CN104314940B - 一种防脱连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防脱连接结构。所述防脱连接结构用于连接第一元件和具有螺纹孔的第二元件，该防脱连接结构包括一具有中空通道的导柱，该导柱一端用于与第一元件固定相连，另一端开有螺栓体过孔；一具有螺杆的螺栓体，该螺栓体的螺杆穿过所述螺栓体过孔，且所述螺杆上装有防止螺杆脱离导柱的防脱元件，该螺杆的端头具有用于与第二元件连接的螺纹部；所述防脱元件设置在导柱的中空通道内，且该导柱的中空通道的一段为容纳所述防脱元件沿着螺栓体轴线方向移动的防脱元件让孔。本发明可实现在母线排安装和拆卸过程中不易从母线排上脱落下来。

Description

一种防脱连接结构

技术领域

本发明涉及连接件领域，具体为一种防脱连接结构，尤其适用于母线排防脱连接场合。

背景技术

母线排配电连接通常采用螺栓完成，螺栓连接成本低廉，连接面接触较为牢固，电气连接的可靠性较高，应用广泛。由于螺栓体积较小，在安装过程中，螺栓极容易从母线排上脱落而掉入变流器的间隙内，而变流器空间狭小，找寻脱落的螺栓的难度较大，操作人员通常直接更换新的螺栓，而将脱落螺栓弃置在变流器中。但是，螺栓材料都是导电材料制作的，其可能会造成电力母线直接的短路，严重时可能会导致变流器烧毁，从而给变流器的安全运行带来了隐患。

中国专利CN20131023890.9公开了一种复合母排及其连接件，该连接件由5-6个部件（常用的焊接结构由5个部件构成，常用的铆接结构由6个部件构成，其中部件32/33铆接构成导柱）组装而成，该方案在实践过程中存在有如下问题：

1）结构比较复杂，零部件加工成本较高；

2）由于该方案是螺钉施力安装，需要通过活动螺母将压力传递到导柱才内与待装安装面安装，螺钉由于自重，活动螺母也会靠导柱下壁与待安装面安装，因此活动螺母传递给导柱的压力会有偏心，导致导柱安装面与待安装面接触可靠性下降；

3）活动螺母装配在导柱之外，长期处于受压力状态，反复拆卸时，使用寿命降低；

4）使用过程中，部件22与33的装配关系如果失效，在拆卸过程中，仍存在螺钉脱落的风险。

由此，有必要开发一种结构更简单、连接更可靠的连接结构。

发明内容

本发明旨在提供一种防脱连接结构，该连接结构可实现在母线排安装和拆卸过程中不易从母线排上脱落下来。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种防脱连接结构，用于连接第一元件和具有螺纹孔的第二元件，其结构特点是，该防脱连接结构包括

一具有中空通道的导柱，该导柱一端用于与第一元件固定相连，另一端开有螺栓体过孔；

一具有螺杆的螺栓体，该螺栓体的螺杆穿过所述螺栓体过孔，且所述螺杆上装有防止螺杆脱离导柱的防脱元件，该螺杆的端头具有用于与第二元件连接的螺纹部；

所述防脱元件设置在导柱的中空通道内，且该导柱的中空通道的一段为容纳所述防脱元件沿着螺栓体轴线方向移动的防脱元件让孔。

本发明所述的螺栓体是指具有螺栓头和螺杆的紧固件；其中螺杆的头部具有螺纹，如螺钉等。

以下为本发明的进一步改进的技术方案：

所述螺栓体的螺杆具有光杆部；所述防脱元件为套装在所述光杆部上且可与所述螺纹部配合连接的防脱螺母。

所述防脱螺母垂直于其轴向方向的外轮廓截面形状为非圆形（如所述的防脱螺母的外部轮廓可以是多边形、瘪方形或其它组合形状），所述导柱的中空通道的一段为防止防脱螺母转动的止转孔，所述止转孔位于所述防脱元件让孔与螺栓体过孔之间。由此，所述防脱螺母的外部轮廓结构与导柱止转孔形成止转配合结构，可以方便解除防脱螺母与螺栓体的装配关系，便于更换螺钉或螺栓。

