CN101598169B - 改良的防松防盗螺栓结构体 - Google Patents

Abstract

螺栓结构体，包括螺母、两个垫圈和螺栓，螺栓头的底缘和螺母的上缘分别设有一边高一边低的楔形齿状斜面，各楔形齿状斜面衔接处形成挡面，垫圈的一面形成有与螺栓头和螺母各楔形齿状斜面对应楔合的斜面，各斜面的衔接处形成承面，垫圈另一面设有嵌条或凸点，垫圈是不规则圆形，档面与螺栓头平面和螺母平面的夹角α为锐角，承面和垫圈平面的夹角β为锐角。本螺栓结构体在微风震动、风舞震动等状况下不会脱落，锐角的楔形齿状斜面咬合紧密，同时降低了施工要求；具有更好的防盗作用，螺丝刀等 工具无法找到施力位置，只能使用专用工具才能卸下；曲线嵌条或凸点能增加摩擦阻力并且防止锈蚀连接；凸点的制造工艺简单。

Description

改良的防松防盗螺栓结构体

技术领域

本发明涉及一种可拆卸的防松螺栓结构体，更进一步涉及一种可拆卸的防松防盗螺栓结构体。

背景技术

众所周知，螺栓作为连接各种机械部件和装置的基本零件，被广泛使用在各种通过法兰连接的机械设备上。根据国内现状，铁塔防盗全部依靠采用防盗螺栓来实现，因此一直以来，都采用防盗锁紧螺母。防盗锁紧螺母虽然解决了防盗的问题，但由于无法拆卸，给改造施工、抢险施工带来非常大的困难。尤其是08年南方大面积覆冰倒塔，工程抢险时，由于无法用工具拆卸防盗锁紧螺母，所以必须用气割才能将螺栓切断，工人需将携带氧气瓶、乙炔气瓶、气割枪或者气割机等设备才能完成，严重影响了抢险的进度。

现有技术中已经存在了若干可拆卸的防松防盗螺栓。例如CN2692402Y中公开了一种防松防盗螺栓(见该文件图3和图4)，由于该螺栓的档面313以及螺母的档面53都是垂直设置的，因此对使用施工的要求很高，在用这种螺栓进行紧固时，必须对螺栓头31或螺母5一个进行固定，另一个进行旋转，才能保证斜面312和档面313与垫圈上相应的承面43相互紧密接触。否则另一方有可能出现斜面与承面不接触的情况，此时无法达到防松的效果。从图3和图5也可以看出垫圈上的尖嵌条都是直线型，这种设计不仅会造成垫圈的制作成本升高，还存在摩擦阻力不够高，并且在长期使用时可能出现锈接的情况。该螺栓最大的设计缺陷在于其垫圈上的缺口45，虽然该专利声称这种设计可以保证在不使用特殊工具保证垫圈和螺栓或垫圈和螺母同时旋转的情况下无法将该螺栓卸下，但是实际情况并不尽然，只要用螺丝刀抵住该缺口45，用外力击打螺丝刀，就可以让紧固的螺栓产生轻微松动，然后就可以用普通扳手将该螺栓卸下。

此外，US5626449A也公开了一种类似的螺栓，但是其垫圈上的档面和垫圈平面(水平面)之间的夹角是钝角，存在与CN2692402Y同样的问题，同样对使用施工人员的要求很高。该垫圈上的肋52同样是直线型的，也存在与CN2692402Y同样的问题。

