CN108789260B - 一种用于安装托板螺母的扩孔器及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于安装托板螺母的扩孔器及方法，底座上的圆弧槽结构，能够保护托板螺母安装时不被底座压伤，且可以起防误安装作用。扩孔器包括底座，底座上纵向设置有压紧螺钉，压紧螺钉下端同轴安装有顶尖；底座上还设置有与托板螺母相配合的并用于放置托板螺母的圆弧槽，圆弧槽的轴向与压紧螺钉的轴向平行；使用时顶尖位于圆弧槽正上方，以安装托板螺母。使用时，将托板螺母置于圆弧槽中，将导向器内支承环置于托板螺母上，先用角度为45度的顶尖对托板螺母进行第一阶段的扩孔安装，然后再用角度为60度的顶尖对托板螺母进行第二阶段的扩孔安装。

Description

一种用于安装托板螺母的扩孔器及方法

技术领域

本发明属于扩孔器工具技术领域，涉及导向器内支承环及扇形件上托板螺母的安装技术，特别涉及一种用于安装托板螺母的扩孔器及方法。

背景技术

目前市场上，扩孔器的应用非常广泛，在我国大规模发展航空航天、大型设备、地铁、高铁、隧道、水利及城市规划和建设中，扩孔器技术是非常有前景的应用技术，而且社会经济效益极为良好。导向器内支承环是一个薄璧环形零件，采用以前的扩孔器装配技术，安装托板螺母过程中，托板螺母面与扩孔器底架接触，在顶尖的作用力下，底架常常压伤托板螺母，导致托板螺母报废，而托板螺母价格昂贵，造成成本增加；且现有扩孔器底架的结构有可能导致托板螺母安装方向出错，每次安装时，必须查看托板螺母的安装方向，导致安装过程复杂。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于安装托板螺母的扩孔器及方法，底座上的圆弧槽结构，能够保护托板螺母安装时不被底座压伤，且可以起防误安装作用。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种用于安装托板螺母的扩孔器，包括底座，底座上纵向设置有压紧螺钉，压紧螺钉下端同轴安装有顶尖；底座上还设置有与第一托板螺母相配合的并用于放置第一托板螺母的圆弧槽，圆弧槽的轴向与压紧螺钉的轴向平行；使用时顶尖位于圆弧槽正上方，以安装第一托板螺母。

优选的，圆弧槽底部设置有垫片，垫片上用于放置第一托板螺母。

进一步的，垫片为带转接圆弧的垫片。

优选的，顶尖包括相连接的连接端和尖端，连接端上设有二级阶梯孔，二级阶梯孔包括直径依次增大的一级孔段和二级孔段，一级孔段为内螺纹孔且远离尖端；压紧螺钉的下端为二级阶梯轴，包括直径依次减小的一级轴段和二级轴段，一级轴段位于压紧螺钉的端部且设有与一级孔段配合的外螺纹，一级孔段的长度小于二级轴段的长度，一级轴段伸入二级孔段中。

优选的，底座上设置有多个与第一托板螺母配合的圆弧槽，压紧螺钉位置能够调整以与多个圆弧槽分别对应。

进一步的，压紧螺钉通过立柱、压板和螺钉安装在底座上，立柱设置在底座上，且立柱的顶部设置有多个纵向螺纹孔，压板上设置有螺纹孔和长条孔，螺钉穿过压板的长条孔将压板安装在立柱的顶部，压紧螺钉通过压板上的螺纹孔螺纹连接在压板上，且压紧螺钉位于立柱的侧面。

优选的，底板上还设置有定位销，定位销用于安置第二托板螺母，使用时顶尖位于定位销的正上方，以安装第二托板螺母。

优选的，顶尖为两个，一个角度为45度，另一个角度为60度。

优选的，压紧螺杆长度为110～120mm。

一种安装托板螺母的方法，基于所述扩孔器，将托板螺母置于圆弧槽中，将导向器内支承环置于托板螺母上，先用角度为45度的顶尖对托板螺母进行第一阶段的扩孔安装，然后再用角度为60度的顶尖对托板螺母进行第二阶段的扩孔安装。与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明的扩孔器，底座上设有与托板螺母相匹配的圆弧槽结构，安装时将托板螺母置于圆弧槽结构中，顶尖在压紧螺钉的作用下，对托板螺母进行扩孔安装，由于托板螺母置于与其形状配合的圆弧槽结构中，可以避免安装时底座对托板螺母的压伤，从而保护托板螺母结构完整，降低托板螺母的报废率，节约成本。并且，圆弧槽与托板螺母形状有相类似的方向，可以起防误安装作用，方便托板螺母安装，保证了安装方向的正确性。现有的扩孔器属于一体结构，导向器内支撑环安装托板螺母时也会损伤压紧螺栓，导致扩孔器整体结构报废，无法正常使用，造成成本增加，效率低下，且使用不方便，影响零件生产效率，造成不能按时交付，返修后重复使用率低，成本增加。而本发明中扩孔器属于分体式结构，能够满足零组件的快速更换，保证生产效率。

