CN107435678B - 防松机构及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防松机构及其使用方法，包括：块体，块体上设有凹槽和主螺纹孔，主螺纹孔用于与主螺杆连接；至少一个止动件，止动件包括两个相对设置的止动瓣，每个止动瓣两端分别为固定端和压紧端，每个止动瓣的固定端与凹槽的内壁连接；在每个所述止动件中，两个止动瓣的压紧端之间的间隔尺寸小于两个止动瓣的固定端之间的间隔尺寸；至少一个压紧驱动件，块体上设有供每个压紧驱动件安装的驱动安装部，压紧驱动件通过推动每个止动件中的两个止动瓣向主螺纹孔移动，以使所有的所述止动瓣的压紧端压紧所述主螺杆。本发明的块体有松动趋势时，使每个止动件中其中一个止动瓣变形加大，止动瓣与主螺杆之间的压力也随之变大，从而形成自锁状态。

Description

防松机构及其使用方法

技术领域

本发明涉及紧固零件技术领域，特别是涉及一种防松机构及其使用方法。

背景技术

螺纹连接件是紧固件的一种。连接螺纹一般都能满足自锁条件，拧紧以后螺母和螺栓头部等支撑面上的摩擦力也有防松作用，所以在静荷载和工作温度变化不大时，螺纹连接不会自动松脱。但在冲击、振动或变荷载的作用下，螺旋副间的摩擦力可能减小或瞬时消失。这种现象多次重复后，就会使连接松脱。在高温或温度变化较大的情况下，材料的蠕变和应力松弛，也会对连接产生不利影响。

螺纹连接一旦出现松脱，轻者会影响结构和机器的正常使用，重者会造成严重事故。因此，设计时必须采取有效的防松措施。防松的根本问题在于防止螺旋副在受载时发生相对转动。防松的方法，按其工作原理分为摩擦防松、机械防松和破坏螺旋副运动关系的防松等。一般说，摩擦防松简单、方便，但没有机械防松可靠。机械防松比较可靠，但有时需要在螺栓或被连接件上增加特殊的构件。破坏螺旋副运动关系的防松，连接件在拆卸后一般不能再适用。

中国发明专利《一种防松螺母》，公开号：CN104074854A，该防松机构的侧面配置有卡销，该卡销实际上可视为一个小螺丝钉，通过小螺丝钉与主螺杆螺纹的横向挤压来帮助防松机构固定。该防松机构有一定的防松作用；然而，该小螺丝钉本身与主螺杆螺纹的接触面有限，小螺丝钉稍有松动，防松作用立即瓦解。该种防松机构无法形成一种“自锁”效应，此“自锁”效应即为：一旦有松动趋势，有利于防松的作用会越来越大。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种防松机构及其使用方法，用于解决现有技术中存在的上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种防松机构，用于与主螺杆连接；该防松机构包括：块体，所述块体的一端上设有凹槽，所述块体的另一端上设有主螺纹孔，所述主螺纹孔与所述凹槽连通，所述凹槽的内壁所形成的孔道的尺寸大于所述主螺纹孔的尺寸，所述主螺纹孔用于与所述主螺杆连接；至少一个止动件，所有的所述止动件绕着所述凹槽的内壁的周向依次设置，每个所述止动件包括两个相对设置的止动瓣，每个所述止动瓣两端分别为固定端和压紧端，每个所述止动瓣的固定端与所述凹槽的内壁连接，每个所述止动瓣的压紧端与所述主螺纹孔的中轴线之间的水平距离大于所述主螺纹孔的半径；在每个所述止动件中，两个所述止动瓣的压紧端之间的间隔尺寸小于两个所述止动瓣的固定端之间的间隔尺寸；至少一个压紧驱动件，所述压紧驱动件与所述止动件的数量相同，所述块体上设有供每个所述压紧驱动件安装的驱动安装部，所述压紧驱动件通过推动每个所述止动件中的两个止动瓣向所述凹槽的中心移动，以使所有的所述止动瓣的压紧端压紧所述主螺杆。

优选地，每个所述压紧驱动件为子螺杆，每个所述驱动安装部为与所述子螺杆相应的子螺纹孔。

优选地，每个所述止动瓣为弧形，在每个所述止动件中，两个弧形的所述止动瓣向着相互接近的方向弯曲。

优选地，在每个所述止动件中，两个所述止动瓣的相对侧面上分别设有阻挡部，两个相对设置的所述阻挡部之间形成朝向所述块体中心的楔形收口，所述楔形收口的远离所述块体中心的一端的尺寸大于所述楔形收口的靠近所述块体中心的一端的尺寸，所述压紧驱动件穿过所述楔形收口。

