CN110469575B - 一种永不松动的螺丝组件 - Google Patents

Abstract

一种永不松动的螺丝组件，属于机械紧固技术领域，包括螺栓和螺母，还包括定位锁紧销和卡簧；所述螺栓的螺杆上设有外螺纹，所述外螺纹上呈环状均匀布设有若干条纵向的螺杆锁紧槽；所述螺母的里层内环壁上设有内螺纹，外层内环壁上挖设有环状卡簧槽；所述螺母的外端面上沿外层内环壁和里层内环壁垂直挖设有螺母锁紧槽，所述螺母锁紧槽穿过卡簧槽并穿过部分内螺纹，所述定位锁紧销包括依次相连的销柱、连接杆和装卸柄；所述卡簧为环玦状弹性卡件；其有益效果是通过螺丝组件与螺栓和螺母的机械连接，使螺栓和螺母通过定位锁紧销在螺母锁紧槽与螺杆锁紧槽所构成的空间中卡接固定，并用卡簧卡紧而防止脱落，实现永不松动。

Description

一种永不松动的螺丝组件

技术领域

本发明属于机械紧固技术领域，特别是一种永不松动的螺丝组件。

背景技术

螺丝是包括螺栓和螺母的用于将机械设备紧密连接起来的零件。螺母与螺栓的紧固一般都是比较稳定的。但是如果被紧固件长期处于振动中，会导致连接件互相之间存在振动频率差，从而使得连接结构中各连接件会产生一定的位移，导致螺母与螺栓的连接变松，进而影响连接结构乃至整个装置运行的稳定和安全性。以火车轨道上的紧固螺钉和螺母为例，当火车以一定的速度经过轨道时，会使轨道上的紧固螺钉和螺母产生一定频率的振动，从而可能导致紧固螺钉和螺母发生一定的位移，导致连接松动，因此，在以前老式的火车轨道上，就时常需要检修人员定时的检修。

由此，专利文献CN108374827A公开了一种防松脱螺栓，其主体结构包括螺栓和螺钉，螺栓包括螺栓头和螺杆，螺杆端面内部设有凹槽和膨胀切槽，凹槽内设有内螺纹，螺钉通过内螺纹旋入凹槽内与螺杆配合使用。该发明能实现防松效果但是未能解决使用时间较长之后，内部变形导致配合效果变差的问题。

由此，专利文献CN109340243A公开了一种新型防松螺栓组件，包括防松螺栓、防松螺母、爪盘(两组)、卡环、弹簧。所述防松螺栓与防松螺母上开有四个限位孔，所述爪盘通过限位孔分别与防松螺栓和防松螺母连接。所述爪盘上方开有两圈卡槽，下方设有一圈齿。所述防松螺栓和防松螺母与所述爪盘之间安装有弹簧。所述卡环安装于所述爪盘的卡槽里，分别用于拧动状态与服役状态的限位。该防松螺栓与防松螺母，在拧动过程中，爪盘下部的齿收在螺栓头和螺母内部；在服役状态时，通过外加载荷，使爪盘上的齿嵌入工件表面，卡环与弹簧的配合使用也保证爪盘始终与工件紧密贴合，进而保证在振动状态下运行的连接部件有效连接并安全正常工作。但是该结构装置仍然无法防止被紧固件因长期振动而使螺母松动的问题，其卡环、爪盘、仍然会松动，导致螺母也会松动。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述技术问题，提供一种将螺母卡死的锁紧销，再设置一种将锁紧销卡死的卡簧，使得卡簧和锁紧销即使在长期振动之下也无法松动，进而使螺母无法松动，构成永不松动的螺丝紧固件。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是一种永不松动的螺丝组件，包括螺栓和螺母，其特征在于还包括定位锁紧销和卡簧。

所述螺栓包括螺帽和固定装接在螺帽上的螺杆，所述螺杆为花键防松螺杆，即螺杆上设有外螺纹，所述外螺纹上呈环状布设有若干条纵向的长条沟槽，称为螺杆锁紧槽。

所述螺母的内环壁分为两部分，即分为里层内环壁和外层内环壁，所述里层内环壁上设有内螺纹，该内螺纹与螺杆上的外螺纹相匹配，可以螺旋紧固；所述外层内环壁的内径大于里层内环壁的内径，这样便于装卸卡簧；所述外层内环壁上挖设有环状卡簧槽；所述螺母的外端面上沿外层内环壁和里层内环壁垂直挖设有沟槽，称为螺母锁紧槽，所述螺母锁紧槽穿过卡簧槽并穿过部分内螺纹，也可以只穿过一半内螺纹。

