀紧固装置用来把重叠在一起的里外两个工件连接起来。紧固装置的供扳手卡紧的表面具有恒定的外形尺寸，不管紧固装置的尺寸大小如何，都可以与安装工具相应的扳手部件相配合。这样做的好处是，在安装尺寸不同的紧固装置时不必更换安装工具的扳手部件。本发明的紧固装置还具有安装简单，使用可靠和价格便宜的优点。