进一步地，所述楔形收口供所述压紧驱动件沿着水平方向穿过。

更进一步地，所述驱动安装部为设置于所述块体的侧壁上侧孔，且所述驱动安装部与所述凹槽连通。

进一步地，所述楔形收口供所述压紧驱动件沿着竖直方向穿过。

更进一步地，所述驱动安装部为设置于所述凹槽的底壁上的底孔。

进一步地，在每个所述止动件中，两个所述阻挡部的相对侧面均为平面。

进一步地，在每个所述止动件中，两个所述阻挡部的相对侧面上均设有凹口。

本发明还涉及一种所述防松机构的使用方法，当需要将防松机构安装于主螺杆上时，先将主螺杆与块体的主螺纹孔螺纹连接，且使所述主螺杆穿入所述凹槽中，再将所有的压紧驱动件分别安装到相应的驱动安装部上，每个所述压紧驱动件通过推动相应的所述止动件中的两个止动瓣向所述凹槽的中心移动，使所有的所述止动瓣的压紧端压紧所述主螺杆；当需要将防松机构与主螺杆拆卸时，先将所有的所述压紧驱动件分别从所安装的驱动安装部上拆下，再将所述主螺杆与所述块体拆卸。

如上所述，本发明的防松机构及其使用方法，具有以下有益效果：

(1)本发明的防松机构中设置了压紧驱动件，块体上用于安装压紧驱动件的驱动安装部和块体上与主螺杆螺纹连接的主螺纹孔，这两者是分别位于块体的不同位置，在不利作用影响下，压紧驱动件与驱动安装部之间的摩擦力和主螺杆螺纹与主螺纹孔之间的摩擦力不会在同一时刻同时减小或消失，实现了两个相互独立的紧固结构；

(2)主螺杆安装于主螺纹孔中形成的紧固力和每个止动件的两个止动瓣对主螺杆的压紧力也位于空间中的不同方向，在不利作用影响下，这两者不会在同一时刻同时减弱，实现了两个相互独立的紧固结构；

(3)防松机构中，每个所述止动件中两个所述止动瓣的压紧端之间的间隔在压紧驱动件装入驱动安装部时将胀开，且夹住压紧驱动件，进而产生对压紧驱动件的压力，使压紧驱动件与驱动安装部的安装保持压紧状态；

(4)压紧驱动件在进入两个止动瓣的压紧端之间的间隔后，继续向前顶紧止动瓣，使止动瓣向前方和两侧产生位移，从而顶紧主螺杆；两个所述止动瓣的压紧端之间的间隔尺寸小于两个所述止动瓣的固定端之间的间隔尺寸，当块体有松动趋势时，使每个止动件中其中一个止动瓣变形加大，止动瓣与主螺杆之间的压力也随之变大，从而形成自锁状态；同时，止动瓣的变形也会使压紧驱动件处于微弯状态，增加压紧驱动件与驱动安装部连接处的压紧力；

(5)要拆卸该防松机构时，先拆除压紧驱动件，随后即可方便地使块体与主螺杆实现拆卸。

附图说明

图1显示为实施例1的防松机构的块体中未安装压紧驱动件时的立体结构示意图。

图2显示为实施例1的防松机构的块体中的压紧驱动件穿入驱动安装部时的俯视剖面结构示意图。

图3显示为实施例1的防松机构的块体中的压紧驱动件穿入驱动安装部时的侧视内部结构示意图。

图4显示为实施例1的防松机构的块体中的压紧驱动件穿过驱动安装部，且穿过楔形收口时的俯视剖面结构示意图。

图5显示为实施例1的防松机构的止动瓣的示意图。

图6显示为实施例1的防松机构的止动瓣的曲率变化前和变化后的示意图。

图7显示为实施例1的防松机构的楔形收口的示意图。

图8显示为实施例2的防松机构的块体中未安装压紧驱动件时的立体结构示意图。

图9显示为实施例2的防松机构的块体中未安装压紧驱动件时的内部结构示意图。

图10显示为实施例2的防松机构的块体中未安装压紧驱动件时的俯视剖面结构示意图。

图11显示为实施例2的防松机构的楔形收口的示意图。

附图标号说明

100 块体

110 凹槽

120 主螺纹孔

200 主螺杆

300 止动件

310 止动瓣

311 固定端

312 压紧端

400 压紧驱动件

500 驱动安装部

600 阻挡部

610 楔形收口

620 凹口

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

如图1至图7所示，本实施例的防松机构，用于与主螺杆200连接；

该防松机构包括：

块体100，块体100的一端上设有凹槽110，块体100的另一端上设有主螺纹孔120，主螺纹孔120与凹槽110连通，凹槽110的内壁所形成的孔道的尺寸大于主螺纹孔120的尺寸，主螺纹孔120用于与主螺杆200连接；

