КРЕПЕЖНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2003 года по МПК F16B5/02 

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к устройствам крепления, а именно к замкам, используемым в разъемных соединениях и позволяющим снимать отдельные детали, например, люки, откидные панели при открытом положении замков. Изобретение может быть использовано и в других отраслях машиностроения с этой же целью.

Известно крепежное устройство для крепления панелей летательного аппарата (авт. свид. СССР 309872, кл. В 64 С 1/14, опубл. 26.07.1971). Оно состоит из разъемного корпуса, пружины, упирающейся в разрезную шайбу и воздействующую на запорный орган штыревого типа с хвостовиком. На нижней части корпуса завальцован герметизирующий колпачок. В дно колпачка упирается дополнительная пружина, которая удерживает запорную шайбу, прижимая ее к концам выступов, выполненных на основании корпуса. Запорная шайба со стороны, прилегающей к торцу корпуса, имеет выступы для фиксации запорного органа. При фиксации съемной детали к корпусу летательного аппарата запорный орган поворачивают на 90^o. Фиксация запорного органа при закрытом положении крепежного устройства осуществляется запорной шайбой, которая выступами взаимодействует с выступами на основании корпуса и, поджимаемая пружиной, фиксирует запорный орган.

Указанное крепежное устройство недостаточно плотно стягивает пакет соединяемых деталей летательного аппарата. Из-за этого возможно проникновение влаги во внутренние объемы самолета, в том числе в отсеки, где установлено электронное оборудование. Капельная влага может стать причиной вывода из строя такого оборудования. Кроме того, из зоны сопряжения деталей не удаляется запорный элемент, что мешает процессу монтажа-демонтажа, особенно криволинейных люков. Так, при монтаже крышек люков необходимо, чтобы запорные элементы всех находились в определенном положении. Это неудобно и в некоторых случаях приводит к деформации или поломке запорного элемента при монтаже крышек, панелей.

Из уровня техники также известен замок для крепления крышек люков летательных аппаратов. Указанный замок содержит подпружиненный болт, взаимодействующий с плавающей гайкой, закрепленной с помощью крепежных элементов, например, на окантовке люка. Болт размещен в соединительной втулке, закрепленной на крышке люка с помощью шайбы, снабжен пружиной и удерживается от выпадения с помощью разрезной шайбы. Фиксирование болта осуществляется с помощью толкателя, содержащего хвостовик, размещенный в прорези плавающей гайки, и полукруглую головку, контактирующую с выступом кольцевой пружины. Резьба болта в поперечных сечениях спрофилирована в виде звездочки, в пазах которой размещается хвостовик толкателя. При открывании и закрывании замка толкатель отжимается зубьями звездочки и удерживается от выпадения с помощью выступа кольцевой пружины. При полном открытии замка болт выталкивается из него пружиной, при полном закрытии - контрится хвостовиком. Описанный замок является стандартным (см. ОСТ 1 13723-80).

Недостатком указанного замка является невысокая надежность. Это обусловлено креплением деталей замка с малой жесткостью к крышке. На съемной крышке крепятся детали замка, обращенные к поверхности сопряжения крышка-окантовка. Это затрудняет монтаж-демонтаж крышки люка, особенно криволинейного, поскольку необходимо вывести детали всех замков из зацепления.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение указанных недостатков аналогов, а также на снижение веса, затрат на изготовление, эксплуатацию, уменьшение времени на регламентные работы в процессе эксплуатации, расширение возможностей применения, а именно крепление крышек криволинейных люков с большим углом дуги, т.е. длина дуги которых соответствует углам в 50^o и больше.

Указанные технические результаты достигаются тем, что в предложенном крепежном устройстве для соединения деталей фиксирующий узел установлен на первой детали и состоит из корпуса, болта, пластины, фиксирующей гайки, стопорной шайбы и пружины. Стопорная шайба имеет возможность взаимодействовать с корпусом, обеспечивая контровку размещенного в корпусе болта, соединенного с ней одним концом. На другой конец болта навинчена упорная гайка, поджатая пружиной к пластине, имеющей отверстие для болта. Крепежное устройство содержит также резьбовую втулку, которая неподвижно устанавливается в закрепляемой детали с возможностью крепления к фиксирующему узлу посредством упомянутого болта.