所述定位锁紧销包括插销部和装卸部，所述插销部的构型与螺母与螺栓拧紧后其螺杆锁紧槽和螺母锁紧槽所构成的空间结构相匹配，即结构尺寸和体积大小相同，用于卡住螺杆锁紧槽和螺母锁紧槽，防止螺杆锁紧槽与螺母锁紧槽之间发生错移；所述装卸部用于将定位锁紧销安装或卸下。

所述卡簧为环玦状弹性卡件。

一种情况是，所述螺杆上的螺纹可以布满，也可以不布满而只设置在外端部分的外侧表面上。

所述螺杆上的外侧表面上的纵向长条沟槽即外螺纹上的纵向长条沟槽即螺杆锁紧槽可以从螺杆的外端延伸到抵接螺帽的底端，也可以只设置在外端部分的外侧表面上。

优选的，螺杆锁紧槽从螺杆外端向底端方向延伸，但不贯穿全部外螺纹。

所述螺杆锁紧槽有若干条，所述螺杆锁紧槽在螺杆外表面可以均匀布设，也可以不均匀布设；在不影响外螺纹的螺旋紧固效果的前提下，螺杆锁紧槽的条数多多益善；可以是10条，也可以是25条或更多条。

在所述螺母中，将所述外层内环壁的内径设为d1，所述里层内环壁的内径设为d2，本处设定d1大于d2，且1%＜d1/d2＜50%。

所述螺母锁紧槽可以只有一条，也可以有多条；所述螺母锁紧槽在螺母内表面可以均匀布设，也可以不均匀布设。

所述螺母锁紧槽与螺杆锁紧槽的数量可以相等也可以不相等，最好是不相等。

所述螺母锁紧槽可穿过全部内螺纹，也可不穿过全部内螺纹，优选穿过一半内螺纹。

所述插销部为销柱，装卸部为装卸柄，装卸柄与销柱之间设有连接杆；所述连接杆用于连接销柱与装卸柄并使定位锁紧销安装好后装卸柄能够伸出在螺母的外端面之外，便于把持或挑钩装卸柄进行安装或卸下；所述定位锁紧销安装完毕后，其装卸柄可以紧贴螺母，也可以紧贴螺杆。

所述销柱的横截面可以是菱形、可以是三角形与长方形结合状、可以是长方形，或由两个正方形构成的长方形，也可以是圆形或椭圆形。

所述卡簧的中部挖设有卡口，用于卡住定位锁紧销的连接杆，以便防止卡簧因震动而旋转移动。当装卸柄紧贴螺母时，卡口设在卡簧的中部的后侧；当装卸柄紧贴螺杆时，卡口设在卡簧的中部的前侧。

所述卡簧的边端设有钩孔，便于维修时钩住钩孔将卡簧扯出。

在上述中，螺母锁紧槽与螺杆锁紧槽的结构、位置和/或分布方法可以互换，均可以达到同样的技术效果。

使用时，将螺栓穿过被紧固件，从另一端将螺母从螺杆的外端旋入，直到将螺母拧紧，此时，必有一个螺母锁紧槽与螺杆锁紧槽互相对准或最接近于互相对齐，从而构成一个锁紧空间，然后将定位锁紧销的销柱对准并插入到锁紧空间中，并使销柱插入到内螺纹处，且装卸柄冒出在螺母的外端面之外；然后将卡簧装入到卡簧槽中，并使卡簧上的卡口对准并卡住定位锁紧销的连接杆，这样就装好了这种永不松动的螺栓组件。在长期使用过程中，由于卡簧卡在连接杆上，被紧固件无论怎么震动，卡簧都无法松动，这样定位锁紧销也无法松动，进而螺母和螺杆之间也无法松动，从而实现永不松动。

需要维修时，用工具钩住卡簧上的钩孔，将卡簧钩出，然后抽出定位锁紧销，再旋出螺母即可。

本发明的有益效果是实现了在具有较强的实用性的基础上提高螺栓连接的可靠性和安全性。通过螺丝组件与螺栓和螺母的机械连接，使螺栓和螺母通过定位锁紧销在螺母锁紧槽与螺杆锁紧槽所构成的空间中卡接固定，并用卡簧卡紧而防止脱落；实现永不松动；本组件也便于安装和拆卸使用；因螺丝组件连接实现了永不松动的连接特性，从根本上解决了螺丝连接的松动问题，适合在高频振动等特殊的条件下使用。

附图说明

图1为本发明各组件的分解结构示意图。

图2为本发明各组件组装后的结构示意图。

图3为本发明各组件组装后的另一种结构示意图。

图4为螺母旋接在螺栓上时的正面结构示意图。

图5为实施例1中的定位锁紧销的结构示意图。

图6为实施例2中的定位锁紧销的结构示意图。

图中：1.螺栓、2.螺母、3.定位锁紧销、4.卡簧、5.螺帽、6.螺杆、7.外螺纹、8.螺杆锁紧槽、9.里层内环壁、10.外层内环壁、11.内螺纹、12.环状卡簧槽、13.螺母锁紧槽、14.销柱、15.连接杆、16.装卸柄、17.卡口、18.钩孔。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定，不应以此限制本发明的保护范围。

