CN103410835A - 一种重载型自定位螺纹连接组件及其使用方法 - Google Patents

一种重载型自定位螺纹连接组件及其使用方法 Download PDF

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Abstract

一种重载型自定位螺纹连接组件及其使用方法，主要由螺栓、自定位螺母和预装螺钉组成，所述螺栓包括头部和杆部，在杆部外圆上远离头部一端设有外螺纹A，在靠杆部底端内侧设有内螺纹A，在靠近内螺纹A一端设有塞孔和与塞孔垂直相惯的销孔，所述自定位螺母通过内螺纹B与外螺纹A连接，预装螺钉通过外螺纹B与内螺纹A连接，在塞孔内安装有弹簧，销孔安装有安全销，弹簧与安全销之间设置有挡圈，安全销与预装螺钉之间设有限位塞。本发明制作简单，使用方便，安全可靠性高，维护方便。可满足高安全可靠性的自定位紧固件使用要求。

Description

一种重载型自定位螺纹连接组件及其使用方法
技术领域
本发明属于紧固连接技术领域，涉及一种重载型自定位螺纹连接组件及其使用方法。
背景技术
在航空航天器零件设计中，紧固件技术领域的人们皆知，高性能紧固件非常昂贵。然而紧固件的安全可靠性是最关键的一个参数。尤其是在航空航天器的高速飞行器上，安全可靠性都是百分百的，毫厘之差就会造成灾难性的后果。因此普通螺栓螺母组件连接的可靠性就达不到高安全可靠性的要求。而带自锁力矩的螺母安全可靠性虽然大大提高，但是随着时间的推移，自锁力矩由于材料的蠕变而减弱。从而增加了危险系数，降低了安全系数。需要定期更换，不但增加了维护成本，还降低安全系数。为解提高紧固件的安全性能，有些螺栓上增加保险孔，螺母开保险槽，再用保险销穿过螺栓的保险孔和螺母的保险槽，但这样的保险销容易脱落，且维护时不方便，在安全可靠性方面不能满足要求，因其安全可靠性差往往造成航空航天器的飞行安全系数低和维护成本高。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种重载型自定位螺纹连接组件及其使用方法。
本发明是通过如下技术方案予以实现的。
一种重载型自定位螺纹连接组件及其使用方法，主要由螺栓、自定位螺母和预装螺钉组成，所述螺栓包括头部和杆部，在杆部外圆上远离头部一端设有外螺纹A，在靠杆部底端内侧设有内螺纹A，在靠近内螺纹A一端设有塞孔和与塞孔垂直相惯的销孔，所述自定位螺母通过内螺纹B与外螺纹A连接，预装螺钉通过外螺纹B与内螺纹A连接，在塞孔内安装有弹簧，销孔安装有安全销，弹簧与安全销之间设置有挡圈，安全销与预装螺钉之间设有限位塞。
所述自定位螺母上设有加固圆台、扳拧六角及45°防转安全卡槽。
所述预装螺钉包括圆柱体及设置于圆柱体上的扳拧面和顶台B。
所述限位塞包括圆柱形塞体及设置于圆柱形塞体上的过渡斜台、顶台A和45°滑动塞。
所述安全销包括圆柱形销体，在销体顶端设有45°楔形，中部设有45°滑动槽，底端设有圆冠头。
所述挡圈包括圆柱形挡圈体和限位凹槽。
所述弹簧包括弹簧体及设置于弹簧体两端的平行断面，平行断面一端与挡圈的限位凹槽配合，另一端与螺栓内部塞孔的底端配合。
所述45°楔形与自定位螺母的45°防转安全卡槽配合，45°滑动槽与限位塞的45°滑动塞配合。
所述螺栓靠近内螺纹一端设有挡片。
一种重载型自定位螺纹连接组件的使用方法：其特征在于：先将预装螺钉拧入螺栓的内螺纹A推动限位塞，利用45°滑动塞的限位塞配合45°滑动槽的安全销相互垂直运动，使安全销下移，同时压缩弹簧储能，然后将螺栓组件穿过待连接板，拧入自定位螺母到预定位置后拧出预装螺钉，使弹簧伸张推动挡圈和限位塞，限位塞和安全销相互垂直运动，使安全销上移，安全销的45°楔形与自定位螺母的45°防转安全卡槽配合即可。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明通过采用自定位螺母与安全销配合连接，可根据夹层的厚度来调节，通过在自定位螺母上设置多个45°防转安全卡槽与安全销上的45°楔形配合，使两者配合与任一个卡槽而起到自定位的功能。本发明制作简单，使用方便，安全可靠性高，维护方便。可满足高安全可靠性的自定位紧固件使用要求。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的爆炸结构示意图；
