CN107327464A - 应用于螺栓或螺母的超强预紧防松套件 - Google Patents
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Abstract
本发明一种应用于螺栓或螺母的超强预紧防松套件，包含压盘、锥形花瓣结构、喉箍，其中所述压盘的中心开有螺栓预留孔，所述锥形花瓣结构至少包含两个锥形花瓣，所述锥形花瓣具有锥形柱体，在所述锥形柱体大弧形成的外侧壁上设有与所述喉箍相嵌合的环形凹槽，所述压盘和锥形花瓣的结合面以槽榫结构活动连接，所述锥形花瓣利用嵌合在所述环形凹槽的所述喉箍的预紧力实现在所述压盘结合面上的移动，从而实现螺母或螺栓对被连接件的预紧作用，本发明产品结构设计合理，易于加工，兼具预紧和防松效果，在大型设备及特殊工况条件下优势更加明显，能大幅提高工人工作效率，减轻工人工作负担。
Description
技术领域
本发明属于连接紧固件技术领域，具体涉及一种应用于螺栓或螺母的超强预紧防松套件。
背景技术
螺栓、螺母是机械领域最常用的连接紧固件，因其使用便捷、紧固性好等
特点被广泛应用于汽车、航空航天、电力及化工设备等重要领域，一般使用的螺栓、螺母大多是普通标准紧固件，在冲击、震动或者重载荷的作用下，螺纹副间的摩擦力逐渐减小或瞬间消失，从而出现螺纹连接松动，甚至紧固件脱落、丢失，由此会使机械设备出现故障。现有技术针对防松脱问题作出了各种各样的改进，但在螺栓、螺母的预紧方面做得还不够，另外，在高危、空间受限或使用大型螺栓等特殊工况中，现有的普通螺栓、螺母无法满足安装需求，或因安装、拆卸耗时耗力而影响其使用效果。
申请号为201420453347.7的专利文件公开了一种预紧力紧固件，通过在螺母本体上增加多顶推螺栓，通过手动工具替代液压扳手、液压拉伸、电加热等传统安装方式，以小扭矩实现较高预紧力。申请号为201410717805.8的专利文件将在201420453347.7专利文件中的螺母本体改为锥形螺母本体，形成圆锥面，以增强其优势。前述螺母型多顶推预紧系统虽然解决了在锁紧大规格螺栓时无需专业技术或重型工具的问题，也解决了使用大型工具受限的安装地点锁紧螺栓的问题，但正是因为其引入了多顶推结构，导致预紧过程繁琐，螺栓规格越大，顶推数量越多，安装和拆卸时间越长，而且使用过程中松动后维护成本也提高。
发明内容
为了解决现有技术缺陷，本发明提出了一种结构设计合理，预紧和防松脱效果俱佳、成本低、安装效率高的应用于螺栓或螺母的超强预紧防松套件，其具体技术方案如下：
一种应用于螺栓或螺母的超强预紧防松套件，包含压盘、锥形花瓣结构、喉箍，其中所述压盘的中心开有螺栓预留孔，所述锥形花瓣结构至少包含两个锥形花瓣，所述锥形花瓣具有锥形柱体，在所述锥形柱体大弧形成的外侧壁上设有与所述喉箍相嵌合的环形凹槽，所述压盘和锥形花瓣的结合面以槽榫结构活动连接，所述锥形花瓣利用嵌合在所述环形凹槽的所述喉箍的预紧力实现在所述压盘结合面上的移动，所述喉箍至少为一个；所述压盘可以为圆环，也可以内圆外方，所述锥形花瓣数量根据螺母或螺栓的规格选择，以四个为优选，锥形柱体的小弧朝内，即靠近螺栓的螺杆，大弧朝外，即远离螺栓的螺杆，看起来像一个一个锥形花瓣组成的花朵，所述锥形花瓣与压盘结合面可以是水平面结构，也可以是斜面结构；根据应用工况及螺栓、螺母规格，所述喉箍可以为两个以上，并相互形成联动喉箍机构，以减小喉箍蜗杆直径和体积。
优选地，所述槽榫结构为燕尾槽榫，以更好限制所述锥形柱体与压盘之间的径向和轴向移动。
优选地，在所述锥形柱体小弧形成的内侧壁上设有橡胶或螺纹，在所述锥形花瓣与压盘完全相互扣合后，可以增加锥形花瓣与螺栓螺杆之间的摩擦力。
优选地，其特征在于，所述压盘和锥形花瓣的结合面互为相适配的向其中心或圆心方向具有斜度的斜面结构，当锥形花瓣结合面为斜面结构的时候，锥形柱体小弧一侧高度小于大弧一侧高度，斜面结构的设计，可以在所述锥形花瓣合并后提升螺母或螺栓与被连接件之间的距离，在均匀而有力地撑紧或顶紧螺栓或螺母的同时，也对螺杆形成均匀而有力的挤压，从而增强其稳固性。