至少一个止动件300，所有的止动件300绕着凹槽110的内壁的周向依次设置，每个止动件300包括两个相对设置的止动瓣310，每个止动瓣310两端分别为固定端311和压紧端312，每个止动瓣310的固定端311与凹槽110的内壁连接，每个止动瓣310的压紧端312与主螺纹孔120的中轴线之间的水平距离大于主螺纹孔120的半径；

在每个止动件300中，两个止动瓣310的压紧端312之间间隔的尺寸小于两个止动瓣310的固定端311之间间隔的尺寸；

至少一个压紧驱动件400，压紧驱动件400与止动件300的数量相同，块体100上设有供每个压紧驱动件400安装的驱动安装部500，压紧驱动件400通过推动每个止动件300中的两个止动瓣310向主螺纹孔120移动，以使所有的止动瓣310的压紧端312压紧主螺杆200。

为了保证止动瓣310在压紧驱动件400的推动下的移动，止动瓣310与凹槽110的底面之间有间隙，即：止动瓣310与凹槽110的底面不接触。

由于每个止动瓣310的压紧端312与主螺纹孔120的中轴线之间的水平距离大于主螺纹孔120的半径，所以在压紧驱动件400还未安装到驱动安装部500中前，主螺杆200与所有的止动瓣310之间有间隙、不接触；当压紧驱动件400与驱动安装部500安装后，压紧驱动件400通过推动每个止动件300中的两个止动瓣310向主螺纹孔120移动，以使所有的止动瓣310的压紧端312压紧主螺杆200。

本实施例中，止动件300的数量为1个到6个，压紧驱动件400的数量与止动件300的数量相等。

本发明的防松机构中设置了压紧驱动件400，块体100上安装压紧驱动件400的驱动安装部500和块体100上与主螺杆200螺纹连接的主螺纹孔120，这两者是分别位于块体100上的不同位置，在不利作用影响下，压紧驱动件400与驱动安装部500之间的摩擦力和主螺杆200螺纹与主螺纹孔120之间的摩擦力不会在同一时刻同时减小或消失，实现了两个相互独立的紧固结构。不利作用影响为：对压紧驱动件400与驱动安装部500之间、以及主螺杆200螺纹与主螺纹孔120之间产生的冲击、振动或变载荷作用等。

主螺杆200安装于主螺纹孔120中形成的紧固力和每个止动件300的两个止动瓣310对主螺杆200的压紧力也位于空间中的不同方向，在不利作用影响下，这两者不会在同一时刻同时减弱，实现了两个相互独立的紧固结构。

防松机构中，每个止动件300中的两个止动瓣310的压紧端312之间的间隔在压紧驱动件400装入驱动安装部500时将胀开，且夹住压紧驱动件400，进而产生对压紧驱动件400的压力，使压紧驱动件400与驱动安装部500的安装保持压紧状态。

压紧驱动件400在进入两个止动瓣310的压紧端312之间的间隔后，继续向前顶紧止动瓣310，使止动瓣310向前方和两侧产生位移，从而顶紧主螺杆200；两个止动瓣310的压紧端312之间间隔的尺寸小于两个止动瓣310的固定端311之间间隔的尺寸，当块体100有松动趋势时，使每个止动件300中其中一个止动瓣310变形加大，止动瓣310与主螺杆200之间的压力也随之变大，从而形成自锁状态；同时，止动瓣310的变形也会使压紧驱动件400处于微弯状态，增加压紧驱动件400与驱动安装部500连接处的压紧力。

本发明的核心原理在于，每个止动件300中的止动瓣310的固定端311与主螺杆200的中轴线之间的直线距离是最短的；当块体100有松动趋势时，根据主螺纹孔120的螺纹方向，每个止动件300中其中一个止动瓣310的压紧端312的任意微小位移，都会使该止动瓣310的压紧端312与固定端311的距离缩短，则该止动瓣310的曲率增加，进而使该止动瓣310的顶紧力增大。

本实施例中，块体100的旋紧方向为F1方向，块体100的松开方向为F2方向，当块体100有松动趋势时，每个止动件300中，两个止动瓣310中较为靠近旋紧方向的止动瓣310变形加大，止动瓣310与主螺杆200之间的压力也随之变大，从而形成自锁状态。两个止动瓣310中较为靠近旋紧方向的止动瓣310的固定端311为A端，该止动瓣310的压紧端312为B端，该止动瓣310在作用力N的作用下，该止动瓣310曲率的变化由原来的曲线L1变为L2。

