CN108825629A - 一种內胀式防松螺栓 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种內胀式防松螺栓结构,包括螺栓体，所述螺栓体的中间设置一个通孔，所述通孔的顶端为圆柱形沉孔，通孔的末端为锥形孔，锥形孔的四周设有均匀分布的弹性槽，所述通孔内设有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓与锥形内胀块连接，所述锥形内胀块中间的内螺纹与锁紧螺栓相匹配。锁紧螺栓为内六角螺栓与所述锥形内胀块连接。本发明具有结构简单，工艺简便，制造成本低，便于实施等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种可拆卸的螺纹紧固件连接的装置，具体地说是涉及用于螺纹紧固件连接的一种具有防松性能的螺栓。
背景技术
针对螺纹紧固件连接的松动问题，人们采取了很多积极有效的防松措施，市场上也出现了不少防松紧固件产品，但是这些产品大都是防松螺母，而防松螺栓产品却少之又少。目前，用于螺栓防松的方法主要有两种：一种是变牙型防松螺栓，另一种是采用粘合剂粘结。
一、变牙型防松螺栓的牙型不同于普通标准螺栓的牙型，其牙型是在螺纹底部有一个与螺纹轴向成一定夹角的楔形斜面。当变牙型防松螺栓与内螺纹旋合时，变牙型防松螺栓的外螺纹牙底的楔形斜面顶住内螺纹的牙尖，使螺纹副之间产生径向干涉，由干涉产生的摩擦力，阻止了螺纹副之间的相对松转。变牙型防松螺栓虽然具有一定防松效果，但是由于牙型结构的原因，它也存在着以下缺陷：
1. 螺栓的公差适应性存在着一定的缺陷
变牙型防松螺栓与螺纹孔的配合是径向干涉配合。当变牙型防松螺栓的下偏差外螺纹与上偏差内螺纹旋合时，其干涉量可能很小，由干涉量所产生的螺纹锁紧力矩也就很小，这时螺栓的防松性能就会大打折扣；反之，当螺栓的上偏差外螺纹与下偏差内螺纹旋合时，其干涉量可能很大，由干涉量所产生的锁紧力矩可能会远远超出标准所规定的第一次拧入最大力矩，使螺栓很难拧入内螺纹的螺纹孔内，严重的还会影响螺栓的正常使用。
2. 螺栓的重复使用性存在着一定的缺陷
对于变牙型防松螺栓来说，其锁紧力矩是靠内螺纹的牙尖顶住螺栓牙底产生的。如果螺栓多次拧入、拧出螺纹孔，必然会造成一定的金属磨损。这种金属磨损又导致了螺栓锁紧力矩值的不稳定，有的甚至会低于标准规定的拧出最小力矩值。锁紧力矩值的不稳定或者减小，又使得螺栓的重复使用性受到了限制。因此，这种螺栓一般只适用于不重要的场合和不需要频繁拆卸的部位。
3. 螺栓的扭—拉关系存在着一定的缺陷
由于变牙型防松螺栓对内螺纹的公差适应性存在着缺陷，所以，由干涉配合所产生的摩擦力也会产生一定的不确定性。因此，这种螺栓的锁紧力矩值往往变化较大，锁紧力矩的不稳定又使得螺栓预紧力值的分散性增大。由于这些不确定性和分散性因素的存在，造成了紧固系统的扭力矩与预紧力之间的关系不稳定，进而使紧固系统难以得到稳定不变的预紧力。
二、采用粘合剂粘结
采用粘合剂粘结，就是在螺栓的外螺纹表面涂上一层粘合剂后，再将螺栓拧入螺纹孔内，待粘合剂固化后，相配的螺纹就牢牢地粘在一起，从而阻止了螺纹副之间的相对松转，以达到锁紧防松的目的。
虽然粘合剂粘结的防松效果比较可靠，但是它也存在着一定缺陷：一是，采用粘合剂粘结的方法将原来的可拆卸螺纹连接变成了不可拆卸的连接。二是，粘合剂的使用受温度限制，过高的温度会使粘合剂软化；过低的温度会使粘合剂变得硬脆；高、低温度的交替变化又加速了使粘合剂的老化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种內胀式防松螺栓，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种內胀式防松螺栓,包括螺栓体，所述螺栓体的中间设置一个通孔，所述通孔的顶端为圆柱形沉孔，通孔的末端为锥形孔，锥形孔的四周设有均匀分布的弹性槽，所述通孔内设有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓与锥形内胀块连接，所述锥形内胀块中间的内螺纹与锁紧螺栓相匹配。
