CN107630907A - 一种反旋自锁防松螺纹紧固件及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种反旋自锁螺纹紧固件及其使用方法，所述反旋自锁螺纹紧固件包括螺纹紧固件本体和反旋自锁环，其利用防松结构两端旋转方向相反的螺纹，并结合一端的锥孔配合结构，通过增加防松摩擦力、减小对基体结构的压强、减小防松结构转动惯量，实现螺纹紧固件的防松。本发明的螺纹紧固件具备可反复拆装、安装到位后直接使用、无弹性元件、贮存周期长的特点，有效解决了金属以及低密度、脆性非金属沉头或埋头螺纹结构的防松问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种反旋自锁防松螺纹紧固件及其使用方法，属于螺纹紧固件领域。
背景技术
使用环境及条件的限制对结构外形面的平整度提出较高要求，在使用螺纹紧固件时，不允许紧固件钉头凸出结构表面，同时结合载荷、操作性等方面的要求，经常出现如图1所示的连接形式。针对该种形式的螺纹紧固件防松处理，传统一般采用弹簧垫圈、自锁螺母、螺纹涂胶、MJ自锁螺纹的形式进行防松。其中弹簧垫圈在单独使用时，防松效果差。自锁螺母存在使用次数的限制，且影响螺纹紧固件拧紧力矩的施加。螺纹涂胶不便应用于需要反复拆卸的部位，且涂胶后需要一定的胶液干燥周期，影响产品使用。MJ自锁螺纹必须要求配合使用相应螺栓，且使用次数收到限制。而对于其他的防松措施，如打保险、螺纹冲点、止动垫圈等，均由于钉头沉在基体结构内而无法实施。
另外，随着复合材料的大量使用，由于材料本身存在各向异性、低密度、脆性等特殊特性，大量的传统金属结构防松方式无法再使用，尤其在解决如图2中所示的复合材料表面开孔快速封堵等问题时，一般仅能依靠涂胶进行防松，严重制约了结构的使用维护性。
综上，现有螺纹防松方式存在一定的局限性，尤其不适用于沉头或埋头螺纹结构的防松，且容易对整体使用维护性产生不良影响。
发明内容
(一)要解决的技术问题
针对现有技术中的上述不足，本发明涉及一种反旋自锁螺纹紧固件及其使用方法，利用防松结构两端旋转方向相反的螺纹，并结合一端的锥孔配合结构，通过增加防松摩擦力、减小对基体结构的压强、减小防松结构转动惯量，实现螺纹紧固件的防松。本发明的螺纹紧固件具备可反复拆装、安装到位后直接使用、无弹性元件、贮存周期长的特点，有效解决了金属以及低密度、脆性非金属沉头或埋头螺纹结构的防松问题。
(二)技术方案
本发明的一种反旋自锁防松螺纹紧固件，包括螺纹紧固件本体和反旋自锁环，所述螺纹紧固件本体一端具有本体螺纹，另一端具有头部，所述头部具有便于其旋紧或松开的第一内角结构，所述头部朝向所述本体螺纹一侧固接有凸台，所述凸台的直径大于所述头部的直径并在其周向具有凸台螺纹；所述反旋自锁环具有自上而下呈倒锥形的倒锥形外壁，所述反旋自锁环的内环上段具有便于其旋紧或松开的第二内角结构，所述反旋自锁环的内环下段具有反旋自锁环螺纹；所述凸台螺纹与所述反旋自锁环螺纹适配以形成螺纹连接，所述本体螺纹的旋向与所述凸台螺纹、所述反旋自锁环螺纹的旋向均相反；所述倒锥形外壁较所述螺纹紧固件的其他表面具有更高的表面粗糙度。
本发明的所述反旋自锁防松螺纹紧固件的使用方法，包括安装步骤和拆卸步骤，所述安装步骤包括：
(1)螺纹紧固件本体的安装；
(2)反旋自锁环的安装。
