航空常用紧固件总结
一、断帽式高锁螺栓
断帽式高锁螺栓是最普遍的高锁螺栓类型,分为抗拉型和抗剪型,常用规格包括HST12/HST13、HST78/HST95(抗拉)、HST10/HST11、HST79/HST97(抗剪)。其结构特点为钉体与高锁帽通过断帽方式实现自锁,优点是安装工具无定扭要求,只需大于断帽扭矩,且可使用非冲击式工具(空载转速低于400 rpm)。Hi-Lite™(HST)相比早期Hi-Lok™(HL)更轻,抗剪型重量可降低13%。
二、定扭式高锁螺栓
定扭式高锁螺栓适用于具备精确扭矩控制的动力工具,常见类型包括ASNA 2532、NAS 1805、STR 20、B0203057等。其自锁原理通过3点挤压实现,对安装工具要求严格:必须具备精确扭矩控制能力,根据型号选择工具类型,并定期标定扭矩。12角螺母有双六角(DH)和3个四方(XZN)两种形式,工具不通用。定扭工具可用于断帽式安装,但断帽工具不可用于定扭式。
三、双六角面高锁螺栓(Bi-Hex)
双六角面高锁螺栓(Bi-Hex)兼具断帽式和定扭式特点,可逆性强,方便拆卸,可实现预拧紧以均衡夹紧力。常用规格包括HST 1380、ASNA 2528、ASNA 2536等。安装分两步:预拧紧(深套筒,定扭矩)和最终拧紧(浅套筒,断帽)。对工具要求:需两把工具(深套筒和浅套筒),预拧紧阶段需定扭矩能力,最终阶段使用断帽工具,且为非冲击式(空载转速低于320 rpm)。
四、ASTER ™系列高锁螺栓
ASTER ™系列高锁螺栓将六角窝改为五角梅花窝,改善定位销受力,提高扭矩承受能力和寿命,主要适用于复合材料结构。LISI发展了HI-LITE™(HSTR)、HI-KOTE™、SLEEVE TAPER-HI-LITE™(STL)三个系列。STL系列适用于复合材料无伤害过盈配合安装。常用STR ™系列钛合金六角自锁螺母配合。对工具要求:需精确扭矩控制,ASTER ™系统定位销,非冲击式(空载转速低于320 rpm)。
五、Eddie-Bolt ™高锁螺栓
Eddie-Bolt ™采用带有3个凸耳的高锁帽和5个凹槽的高锁钉,通过挤压形成自锁。自锁能力优于螺纹几何变形类螺母。安装工具套筒为内三角形,无需定扭,输出扭矩大于技术规范即可。部分使用六角芯,部分使用花键芯Spline-Lok ™。目前技术细节受ITAR管控,部分向中国客户开放。马头动力公司提供全系列安装工具。
六、PULL-STEM ™和 PULL-IN ™高锁螺栓
PULL-STEM ™(HSL ™)适用于-6到-16尺寸钉,过盈配合0.2%-1.5%;PULL-IN ™(HPL ™)适用于-14到-32尺寸钉,过盈配合0.9%。推荐STR ™系列自锁螺母或HST ™断帽螺母。安装过程通过拉入实现,推荐使用STR ™系列自锁螺母时采用定扭矩工具,非冲击式(空载转速小于320 rpm),无需定位销系统,推荐专用液压拉枪。
七、定位销
定位销用于夹紧对齐、预夹紧、密封性保证和钻模固定。主要类型有六方、圆柱和“圆柱+六方”混合型。Monogram和LISI是主要生产商。安装要求使用自停式动力工具控制扭矩(0.6-4.7 Nm),转速800-1100 rpm,必须使用非冲击式工具。
八、铆钉
铆钉是飞机结构主要紧固件,优点是工艺简单、抗剪能力强、不可逆性高、成本低。现代飞机中仍大量使用(除B-787和A-350)。按材料分有铝合金、铜镍合金、钛合金;按形状分有沉头和圆头。常用标准为AN426(MS20426)和AN470(MS20470)。铆钉长度计算公式为L=1.5×直径+材料厚度。铆接工具包括铆枪、手提式压铆机和自动钻铆工作站。钛合金铆钉多采用半空心式,需双面锪窝,使用压铆机或自动钻铆工作站安装。