Резьбовая втулка - единственный элемент крепежного устройства, закрепляемый на крышке люка, причем неподвижно. Это повышает надежность крепежного устройства, упрощает манипуляции при монтаже-демонтаже. В резьбовое отверстие можно вворачивать приспособление-съемник. Это расширит применение крепежного устройства на люках с длинами дуг, соответствующими углам от 50^o и выше.

В дне корпуса выполнено отверстие под конец болта, которым последний соединен со стопорной шайбой. Кроме того, корпус фиксирующего элемента может быть выполнен в виде стакана с фланцем и отверстием в дне, при этом на стенке корпуса выполнены отверстия. В случае загрязнения крепежного устройства его можно почистить, продувая его через указанные отверстия в стенке.

Корпус фиксирующего узла выполнен с возможностью взаимодействия со стопорной шайбой посредством зубчатого зацепления.

Во фланце корпуса фиксирующего элемента противоположно друг другу выполнены два паза. Пластина выполнена с двумя втулками, расположенными в пазах корпуса. Пазы, выполненные во фланце корпуса фиксирующего элемента, при взаимодействии с втулками пластины обеспечивают подвижность фиксирующего узла при манипуляциях, что улучшает эксплуатацию.

Стопорная шайба соединена с болтом неподвижно.

Резьбовая втулка имеет конический выступ, обращенный в сторону фиксирующего узла. Наличие конического выступа на резьбовой втулке в сочетании с подвижностью фиксирующего узла позволяет упростить монтаж крышки или панели люка.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется графическими материалами, на которых показано:
на фиг.1 - крепежное устройство в закрытом положении;
на фиг.2 - крепежное устройство в отрытом положении;
на фиг.3 - вид на крепежное устройство сверху;
на фиг.4 - общий вид крепежного устройства.

Предлагаемое крепежное устройство содержит втулку с резьбой 1 и фиксирующий узел 2. Втулка с резьбой неподвижно устанавливается в ответной детали, например крышке люка.

Фиксирующий узел 2 состоит из корпуса 3, болта 4, основания 5, фиксирующей гайки 6, стопорной шайбы 7 и пружины 8. Корпус 3 фиксирующего узла 2 выполнен в виде стакана с фланцем, в котором противоположно друг другу выполнены два паза под втулки 9, посредством которых корпус 3 связан с пластиной 5. Причем ширина одного паза больше, чем ширина другого паза.

На стенках корпуса выполнены отверстия. Их наличие позволяет, не разбирая конструкцию фиксирующего узла, чистить замок воздухом под давлением.

На торцевой стенке корпуса 3, которая является дном стакана, нарезаны зубья и выполнено в центре отверстие. Посредством упомянутых зубьев корпус 3 сопряжен (входит в зацепление) со стопорной шайбой 7, также имеющей зубья.

Указанная стопорная шайба 7 имеет отверстие, через которое проходит болт 4. При сборке фиксирующего узла 2 болт 4 и стопорная шайба 7 соединяются неподвижно.

Болт 4 выполнен с буртиком, располагающимся примерно посередине длины болта 4, имеет с одной стороны технологическое отверстие, а с другой стороны шлиц под инструмент (отвертку или ключ). Болт 4 расположен в полости корпуса 3. При сборке фиксирующего узла болт 4 вставляется в корпус 3 стороной, где выполнено отверстие. Конец болта 4 выходит в отверстие стопорной шайбы 7 и для соединения с ней развальцовывается.