所述止转孔沿着中空通道长度方向的长度a2为2mm~5mm。

所述防脱螺母的小径小于螺栓体螺纹部的大径，且该防脱螺母的小径大于螺栓体光杆部的外径d4；所述防脱螺母的外部轮廓径向尺寸d5大于所述螺栓体过孔的直径d2。

所述防脱螺母的轴向对角连线长度e大于所述防脱元件让孔的直径d1。由此，可以有效地避免防脱螺母在与螺栓体装配时，发生倾倒。

所述螺纹部的头部和防脱螺母的内螺纹孔均具有倒角，且所述防脱螺母内螺纹孔的倒角角度X2大于或等于所述螺纹部的倒角角度X1。由此，所述的防脱螺母在拆卸和装配过程中起到导向作用。

根据本发明的另一种实施例的结构形式，所述防脱元件为与所述螺杆过盈配合连接的兼具耐热性和弹性的活动套，由此，活动套紧箍在螺栓体上，实现防脱，当需要更换螺栓体时，通过拉拔实现与螺栓体的分离。

所述防脱元件让孔沿着中空通道长度方向的长度a1大于等于所述螺纹部轴向长度b与所述防脱元件沿着中空通道长度方向的长度c之和。换句话说，导柱防脱螺母让孔轴向深度应该大于等于螺栓体螺纹部长度与防脱螺母轴向长度之和。

所述第一元件为母线排；所述导柱的中空通道内壁和螺栓体之间具有间隙。以第一元件为母线排为例，母线排导柱与连接件之间留有一定的间隙，来满足母线排与第二元件（待连接装置）之间的装配误差。

本发明所述的导柱包括收口状的筒体，在筒体孔径大的一端具有径向延伸的用于与第一元件固定相连的凸缘，该筒体孔径小的一端设有所述螺栓体过孔。

本发明所述的导柱是指用于不同导体间或导体与元器件间电气连接的导体柱。

藉由上述结构，所述的连接件包括具有螺杆的螺栓体和防脱螺母，所述螺杆的头端至尾端划分为光杆部和用于与待连接装置相连的螺纹部，所述防脱螺母装在所述光杆部，其小径大于所述光杆部的外径且小于所述螺纹部的大径。当防脱螺母拧装到螺栓体光杆区域并与母线排形成配合关系后，由于防脱螺母小径小于螺栓体螺纹部的大径，且其外部轮廓径向尺寸大于母线排导柱螺栓过孔，当螺栓螺纹部运动到使螺纹端部与防脱螺母，防脱螺母与母线排导柱螺栓过孔内壁分别重合时，导柱螺栓过孔内壁就会对螺栓螺纹部产生阻力，防止连接件与母线排脱离；在没有解除螺栓体与防脱螺母连接关系时，螺栓体就不能从母线排上拆卸，也就不会出现因螺栓体脱落而产品的问题。

所述连接件包括防脱螺母，由所述螺杆的头端至尾部划分为光杆部和用于与连接装置相连的螺纹部，所述的防脱螺母套装在所述光杆部，其小径大于所述光杆部的外径且小于所述螺纹部的大径，其外部轮廓径向尺寸大于导柱螺钉过孔内径。

所述的防脱螺母的防脱件材料可以为金属材料，也可以为非金属材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1）、本发明的连接件与母线排设计成一个整体，装配简洁，整体由4-5个部件构成，结构上更简化，零部件数量减少，且加工成本降低，尤其是采用兼具耐热特性和弹性的兼具耐热性和弹性的活动套的实施方案，成本会进一步降低；

