CN113333541A - 一种电动扩口装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电动扩口装置及方法，实现均匀施力，需扩口零件安装部位和零件部位贴平，提高安装效率，减少零件机械损伤，包括顶尖、C形主体、螺杆和定扭电机；所述螺杆包括球头杆和螺纹杆，球头杆和螺纹杆通过键连接套设，球头杆的中部通过螺纹与C形主体转动连接，螺纹杆的尾部通过螺纹与定扭电机固定连接；所述顶尖的尾部与球头杆的头部通过螺纹固定连接；所述C形主体的一端外侧通过固定螺钉连接安装装置，另一端内侧用于托放零件；所述定扭电机包括电机主轴和电机主体，其中电机主体由固定螺钉固定设置于C形主体和安装装置之间；电机主体通过控制电源线依次连接控制箱和插头。
Description
技术领域
本发明属于扩口器工具技术领域，涉及一种电动扩口装置及方法。
背景技术
目前，航空发动机部件中的需扩口零件因其具有可靠性高、替换方便、替换成本低、对工作环境要求不高等优点，越来越多的应用到各种连接结构中。
但需扩口零件在安装时，需要利用特定合适的装置，且普遍是通过手工操作的方法，使需扩口零件的安装孔边变形，达到锁紧状态，并使需扩口零件的安装部位和零部件的部位贴平，防止影响其他零件的安装，这样才能满足后续发动机装配其他零部件的要求。关于需扩口零件的安装锁紧，各种机械加工期刊等均有涉及的文章，例如申请号为CN2018114978 29.1，公开号为CN109530572A提到的《一种托板自锁螺母自动收口设备》，仅用于零件的收口，不能用作扩口装置；还有一少部分是针对特定的零件结构的设计，例如申请号为CN201810541905.8，公开号为CN108789260A提到的《一种用于安装托板螺母的扩孔器及方法》，具有很大局限性，不能适用于普遍需扩口零件的结构。
现有的需扩口零件安装方式通过人工手持锁紧夹具进行操作，工人劳动强度大，安装效率低，且人为操作过程中容易出现失误，造成零件的机械损伤的问题，或是由于手动施力不均匀造成安装部位未完全贴平，影响后续发动机装配其他零部件的要求。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种电动扩口装置及方法，实现均匀施力，需扩口零件安装部位和零件部位贴平，提高安装效率，减少零件机械损伤。
本发明是通过以下技术方案予以实现：
一种电动扩口装置，包括顶尖、C形主体、螺杆和定扭电机；
所述螺杆包括球头杆和螺纹杆，球头杆和螺纹杆通过键连接套设，球头杆的中部通过螺纹与C形主体转动连接，螺纹杆的尾部通过螺纹与定扭电机固定连接；
所述顶尖的尾部与球头杆的头部通过螺纹固定连接；
所述C形主体的一端外侧通过固定螺钉连接安装装置，另一端内侧用于托放零件；
所述定扭电机包括电机主轴和电机主体，其中电机主体由固定螺钉固定设置于C形主体和安装装置之间；电机主体通过控制电源线依次连接控制箱和插头。
优选地，所述顶尖尾部设置成球头，头部用于夹持锁紧需扩口零件。
优选地，所述C形主体用于托放零件的一端包括托放平台和与C形主体侧壁连接的过渡件。
优选地，所述过渡件呈直角梯形，短边与托放平台相连，长边与C形主体侧壁相连。
优选地，所述C形主体用于托放零件的一端内侧贴有软垫或胶布。
优选地，所述键连接为花键连接，螺纹杆和球头杆的连接端设置为空心杆，螺纹杆套设在球头杆外表面。
优选地，所述控制箱包括控制器和控制按钮，控制按钮与控制器输入端相连，控制器输出端与定扭电机相连。
优选地，所述控制按钮包括调扭按钮、调距按钮、返回按钮和总开关。
优选地，一种电动扩口方法，包括以下步骤：
C形主体一端托起需扩口零件，定位到部件的安装孔中；
启动定扭电机，定扭电机向下运动，电机主轴通过与其固定连接的螺纹杆将扭矩传递给球头杆，球头杆向下运动，球头杆和螺纹杆产生位移，由于键连接，两根螺杆轴向相运动，并通过连接键继续传递扭矩至顶尖，顶尖向下对需扩口零件进行均匀施力，将需扩口零件的安装孔边压变形，扩口完成。
优选地，所述调扭按钮设定扭矩，调距按钮设定退回距离，通过控制器处理输送信号指令至定扭电机；