В корпусе 3 находится пружина 8, которая контактирует с фиксирующей гайкой 6. Последняя через резьбу навинчивается на болт 4 и опирается одним торцом на его буртик. Другим торцом фиксирующая гайка 6 соприкасается с пластиной 5. Пластина 5 имеет два отверстия. В эти отверстия неподвижно установлены втулки 9. Последние расположены в пазах фланца корпуса 3. Причем, относительно одной втулки 9, установленной в узком пазу, корпус 3 может вращаться и продольно перемещаться, а относительно другой втулки, которая расположена в более широком пазу, корпус 3 может перемещаться как в продольном направлении, так и поперечном направлении. Здесь под продольным направлением понимается направление от втулки 9 к втулке 9, а под поперечным направлением - соответственно направление поперек продольного. Соединение втулки 9 - пазы фланца корпуса 3 представляет собой кулисный механизм. Втулки 9 выполнены с "плечиками", предохраняющими фиксирующий узел от рассыпания. Кроме того, основание 5 также имеет отверстие, через которое проходит болт 4. Диаметр этого отверстия больше диаметра болта, что обеспечивает подвижность последнего в состоянии замка "открыто". Основание 5 может называться также и пластиной, шайбой.

Соединение пластины 5 и корпуса 3 подвижным образом упрощает центрирование соединения болта 4 с резьбовой втулкой 1, что упрощает процесс монтажа крепежного устройства на летательном аппарате в процессе эксплуатации.

На втулке с резьбой, болте и упорной гайке выполнена многозаходная резьба левого исполнения. Такая резьба уменьшает число манипуляций при отпирании-запирании замка и позволяет обеспечить привычное направление вращения инструмента: "правое" - на запирание, "левое" - на отпирание.

В соединяемых деталях резьбовую втулку устанавливают в подвижной (снимаемой) детали конструкции (крышке люка, панели), а фиксирующий узел - на неподвижной детали (окантовке выреза под люк). Фиксирующий узел 2 крепится на окантовке люка посредством болтов или винтов с потайной головкой, ввинчиваемых во втулки 9.

Крепежное устройство (замок) работает следующим образом.

При креплении крышки люка фиксирующий узел 2 находится в положении "открыто". В этом положении болт 4 завернут в фиксирующую гайку 6 до упора буртиком в корпус 3. При этом фиксирующая гайка 6 поджимается пружиной 8 к пластине 5. Распирающее усилие пружины 8 передается через фланец корпуса 3 на "плечики" втулок 9, установленных неподвижно в пластине 5. Зубья корпуса 3 и зубья стопорной шайбы 7 не взаимодействуют (не соприкасаются) друг с другом. Болт 4 вместе с корпусом 3, фиксирующей гайкой 6 и пружиной 8 может перемещаться относительно пластины 5 в пределах запасов длин обоих пазов фланца корпуса 3, а также ширины более широкого паза фланца, что облегчает совмещение болта 4 с резьбовой втулкой 1 при запирании замка.

Резьбовую втулку 1 устанавливают в крышке люка. Благодаря наличию конического выступа резьбовая втулка взаимодействует с отверстием окантовки, взаимоцентрируется, обеспечивая точную сборку. Следует отметить, что резьбовая втулка может быть выполнена за одно целое с крышкой или панелью.

Резьбовую втулку 1 совмещают с фиксирующим узлом 2. Затем через отверстие в резьбовой втулке вставляют отвертку или ключ в шлиц (внутренний шестигранник) болта 4 и вращают ее, например, вправо, вворачивая болт 4 в резьбовую втулку 1. При этом болт 4, вращаясь в прижатой пружиной 8 фиксирующей гайке 6, выдвигается из фиксирующего узла и, центрируясь с втулкой 1 за счет подвижности фиксирующего корпуса 3 относительно пластины 5 и втулок 9, ввинчивается в нее, стягивая пакет соединяемых деталей до упора. В конце затягивания зубья стопорной шайбы 7 приходят в зацепление с зубьями фиксирующего корпуса 3, чем обеспечивается контровка болта 4 от самопроизвольного проворачивания. В этом положении замок закрыт.