优选地，所述压盘与所述螺母为一体式成型，且所述压盘的螺栓预留孔内壁设有与螺母一致的内螺纹，或所述压盘与螺栓头部为一体式成型，一体式结构可以更节约安装和拆卸的工序和时间。
进一步地，还包含防松脱部件，所述防松脱部件包含下压盘、定位弹性挡圈、限位柱，所述下压盘中心开有螺栓预留孔，所述下压盘的形状和结构分别与所述锥形花瓣和定位弹性挡圈相适配，所述下压盘一端的结合面通过槽榫结构与所述锥形花瓣活动连接，另一端通过棘轮结构与所述定位弹性挡圈可拆卸连接，所述棘轮结构的转动方向与螺母的拧紧方向一致，其中所述定位弹性挡圈为具有开合孔的圆环，所述棘轮结构包含竖直设于所述下压盘下端周边的内锯齿和竖直设于所述定位弹性挡圈环内状似棘爪的外锯齿，所述内锯齿与外锯齿可以相互啮合，其中，所述外锯齿在所述定位弹性挡圈环内的分布以所述开合孔为基点向两边延伸，以不超过所述定位弹性挡圈内环周长二分之一为限，在所述定位弹性挡圈上与所述开合孔相对的位置设有限位柱，所述限位柱与所述外锯齿在所述定位弹性挡圈上的弧线距离大于所述定位弹性挡圈内环圆周的四分之一，以保证所述定位弹性挡圈打开时，所述外锯齿和内锯齿能够相互分离，同样才能保证外锯齿与内锯齿的相互啮合；通过加入所述下压盘，配合锯齿状的棘轮结构和限位柱，进一步增强螺栓螺母的防松脱效果。
优选地，所述开合孔位置处设有开锁孔，便于安装和拆卸。
优选地，所述下压盘与所述定位弹性挡圈连接的端头为锥形结构，便于所述下压盘卡入所述定位弹性挡圈内。
优选地，所述压盘和下压盘与锥形花瓣的结合面上以螺栓预留孔圆心为基点径向开有燕尾槽，在所述锥形花瓣两个结合面上相应设有与所述燕尾槽相适配的燕尾榫，燕尾槽榫可以更好限制所述锥形柱体与压盘、下压盘之间的径向、轴向和周向移动，所述压盘和/或下压盘与所述锥形花瓣的结合面互为向其中心或圆心方向具有斜度的斜面结构，所述斜面结构均以锥形柱体小弧一侧高度小于大弧一侧高度，压盘和/或下压盘的斜面结构与锥形柱体斜面结构相配为准。
优选地，当所述压盘未与螺栓或螺母一体式成型的时候，所述下压盘可以与螺栓或螺母为一体式成型，以节约安装和拆卸工序和时间。
与现有技术相比，本发明应用于螺栓或螺母的超强预紧防松套件具有以下优点及效果：
1、本发明产品结构设计合理，通过锥形花瓣结构和喉箍的使用，在锁紧大规格螺栓、超级螺栓/螺钉时仅需小型手动工具对喉箍一个部件进行锁紧即可，省时省力；
2、喉箍的应用，引入了蜗杆传动原理，与螺栓、螺母形成空间交错的扭矩，加之喉箍中蜗杆只能带动蜗轮传动，而蜗轮不能带动蜗杆转动的自锁性，及蜗杆传动效率低等特点，可有效防止预紧力在使用中因震动、冲击等因素而减小的现象；
3、下压盘与定位弹性挡圈、限位柱结构的加入，使本发明套件在具有超强预紧力的同时，增强了防松脱功能，保证被连接件更加的稳定；
4、本发明产品因其自身结构特点，应用范围广，除用于普通机械设备以增强预紧防松脱效果外，在应用于大型设备、高危环境、受限空间等特殊工况时其优势更加明显，可减少人力、物力成本，提升工人工作安全性；
5、与现有螺母型多顶推预紧器相比，本发明产品锁紧时压盘和锥形花瓣之间不存在空隙，接触面为整个结合面，所以不需要超硬垫片等有特殊要求的材质；
6、与现有螺母型多顶推预紧器相比，因为喉箍结构，锁紧的全过程螺母或螺栓皆为均匀受力，确保被连接件的连接准确、到位。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例中所提到的表征参数用附图来展现，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例。
图1是本发明实施例分解状态立体图；
图2是本发明实施例预装状态立体图；
图3是本发明实施例锁紧状态立体图；
图4是本发明实施例分解状态侧视图；
图5是本发明实施例预装状态侧视图；
图6是本发明实施例锁紧状态侧视图；