进一步改进在于：所述的锁紧螺栓为内六角螺栓与所述锥形内胀块连接。对锁紧螺栓施拧后，锥形内胀块将螺栓体末端带有弹性槽锥形孔胀开，此时，螺栓末端的外螺纹直径也随之增大。增大后的外螺纹紧紧贴在内螺纹的内壁上，使螺纹副之间产生一个稳定不变的径向干涉摩擦力。这种干涉摩擦力能够有效地阻止螺纹副的相对松转，使螺纹紧固件连接的预紧力长期持久地得以保持，从而满足了螺纹紧固件连接防松抗震的要求。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1. 本发明结构简单，工艺简便，制造成本低，便于实施。
2. 本发明可以有效地阻止螺纹副之间的相对松转，使螺纹紧固件连接在经受振动、冲击等变动载荷时也能长期持久地保持其预紧力，从而较好地满足了螺纹紧固件连接防松抗震的要求。
3. 本发明对螺纹公差有着良好的适应性，无论与高限内螺纹配合还是与低限内螺纹配合都可以获得稳定可靠的锁紧力矩。
4. 本发明在使用过程中不需要额外增加螺栓的扭力矩，所以螺栓的扭力矩与预紧力的扭-拉关系是稳定的线性关系。
5. 本发明的锁紧防松功能是通过內胀方式来实现的，螺栓及螺纹孔的不会产生金属磨损和塑性变形。因此，內胀式防松螺栓具有较好的重复使用性。
附图说明
图1为本发明主视图；
图2为本发明侧视图；
图中，1螺栓体 、2锁紧螺栓 、3锥形内胀块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种內胀式防松螺栓实施方式：
在螺栓体1的中间设置一个通孔，螺栓末端的通孔为带有弹性槽的锥形孔，螺栓顶端的通孔为圆柱形沉孔，在螺栓体1的通孔内设置一个锁紧螺栓2，带有弹性槽的锥形孔内设置一个锥形内胀块3，锥形内胀块3与锁紧螺栓2连接。
螺栓体1的基本牙型、直径和螺距、基本尺寸、公差配合以及机械性能等技术要求与普通螺栓相同，以确保内胀式防松螺栓能与标准的内螺纹相匹配。
螺栓体1的中间设置一个通孔，通孔的顶端为圆柱形沉孔；通孔的末端为锥形孔，锥形孔的四周设有均匀分布的弹性槽，其作用就是当弹性槽胀开时，螺栓的外螺纹就会对内螺纹产生干涉，由干涉产生的摩擦力有效地阻止了螺纹副的相对松转。锁紧螺栓2为内六角螺栓，内六角螺栓与锥形内胀块3连接，对锥形内胀块3起调节和锁紧作用。锥形内胀块3中间的内螺纹与锁紧螺栓2相匹配，其作用就是将螺栓体1末端带有弹性槽的锥形孔胀开时，使螺纹副产生干涉摩擦力。将螺栓体1、锁紧螺栓2和锥形内胀块3组合在一起，就构成了內胀式防松螺栓。
将內胀式防松螺栓旋入工件的螺纹孔内，然后按照规定的拧紧力矩对螺栓施拧，当其达到规定的预紧力后，再对锁紧螺栓2进行拧紧。拧紧后锥形内胀块3将螺栓体1末端带有弹性槽锥形孔胀开，此时，螺栓末端的外螺纹直径也随之增大，增大后的外螺纹紧紧贴在内螺纹的内壁上，使螺纹副之间产生一个稳定不变的径向干涉摩擦力，这种干涉摩擦力能够有效地阻止螺纹副的相对松转，使螺纹紧固件连接的预紧力长期持久地得以保持，从而满足了螺纹紧固件连接防松抗震的要求。
內胀式防松螺栓的锁紧防松功能是通过螺纹內胀的方式来实现的。它具有对螺纹公差有的适应性强；扭-拉关系良好；不会产生金属磨损以及锁紧力矩稳定可靠的特点。因此，它能够有效地阻止螺纹副的相对松转，使螺纹紧固件连接的预紧力长期持久地得以保持，以满足螺纹紧固件连接防松抗震的要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (2)
1.一种內胀式防松螺栓结构,包括螺栓体（1），其特征在于：所述螺栓体（1）的中间设置一个通孔，所述通孔的顶端为圆柱形沉孔，通孔的末端为锥形孔，锥形孔的四周设有均匀分布的弹性槽，所述通孔内设有锁紧螺栓（2），所述锁紧螺栓（2）与锥形内胀块（3）连接，所述锥形内胀块（3）中间的内螺纹与锁紧螺栓（2）相匹配。
2.根据权利要求1所述的一种內胀式防松螺栓，其特征在于：所述的锁紧螺栓（2）为内六角螺栓与所述锥形内胀块（3）连接。
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2018
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