图3是本发明中螺栓的剖面结构示意图；
图4是本发明中螺栓的立体结构示意图；
图5是本发明中弹簧的结构示意图；
图6是本发明中挡圈的结构示意图；
图7是本发明中安全销的结构示意图；
图8是本发明中限位塞的结构示意图；
图9是本发明中自定位螺母的剖面结构示意图；
图10是本发明中自定位螺母的立体结构示意图；
图11是本发明中预装螺钉的结构示意图；
图12是本发明的应用实例图。
图中：1-螺栓，2-弹簧，3-挡圈，4-安全销，5-限位塞，6-自定位螺母，7-预装螺钉，8-头部，9-杆部，10-外螺纹A，11-销孔，12-塞孔，13-挡片，14-内螺纹A，15-弹簧体，16-平行断面，17-圆柱形挡圈体，18-限位凹槽，19-圆柱形销体，20-45°楔形，21-45°滑动槽，22-圆冠头，23-圆柱形塞体，24-过渡斜台，25-顶台A，26-45°滑动塞，27-内螺纹B，28-加固圆台，29-扳拧六角，30-45°防转安全卡槽，31-圆柱体，32-扳拧面，33-外螺纹B，34-顶台B，35-待连接板。
具体实施方式
下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1至图4所示，一种重载型自定位螺纹连接组件及其使用方法，主要由螺栓1、自定位螺母6和预装螺钉7组成，所述螺栓1包括头部8和杆部9，在杆部9外圆上远离头部8一端设有外螺纹A10，在靠杆部9底端内侧设有内螺纹A14，在靠近内螺纹A14一端设有塞孔12和与塞孔12垂直相惯的销孔11，所述自定位螺母6通过内螺纹B27与外螺纹A10连接，预装螺钉7通过外螺纹B33与内螺纹A14连接，在塞孔12内安装有弹簧2，销孔11安装有安全销4，弹簧2与安全销4之间设置有挡圈3，安全销4与预装螺钉7之间设有限位塞5。
如图9、图10所示，所述自定位螺母6上设有加固圆台28、扳拧六角29及45°防转安全卡槽30。本技术方案中，自定位功能主要由自定位螺母6上的45°防转安全卡槽30有一段长度，且数量多个，安全销4的45°楔形20只上下移动。可以根据夹层的厚度来调节，调节完后，两者配合与任一个卡槽而起到自定位的功能。且在自定位螺母6的45°防转安全卡槽30和安全销4的45°楔形20配合后改变承载力的方向，把轴向力矩改变为切线力矩。
如图11所示，所述预装螺钉7包括圆柱体31及设置于圆柱体31上的扳拧面32和顶台B34。
如图8所示，所述限位塞5包括圆柱形塞体23及设置于圆柱形塞体23上的过渡斜台24、顶台A25和45°滑动塞26。
如图7所示，所述安全销4包括圆柱形销体19，在销体19顶端设有45°楔形20，中部设有45°滑动槽21，底端设有圆冠头22。
如图6所示，所述挡圈3包括圆柱形挡圈体17和限位凹槽18。
如图5所示，所述弹簧2包括弹簧体15及设置于弹簧体15两端的平行断面16，平行断面16一端与挡圈3的限位凹槽18配合，另一端与螺栓1内部塞孔12的底端配合。
所述45°楔形20与自定位螺母6的45°防转安全卡槽30配合，45°滑动槽21与限位塞5的45°滑动塞26配合。在使用中45°滑动槽21与限位塞5的45°滑动塞26相互垂直运动而控制安全销4的高度。
如图3所示，所述螺栓1靠近内螺纹14一端设有挡片13。
在本技术方案中，所述头部8和杆部9不作限制，可以为沉头、平头、圆头等，只要满足安装要求即可；在加工时，外螺纹A10与自定位螺母6的内螺纹B27配合；销孔11与安全销4配合；塞孔12和挡片13与限位塞5配合；内螺纹A14与预装螺钉7的外螺纹B33配合。
如图3、图10所示，本发明在使用时，先将预装螺钉7拧入螺栓1的内螺纹A14推动限位塞5，利用45°滑动塞26的限位塞5配合45°滑动槽21的安全销4相互垂直运动，使安全销4下移，同时压缩弹簧2储能。然后将整个螺栓组件穿过待连接板35，拧入自定位螺母6到预定位置后拧出预装螺钉7，使弹簧2伸张推动挡圈3和限位塞5，限位塞5和安全销4相互垂直运动，使安全销4上移，安全销4的45°楔形20与自定位螺母6的45°防转安全卡槽30配合即可。

