CN1012588B - 可快速拆装的螺纹紧固连接的防松装置 - Google Patents

Abstract

一种用于螺纹紧固连接的防松装置。该装置由阳螺纹部件和阴螺纹部件组成，其特点是，阳螺纹部件包括阳螺纹本体和阳螺纹防松体；阳螺纹本体具有凸台，该凸台的圆心与阳螺纹的圆心是偏心的；阳螺纹防松体有孔，该孔的圆心与阳螺纹是偏心的，所述的两个偏心矩相等；阴螺纹部件包括内、外锥套，内、外锥套只能相对滑动、不能相对转动；内锥套有阴螺纹孔，其壁上有纵向开口，外锥套有纵向外六角表面。

该装置具有拆装迅速、可绝对防松的优点。

Description

本发明涉及一种螺纹紧固连接的防松装置。

众所周知，螺纹紧固连接作为一种连接方式早已被广泛采用。尽管如此，直到目前这种连接在技术上和在使用中仍存在一些问题。例如，由于振动，使本来已拧的很紧的螺母松退;拆装过程中要一扣一扣地拧入拧出。螺母松退会导致严重的事故，造成人身伤亡和经济损失;拆装不便带来时间的消耗，造成人力物力的浪费。

为解决上述问题，已提出各种方案。1982年6月16日公开的GB2088985A描述了一种防松螺母。该螺母具有一个圆环状弹性薄板，它的外圆环部分被固定在螺母一端的螺纹孔的台肩上，它的内圆环部分成弧形向内延伸，并被去掉一小部分。把这种螺母拧在螺栓上时，所说的弹性环状薄板便紧紧地与螺栓的阳螺纹啮合，通过它们之间的摩擦力起到防 松作用。然而，该防松螺母存在的一个缺点是，由于有环状弹性薄板的存在，螺母在拧入拧出时，该薄板始终与阳螺纹处于啮合状态，这无疑增加了螺母拆装时的摩擦力，使拆装工作更加费时费力。另外，该防松螺母在防松方面还没有达到十分可靠的程度。

本发明的一个目的在于提供一种新型的用于紧固螺纹连接的防松装置。

本发明的另一个目的在于提供一种具有双重防松功能的用于紧固螺纹连接的绝对可靠的防松装置。

本发明的又一个目的在于提供一种可以快速拆装的用于紧固螺纹连接了防松装置。

本发明的用于紧固螺纹连接的防松装置由阳螺纹部件和阴螺纹部件组成，其特点是，阳螺纹部件包括具有相同螺纹的阳螺纹本体和阳螺纹防松体，在阳螺纹本体的端部有一个圆柱状凸台，该圆柱状凸台其横截面面积的四分之一的部分继续向上延伸，形成一个具有四分之一圆柱横截面积的扇形台，所说的圆柱状凸台和扇形凸台同心，该圆心与阳螺纹本体的阳螺纹的圆心是偏心的;阳螺纹防松体的内部有一个圆柱孔，该圆柱孔以其半圆的面积部分继续向上延伸，形成一个具有圆柱孔一半面积的半圆的柱孔，圆柱孔和半圆柱孔同心，该圆心与阳螺纹防松体的阳螺纹的圆心是偏心的;上述的两个偏心的偏心矩是相等的，以便将阳螺纹防松体装配到阳螺纹本体上;在阳螺纹防松体具有圆柱孔的相反的一端有一个凸台，该凸台的纵向外表面是正六角的柱面，该凸台也可以具有一个正内六角柱面的凹坑;在阳螺纹本体的圆柱凸台外圆柱面和在阳螺纹防松体的圆柱孔的内圆柱面上的相应部位分别开一个半圆的环形槽，将一个开口弹性卡环装在该槽中，使阳螺纹本体和阳螺纹防松体组装成一个部件;阴螺纹部件由锥形外套和锥形内套组成;锥形外套的纵向内表面是锥状的，纵向外表面是正六角柱面;锥形内套的纵向外表面是与锥形外套的纵向内表面相配合的锥状表面，锥形内套的纵向内表面上有可与阳螺纹部件的阳螺纹相啮合的阴螺纹，在锥形内套的壁上有一纵向开口;在锥形内、外套相配合的锥面上有防止它们相对转动但可相对滑动的结构，还有防止它们彼此分开的结构。

