鋼絲繩螺套在航天器總裝中的應(yīng)用

鋼絲繩螺套在航天器總裝中的應(yīng)用

1拉伸抗壓板材料隨著航天技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代衛(wèi)星結(jié)構(gòu)采用鋁、鋁夢肌板、纖維夢肌板等輕、低強度材料。為了增強衛(wèi)星螺紋連接體的強度,結(jié)構(gòu)螺紋孔廣泛使用鋼絲螺套。本文針對鋼絲螺套特點,介紹了絲套結(jié)構(gòu)、安裝、拆卸、螺接裝配及檢驗方法和技巧,并針對衛(wèi)星總裝螺接裝配過程中遇到的鋼絲螺套使用問題,提出了一些解決辦法。2鋼絲繩裝飾的性能和用途2.1解決了螺釘連接裝拆過程中的失效問題鋼絲螺套技術(shù)是一種新型的連接緊固技術(shù),在螺釘連接時可有效地改善連接條件,大大提高螺釘連接的可靠性。其優(yōu)點如下:(1)鋼絲螺套應(yīng)用在各種低強度材料中,能在很大程度上提高螺釘連接的耐磨損性能,避免連接螺紋的損壞;(2)因鋼絲螺套有一定彈性,可使螺紋各圈上的負載分布比較均勻,并能吸收振動,因而提高了螺紋的連接強度和耐疲勞強度;(3)鎖緊型鋼絲螺套能把螺釘鎖緊在螺紋孔中,在經(jīng)受沖擊振動時使螺釘不至于松扣,比通常鎖緊裝置的工藝性能好;(4)與鑲嵌鋼質(zhì)或銅制襯套方法相比,在同樣強度條件下,可選用尺寸較小,強度較高的螺釘,這樣可縮小體積,減輕重量。對于航天產(chǎn)品常用的鈦、鎂、鋁合金等輕型材料和用鋁蒙皮、碳纖維蒙皮蜂窩板等復(fù)合材料,材質(zhì)比螺釘軟,在連接擰緊和拆卸過程中螺孔磨損大,幾次裝拆后螺孔可能出現(xiàn)破壞,導(dǎo)致在該處的連接失效。鋼絲螺套采用高Mn鋼淬火后,其硬度比螺釘高,因此在與螺釘連接裝拆過程中磨損小,可反復(fù)使用。據(jù)有關(guān)試驗研究,鋼絲螺套抗拉強度是螺釘?shù)?倍以上,因此在螺釘斷裂情況下鋼絲螺套也不會損壞。2.2組成和主要特點(1)增強連接強度、改善連接條件。鋼絲螺套旋入鋁、鎂等低強度材料,可避免滑絲、錯牙現(xiàn)象,并獲得優(yōu)良的連接性能;(2)耐磨損。用于經(jīng)常拆卸的部位,可大大提高螺紋的使用壽命;(3)增大受力面。用于要求有強度連接力而又不能增加螺孔直徑的部位;(4)防松脫。特別是用于航天器產(chǎn)品要求高保險系數(shù)的場合;(5)便于維修。將損壞的螺孔裝入鋼絲螺套,修復(fù)后可以繼續(xù)使用,避免工件報損的可能。3連接和安裝連接3.1預(yù)應(yīng)力螺釘套裝復(fù)合式結(jié)構(gòu)鋼絲螺套是用菱形截面的高硬度耐腐蝕鋼絲繞制而成,是一種彈簧狀內(nèi)外螺紋同心體,其外側(cè)螺紋旋入機件上專門安裝鋼絲螺套的螺紋槽中,內(nèi)側(cè)螺紋是連接件緊固所用的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)螺紋,其剖面形狀是內(nèi)外2個螺牙的組合。鋼絲螺套分為普通型和鎖緊型2種,每種又有無折斷槽和有折斷槽之分。鎖緊型是在普通型螺套的基礎(chǔ)上增加一圈或多圈的多邊型鎖緊圈,鎖緊圈的彈性對螺釘有制動作用。鎖緊型鋼絲螺套具有普通型鋼絲螺套的所有優(yōu)點,不影響螺釘?shù)陌惭b,僅在安裝時增加適當(dāng)?shù)牧?。鋼絲螺套自由狀態(tài)的外形結(jié)構(gòu)如圖1所示,由鋼絲螺套套體、安裝柄、引導(dǎo)和折斷槽4部分組成。鋼絲螺套的菱形截面是鋼絲螺套最重要的結(jié)構(gòu)要素,它決定了螺釘與機體螺紋之間相互配合的精度和連接強度,如圖2所示。鋼絲螺套菱形截面與內(nèi)外螺紋各參數(shù)之間的尺寸關(guān)系如下:式中:P為螺距,mm。3.2內(nèi)螺紋的安裝鋼絲螺套的裝拆按照下列步驟進行:(1)鋼絲螺套的裝拆均需用專用工具,裝配過程由鉆孔、攻絲、安裝絲套、折斷安裝柄等步驟組成。