实施例1。

如图所示，制作一种永不松动的螺丝组件，该组件包括螺栓1、螺母2、定位锁紧销3和卡簧4。

所述螺栓1包括螺帽5和固定装接在螺帽上的螺杆6，所述螺杆6为花键防松螺杆，即螺杆6上设有外螺纹7，所述外螺纹7上呈环状均匀布设有若干条纵向的长条沟槽，称为螺杆锁紧槽8。

本实施例将螺杆6的长度做成200mm，螺杆6的外径做成20mm，将螺杆6上连接螺帽5的一端称为螺杆里端，另一端称为螺杆外端，将螺杆外端100mm的长度位置均做成为外螺纹7，并将外螺纹7的螺距做成2mm，螺纹牙深做成2mm，将螺杆锁紧槽8的槽宽做成2mm，将槽深做成2mm，长度做成90mm，并在螺杆6的外周上共做成8条螺杆锁紧槽8。

所述螺母2的内环壁分为两部分，即分为里层内环壁9和外层内环壁10，所述里层内环壁9上设有内螺纹11，该内螺纹11与螺杆6上的外螺纹7相匹配，可以互相螺旋紧固；所述外层内环壁10的内径大于里层内环壁9的内径；所述外层内环壁10上挖设有环状卡簧槽12；所述螺母2的外端面上沿外层内环壁10和里层内环壁9垂直挖设有沟槽，称为螺母锁紧槽13，所述螺母锁紧槽13穿过环状卡簧槽12并穿过部分内螺纹11。

本实施例将螺母2的长度做成30mm，螺母2的里层内环壁9的内径做成20mm，长度做成22mm，里层内环壁9上设置内螺纹11，即里层内环壁9上的内螺纹11的长度也是22mm，并将内螺纹11的螺距做成2mm，螺纹牙深做成2mm；将螺母2的外层内环壁10的内径做成25mm，长度做成8mm，然后再在外层内环壁10上挖设直径为28mm的环状卡簧槽12，环状卡簧槽12的槽宽即高度为5mm。然后在螺母2的外端面上沿外层内环壁10和里层内环壁9垂直挖设螺母锁紧槽13，将螺母锁紧槽13的槽宽做成为2mm，槽深做成为5mm，长度做成为19mm，即螺母锁紧槽13穿过环状卡簧槽12后再穿过内螺纹7的长度11mm，内螺纹7还剩下11mm的长度位置没有螺母锁紧槽13；螺母3内共挖设17条螺母锁紧槽13。

所述定位锁紧销3包括插销部和装卸部，所述插销部的构型与螺母2与螺栓1拧紧后其螺杆锁紧槽8和螺母锁紧槽13所构成的空间结构相匹配，用于卡住螺杆锁紧槽8和螺母锁紧槽13，防止螺杆锁紧槽8与螺母锁紧槽13之间发生错移；所述装卸部用于将定位锁紧销3安装或卸下。

所述插销部为销柱14，装卸部为装卸柄16，装卸柄16与销柱14之间设有连接杆15；所述连接杆15用于连接销柱14与装卸柄16并使定位锁紧销3安装好后装卸柄16能够伸出在螺杆锁紧槽8和螺母锁紧槽13所构成的空间结构之外，或伸出在螺母的外端面之外，便于把持或挑钩装卸柄16进行安装或卸下；所述定位锁紧销3安装完毕后，其装卸柄16可以紧贴螺母2，也可以紧贴螺杆6。

如5所示，本实施例将销柱14做成长条状，销柱14的横截面为长方形结构，该长方形的宽为2mm，长为7mm；并将销柱14的长度做成11mm；然后将连接杆15的长度做成为18mm，厚度做成2mm，宽度做成2mm，将装卸柄16做成宽度为20mm，高度为6mm，厚度为2mm。即定位锁紧销3的整体长度为35mm，其中销柱14长度11mm，连接杆15长度18mm，装卸柄16高度6mm。这种定位锁紧销3适合紧贴螺杆6安装。

所述卡簧4为环玦状弹性卡件；本实施例将卡簧4的厚度做成3mm，内圆的内径做成23mm，外圆的外径做成29mm，环玦状弹性卡簧的内圆与外圆不是同心圆，内圆的圆心向玦口处偏移，本处将卡簧4的中部位置宽度做成为5mm，两端玦口位置的宽度做成为1mm；同时在中部位置的后侧挖设有卡口17，将卡口17的深度做成为1mm，宽度做成为3.5mm。