防止锥形内，外套相对转动但可以相对滑动的结构可以是，锥形外套的纵向内锥面为内六角锥面，锥形内套的外锥面为外六角锥面，且内、外六角锥面是相配合的。

防止锥形内、外套相对转动但可以相对滑动的结构可以是，锥形外套的纵向内锥面是圆锥面，在其上设置三个均布的锥状凸台，锥形内套的纵向外锥面是圆锥面，在其上开三个均布的锥状凹槽，且内、外圆锥面及凸台、凹槽是彼此相配合的。

防止锥形内、外套彼此分开的结构可以是，在锥形外套的纵向内六角锥面的小开口端设置一个圆柱形凹槽，该槽圆的直径大于内六角锥面小开口端的直径，以便在该处形成一个肩部;在锥形内套的纵向外六角锥面的小直径端设置一段薄壁结构，在将锥形内套装到锥形外套内以后，使锥形内套的薄壁部分向外变形，从而被锥形外套的肩部约束住。

防止锥形内、外套彼此分开的结构可以是，在具有纵向锥状凹槽的锥形内套的纵向外圆锥面的小直径端设置一段薄壁结构，在将锥形内套装到锥形外套内以后，使锥形内套的薄壁部分向外变形，从而被锥形外套的锥状凸台的肩部约束住。

阴螺纹部件可以是一个具有纵向外六方表面的整体阴螺纹件。

本发明的显著优点和积极效果在于，将所说的整体阴螺纹件拧在所说的阳螺纹部件上，使它的一个端面紧紧地压在被紧固件的表面上，而它的螺纹一部分与阳螺纹部件中的阳螺纹本体的阳螺纹啮合，另一部分与阳螺纹部件中的阳螺纹防松体的阳螺纹啮合，当由于振动或其它原因而使所述的整体阴螺纹件有松动倾向时，该阴螺纹件的阴螺纹将借助摩擦力带动阳螺纹防松体向松退阴螺纹件的方向转动，因为阳螺纹防松体的转动中心与阳螺纹的中心是偏心的，其旋转半径大于阳螺纹的半径，这时，在阴螺纹件与阳螺纹防松件的阴、阳螺纹之间有极大的挤压力在阳螺纹防松体最大旋转半径处产生，这个挤压力在圆周方向所带来的摩擦力将绝对有效地阻止阴螺纹件松退。

本发明的显著优点和积极效果在于，当要将阴螺纹部件拧在所说的阳螺纹部件上时，可先将该部件套装在阳螺纹部件上，这时，锥形外套的下端面与被紧固件的表面接触，因为锥形内套的壁有纵向开口，套本身又具有弹性，这使该内套的阴螺纹直径大于将与其啮合的阳螺纹直径，而处于非啮合状态。这时，只要在它的上端面稍加外力，它就会沿 锥形外套的纵向内圆锥配合面向下滑动，进入啮合状态，接着便可借助锥形外套的纵向外六角表面拧动锥形外套，锥形内套便和锥形外套一起转动，同时相对锥形外套向下滑动，它壁上的纵向开口迅速闭合，其阴螺纹的直径迅速缩小，随着阴、阳螺纹的紧密啮合，锥形外套的下端面便紧紧地压在被紧固件的表面上。显然，上述紧密啮合的阴阳螺纹之间的挤压力所带来的摩擦力具有很大的防松作用，这是本发明意义范围的第一重防松。而且，由于锥形内套的阴螺纹的一部分与阳螺纹本体的阳螺纹啮合，另一部分与阳螺纹防松体的阳螺纹啮合，鉴于上述的原因，只要阴螺纹组件有松退倾向，阴螺纹组件的阴螺纹与阳螺纹防松体的阳螺纹立即产生自锁效应，可绝对有效地阻止阴螺纹部件松退，这是本发明意义范围内的第二重防松。

本发明的显著优点和积极效果在于，如上所述，在将阴螺纹部件装在阳螺纹部件上时，只要将锥形内套稍加外力向下压，它便在向下滑动的同时与阳螺纹部件的阳螺纹进入啮合，这时，只要拧动锥形外套仅仅几扣，就可把被紧固件紧紧地紧固住，而不象普通的螺母那样，一扣一扣地拧入，要拧许多扣，才能完成紧固工作。因而，本发明的阴螺纹部件可以做到快速装入。当须要将阴螺纹部件从阳螺纹部件上拆下来时，先将阴螺纹部件的锥形外套借助于其纵向外六角表面向拧紧方向稍加转动，然后借助于阳螺纹防松体上的所述凸台的纵向外六角表面或内六角表面的凹坑，将阳螺纹防松体固定住，接着，将阴螺纹部件的锥形外套向松退方向转动几扣，然后轻轻敲击一个锥形外套，则阴螺纹部件便立刻与阳螺纹部件脱开，从而被拆下来，而不象普通螺母那样，一扣一扣地拧出，要拧许多扣，才能完成拆卸工作。