图7是本发明实施例分解状态俯视图；
图8是本发明实施例预装状态俯视图；
图9是本发明实施例锁紧状态俯视图；
图10是本发明实施例分解状态仰视图；
图11是本发明实施例预装状态仰视图；
图12是本发明实施例锁紧状态仰视图。
标号说明：
0-螺母；1-压盘；11-螺栓预留孔；2-锥形花瓣；21-环形凹槽；3-喉箍；41-燕尾槽；42-燕尾榫；5-斜面结构；6-下压盘；61-内锯齿；7-定位弹性挡圈；71-外锯齿； 72-开锁孔；8-限位柱。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。各实施例中所涉及的材料或设备如无特别说明，均为市售常规材料或设备，所涉及的检测方法如无特别说明，则均为常规方法。
实施例1：一种应用于螺栓或螺母的超强预紧防松套件，包含压盘、四个锥形花瓣、一个喉箍，其中所述压盘的中心开有螺栓预留孔，所述锥形花瓣具有锥形柱体，在所述锥形柱体大弧形成的外侧壁上设有与所述喉箍相嵌合的环形凹槽，在所述锥形柱体小弧形成的内侧壁上设有橡胶，所述锥形花瓣与压盘结合面均是水平面结构，所述压盘和锥形花瓣的结合面以燕尾槽榫结构活动连接，所述锥形花瓣利用嵌合在所述环形凹槽的所述喉箍的预紧力实现在所述压盘结合面上的移动。
实施例2：本实施例与实施例1不同之处在于，所述压盘与所述螺母为一体式成型，且所述压盘的螺栓预留孔内壁设有与螺母一致的内螺纹。
实施例3：如图1-12所示，一种应用于螺栓或螺母的超强预紧防松套件，包含压盘、四个锥形花瓣、一个喉箍、下压盘、定位弹性挡圈、限位柱，其中所述压盘和下压盘的中心开有螺栓预留孔，所述锥形花瓣具有锥形柱体，在所述锥形柱体大弧形成的外侧壁上设有与所述喉箍相嵌合的环形凹槽，所述压盘和下压盘与锥形花瓣的结合面上以螺栓预留孔圆心为基点径向开有燕尾槽，在所述锥形花瓣两个结合面上相应设有与所述燕尾槽相适配的燕尾榫，所述压盘、下压盘和所述锥形花瓣的结合面互为向其中心或圆心方向具有斜度的斜面结构，且以所述锥形柱体小弧一侧高度小于大弧一侧高度即外高内低的形状为基准，所述压盘和下压盘的斜面结构分别与所述锥形柱体斜面结构相适配，所述压盘和锥形花瓣的结合面以燕尾槽榫结构活动连接，所述锥形花瓣利用嵌合在所述环形凹槽的所述喉箍的预紧力实现在所述压盘和下压盘结合面上的移动，所述下压盘的另一端通过棘轮结构与所述定位弹性挡圈可拆卸连接，且下压盘与所述定位弹性挡圈连接的端头为下窄上宽的锥形结构，所述棘轮结构的转动方向与螺母的拧紧方向一致，其中所述定位弹性挡圈为具有开合孔的圆环，所述棘轮结构包含竖直设于所述下压盘下端周边的内锯齿和竖直设于所述定位弹性挡圈环内状似棘爪的外锯齿，所述内锯齿与外锯齿可以相互啮合，其中，所述外锯齿在所述定位弹性挡圈环内的分布以所述开合孔为基点向两边延伸，以不超过所述定位弹性挡圈内环周长二分之一为限，在所述定位弹性挡圈上与所述开合孔相对的位置设有限位柱，所述限位柱与所述外锯齿在所述定位弹性挡圈上的弧线距离大于所述定位弹性挡圈内环圆周的四分之一，所述开合孔位置处设有开锁孔。
使用方法：如图2、5、8、11所示，使用时，先将压盘、锥形花瓣、下压盘跟螺栓螺母预装好，锥形花瓣为打开状态；按照常规方法拧紧螺母；将定位弹性挡圈的限位柱插入被连接件上的预留孔内并在外锯齿与内锯齿完全啮合时锁紧定位弹性挡圈；拧紧喉箍直到拧不动为止。为了保证锥形花瓣与压盘、下压盘完全扣合，锥形花瓣、压盘、下压盘的尺寸根据所要应用的螺栓或螺母尺寸计算后进行预设。
实施例4：本实施例与实施例3不同之处在于，所述下压盘与螺栓头部为一体式成型。
实施例5：本实施例与实施例3不同之处在于，所述喉箍为两个，且两个喉箍通过蜗杆共用一条钢带形成联动喉箍结构，钢带为双排齿。
以上实施例产品在大型设备、高危环境、受限空间等特殊工况条件下锁紧螺栓更便捷、更省时省力，节约人力成本的同时，还可实现预紧和防松俱佳的效果。