所述电动扩口装置锁紧需扩口零件后，启动控制箱上的返回按钮，定扭电机返回初始位置。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明公开了一种电动扩口装置及其使用方法，包括顶尖、C形主体、螺杆和定扭电机，C形主体一端托起需扩口零件，定扭电机与螺杆相连，并通过螺杆传递扭矩至顶尖，使顶尖对需扩口零件均匀施力，将需扩口零件的安装孔边压变形，锁紧需扩口零件，从而完成装配。本发明装置通过控制器控制定扭电机，通过定扭电机施加扭矩，使该扩口装置在使用过程中实现自动化，操作工只需手持扩口器，并放置需扩口零件，所有需要施加力的动作全由定扭电机带动实现，施力均匀，锁紧的统一性更好，避免了因手动施压施力不均匀造成的贴合面不平，角向位置出现偏差，造成重新更换零件的局面，操作方便且提高了安装效率，有一定实用价值；且本发明构造简单，无需再设计其他的安装底座等结构，且重量较轻，降低了工人的劳动强度，手持起来更加轻松；
进一步地，本发明C形主体用于托放零件的一端在托放平台和C形主体侧壁间设置直角梯形状的过渡件，在减小扩口装置专用空间的同时使得托板的零件贴合端完全贴合，便于目视检查螺母的全过程装配，使定位更加精准。
进一步地，本装置C形主体托放零件的一端内侧粘贴软垫或胶布，可以防止零件与扩口器施力挤压过程中出现机械损伤的问题。
进一步地，定扭电机具备返回功能，装配完成后，启动返回按钮，电机主轴退回到设定距离，以实现下一次的安装。
附图说明
图1为电动扩口装置结构示意图；
图2为电动扩口装置传力机构及控制供电方式示意图；
图3为花键联接A-A位置处剖面图；
图中：顶尖1，C形主体2，托放平台201，过渡件202，C形主体侧壁203，螺杆3，球头杆301，螺纹杆302，启动手柄4，固定螺钉5，定扭电机6，电机主轴601，电机主体602，安装装置7，控制电源线8，控制箱9，调扭按钮901，调距按钮902，返回按钮903，总开关904，插头10。
具体实施方式
下面结合具体的实施例和附图，按照实际操作方向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。
如图1和图2所示，一种电动扩口装置，包括顶尖1、C形主体2、螺杆3和定扭电机6；螺杆3包括球头杆301和螺纹杆302，球头杆301和螺纹杆302通过键连接套设，球头杆301的中部通过螺纹与C形主体2转动连接，螺纹杆302的尾部通过螺纹与定扭电机6固定连接；顶尖1的尾部与球头杆301的头部通过螺纹固定连接；C形主体2一端外侧通过固定螺钉5连接安装装置7，另一端内侧用于托放零件；
定扭电机6包括电机主轴601和电机主体602，其中电机主体602由固定螺钉5固定设置于C形主体2和安装装置7之间；电机主体602通过控制电源线8依次连接控制箱9和插头10。
优选地，如图3所示，键连接为花键连接，螺纹杆302和球头杆301的连接端设置为空心杆，螺纹杆302套设在球头杆301外表面。
本发明定扭电机6根据具体零件的需求，通过控制箱设定满足工艺规范的扭矩参数，无要求时，可以设置为手工操作时的最大扭矩，以防破坏零件；工作时，工人通过目视定位将需扩口零件至安装位置，启动定扭电机6向下运动，通过与电机主轴601固定连接的螺纹杆302传递扭矩至球头杆301，其中连接螺纹杆和球头杆的连接键可以球头杆301和螺纹杆302发生位移滑动的轨道，由于C形主体2上螺纹的存在，球头杆301收到扭矩向下转动，球头杆301和螺纹杆302产生位移，但由于连接键，使得两个螺杆未脱离，并通过连接键继续传递扭矩至顶尖1，直至顶尖1完成对需扩口零件的锁紧装配；
本发明定扭电机6应用到扩口器中，无需再设计其他的安装底座等结构，扩口器的重量较轻，使得操作起来，手持时间可以加长，间接提高了加工效率；
本发明定扭电机6的设置，使该扩口器在使用过程中实现自动化，使用该扩口器进行需扩口零件的锁紧时，操作工只需手持扩口器，并放置需扩口零件，所有需要施加力的动作全由定扭电机6带动实现，施力均匀，锁紧的统一性更好，避免了因手动施压施力不均匀造成的贴合面不平，角向位置出现偏差，造成重新更换螺母的局面，电动扩口器的投入使螺母装配质量稳定、效率精准高效。
优选地，如图2所示，顶尖1尾部设置成球头，头部依据零件扩口尺寸布置形状，可以适用于不同尺寸的需扩口零部件。
优选地，如图1所示，C形主体2托放零件的一端包括托放平台201和与C形主体侧壁203连接的过渡件202，过渡件202呈直角梯形，短边与托放平台201相连，长边与C形主体侧壁203相连，C形主体2托放零件的一端形状呈鸭嘴形，可以减小扩口器所占据空间，同时便于托板的零件贴合端完全贴合，便于目视检查螺母的全过程装配。
优选地，C形主体2托放零件的一端内侧贴有软垫或胶布，有效保护需扩口零件，防止需扩口零件与扩口器施力挤压过程中出现机械损伤。