当需要将防松机构安装于主螺杆200上时，先将主螺杆200与块体100的主螺纹孔120螺纹连接，且使主螺杆200穿入凹槽110中，再将至少一个压紧驱动件400分别安装到相应的驱动安装部500上，每个压紧驱动件400通过推动相应的止动件300中的两个止动瓣310向主螺纹孔120移动，使所有的止动瓣310的压紧端312压紧主螺杆200；当需要将防松机构与主螺杆200拆卸时，先将至少一个压紧驱动件400分别从所安装的驱动安装部500上拆下，随后即可方便地使块体100与主螺杆200实现拆卸。

本实施例中，为了便于安装和拆卸，块体100的周向外侧面为六角形，主螺杆200为主螺栓上的螺杆件，子螺杆为子螺栓上的螺杆件。

为了便于压紧驱动件400的安装，每个压紧驱动件400为子螺杆，每个驱动安装部500为与子螺杆相应的子螺纹孔。子螺杆与子螺纹孔螺纹连接，结构简单，拆装方便。

每个止动瓣310为弧形，在每个止动件300中，两个弧形的止动瓣310向着相互接近的方向弯曲。该结构使每个止动件300中的两个止动瓣310的靠近压紧端312的部分相互接近，便于压紧驱动件400通过推动止动瓣310向凹槽110的中心移动。

在每个止动件300中，两个止动瓣310的相对侧面上分别设有阻挡部600，两个相对设置的阻挡部600之间形成朝向块体100中心的楔形收口610，楔形收口610远离块体100中心的一端的尺寸大于压紧驱动件400的横截面的尺寸，楔形收口610靠近块体100中心的一端的尺寸小于压紧驱动件400的横截面的尺寸，压紧驱动件400穿过楔形收口610。楔形收口610便于压紧驱动件400穿过，压紧驱动件400穿过楔形收口610后，楔形收口610的尺寸变大，则使两个止动瓣310向凹槽110的中心移动。

楔形收口610供压紧驱动件400沿着水平方向穿过。压紧驱动件400水平设置，压紧驱动件400穿过楔形收口610，使楔形收口610变大，以使两个止动瓣310向凹槽110的中心移动。

驱动安装部500为设置于块体100的侧壁上侧孔，且驱动安装部500与凹槽110连通。压紧驱动件400穿过侧壁上侧孔且穿入凹槽110后，压紧驱动件400的端部穿过楔形收口610。

在每个止动件300中，两个阻挡部600的相对侧面均为平面。该结构使得楔形收口610的竖直截面为条形，该结构使压紧驱动件400在穿入两个阻挡部600之间后，两个阻挡部600对压紧驱动件400具有夹紧力。

本发明还涉及一种防松机构的使用方法，当需要将防松机构安装于主螺杆200上时，先将主螺杆200与块体100的主螺纹孔120螺纹连接，且使主螺杆200穿入凹槽110中，再将所有的压紧驱动件400分别安装到相应的驱动安装部500上，每个压紧驱动件400通过推动相应的止动件300中的两个止动瓣310向主螺纹孔120移动，使所有的止动瓣310的压紧端312压紧主螺杆200；当需要将防松机构与主螺杆200拆卸时，先将所有的压紧驱动件400分别从所安装的驱动安装部500上拆下，再将主螺杆200与块体100拆卸。

实施例2

如图8至图11所示，本实施例的防松机构与实施例1的防松机构区别在于：楔形收口610供压紧驱动件400沿着竖直方向穿过。压紧驱动件400竖直设置，压紧驱动件400穿过楔形收口610，使楔形收口610变大，以使两个止动瓣310向凹槽110的中心移动。

驱动安装部500为设置于凹槽110的底壁上的底孔。压紧驱动件400在穿入底孔的过程中，压紧驱动件400的侧壁穿过楔形收口610。

在每个止动件300中，两个阻挡部600的相对侧面上均设有凹口620。凹口620为半圆形，该结构使得楔形收口610的竖直截面为圆形，该结构便于压紧驱动件400穿过两个阻挡部600之间。两个凹口620形成的楔形收口610的中轴线与驱动安装部500的中轴线共线。

本发明的实施例1中的楔形收口610的竖直截面也可为圆形，即在每个止动件300中，两个阻挡部600的相对侧面上均设有凹口620。凹口620为半圆形。

本发明利用了“两点之间直线距离最短”这一几何公理和“弯曲构件曲率越大反力越大”这一结构力学性能，子螺杆可以使止动瓣310与主螺杆200之间挤紧。子螺杆旋紧到位后，可在子螺杆、楔形收口610、止动瓣310、主螺杆200之间实现一定的自锁状态，从而实现防松脱效果。拆卸该防松机构时，先旋出子螺杆，便可像普通螺栓一样进行后续操作。本发明操作简单、适应性强、可靠性高。