(2)安裝絲套用的內(nèi)螺紋必須符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,并要選擇適當(dāng)?shù)墓ソz方法和潤滑,以保證精度;(3)安裝用內(nèi)螺紋的攻絲長度必須超過絲套的長度,通孔時要全部攻絲;(4)絲套安裝后應(yīng)低于基面的1~1.5倍螺距;(7)將拆卸工具垂直放于孔內(nèi),用錘子輕擊,使拆卸工具的刃部卡住鋼絲螺套,然后逆時針旋出絲套;4安裝過程中的重要技術(shù)4.1螺釘固定螺釘套筒前螺釘孔的螺釘孔檢驗用底孔螺紋塞規(guī)檢查工件基體螺孔,確保整個螺孔長度上螺孔合格,標(biāo)準(zhǔn)為塞規(guī)通端-通、止端-止。4.2安裝絲套(1)安裝前,要反復(fù)清洗螺孔、絲套,清除螺紋里的雜質(zhì);(2)安裝時,用專用安裝工具,不得施加軸向力,避免出現(xiàn)“亂扣”現(xiàn)象;(3)如果螺孔是盲孔,應(yīng)將折斷的安裝柄取出,避免多余物;(4)對于安裝后取出的絲套在任何情況下都不能再用;(5)拆除絲套后,其基體螺孔應(yīng)清理干凈,檢查螺孔滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,方可重新安裝絲套。4.3螺紋塞規(guī)通端應(yīng)配合合理地旋至切口圈合格的標(biāo)準(zhǔn)對于普通型絲套,螺紋塞規(guī)通端-通、止端-止為合格的標(biāo)準(zhǔn);對于鎖緊型絲套,螺紋塞規(guī)通端應(yīng)順利地旋至鎖緊圈為合格的標(biāo)準(zhǔn)。(2)用測量工具檢查鋼絲螺套距基體表面深度,其結(jié)果應(yīng)滿足設(shè)計要求。5絲螺套第一扣安裝面出現(xiàn)在衛(wèi)星總裝中曾發(fā)生螺釘擰入鋼絲螺套障礙、過緊、卡住及擰出時咬死、螺釘擰斷或與絲套一起擰出等現(xiàn)象。圖3是將某動量輪螺釘拆下后發(fā)現(xiàn)鋼絲螺套第一扣高出安裝面示意圖,原因是鋼絲螺套質(zhì)量和裝配問題。因此對裝配中工藝要求的質(zhì)量控制必須非常嚴(yán)格。(1)安裝前檢查目視檢查鋼絲螺套內(nèi)螺孔應(yīng)無雜質(zhì)、損傷、毛刺,然后檢查折斷安裝柄時鋼絲螺套的最后一扣距基體表面深度,其折斷頭部不得有毛刺或變形。(2)安裝要求螺接時,擰釘要手感順暢,不順暢不要硬擰,應(yīng)退出螺釘,檢查螺釘和鋼絲螺套表面,查找原因。(3)普通型絲和嘴唇用白砂糖a.檢查表面狀態(tài):用目視或5~8倍放大鏡檢查表面缺陷;b.檢查螺紋尺寸:普通型絲套用GB196、GB197粗牙5H、細牙6H標(biāo)準(zhǔn)螺紋塞規(guī)檢查,鎖緊型絲套用GB196—1981和GB197—1981粗細牙6H標(biāo)準(zhǔn)螺紋塞規(guī)檢查。(4)絲套的加工若塞規(guī)通端過不暢,可能原因是工件底孔偏小導(dǎo)致絲套內(nèi)孔偏小,絲套內(nèi)有膠、屑或絲套有毛刺;若塞規(guī)止端過,說明工件底孔加工過大。a.對于絲套內(nèi)的多余物,可用工具從孔內(nèi)往外沿螺紋方向逆時針旋出,然后用蘸有無水乙醇的紗布清潔螺孔,操作中保證螺扣不得損傷;b.對于絲套內(nèi)的膠,可用標(biāo)準(zhǔn)螺紋絲錐攻一遍絲套內(nèi)孔,再清潔螺紋;c.對于絲套端頭有毛刺、表面有損傷、折斷槽變形等缺陷,必須更換鋼絲螺套;d.對于螺紋中徑尺寸偏小,需拆下絲套,重攻螺紋底孔,再換裝新絲套;(5)絲套旋入工件孔內(nèi)用退出工具將絲套逆時針方向旋出,清潔和檢查螺紋底孔后,再換裝新絲套,安裝時將絲套旋入工件孔內(nèi),不得施加推力,防止絲套因跳扣而在孔內(nèi)卡住;特別值得注意的是,緊固螺釘不得勉強擰進鋼絲螺套內(nèi),以防拆卸時螺釘咬死或擰斷,給拆卸工作帶來困難,甚至傷及產(chǎn)品。6絲套的安裝柄對于鋼絲螺套裝配技術(shù),只要了解和掌握絲套的使用特點,操作起來應(yīng)該比較方便。本文作為參考,幫助大家熟悉、掌握