其中，步骤(1)包括：在第一基体结构的上表面加工倒锥形沉孔，所述倒锥形沉孔下方加工第一通孔，所述第一通孔为光孔，在第二基体结构上加工第二通孔，所述第二通孔为螺纹孔或光孔加局部螺纹孔，所述倒锥形沉孔、所述第一通孔、所述第二通孔从上到下依次贯通第一基体结构和第二基体结构并同心设置；将螺纹紧固件本体插入倒锥形沉孔并采用与所述第一内角结构适配的工具将其依次旋进第一通孔和第二通孔并旋紧，此时，第一基体结构和第二基体结构通过螺纹紧固件本体实现螺纹连接。
其中，所述第一基体结构为复合材料、金属、低密度脆性非金属。
其中，所述步骤(2)包括：用与第一内角结构适配的工具将螺纹紧固件本体限制使其不旋转，用与第二内角结构适配的工具将反旋自锁环反向旋入所述倒锥形沉孔中，使反旋自锁环内螺纹与凸台螺纹旋紧，移去两工具，完成反旋自锁环的安装。
其中，所述拆卸步骤与所述安装步骤操作顺序相逆。
(三)有益效果
本发明的有益技术效果为：
1、本发明适用于有防松需求的沉头或埋头螺纹紧固件，可广泛应用于具有表面平整度要求部位的螺纹紧固件防松；
2、本发明适用于具有低密度、脆性、抗压强度低等材料特性的非金属结构开孔的快递封堵以及螺纹防松；
3、本发明在反复拆卸过程中不会对基体螺纹造成局部破坏、产生多余物等不良影响，防松效果不受使用次数限制；
4、本发明具备反复拆卸能力，且装拆过程简单易操作，具备快速操作潜质；
5、本发明未使用任何弹性元件及变性元件，贮存周期长。
附图说明
图1现有技术中螺纹连接件的两种连接形式。
图2现有技术中复合材料表面开孔快速封堵结构示意图。
图3本发明的反旋自锁防松螺纹紧固件的立体图。
图4本发明的反旋自锁防松螺纹紧固件的使用方法。
图中：1-第一基体结构、2-第二基体结构、3-弹簧垫圈、4-螺纹紧固件、5、复合材料、6-螺纹防松涂胶部位、7-塞子、8-螺纹紧固件本体、9-反旋自锁环、10-反旋自锁环内螺纹、11-倒锥形外壁、12-凸台螺纹、13-本体螺纹、14-倒锥形沉孔、15-第一通孔、16-第二通孔、
具体实施方式
参照图3，本发明的一种反旋自锁防松螺纹紧固件，包括螺纹紧固件本体8和反旋自锁环9，所述螺纹紧固件本体8一端具有本体螺纹13，另一端具有头部，所述头部具有便于其旋紧或松开的第一内角结构，所述头部朝向所述本体螺纹13一侧固接有凸台，所述凸台的直径大于所述头部的直径并在其周向具有凸台螺纹12；所述反旋自锁环9具有自上而下呈倒锥形的倒锥形外壁11，所述反旋自锁环9的内环上段具有便于其旋紧或松开的第二内角结构，所述反旋自锁环9的内环下段具有反旋自锁环螺纹10；所述凸台螺纹12与所述反旋自锁环螺纹10适配以形成螺纹连接，所述本体螺纹13的旋向与所述凸台螺纹12、所述反旋自锁环螺纹10的旋向均相反；所述倒锥形外壁11较所述螺纹紧固件的其他表面具有更高的表面粗糙度。
参照图4，本发明的所述反旋自锁防松螺纹紧固件的使用方法，包括安装步骤和拆卸步骤：
所述安装步骤包括：
1、螺纹紧固件本体8的安装。
在第一基体结构1的上表面加工倒锥形沉孔14，所述倒锥形沉孔14下方加工第一通孔15，所述第一通孔15为光孔，在第二基体结构2上加工第二通孔16，所述第二通孔16为螺纹孔或光孔加局部螺纹孔，所述倒锥形沉孔14、所述第一通孔15、所述第二通孔16从上到下依次贯通第一基体结构1和第二基体结构2并同心设置；将螺纹紧固件本体8插入倒锥形沉孔14并采用与所述第一内角结构适配的工具将其依次旋进第一通孔15和第二通孔16并旋紧，此时，第一基体结构1和第二基体结构2通过螺纹紧固件本体8实现螺纹连接。