进一步的，采用垫片，硬度适当低于托板螺母硬度，强度必须要高，防止底座损伤托板螺母，避免再次重新更换安装，起保护托板螺母作用。为了与托板螺母结构配合，采用带内边缘转接圆弧的垫片，能够更好的起到保护作用。垫片安装在底架圆弧槽结构底部，使用快捷方便，不需要人为进行移动控制，如果损坏可以快速更换，不会影响托板螺母安装的进度。

进一步的，现有的六角头压紧螺钉作用下，顶尖不能充分发挥浮动作用，顶尖和托板螺母接触时同轴度不能有效地保证，仅仅采取移动托板螺母配合顶尖位置进行扩孔，导致不能高效的、稳定的进行扩孔。并且顶尖随着螺钉发生旋转运动，采用旋压方式进行扩孔，各个方向受力不均，使涂层脱落，不足以保证扩孔为圆形状态，影响正常使用。而本发明中，将压紧螺钉下端设置为二级阶梯轴，顶尖连接段设置为二级阶梯孔，一级轴段穿过一级孔段拧入二级孔段中，二级轴段位于一级孔段中，由于一级轴段直径小于二级孔段，二级轴段直径小于一级孔段，从而顶尖在压紧螺钉的下端能够自由浮动，使用时，在压紧螺钉的作用下，浮动的顶尖配合托板螺母自动移动位置，达到精密接触配合，可以达到高效、稳定的安装扩孔。并且，顶尖不会随着压紧螺钉旋转，因此是其轴向方式进行扩孔，各个方向受力均衡，对涂层影响减小，保证了扩孔为圆形状态，工作寿命延长。浮动设计的巧妙之处在于顶尖与托板螺母接触时，提高扩孔质量，安装效果良好

进一步的，底座上设置多个圆弧槽，并且压板上设置长条孔，立柱上设置多个螺纹孔，采用螺钉通过长条孔和立柱上的螺纹孔将压板固定在立柱上，从而通过更换立柱上的螺纹孔便可以改变压板的位置，从而可以改变压紧螺钉的位置，使压紧螺钉与多个圆弧槽可以分别对应配合，因此当一个圆弧槽出现问题时，可以随时更换使用其他的圆弧槽进行安装，不影响扩孔器的正常使用，降低成本。

进一步的，底底上的定位销用于安装第二种托板螺母，从而扩孔器不但可以安装导向器内支撑环上的托板螺母，还可用于叶片定位扇形组件上托板螺母的安装，拓宽了其使用范围。

进一步的，现有扩孔器，在扩孔过程中，由于底架和六角头压紧螺钉长度过长，六角头压紧螺钉易于发生弯曲，旋转过程中不易保证顶尖位置，定位不稳。本发明设计短行程的底座和压紧螺钉结构，压紧螺钉在作用时有足够的强度和较强的刚性，不易发生弯曲变形，保证顶尖移动位置，定位准确，结构轻便。

本发明安装方法，将托板螺母置于圆弧槽中，再进行安装，可以很好的保护托板螺母不被底座压坏。现有安装托板螺母的方法，是采用60°夹角的顶尖一次完成扩孔，效率虽高，但是偶然会出现质量不合格问题，托板螺母受力大，产生抗力变大，短时间内迅速发生变形，严重时产生裂纹，不能保证每一次扩孔质量满足要求，托板螺母会发生涂层脱落，影响托板螺母的扩孔，增加成本。本发明分别采用45°和60°夹角的顶尖进行两个阶段扩孔，起扩孔过渡作用，减少对托板螺母的损伤，保证了扩孔质量。