此外，需要说明的是，凡依本发明专利构思所述的原理所做的等效或简单变化，均包括在本发明专利的保护范围内，本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例作各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种应用于螺栓或螺母的超强预紧防松套件，其特征在于，包含压盘、锥形花瓣结构、喉箍，其中所述压盘的中心开有螺栓预留孔，所述锥形花瓣结构至少包含两个锥形花瓣，所述锥形花瓣具有锥形柱体，在所述锥形柱体大弧形成的外侧壁上设有与所述喉箍相嵌合的环形凹槽，所述压盘和锥形花瓣的结合面以槽榫结构活动连接，所述锥形花瓣利用嵌合在所述环形凹槽的所述喉箍的预紧力实现在所述压盘结合面上的移动，所述喉箍至少为一个。
2.根据权利要求1所述的应用于螺栓或螺母的超强预紧防松套件，其特征在于，所述槽榫结构为燕尾槽榫。
3.根据权利要求1所述的应用于螺栓或螺母的超强预紧防松套件，其特征在于，在所述锥形柱体小弧形成的内侧壁上设有橡胶或螺纹。
4.根据权利要求1所述的应用于螺栓或螺母的超强预紧防松套件，其特征在于，所述压盘和锥形花瓣的结合面互为相适配的向其中心或圆心方向具有斜度的斜面结构。
5.根据权利要求1所述的应用于螺栓或螺母的超强预紧防松套件，其特征在于，所述压盘与所述螺母为一体式成型，且所述压盘的螺栓预留孔内壁设有与螺母一致的内螺纹，或所述压盘与螺栓头部为一体式成型。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的应用于螺栓或螺母的超强预紧防松套件，其特征在于，还包含防松脱部件，所述防松脱部件包含下压盘、定位弹性挡圈、限位柱，所述下压盘中心开有螺栓预留孔，所述下压盘的形状和结构分别与所述锥形花瓣和定位弹性挡圈相适配，所述下压盘一端的结合面通过槽榫结构与所述锥形花瓣活动连接，另一端通过棘轮结构与所述定位弹性挡圈可拆卸连接，所述棘轮结构的转动方向与螺母的拧紧方向一致，其中所述定位弹性挡圈为具有开合孔的圆环，所述棘轮结构包含竖直设于所述下压盘下端周边的内锯齿和竖直设于所述定位弹性挡圈环内状似棘爪的外锯齿，所述内锯齿与外锯齿可以相互啮合，其中，所述外锯齿在所述定位弹性挡圈环内的分布以所述开合孔为基点向两边延伸，以不超过所述定位弹性挡圈内环周长二分之一为限，在所述定位弹性挡圈上与所述开合孔相对的位置设有限位柱，所述限位柱与所述外锯齿在所述定位弹性挡圈上的弧线距离大于所述定位弹性挡圈内环圆周的四分之一。
7.根据权利要求6所述的应用于螺栓或螺母的超强预紧防松套件，其特征在于，所述开合孔位置处设有开锁孔。
8.根据权利要求6所述的应用于螺栓或螺母的超强预紧防松套件，其特征在于，所述下压盘与所述定位弹性挡圈连接的端头为锥形结构。
9.根据权利要求6所述的应用于螺栓或螺母的超强预紧防松套件，其特征在于，所述压盘和下压盘与锥形花瓣的结合面上以螺栓预留孔圆心为基点径向开有燕尾槽，在所述锥形花瓣两个结合面上相应设有与所述燕尾槽相适配的燕尾榫，所述压盘和/或下压盘与所述锥形花瓣的结合面互为向其中心或圆心方向具有斜度的斜面结构。
10.根据权利要求6所述的应用于螺栓或螺母的超强预紧防松套件，其特征在于，所述下压盘与螺栓或螺母为一体式成型。
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| CN110058246A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-07-26 | 苏州静声泰科技有限公司 | 一种小型化低频水声换能器 |
| CN113864314A (zh) * | 2021-09-01 | 2021-12-31 | 浙江长瑞精密零部件制造有限公司 | 一种核电水闸门尼龙锁紧薄螺母 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20171107 |