发明内容

本申请人针对上述缺陷，发明了一种螺栓结构体，该螺栓结构体具有防松和/或防盗的功能。

一种螺栓结构体，其包括螺母、第一垫圈、第二垫圈和螺栓。螺栓具有螺栓头及螺栓轴，螺栓头的底缘设有一边高一边低的第一楔形齿状斜面，各第一楔形齿状斜面衔接处形成第一挡面。第一垫圈的中央设有穿孔，第一垫圈其中一面形成有与螺栓头各第一楔形齿状斜面对应契合的第一斜面，各第一斜面的衔接处形成第一承面，第一垫圈另一面设有嵌条或凸点。螺母的上缘设有一边高一边低的第二楔形齿状斜面，各第二楔形齿状斜面衔接处形成第二挡面。第二垫圈的中央设有穿孔，第二垫圈其中一面形成有与螺母各第二楔形齿状斜面对应契合的第二斜面，各第二斜面的衔接处形成第二承面，第二垫圈另一面设有嵌条或凸点，所述第一垫圈和/或第二垫圈是不规则圆形，优选为椭圆型。第一垫圈和第二垫圈的周边都没有缺口和/或凸起。

其中第一档面和螺栓头平面(水平面)的第一夹角α1为锐角，所述第一承面和第一垫圈平面(水平面)的第二夹角β1为锐角，α1和β1角度相同或不同；第二档面和螺母平面(水平面)的第三夹角α2为锐角，所述第二承面和第二垫圈平面(水平面)的第四夹角β2为锐角，α2和β2角度相同或不同。

其中第一垫圈和第二垫圈相同或不相同。

其中α1和/或β1为10°(度)到80°(度)，优选为20°(度)到80°(度)，更优选为30°(度)到80°(度)，更优选为40°(度)到75°(度)，更优选为50°(度)到75°(度)，更优选为60°(度)到75°(度)，最优选为75°(度)。

其中α2和/或β2为10°(度)到80°(度)，优选为20°(度)到80°(度)，更优选为30°(度)到80°(度)，更优选为40°(度)到75°(度)，更优选为50°(度)到75°(度)，更优选为60°(度)到75°(度)，最优选为75°(度)。

其中第一垫圈和/或第二垫圈上的嵌条是曲线型，可以是规则曲线型也可以是不规则曲线型，嵌条最优选是“S”型。

其中第一垫圈和/或第二垫圈上的凸点是均匀分布的或是不均匀分布的。

其中椭圆的半长轴与半短轴的比值优选为1.001-10，更优选为1.01-5，更优选为1.1-3，更优选为1.1-2，最优选为1.1-1.5。

其中螺栓头和/或螺母是六边型。

其中椭圆型第一垫圈的半长轴或半短轴与六边型螺栓头的对应边垂直；和/或椭圆型第二垫圈的半长轴或半短轴与六边型螺母的对应边垂直。

一种垫圈，其中央设有穿孔，垫圈的其中一面形成一边高一边低的斜面，各斜面的衔接处形成承面，所述垫圈是不规则圆形，优选为椭圆型，垫圈另一面设有嵌条或凸点。垫圈的周边没有缺口和/或凸起。

其中嵌条是曲线型，可以是规则曲线型也可以是不规则曲线型，嵌条最优选是“S”型。

其中凸点是均匀分布的或是不均匀分布的。

其中承面和垫圈平面的夹角β为锐角。

其中椭圆的半长轴与半短轴的比值优选为1.001-10，更优选为1.01-5，更优选为1.1-3，更优选为1.1-2，最优选为1.1-1.5。

其中β为10°(度)到80°(度)，优选为20°(度)到80°(度)，更优选为30°(度)到80°(度)，更优选为40°(度)到75°(度)，更优选为50°(度)到75°(度)，更优选为60°(度)到75°(度)，最优选为75°(度)。

一种螺栓，其具有螺栓头及螺栓轴，螺栓头的底缘设有一边高一边低的楔形齿状斜面，各楔形齿状斜面衔接处形成挡面，所述档面和螺栓头平面(水平面)的夹角α为锐角。其中α优选为10°(度)到80°(度)，优选为20°(度)到80°(度)，更优选为30°(度)到80°(度)，更优选为40°(度)到75°(度)，更优选为50°(度)到75°(度)，更优选为60°(度)到75°(度)，最优选为75°(度)。其中螺栓头优选是六边型。