综上，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种防松机构，用于与主螺杆(200)连接；其特征在于，该防松机构包括：

块体(100)，所述块体(100)的一端上设有凹槽(110)，所述块体(100)的另一端上设有主螺纹孔(120)，所述主螺纹孔(120)与所述凹槽(110)连通，所述凹槽(110)的内壁所形成的孔道的尺寸大于所述主螺纹孔(120)的尺寸，所述主螺纹孔(120)用于与所述主螺杆(200)连接；

至少一个止动件(300)，所有的所述止动件(300)绕着所述凹槽(110)的内壁的周向依次设置，每个所述止动件(300)包括两个相对设置的止动瓣(310)，每个所述止动瓣(310)两端分别为固定端(311)和压紧端(312)，每个所述止动瓣(310)的固定端(311)与所述凹槽(110)的内壁连接，每个所述止动瓣(310)的压紧端(312)与所述主螺纹孔(120)的中轴线之间的水平距离大于所述主螺纹孔(120)的半径；

在每个所述止动件(300)中，两个所述止动瓣(310)的压紧端(312)之间间隔的尺寸小于两个所述止动瓣(310)的固定端(311)之间间隔的尺寸；

至少一个压紧驱动件(400)，所述压紧驱动件(400)与所述止动件(300)的数量相同，所述块体(100)上设有供每个所述压紧驱动件(400)安装的驱动安装部(500)，所述压紧驱动件(400)通过推动每个所述止动件(300)中的两个止动瓣(310)向所述凹槽(110)的中心移动，以使所有的所述止动瓣(310)的压紧端(312)压紧所述主螺杆(200)；在每个所述止动件(300)中，两个所述止动瓣(310)的相对侧面上分别设有阻挡部(600)，两个相对设置的所述阻挡部(600)之间形成朝向所述块体(100)中心的楔形收口(610)，所述楔形收口(610)的远离所述块体(100)中心的一端的尺寸大于所述楔形收口(610)的靠近所述块体(100)中心的一端的尺寸，所述压紧驱动件(400)穿过所述楔形收口(610)。

2.根据权利要求1所述的防松机构，其特征在于：每个所述压紧驱动件(400)为子螺杆，每个所述驱动安装部(500)为与所述子螺杆相应的子螺纹孔。

3.根据权利要求1所述的防松机构，其特征在于：每个所述止动瓣(310)为弧形，在每个所述止动件(300)中，两个弧形的所述止动瓣(310)向着相互接近的方向弯曲。

4.根据权利要求1所述的防松机构，其特征在于：所述楔形收口(610)供所述压紧驱动件(400)沿着水平方向穿过。

5.根据权利要求4所述的防松机构，其特征在于：所述驱动安装部(500)为设置于所述块体(100)的侧壁上侧孔，且所述驱动安装部(500)与所述凹槽(110)连通。

6.根据权利要求1所述的防松机构，其特征在于：所述楔形收口(610)供所述压紧驱动件(400)沿着竖直方向穿过。

7.根据权利要求6所述的防松机构，其特征在于：所述驱动安装部(500)为设置于所述凹槽(110)的底壁上的底孔。

8.根据权利要求1所述的防松机构，其特征在于：在每个所述止动件(300)中，两个所述阻挡部(600)的相对侧面均为平面。

9.根据权利要求1所述的防松机构，其特征在于：在每个所述止动件(300)中，两个所述阻挡部(600)的相对侧面上均设有凹口(620)。

10.一种权利要求1-9中任意一项所述的防松机构的使用方法，其特征在于：

当需要将防松机构安装于主螺杆(200)上时，先将主螺杆(200)与块体(100)的主螺纹孔(120)螺纹连接，且使所述主螺杆(200)穿入所述凹槽(110)中，再将所有的压紧驱动件(400)分别安装到相应的驱动安装部(500)上，每个所述压紧驱动件(400)通过推动相应的所述止动件(300)中的两个止动瓣(310)向所述凹槽(110)的中心移动，使所有的所述止动瓣(310)的压紧端(312)压紧所述主螺杆(200)；当需要将防松机构与主螺杆(200)拆卸时，先将所有的所述压紧驱动件(400)分别从所安装的驱动安装部(500)上拆下，再将所述主螺杆(200)与所述块体(100)拆卸。

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