2）、因零部件简化，本发明的连接件在安装和拆卸过程中从母线排上脱落下来的可能性更小，可靠性更高；

3）、活动螺母在整个连接过程中是不受力的，仅仅起到防脱和止转的作用，延长了其使用寿命；

4）、导柱与待安装面安装是直接将力施加在导柱上，不存在中间传递环节，接触更可靠；

5）、本发明的连接件与母线排导柱预留了一定的间隙，使其能在一定空间内自由移动，能够较好的解决装配误差带来的安装应力；

6）、本发明的连接件能够利用自身结构轻松的实现装配与解除装配，便于连接零部件维护和更换。

以下结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。

附图说明

图1是本发明一个实施例的结构原理图；

图2是图1中导柱的结构示意图；

图3是图1中螺栓体的结构示意图；

图4是图1中所述防脱螺母的结构示意图；

图5是本发明第一种实施例的安装结构示意图；

图6是本发明另一种实施例的结构示意图；

图7是2的左视图；

图8是图4的左视图。

在图中

1-母线排；2-连接件；11-导体板；12-导柱；21-螺栓体；22-弹垫；23-平垫；24-防脱螺母；25-活动套；26-第二元件；121-防脱螺母让孔；122-止转孔，123-螺栓体过孔；211-螺纹部；212-光杆部。

具体实施方式

实施例1

一种母线排防脱连接结构,参照附图1-5，7,8，主要由1-母线排和2-连接件组成，其中母排线排1由导体板11和导柱12通过铆接或焊接工艺装配而成；连接件由螺栓体21、弹垫22、平垫23以及防脱螺母24装配而成；参照附图2，导柱中空通道由防脱螺母让孔121、止转孔122、螺栓体过孔123三部分组成；参照附图3，螺栓体具有螺纹部211和光杆部212。

母线排防脱连接结构装配顺序依次为：1）将弹垫和平垫依次装入螺栓体；2）将螺栓体从母线排导柱m1面螺栓体过孔插入；3）将防脱螺母拧入并拧至螺栓体光杆部位，确保其可在中空通道内、螺栓体光杆部上自由滑动；4）将防脱件与待连接装置装配。

母线排防脱连接结构拆卸顺序依次为：1）将螺栓体螺纹部从连接装置中拧出；2）将螺栓背离安装方向拉出，直至防脱螺母24滑动至导柱止转孔区域与止转孔形成配合关系；3）利用导柱止转孔与防脱螺母24外部轮廓形成的止转配合关系，逆时钟旋转螺栓体，使得螺栓体与防脱螺母24分离，从而完成拆卸过程。

防脱螺母24内螺纹与螺栓体螺纹部可实现螺纹配合，由于防脱螺母24小径小于螺栓体螺纹部211大径且大于螺栓体光杆外径d4，其外部轮廓径向尺寸d5大于防脱元件让孔123的直径d2，当螺栓螺纹部运动到使螺纹端部与防脱螺母24，防脱螺母24与母线排导柱螺栓过孔内壁分别重合时，导柱m2面就会对螺栓螺纹部产生阻力，防止连接件与母线排脱离。

防脱螺母24螺纹部长度b与防脱螺母24轴向长度c之和小于等于防脱元件让孔121沿着中空通道轴向方向的长度a1，保证螺栓体螺纹部从连接装置中拧出后能够埋藏在防脱元件让孔内，避免螺栓体螺纹头部干涉导致连接装置安装面划伤。

所述防脱螺母24轴向对角连线长度e大于止转孔122的孔径d1，避免解除螺栓体与活动螺母装配关系后，防脱螺母24在导柱的中空通道内发生倾倒。

防脱螺母24两侧设计有倒角x2应等于或略大于螺栓体螺栓头部锥形角x1，一方面方便防脱螺母装配，另一方面，在更换螺栓体而不拆卸母线排时（附图5所示），起到装配导向作用。

导柱止转孔能够在防脱螺母24运动到其区域后对其起到止转的作用，其止转功能是通过导柱止转孔与防脱螺母24外部轮廓结构的止转配合实现的，为了便于防脱螺母24运动到导柱止转孔区域，它们之间采取间隙配合；为了缩短导柱长度，a2长度尺寸可考虑在2-5mm。