一种螺母，螺母的上缘设有一边高一边低的楔形齿状斜面，各楔形齿状斜面衔接处形成挡面，所述档面和螺母平面(水平面)的夹角α为锐角。其中α优选为10°(度)到80°(度)，优选为20°(度)到80°(度)，更优选为30°(度)到80°(度)，更优选为40°(度)到75°(度)，更优选为50°(度)到75°(度)，更优选为60°(度)到75°(度)，最优选为75°(度)。其中螺母优选是六边型。

螺栓头的每一侧边的底缘设有等角度排列、且一边高一边低呈斜推面的楔形齿状斜面，同时各楔形齿状斜面连续相接，前一楔形齿状斜面最浅处恰为下一楔形齿状斜面最深处，各楔形齿状斜面衔接处形成具高低落差的挡面。

螺母的每一侧边的上缘设有等角度排列、且一边高一边低呈斜推面的楔形齿状斜面，同时各楔形齿状斜面连续相接，前一楔形齿状斜面最浅处恰为下一楔形齿状斜面最深处，各楔形齿状斜面衔接处形成具高低落差的挡面。

垫圈的中央设有穿孔，垫圈其中一面形成有与螺栓头各楔形齿状斜面或与螺母各楔形齿状斜面相对应契合的连续斜面，前一连续斜面的最薄处恰为下一连续斜面的最厚处，各连续斜面的衔接处形成具有高低落差的承面，另外，垫圈另一面设有数条嵌条或凸点，嵌条具一立面及一斜面，斜面的推斜方向与连续斜面的推斜方向相同。

本发明的优点在于：

1、在微风震动、风舞震动等状况下不会脱落，楔形齿状斜面咬合紧密，同时降低了施工要求。

2、具有更好的防盗作用，由于垫圈是不规则圆形，螺丝刀等工具无法找到施力位置，本发明的螺栓结构体只能使用专用工具才能卸下。

3、曲线嵌条或凸点具有增加摩擦阻力以及防止锈蚀连接的功能。

4、凸点具有制造工艺简单的优势。

附图说明

图1：本发明的立体分解图。

图2：本发明的组合剖视图。

图3：本发明的局部组合放大图。

图4a：现有技术垫圈的正视图。

图4b：另一现有技术垫圈的正视图。

图4c：本发明垫圈的正视图。

图5a：现有技术垫圈背面的俯视图。

图5b：本发明垫圈背面的俯视图。

图5c：本发明另一垫圈背面的俯视图。

图6：本发明以特殊工具辅助拆卸的示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的螺栓结构体，包括螺栓3、垫圈4、垫圈7和螺母5。

其中：螺栓3具有螺栓头31及螺栓轴32，螺栓头31成六边形，其每一侧边311的底缘设有等角度排列、且一边高一边低呈斜推面的楔形齿状斜面312，且各楔形齿状斜面312连续相接，使前一楔形齿状斜面312最浅处恰为下一楔形齿状斜面312最深处，而各楔形齿状斜面312衔接处形成具有高低落差的挡面313；螺栓轴32则具有螺纹321。

垫圈4呈扁椭圆型，其周边没有缺口，其中央设有穿孔41，并于垫圈4的其中一面形成有与螺栓头31各楔形齿状斜面312相对应契合的连续斜面42，且使前一连续斜面42的最薄处恰为下一连续斜面42最厚处，同时于各衔接处形成具有高低落差的承面43；另外，垫圈4另一面设有数条等分设置的嵌条44，嵌条44具有一立面441及一斜面442(见图3)，斜面的推斜方向与连续斜面42的推斜方向相同；垫圈7除外型是六边形外(周边没有缺口)与垫圈4相同。垫圈4的外型亦可做成与螺栓头或螺母外型相同的六边形，垫圈7也可与垫圈4不同。

螺母5成六边形，其每一侧边51的上缘内具有与垫圈7的连续斜面相对造型的楔形齿状斜面52，各楔形齿状斜面52衔接处同样形成具高低落差的挡面53，又螺母5的中央具有一螺孔，可与螺栓3的螺纹321对应螺锁。