其中，所述第一基体结构1为复合材料、金属、低密度脆性非金属。
2、反旋自锁环9的安装。
用与第一内角结构适配的工具将螺纹紧固件本体8限制使其不旋转，用与第二内角结构适配的工具将反旋自锁环9反向旋入所述倒锥形沉孔14中，使反旋自锁环内螺纹10与凸台螺纹12旋紧，移去两工具，完成反旋自锁环9的安装。
所述拆卸步骤与所述安装步骤操作顺序相逆。
安装到位后，反旋自锁环9利用锥度和较高的表面粗糙度实现其与第一基体结构1之间保持较大摩擦力，同时由于其自身尺寸小、质量轻，在外圈摩擦力较大的情况下也很难发生转动。同时，螺纹紧固件本体8上下端分别通过相反旋向的螺纹安装在反旋自锁环9和第一基体结构1和第二基体结构2中，在振动环境下，无论其产生向哪一侧的转动趋势均会受到一端螺纹的抑制，只要反旋自锁环9不松动，螺纹紧固件本体8就不会松动。同时，由于反旋自锁环9不在螺纹紧固件本体8的承载路径上，其可以使用轻质材料加工。另外，所述反旋自锁环9本身体积小，其转动惯量就小，很难松动。最终实现螺纹紧固件的防松。
Claims (6)
1.一种反旋自锁防松螺纹紧固件，其特征在于，包括螺纹紧固件本体和反旋自锁环，所述螺纹紧固件本体一端具有本体螺纹，另一端具有头部，所述头部具有便于其旋紧或松开的第一内角结构，所述头部朝向所述本体螺纹一侧固接有凸台，所述凸台的直径大于所述头部的直径并在其周向具有凸台螺纹；所述反旋自锁环具有自上而下呈倒锥形的倒锥形外壁，所述反旋自锁环的内环上段具有便于其旋紧或松开的第二内角结构，所述反旋自锁环的内环下段具有反旋自锁环螺纹；所述凸台螺纹与所述反旋自锁环螺纹适配以形成螺纹连接，所述本体螺纹的旋向与所述凸台螺纹、所述反旋自锁环螺纹的旋向均相反；所述倒锥形外壁较所述螺纹紧固件的其他表面具有更高的表面粗糙度。
2.一种如权利要求1中所述反旋自锁防松螺纹紧固件的使用方法，其特征在于，包括安装步骤和拆卸步骤，所述安装步骤包括：
(1)螺纹紧固件本体的安装；
(2)反旋自锁环的安装。
3.如权利要求2所述反旋自锁防松螺纹紧固件的使用方法，其特征在于，步骤(1)包括：在第一基体结构的上表面加工倒锥形沉孔，所述倒锥形沉孔下方加工第一通孔，所述第一通孔为光孔，在第二基体结构上加工第二通孔，所述第二通孔为螺纹孔或光孔加局部螺纹孔，所述倒锥形沉孔、所述第一通孔、所述第二通孔从上到下依次贯通第一基体结构和第二基体结构并同心设置；将螺纹紧固件本体插入倒锥形沉孔并采用与所述第一内角结构适配的工具将其依次旋进第一通孔和第二通孔并旋紧，此时，第一基体结构和第二基体结构通过螺纹紧固件本体实现螺纹连接。
4.如权利要求3所述反旋自锁防松螺纹紧固件的使用方法，其特征在于，所述第一基体结构为复合材料、金属、低密度脆性非金属。
5.如权利要求3或4所述反旋自锁防松螺纹紧固件的使用方法，其特征在于，所述步骤(2)包括：用与第一内角结构适配的工具将螺纹紧固件本体限制使其不旋转，用与第二内角结构适配的工具将反旋自锁环反向旋入所述倒锥形沉孔中，使反旋自锁环内螺纹与凸台螺纹旋紧，移去两工具，完成反旋自锁环的安装。
6.如权利要求5所述反旋自锁防松螺纹紧固件的使用方法，其特征在于，所述拆卸步骤与所述安装步骤操作顺序相逆。
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