附图说明

图1为扩孔器结构视图。

图2为第一托板螺母结构示意图。

图3为底板结构示意图。

图4为圆弧槽放大视图，其中，(a)为立体图，(b)为剖视图，(c)为主视图，(d)为俯视图。

图5为垫片结构示意图。

图6为顶尖结构示意图，其中，(a)为立体图，(b)为剖视图。

图7为压紧螺钉结构示意图。

图8为立柱结构示意图。

图9为压板结构示意图。

图10为螺钉结构示意图。

图11为第二托板螺母结构示意图。

图12为定位销结构示意图。

图13为安装第一托板螺母工作中的三维实体模型图。

图中：1-底座；2-立柱；3-压板；4-螺钉；5-压紧螺钉；6-顶尖；7-第二托板螺母；8-定位销；9-第一托板螺母；10-垫片。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明考虑某机型零件导向器内支承环、扇形件及托板螺母的结构，创新设计适合导向器内支承环及扇形件安装托板螺母的扩孔器。

参见图1，本发明用于安装托板螺母的扩孔器，包括底座1，底座1上纵向设置有压紧螺钉5，压紧螺钉5下端同轴安装有顶尖6；底座1上还设置有多个与第一托板螺母9相配合的并用于放置第一托板螺母9的圆弧槽，圆弧槽的轴向与压紧螺钉5的轴向平行；圆弧槽底部设置有垫片10，垫片10为带内边缘转接圆弧的垫片。使用时顶尖6位于圆弧槽正上方，以将第一托板螺母9安装在导向器内支承环上。第一托板螺母的结构如图2所示，底座1的结构如图3所示，圆弧槽的结构如图4所示，垫片10的结构如图5所示。安装时将第一托板螺母9置于圆弧槽中的垫片10上，对第一托板螺母9进行扩孔安装，可以避免底座1对第一托板螺母9的压伤，降低第一托板螺母9的报废率，节约成本。

如图6(a)和6(b)所示，顶尖6包括相连接的连接端和尖端，连接端上设有二级阶梯孔，二级阶梯孔包括直径依次增大的一级孔段和二级孔段，一级孔段为内螺纹孔且远离尖端。如图7所示，压紧螺钉5的下端为二级阶梯轴，包括直径依次减小的一级轴段和二级轴段，一级轴段位于压紧螺钉5的端部且设有与一级孔段配合的外螺纹，一级孔段的长度小于二级轴段的长度，一级轴段伸入二级孔段中。由于一级轴段直径小于二级孔段，二级轴段直径小于一级孔段，从而顶尖6在压紧螺钉5的下端能够自由浮动，使用时，在压紧螺钉5的作用下，浮动的顶尖6配合托板螺母自动移动位置，达到精密接触配合，可以达到高效、稳定的安装扩孔。并且，旋转压紧螺钉5时，顶尖6不会随着压紧螺钉5旋转，因此是其轴向方式进行扩孔，各个方向受力均衡，对托板螺母的涂层影响减小，保证了扩孔为圆形状态，工作寿命延长。

压紧螺钉5位置能够调整以与多个圆弧槽分别对应，具体的如图1所示，压紧螺钉5通过立柱2、压板3和螺钉4安装在底座1上，立柱2设置在底座1上，且立柱2的顶部设置有多个纵向螺纹孔，压板3上设置有螺纹孔和长条孔，螺钉4穿过压板3的长条孔将压板3安装在立柱2的顶部，压紧螺钉5通过压板3上的螺纹孔螺纹连接在压板3上，且压紧螺钉5位于立柱2的侧面。立柱2的结构如图8所示，压板3的结构如图9所示，螺钉4的结构如图10所示。从而当使用立柱2上的不同螺纹孔安装压板3时，压板3的位置也会不同，从而可以改变压紧螺钉5的位置，使压紧螺钉5与多个圆弧槽可以分别对应配合，因此当一个圆弧槽出现问题时，可以随时更换使用其他的圆弧槽进行安装，不影响扩孔器的正常使用，降低成本。

底板1上还设置有定位销8，定位销8用于放置第二托板螺母7，使用时顶尖6位于定位销8的正上方，以将第二托板螺母7安装在叶片定位扇形组件上。第二托板螺母7的结构如图11所示，定位销8的结构如图12所示。