图4a和图4b是现有技术中的垫圈，承面43与垫圈另一面(水平面)的夹角α分别为钝角(图4a)和直角(图4b)。图4c是本发明的垫圈，承面43与垫圈另一面(水平面)的夹角α为75°。

图5a是现有技术中的垫圈，嵌条44为直线型。图5b和5c是本发明的垫圈，图5b中的嵌条44为“S”型，图5c是规则的凸点。图5b和图5c都是半长轴和半短轴差别不太大的椭圆形。

依上述构件加以实施时，以垫圈4的嵌条44面向工件6的方式，将螺栓3的螺栓轴32依序穿过垫圈4及工件6，再穿过一反置的垫圈4，并以螺母5与螺栓3螺合锁固，以将两工件6固锁在一起；其间，螺栓头31或螺母5的挡面313、53推挤垫圈4的承面43，以带动垫圈4旋转，垫圈4顺着嵌条44的斜面442，故可轻易逐渐螺紧螺栓3及工件6，并使垫圈4的尖嵌条44因受压而嵌入工件6表面；若螺栓头31或螺母5要反向做动，由于螺栓3及螺母5的楔形齿状斜面312、52分别与两垫圈4的斜面42相互抵压抗衡，加上嵌条44的立面441与工件6间的抵抗力，使螺栓3具有不易松脱的功效。由于夹角α为锐角，能增加垫圈和螺栓头以及垫圈和螺母之间的咬合紧密性，达到更好的防脱落效果，并且降低了施工中对工人的要求。“S”型嵌条或凸点增加了摩擦阻力，达到了更好的防脱落效果，同时减少了长期使用时可能出现的锈接的情况。最重要的是，由于垫圈没有缺口，螺丝刀等无法找到施力点，从而无法保证垫圈与螺栓或垫圈与螺母同时转动，从而达到真正的防盗目的。

若要松脱螺栓3时，必需以特殊工具夹扣垫圈4，且同时将垫圈4及螺母5或垫圈4及螺栓头31同时含住并转动，即在垫圈4和7不动的情况下，便无法使螺母5或螺栓3顺利转动，达到防盗的实际功效。特殊工具的内腔为一台阶内腔，内腔最下面台阶81的形状与垫圈的形状相同(例如椭圆形)，高度与垫圈的厚度相同或比垫圈的厚度略大，内腔中间台阶82的形状和螺母或螺栓头的形状相同(例如六边形)，从而可以同时将垫圈4及螺母5或垫圈4及螺栓头31同时含住，并通过外力将垫圈4及螺母5或垫圈4及螺栓头31同时转动。

Claims (35)

1.一种螺栓结构体，其包括螺母、第一垫圈、第二垫圈和螺栓，

螺栓具有螺栓头及螺栓轴，螺栓头的底缘沿圆周方向设有多个一边高一边低的第一楔形齿状斜面，各第一楔形齿状斜面衔接处形成第一挡面，

第一垫圈的中央设有穿孔，第一垫圈其中一面形成有与螺栓头各第一楔形齿状斜面对应契合的第一斜面，各第一斜面的衔接处形成第一承面，第一垫圈另一面设有嵌条或凸点，

螺母的上缘沿圆周方向设有多个一边高一边低的第二楔形齿状斜面，各第二楔形齿状斜面衔接处形成第二挡面，

第二垫圈的中央设有穿孔，第二垫圈其中一面形成有与螺母各第二楔形齿状斜面对应契合的第二斜面，各第二斜面的衔接处形成第二承面，第二垫圈另一面设有嵌条或凸点，所述第一垫圈和/或第二垫圈是椭圆形，所述第一挡面和螺栓头平面的第一夹角α1为锐角，所述第一承面和第一垫圈平面的第二夹角β1为锐角，α1和β1角度相同或不同，