图1是本发明螺纹紧固连接防松装置第一个实施例的纵剖视图;

图2是所述第一实施例阳螺纹部件的局部剖视图;

图3是所述第一个实施例的第一种阴螺纹部件的局部剖视图;

图4是图3所示阴螺纹部件锥形外套的半剖视图;

图5是图4所示零件的俯视图;

图6是图3所示阴螺纹部件锥形内套的半剖视图;

图7是图6所示零件的俯视图;

图8是所述第一个实施例的第二种阴螺纹部件的局部剖视图;

图9是图8所示阴螺纹部件锥形外套的半剖视图;

图10是图9所示零件的俯视图;

图11是图8所示阴螺纹部件锥形内套的半剖视图;

图12是图11所示零件的俯视图;

图13是本发明螺纹紧固连接防松装置第二个实施例的纵剖视图。

下面参照附图对本发明进行详细描述。

如图1所示，本发明的螺纹紧固连接防松装置包括阳螺纹部件1和阴螺纹部件2，标号3则表示被紧固的物件。

如图1和图2所示，本发明的阳螺纹部件1由阳螺纹防松体1-1、阳螺纹本体1-2和开口弹性长环1-3组成。

如图2所示，阳螺纹本体1-2的外圆柱面上有阳螺纹1-2a，在它的一端有一个圆柱状凸台1-2b，该圆柱状凸台1-2b以其横截面面积的四分之一的部分继续向上延伸，形成一个具有四分之一的圆柱状凸台1-2b横截面积的扇形凸台1-2c，圆柱状凸台1-2b和扇形凸台1-2c同圆心，该圆心与阳螺纹1-2a的圆心是偏心的。

阳螺纹防松体1-1的外圆柱面上有阳螺纹1-1a，它的内部有一个圆柱孔1-1b，圆柱孔1-1b以其半圆的面积部分继续向上延伸，形成一个具有圆柱孔1-1b一半面积的半面柱孔1-1c，圆柱孔1-1b和半圆柱孔1-1c同圆心，该圆心与阳螺纹防松体的阳螺纹1-1a是偏心的。

所述阳螺纹防松体1-1的偏心矩等于所述阳螺纹本体1-2的偏心矩，圆柱孔1-1b和半圆柱孔1-1c的直径与圆柱状凸台1-2b和扇形凸台1-2c的直径相等，这样凸台1-2c、1-2b可分别进入到孔1-1c和1-1b中，以便将阳螺纹防松体1-1装到阳螺纹本体1-2上。

如图2所示，在阳螺纹本体1-2的圆柱状凸台1-2b的外圆柱面和在阳螺纹防松体1-1的圆柱孔1-1b的内圆柱面上分别开一个半圆的环形槽，将所述的开口弹性长环1-3装在该环形槽 中，以便使阳螺纹松体1-1和阳螺纹本体1-2构成一个部件。

所述阳螺纹防松体1-1在与其具有圆柱孔1-1b的相反的一端有一个凸台1-1d，该凸台1-1d的纵向外表面是六角形的，它也可具有内六角表面的凹坑。

如图1和图3所示，本发明的第一个实施例的第一种阴螺纹部件2由锥形外套2-1和锥形内套2-2组成。

如图4和图5所示，锥形外套2-1的纵向内表面是一个圆锥面2-1a，在它的上面有三个均布的锥形凸台2-1b，在锥形凸台2-1b的小直径端的肩部2-1d的下面有一个纵向内圆柱面2-1c，该内圆柱面2-1c的圆的直径等于或大于锥形凸台2-1b的肩部2-1d处的内圆锥面2-1a横截面圆的直径。锥形外套2-1的纵向外表面是正六角柱面。