参照附图5，防脱螺母24外部轮廓结构与防脱螺母让孔，螺栓体光杆外径d4与螺栓体过孔d1留有一定的间隙（y1、y2），保证连接件具有一定的自由度来满足母线排与待连接装置之间的装配误差。

实施例2

如图6所示，在本实施例中，将实施例1所述的活动螺母更换为兼具耐热特性和弹性的兼具耐热性和弹性的活动套25，利用活动套25的弹性特性，将其从螺栓体头部胀大，通过所述的螺纹部，活动到所述的光杆部。活动套未受较大外力的作用下，由于其内径小于螺纹部的大径，其外径大于导柱螺栓体过孔，从而实现如实施例1中防脱螺母相同的功能。可以采取较大的拉拔力解除活动套与螺栓体的装配关系。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (11)

1.一种防脱连接结构，用于连接第一元件和具有螺纹孔的第二元件（26），其特征在于，该防脱连接结构包括

一具有中空通道的导柱（12），该导柱一端用于与第一元件固定相连，另一端开有螺栓体过孔（123）；

一具有螺杆的螺栓体（21），该螺栓体（21）的螺杆穿过所述螺栓体过孔（123），且所述螺杆上装有防止螺杆脱离导柱（12）的防脱元件，该螺杆的端头具有用于与第二元件（26）连接的螺纹部（211）；

所述防脱元件设置在导柱（12）的中空通道内，且该导柱（12）中空通道的一段为容纳所述防脱元件沿着螺栓体（21）轴线方向移动的防脱元件让孔（121）。

2.根据权利要求1所述的防脱连接结构，其特征在于，所述螺栓体（21）的螺杆具有光杆部（212）；所述防脱元件为套装在所述光杆部（212）上且可与所述螺纹部（211）配合连接的防脱螺母（24）。

3.根据权利要求2所述的防脱连接结构，其特征在于，所述防脱螺母（24）垂直于其轴向方向的外轮廓截面形状为非圆形，所述导柱（12）的中空通道的一段为防止防脱螺母（24）转动的止转孔（122），所述止转孔（122）位于所述防脱元件让孔（121）与螺栓体过孔（123）之间。

4.根据权利要求3所述的防脱连接结构，其特征在于，所述止转孔（122）沿着中空通道长度方向的长度a2为2mm-5mm。

5.根据权利要求3所述的防脱连接结构，其特征在于，所述防脱螺母（24）的小径小于螺栓体螺纹部（211）的大径，且该防脱螺母（24）的小径大于螺栓体光杆部（212）的外径d4；所述防脱螺母（24）的外部轮廓径向尺寸d5大于所述螺栓体过孔（123）的直径d2。

6.根据权利要求2-5之一所述的防脱连接结构，其特征在于，所述防脱螺母（24）的轴向对角连线长度e大于所述防脱元件让孔（121）的直径d1。

7.根据权利要求2-5之一所述的防脱连接结构，其特征在于，所述螺纹部（211）的头部和防脱螺母（24）的内螺纹孔均具有倒角，且所述防脱螺母（24）内螺纹孔的倒角角度X2大于或等于所述螺纹部（211）的倒角角度X1。

8.根据权利要求1所述的防脱连接结构，其特征在于，所述防脱元件为与所述螺杆过盈配合连接的兼具耐热性和弹性的活动套（25）。

9.根据权利要求1-5,8之一所述的防脱连接结构，其特征在于，所述防脱元件让孔（121）沿着中空通道长度方向的长度a1大于等于所述螺纹部（211）轴向长度b与所述防脱元件沿着中空通道长度方向的长度c之和。

10.根据权利要求1-5,8之一所述的防脱连接结构，其特征在于，所述导柱（12）包括收口状的筒体，在筒体孔径大的一端具有径向延伸的用于与第一元件固定相连的凸缘，该筒体孔径小的一端设有所述螺栓体过孔（123）。

11.根据权利要求1-5,8之一所述的防脱连接结构，其特征在于，所述第一元件为母线排（1）；所述导柱（12）的中空通道内壁和螺栓体（21）之间具有间隙。