Claims (10)

1.一种重载型自定位螺纹连接组件，主要由螺栓（1）、自定位螺母（6）和预装螺钉（7）组成，其特征在于：所述螺栓（1）包括头部（8）和杆部（9），在杆部（9）外圆上远离头部（8）一端设有外螺纹A（10），在靠杆部（9）底端内侧设有内螺纹A（14），在靠近内螺纹A（14）一端设有塞孔（12）和与塞孔（12）垂直相惯的销孔（11），所述自定位螺母（6）通过内螺纹B（27）与外螺纹A（10）连接，预装螺钉（7）通过外螺纹B（33）与内螺纹A（14）连接，在塞孔（12）内安装有弹簧（2），销孔（11）安装有安全销（4），弹簧（2）与安全销（4）之间设置有挡圈（3），安全销（4）与预装螺钉（7）之间设有限位塞（5）。
2.根据权利要求1所述的一种重载型自定位螺纹连接组件，其特征在于：所述自定位螺母（6）上设有加固圆台（28）、扳拧六角（29）及45°防转安全卡槽（30）。
3.根据权利要求1所述的一种重载型自定位螺纹连接组件，其特征在于：所述预装螺钉（7）包括圆柱体（31）及设置于圆柱体（31）上的扳拧面（32）和顶台B（34）。
4.根据权利要求1所述的一种重载型自定位螺纹连接组件，其特征在于：所述限位塞（5）包括圆柱形塞体（23）及设置于圆柱形塞体（23）上的过渡斜台（24）、顶台A（25）和45°滑动塞（26）。
5.根据权利要求1所述的一种重载型自定位螺纹连接组件，其特征在于：所述安全销（4）包括圆柱形销体（19），在销体（19）顶端设有45°楔形（20），中部设有45°滑动槽（21），底端设有圆冠头（22）。
6.根据权利要求1所述的一种重载型自定位螺纹连接组件，其特征在于：所述挡圈（3）包括圆柱形挡圈体（17）和限位凹槽（18）。
7.根据权利要求1所述的一种重载型自定位螺纹连接组件，其特征在于：所述弹簧（2）包括弹簧体（15）及设置于弹簧体（15）两端的平行断面（16），平行断面（16）一端与挡圈（3）的限位凹槽（18）配合，另一端与螺栓（1）内部塞孔（12）的底端配合。
8.根据权利要求5所述的一种重载型自定位螺纹连接组件，其特征在于：所述45°楔形（20）与自定位螺母（6）的45°防转安全卡槽（30）配合，45°滑动槽（21）与限位塞（5）的45°滑动塞（26）配合。
9.根据权利要求1所述的一种重载型自定位螺纹连接组件，其特征在于：所述螺栓（1）靠近内螺纹（14）一端设有挡片（13）。
10.一种重载型自定位螺纹连接组件的使用方法：其特征在于：先将预装螺钉（7）拧入螺栓（1）的内螺纹A（14）推动限位塞（5），利用45°滑动塞（26）的限位塞（5）配合45°滑动槽（21）的安全销（4）相互垂直运动，使安全销（4）下移，同时压缩弹簧（2）储能，然后将螺栓组件穿过待连接板(35)，拧入自定位螺母(6)到预定位置后拧出预装螺钉(7)，使弹簧(2)伸张推动挡圈(3)和限位塞(5)，限位塞(5)和安全销(4)相互垂直运动，使安全销(4)上移，安全销(4)的45°楔形(20)与自定位螺母(6)的45°防转安全卡槽(30)配合即可。
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