顶尖6为两个，一个角度为45度，另一个角度为60度；分别采用45°和60°夹角的顶尖6进行两个阶段扩孔，起扩孔过渡作用，减少对托板螺母的损伤，保证扩孔质量。

压紧螺杆5长度为110～120mm，短行程的压紧螺钉5在作用时有足够的强度和较强的刚性，不易发生弯曲变形，保证顶尖6移动位置，定位准确，进一步保证安装质量。

如图13所示，采用本发明扩孔器安装托板螺母的方法为：将垫片10放置于底座1上的圆弧槽型结构中，第一托板螺母9放置于垫片10上方进行安装，通过旋转压紧螺钉5，先采用45°顶尖6进行第一阶段扩孔，带动顶尖6垂直向下运动，顶尖6根据第一托板螺母9的位置自适应浮动调节，直至接触第一托板螺母9，顶尖6与第一托板螺母9同心，增加压紧螺钉5扭矩进行安装扩孔，然后施反向扭矩于压紧螺钉5，使顶尖6与第一托板螺母9保持一定距离，进行其它第一托板螺母9的安装，第一阶段扩孔结束后，拆卸45°顶尖6，更换为60°顶尖6，进行第二阶段扩孔，采用第一阶段的安装过程原理进行扩孔；第二托板螺母7放置于定位销8上进行安装，安装原理采用第一托板螺母9安装的原理进行，使托板螺母安装成为“喇叭口”状态，达到导向器内支承环及扇形件上托板螺母安装的目的。

本发明在底座1的圆弧槽中，依次垫上垫片10和第一托板螺母9，在压紧螺钉5的作用下，浮动的顶尖6配合第一托板螺母9自动移动位置，达到精密接触配合，可以达到高效、稳定的安装扩孔。本发明分体式扩孔器安装便捷，实现扩孔器零组件的快速更换，顶尖6与托板螺母接触定位准确，顶6浮动良好，压紧螺钉5精密移动，满足托板螺母安装技术要求，提高扩孔器扩孔的多功能性、稳定性、可靠性及高效性。

Claims (9)

1.一种用于安装托板螺母的扩孔器，其特征在于，包括底座(1)，底座(1)上纵向设置有压紧螺钉(5)，压紧螺钉(5)下端同轴安装有顶尖(6)；底座(1)上还设置有与第一托板螺母(9)相配合的并用于放置第一托板螺母(9)的圆弧槽，圆弧槽的轴向与压紧螺钉(5)的轴向平行；使用时顶尖(6)位于圆弧槽正上方，以安装第一托板螺母(9)；

顶尖(6)包括相连接的连接端和尖端，连接端上设有二级阶梯孔，二级阶梯孔包括直径依次增大的一级孔段和二级孔段，一级孔段为内螺纹孔且远离尖端；压紧螺钉(5)的下端为二级阶梯轴，包括直径依次减小的一级轴段和二级轴段，一级轴段位于压紧螺钉(5)的端部且设有与一级孔段配合的外螺纹，一级孔段的长度小于二级轴段的长度，一级轴段伸入二级孔段中。

2.根据权利要求1所述的用于安装托板螺母的扩孔器，其特征在于，圆弧槽底部设置有垫片(10)，垫片(10)上用于放置第一托板螺母(9)，垫片(10)硬度低于第一托板螺母(9)硬度。

3.根据权利要求2所述的用于安装托板螺母的扩孔器，其特征在于，垫片(10)为带转接圆弧的垫片。

4.根据权利要求1所述的用于安装托板螺母的扩孔器，其特征在于，底座(1)上设置有多个与第一托板螺母(9)配合的圆弧槽，压紧螺钉(5)位置能够调整以与多个圆弧槽分别对应。

5.根据权利要求4所述的用于安装托板螺母的扩孔器，其特征在于，压紧螺钉(5)通过立柱(2)、压板(3)和螺钉(4)安装在底座(1)上，立柱(2)设置在底座(1)上，且立柱(2)的顶部设置有多个纵向螺纹孔，压板(3)上设置有螺纹孔和长条孔，螺钉(4)穿过压板(3)的长条孔将压板(3)安装在立柱(2)的顶部，压紧螺钉(5)通过压板(3)上的螺纹孔螺纹连接在压板(3)上，且压紧螺钉(5)位于立柱(2)的侧面。

6.根据权利要求1所述的用于安装托板螺母的扩孔器，其特征在于，底板(1)上还设置有定位销(8)，定位销(8)用于安置第二托板螺母(7)，使用时顶尖(6)位于定位销(8)的正上方，以安装第二托板螺母(7)。

7.根据权利要求1所述的用于安装托板螺母的扩孔器，其特征在于，顶尖(6)为两个，一个角度为45度，另一个角度为60度。

8.根据权利要求1所述的用于安装托板螺母的扩孔器，其特征在于，压紧螺杆(5)长度为110～120mm。

9.一种安装托板螺母的方法，其特征在于，基于权利要求1所述的扩孔器，将托板螺母置于圆弧槽中，将导向器内支承环置于托板螺母上，先用角度为45度的顶尖对托板螺母进行第一阶段的扩孔安装，然后再用角度为60度的顶尖对托板螺母进行第二阶段的扩孔安装。

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