如图6和图7所示，锥形内套2-2的纵向内表面上有与阳螺纹部件1的阳螺纹本体1-2的阳螺纹1-2a和阳螺纹防松体1-1的阳螺纹1-1a相啮合的阴螺纹2-2a，它的纵向外表面是个圆锥面，用标号2-2c表示。在该圆锥面2-2c上开有三个均布的锥状槽2-2d。在锥形内套2-2的小直径端部形成一小段纵向圆柱外表面2-2e，该圆柱外表面2-2e与所述的圆锥面2-2c通过环状肩部2-2f相连。圆柱外表面2-2e与所述的螺纹孔2-2a限定了一小段薄壁部分2-2g，在锥形内套2-2的壁上开有纵向开口2-2b。

如图3所示，将锥形内套2-2放到锥形外套2-1内时，使该锥形外套2-1的所述三个凸台2-1b分别进入到所述锥形内套2-2的所述三个槽2-2d中，然后，使锥形内套2-2的所述薄壁部分2-2g按如图所示的方式向外变形，因为有锥形外套2-1的三个凸台2-1b的肩部2-1d的约束，锥形内套2-2再也不能从锥形外套2-1中脱出，锥形外套2-1与锥形内套2-2便组装成为一个阴螺纹部件2。

如图1和图8所示，本发明的第一个实施例的第二种阴螺纹部件2′由锥形外套2′-1和锥形内套2′-2组成。

如图9和图10所示，锥形外套2′-1的纵向内表面是内六角锥面2′-1a，在内六角锥面2′-1a的小开口端设置一个内圆柱面2′-1c，该内圆柱面2′-1c圆的直径等于或大于内六角截面2′-1a在此小开口端处的直径，以便在该处形成一个肩部2′-1d。锥形外套2′-1的纵向外表面是正六角柱面。

如图11和图12所示，锥形内套2′-2的纵向内表面上有与阳螺纹部件1的阳螺纹本体1-2的阳螺纹1-2a和阳螺纹防松体1-1的阳螺纹1-1a相啮合的阴螺纹2′-2a，它的纵向外表面是外六角锥面，用标号2′-2c表示。在锥形内套2′-2的小直径端形成一小段纵向圆柱外表面2′-2e，该圆柱外表面2′-2e与所述外六角锥面2′-2c通过环状肩部2′-2f相连。圆柱外表面2′-2e与所述的螺纹孔2′-2a限定了一小段薄壁部分2′-2g。在锥形内套2′-2的壁上开有纵向开口2′-2b。

如图8所示，将锥形内套2′-2放到锥形外套2′-1内时，使它们的内、外六角锥面2′-1a和2′-2c相配合，然后，使锥形内套2′-2的所述薄壁部分2′-2g按如图所示的方式向外变形，因为有锥形外套2′-1的所述局部2′-1d的约束，锥形内套2′-2再也不能从锥形外套2′-1中脱出，锥形外套2′-1和锥形内套2′-2便组装成为一个阴螺纹部件2′。

如图13所示，在本发明螺纹紧固连接防松装置的第二实施例中，所说的阴螺纹部件为一个普通的整体螺母，用标号2″表示。这是在只有防松要求而不须要快速拆装的场合下所采用的。

本发明的螺纹紧固连接的防松装置，除开口弹性长环须要用弹性金属材料制造外，其它零件既可用普通碳素钢、优质碳素钢、合金钢、不锈钢、铜及其合金、铝及其合金等金属材料制造，也可用聚四氟乙烯等非金属材料制造。

本发明的螺纹紧固连接的防松装置，既可采用右旋螺纹，也可采用左旋螺纹。

本发明的螺纹紧固连接的防松装置，既可用于粗牙普通螺纹，也可用于细牙或其它牙型的紧固连接螺纹。

在图1和图13所示的本发明的螺纹紧固连接的防松装置中，被紧固的物件3是一对在其接触面间有密封要求的法兰盘。在这种情况下，用来紧固的 阳螺纹本体1-2类似一个螺栓。必须指出的是，本发明的阳螺纹本体绝不仅仅限于螺栓、螺柱等。标号3所表示的可以是一个轴承、一个车轮、一个叶轮和须要在轴或杆件的端部被紧固的任何机件，那么，本发明的阳螺纹本体可以是一根机械用的轴、一根车轴、一根泵的轴，或是一个类似的杆件。同样，在不同的使用条件下，阳螺纹防松件及阴螺纹部件的内、外锥套的形状都可作适当变化。因此，本发明不局限在所示的和所描述的实施例上，在本发明原则范围内所作的任何改变，都是本发明要求保护的。