所述第二挡面和螺母平面的第三夹角α2为锐角，所述第二承面和第二垫圈平面的第四夹角β2为锐角，α2和β2角度相同或不同。

2.如权利要求1所述的螺栓结构体，其中第一垫圈和第二垫圈相同或不相同。

3.如权利要求1所述的螺栓结构体，其中α1和/或β1为10°(度)到80°(度)。

4.如权利要求1所述的螺栓结构体，其中α1和/或β1为20°(度)到80°(度)。

5.如权利要求1所述的螺栓结构体，其中α1和/或β1为30°(度)到80°(度)。

6.如权利要求1所述的螺栓结构体，其中α1和/或β1为40°(度)到75°(度)。

7.如权利要求1所述的螺栓结构体，其中α1和/或β1为50°(度)到75°(度)。

8.如权利要求1所述的螺栓结构体，其中α1和/或β1为60°(度)到75°(度)。

9.如权利要求1所述的螺栓结构体，其中α1和/或β1为75°(度)。

10.如权利要求1所述的螺栓结构体，其中α2和/或β2为10°(度)到80°(度)。

11.如权利要求1所述的螺栓结构体，其中α2和/或β2为20°(度)到80°(度)。

12.如权利要求1所述的螺栓结构体，其中α2和/或β2为30°(度)到80°(度)。

13.如权利要求1所述的螺栓结构体，其中α2和/或β2为40°(度)到75°(度)。

14.如权利要求1所述的螺栓结构体，其中α2和/或β2为50°(度)到75°(度)。

15.如权利要求1所述的螺栓结构体，其中α2和/或β2为60°(度)到75°(度)。

16.如权利要求1所述的螺栓结构体，其中α2和/或β2为75°(度)。

17.如权利要求1所述的螺栓结构体，其中第一垫圈和/或第二垫圈上的嵌条是曲线形。

18.如权利要求17所述的螺栓结构体，其中第一垫圈和/或第二垫圈上的嵌条是规则曲线形或是不规则曲线形。

19.如权利要求18所述的螺栓结构体，其中第一垫圈和/或第二垫圈上的嵌条是“S”形。

20.如权利要求1所述的螺栓结构体，其中第一垫圈和/或第二垫圈上的凸点是均匀分布的或是不均匀分布的。

21.如权利要求1所述的螺栓结构体，所述椭圆的半长轴与半短轴的比值为1.001-10。

22.如权利要求1所述的螺栓结构体，所述椭圆的半长轴与半短轴的比值为1.01-5。

23.如权利要求1所述的螺栓结构体，所述椭圆的半长轴与半短轴的比值为1.1-3。

24.如权利要求1所述的螺栓结构体，所述椭圆的半长轴与半短轴的比值为1.1-2。

25.如权利要求1所述的螺栓结构体，所述椭圆的半长轴与半短轴的比值为1.1-1.5。

26.如权利要求1所述的螺栓结构体，其中螺栓头和/或螺母是六边形。

27.如权利要求26所述的螺栓结构体，其中椭圆形第一垫圈的半长轴或半短轴与六边形螺栓头的对应边垂直；和/或

椭圆形第二垫圈的半长轴或半短轴与六边形螺母的对应边垂直。

28.一种垫圈，其中央设有穿孔，垫圈的其中一面沿圆周方向形成多个一边高一边低的斜面，各斜面的衔接处形成承面，所述垫圈是椭圆形，垫圈另一面设有嵌条或凸点，所述承面和垫圈平面的夹角β为锐角。

29.如权利要求28所述的垫圈，其中β为10°(度)到80°(度)。

30.如权利要求28所述的垫圈，其中β为20°(度)到80°(度)。

31.如权利要求28所述的垫圈，其中β为30°(度)到80°(度)。

32.如权利要求28所述的垫圈，其中β为40°(度)到75°(度)。

33.如权利要求28所述的垫圈，其中β为50°(度)到75°(度)。

34.如权利要求28所述的垫圈，其中β为60°(度)到75°(度)。

35.如权利要求28所述的垫圈，其中β为75°(度)。

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