如图2所示，控制箱9包括控制器和控制按钮，控制按钮与控制器9输入端相连，控制器输出端与定扭电机6相连；控制按钮包括调扭按钮901、调距按钮902、返回按钮903和总开关904。
本发明中根据装配工艺要求选定扭矩和退回距离参数，在控制箱输入参数，经控制箱内控制器处理后，通过控制其输出端输送信号至定扭电机6，定扭电机6开始传递扭矩，向下运动，保证了施力均匀，实现了自动化装配。
一种电动扩口方法，包括以下具体实施步骤：
依据装配工艺要求选定扭矩和退回距离参数，并在控制箱9的调扭按钮901和调距按钮902进行设定；
通过C形主体2下部贴有保护措施的鸭嘴形头部托起需扩口零件，并通过目视定位到部件的安装孔中，完成后按下总开关904，启动定扭电机6；
定扭电机6向下运动，电机主轴601通过与其固定连接的螺纹杆302将扭矩传递给球头杆301，球头杆301向下转动传递扭矩，球头杆301和螺纹杆302产生位移，由于键连接，两根螺杆轴向相运动，并通过连接键继续传递扭矩至顶尖1，顶尖1向下对需扩口零件进行均匀施力，将需扩口零件的安装孔边压变形，锁紧需扩口零件，扩口完成；
启动返回按钮903，定扭电机6向上运动，返回初始位置；
目视检查扩口件装配贴合程度；
合格后重复上述步骤，直至完成所有零件扩口。
优选地，本发明的定扭电机6具备返回功能，达到设定扭矩后，启动返回按钮，定扭电机6退回到设定距离，以便于下一次的装配。
Claims (10)
1.一种电动扩口装置，其特征在于，包括顶尖(1)、C形主体(2)、螺杆(3)和定扭电机(6)；
所述螺杆(3)包括球头杆(301)和螺纹杆(302)，球头杆(301)和螺纹杆(302)通过键连接套设，球头杆(301)的中部通过螺纹与C形主体(2)转动连接，螺纹杆(302)的尾部通过螺纹与定扭电机(6)固定连接；
所述顶尖(1)的尾部与球头杆(301)的头部通过螺纹固定连接；
所述C形主体(2)的一端外侧通过固定螺钉(5)连接安装装置(7)，另一端内侧用于托放零件；
所述定扭电机(6)包括电机主轴(601)和电机主体(602)，其中电机主体(602)由固定螺钉(5)固定设置于C形主体(2)和安装装置(7)之间；电机主体(602)通过控制电源线(8)依次连接控制箱(9)和插头(10)。
2.根据权利要求1所述的电动扩口装置，其特征在于，所述顶尖(1)尾部设置成球头，头部用于夹持锁紧需扩口零件。
3.根据权利要求1所述的电动扩口装置，其特征在于，所述C形主体(2)用于托放零件的一端包括托放平台(201)和与C形主体侧壁(203)连接的过渡件(202)。
4.根据权利要求3所述的电动扩口装置，其特征在于，所述过渡件(202)呈直角梯形，短边与托放平台(201)相连，长边与C形主体侧壁(203)相连。
5.根据权利要求1所述的电动扩口装置，其特征在于，所述C形主体(2)用于托放零件的一端内侧贴有软垫或胶布。
6.根据权利要求1所述的电动扩口装置，其特征在于，所述键连接为花键连接，螺纹杆(302)和球头杆(301)的连接端设置为空心杆，螺纹杆(302)套设在球头杆(301)外表面。
7.根据权利要求1所述的电动扩口装置，其特征在于，所述控制箱(9)包括控制器和控制按钮，控制按钮与控制器(9)输入端相连，控制器输出端与定扭电机(6)相连。
8.根据权利要求7所述的电动扩口装置，其特征在于，所述控制按钮包括调扭按钮(901)、调距按钮(902)、返回按钮(903)和总开关(904)。
9.一种电动扩口方法，其特征在于，基于权利要求1-8任意一个所述的电动扩口装置，包括以下步骤：
C形主体(2)一端托起需扩口零件，定位到部件的安装孔中；
启动定扭电机(6)，定扭电机(6)向下运动，电机主轴(601)通过与其固定连接的螺纹杆(302)将扭矩传递给球头杆(301)，球头杆(301)向下运动，球头杆(301)和螺纹杆(302)产生位移，由于键连接，两根螺杆轴向相运动，并通过连接键继续传递扭矩至顶尖(1)，顶尖(1)向下对需扩口零件进行均匀施力，将需扩口零件的安装孔边压变形，扩口完成。
10.根据权利要求9所述的一种电动扩口装置的使用方法，其特征在于，
所述调扭按钮(901)设定扭矩，调距按钮(902)设定退回距离，通过控制器处理输送信号指令至定扭电机(6)；
所述电动扩口装置锁紧需扩口零件后，启动控制箱上的返回按钮(903)，定扭电机(6)返回初始位置。
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