Claims (9)

1、一种用于螺纹紧固连接的防松装置，由阳螺纹部件和阴螺纹部件组成，阴螺纹部件由锥形外套和锥形内套组成；锥形外套的纵向内表面是锥状的，纵向外表面是正六角柱面；锥形内套的纵向外表面是与锥形外套的纵向锥状内表面相配合的锥状表面，锥形内套的纵向内表面上有可与阳螺纹部件的阳螺纹相啮合的阴螺纹，在锥形内套的壁上有一纵向开口；在锥形内外套相配合的锥面上有防止它们相对转动但可相对滑动的结构，还有防止它们彼此分开的结构；其特征在于，阳螺纹部件包括具有相同螺纹的阳螺纹本体和阳螺纹防松体；在阳螺纹本体的端部有一个圆柱状凸台，该圆柱状凸台其横截面面积的四分之一的部分继续向上延伸，形成一个具有四分之一的圆柱横截面积的扇形凸台，所说的圆柱凸台和扇形凸台同心，该圆心与阳螺纹本体的阳螺纹是偏心的；阳螺纹防松体的内部有一个圆柱孔，该圆柱孔其半圆的面积部分继续向上延伸，形成一个具有圆柱孔一半面积的半圆柱孔，所说的圆柱孔和半圆柱孔同心，该圆心与阳螺纹防松体的阳螺纹是偏心的；上述的两个偏心的偏心矩是相等的，以便将阳螺纹防松体装配到阳螺纹本体上；在阳螺纹本体的圆柱状凸台的外圆柱面和在阳螺纹防松体的圆柱孔的内圆柱表面上的相应部位分别开一个半圆的环形槽，将一个开口弹性卡环装在该槽中，使阳螺纹本体和阳螺纹防松体组装成一个阳螺纹部件；在阳螺纹防松体具有圆柱孔的相反的一端有一个凸台，该凸台的纵向外表面是正六角柱面，该凸台也可以具有一个正内六角柱面的凹坑；在工作状态下，锥形内套的阴螺纹有一部分与阳螺纹本体的阳螺纹相啮合，其余部分与阳螺纹防松体的阳螺纹相啮合。

2、按权利要求1的防松装置，其特征在于，所说的防止锥形内，外套相对转动但可相对滑动的结构是，锥形外套的纵向内锥面为内六角锥面，锥形内套的外锥面为外六角锥面，且所说的内、外六角锥面是相配合的。

3、按权利要求1的防松装置，其特征在于，所说的防止锥形内、外套相对转动但可相对滑动的结构是，锥形外套的纵向内锥面是圆锥面，在其上设置三个均布的锥状凸台，锥形内套的纵向外锥面是圆锥面，在其上设置三个均布的锥状凹槽，且内、外圆锥面及凸台、凹槽是相配合的。

4、按权利要求2的防松装置，其特征在于，所述的防止锥形内、外套彼此分开的结构是，在锥形外套的纵向内六角锥面的小开口端设置一个圆柱形凹槽，该槽圆的直径大于内六角锥面小开口端的直径，以便在该处形成一个肩部;在锥形内套的纵向外六角锥面的小直径端设置一段薄壁结构，在将锥形内套装到锥形外套内以后，使锥形内套的薄壁部分向外变形，从而被锥形外套的肩部约束住。

5、按权利要求3的防松装置，其特征在于，所述的防止锥形内、外套彼此分开的结构是，在具有纵向锥状凹槽的锥形内套的纵向外圆锥面的小直径端设置一段薄壁结构，在将锥形内套装到锥形外套内以后，使锥形内套的薄壁部分向外变形，从而被锥形外套的锥状凸台的肩部约束住。

6、按权利要求1的防松装置，其特征在于，所述的阴螺纹部件是一个普通的整体螺母。

7、按权利要求1-6之一的防松装置，其特征在于，所述相啮合的螺纹是右旋或左旋螺纹。

8、按权利要求1-6之一的防松装置，其特征在于，所述的相啮合的螺纹是粗牙普通螺纹或细牙普通螺纹，也可以是其它牙型的螺纹。

9、按权利要求1-6之一的防松装置，其特征在于，所述的阳螺纹部件和阴螺纹部件是金属的或是非金属的。

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