После запирания конический выступ резьбовой втулки находится в отверстии в окантовке и не дает проскальзывать крышке люка относительно окантовки. Таким образом осуществляется силовое удержание крышки на "сдвиг".

При снятии крышки люка необходимо открыть крепежные устройства. Для этого последовательно выполняют следующие операции. Вставляют инструмент (это может быть как отвертка, так и ключ в зависимости от исполнения болта 4) в шлиц или отверстие под ключ, выполненный в болте 4, и вращают его, вывинчивая болт 4 и выводя его из зацепления с резьбовой втулкой 1. При этом преодолевают контрящее сопротивление взаимно поджатых зубьев стопорной шайбы 7 и корпуса 3. Выходя из зацепления с резьбовой втулкой 1, болт 4 ввинчивается в фиксирующую гайку 6, которая поджата пружиной к пластине 5. Болт 4 ввинчивается в гайку 6, пока не упрется буртиком в корпус 3. В таком положении элементов замок находится в открытом состоянии, болт 4 не мешает процессу монтажа-демонтажа крышки, которую можно откинуть, снять, чтобы провести необходимые ремонтные работы.

Описанное крепежное устройство может быть применено для крепления крышек, люков, панелей летательного аппарата, причем оно может устанавливаться в отсеках, где температура окружающей среды может достигать 300^oС. Применение данного крепежного устройства позволит уменьшить требуемую величину нахлеста крышки над окантовкой выреза, что снизит вес всего летательного аппарата. К тому же крышка не имеет подвижных частей, что улучшает эксплуатацию и позволяет применять такие крепежные устройства на люках с большим углом дуги.

Изобретение относится к авиационной технике, к устройствам крепления, а именно к замкам, используемым в разъемных соединениях и позволяющим снимать отдельные детали. Крепежное устройство для соединения деталей характеризуется наличием фиксирующего узла на первой детали, состоящего из корпуса, болта, пластины, фиксирующей гайки, стопорной шайбы и пружины. Стопорная шайба имеет возможность взаимодействовать с корпусом, обеспечивая контровку размещенного в корпусе болта, соединенного с ней одним концом. На другой конец болта навинчена упорная гайка, поджатая пружиной к пластине, имеющей отверстие для болта. Крепежное устройство содержит также резьбовую втулку, которая неподвижно устанавливается в закрепляемой детали с возможностью крепления к фиксирующему узлу посредством упомянутого болта. В результате уменьшается вес устройства, снижаются затраты на изготовление и эксплуатацию, уменьшается время на регламентные работы в процессе эксплуатации, расширяются возможности применения. 6 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Крепежное устройство для соединения деталей, характеризующееся наличием фиксирующего узла на первой детали, состоящего из корпуса, болта, пластины, фиксирующей гайки, стопорной шайбы и пружины, при этом стопорная шайба имеет возможность взаимодействовать с корпусом, обеспечивая контровку размещенного в корпусе болта, соединенного с ней одним концом, на другой конец болта навинчена упорная гайка, поджатая пружиной к пластине, имеющей отверстие для болта, крепежное устройство содержит также резьбовую втулку, которая неподвижно устанавливается в закрепляемой детали с возможностью крепления к фиксирующему узлу посредством упомянутого болта.2. Крепежное устройство по п.1, отличающееся тем, что отверстие под первый конец болта выполнено в дне корпуса, корпус выполнен в виде стакана с фланцем, при этом на стенке корпуса выполнены отверстия.3. Крепежное устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что корпус фиксирующего узла выполнен с возможностью взаимодействия со стопорной шайбой посредством зубчатого зацепления.4. Крепежное устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что во фланце корпуса выполнены два паза, расположенные противоположно друг другу.5. Крепежное устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что пластина выполнена с втулками, установленными в пазах корпуса.6. Крепежное устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что соединение стопорной шайбы с болтом является неподвижным.7. Крепежное устройство по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что резьбовая втулка выполнена с коническим выступом, обращенным в сторону фиксирующего узла.