另外，在卡簧上接近玦口的位置上挖设一个小孔作为钩孔，便于拆卸时钩住钩孔将卡簧扯出。

这样就做成了本发明永不松动的螺丝组件。

使用时，将螺栓1穿过被紧固件，从另一端将螺母2从螺杆6的外端旋入，直到将螺母2拧紧，此时，必有一对螺母锁紧槽13与螺杆锁紧槽8互相对齐或非常接近对齐，或调整拧紧度后必有一个螺母锁紧槽13与螺杆锁紧槽8互相对齐，从而构成一个锁紧空间，然后将定位锁紧销3的销柱14对准并插入到锁紧空间中，并使销柱14插入到内螺纹11处，且装卸柄16冒出在螺母2的外端面之外，然后将卡簧4装入到环状卡簧槽12中，并使卡簧4上的卡口17对准并卡住定位锁紧销3的连接杆15，这样就装好了这种永不松动的螺栓组件。在长期使用过程中，由于卡簧4卡在连接杆15上，被紧固件无论怎么震动，卡簧4都无法松动，这样定位锁紧销3也无法松动，进而螺母2和螺杆6之间也无法松动，从而实现永不松动。

需要维修时，用工具钩住卡簧4上的钩孔18，将卡簧18钩出，然后抽出定位锁紧销3，再旋出螺母2即可。

实施例2。

如图6所示，所述定位锁紧销3包括依次相连的销柱14、连接杆15和装卸柄16；所述销柱14的结构在螺母2与螺栓1拧紧后其螺杆锁紧槽8和螺母锁紧槽13所构成的空间结构相同；所述连接杆15用于连接销柱14与装卸柄16并使定位锁紧销3安装好后装卸柄16能够伸出在螺母2的外端面之外，便于把持装卸柄16进行安装或卸下。

本实施例将销柱14做成长条状，销柱14的横截面为等腰三角形结合长方形的联合结构，其等腰三角形与螺杆锁紧槽8的横截面相同，即底边为3mm，高为3mm；其长方形与螺母锁紧槽13的横截面相同，即宽为3mm，长为5mm，即等腰三角形的底边与长方形的宽相同并一体成型；并将销柱14的长度做成11mm；然后将连接杆15的长度做成为18mm，厚度做成2mm，宽度做成3mm，将装卸柄16做成宽度为20mm，高度为6mm，厚度为2mm。即定位锁紧销3的整体长度为35mm，其中销柱14长度11mm，连接杆15长度18mm，装卸柄16高度6mm。这种定位锁紧销3适合紧贴螺母2安装。

Claims (9)

1.一种永不松动的螺丝组件，包括螺栓和螺母，其特征在于还包括定位锁紧销和卡簧；

所述螺栓包括螺帽和固定在螺帽上的螺杆，所述螺杆上设有外螺纹，所述外螺纹上呈环状布设有若干条纵向的长条沟槽，称为螺杆锁紧槽；

所述螺母的内环壁分为里层内环壁和外层内环壁两部分；所述里层内环壁上设有内螺纹，该内螺纹与螺杆上的外螺纹相匹配；所述外层内环壁的内径大于里层内环壁的内径；所述外层内环壁上挖设有环状卡簧槽；所述螺母的外端面上沿外层内环壁和里层内环壁垂直挖设有沟槽，称为螺母锁紧槽，所述螺母锁紧槽穿过卡簧槽并穿过部分内螺纹；

所述定位锁紧销包括插销部和装卸部，所述插销部的构型与螺母与螺栓拧紧后其螺杆锁紧槽和螺母锁紧槽所构成的空间结构相匹配；

所述卡簧为环玦状弹性卡件。

2.根据权利要求1所述的永不松动的螺丝组件，其特征在于所述螺杆锁紧槽有若干条，所述螺杆锁紧槽在螺杆外表面可以均匀布设，也可以不均匀布设。

3.根据权利要求2所述的永不松动的螺丝组件，其特征在于所述螺杆锁紧槽可以从螺杆的外端延伸到底端，也可以只设置在外端部分的外侧表面上。

4.根据权利要求3所述的永不松动的螺丝组件，其特征在于所述螺母锁紧槽设有一条或多条，所述螺母锁紧槽在螺母内表面可以均匀布设，也可以不均匀布设。

5.根据权利要求4所述的永不松动的螺丝组件，其特征在于所述螺母锁紧槽与螺杆锁紧槽的数量可以相等也可以不相等。

6.根据权利要求5所述的永不松动的螺丝组件，其特征在于所述插销部为销柱，装卸部为装卸柄，装卸柄与销柱之间设有连接杆。

7.根据权利要求6所述的永不松动的螺丝组件，其特征在于所述卡簧的中部挖设有卡口；当装卸柄紧贴螺母时，卡口设在卡簧的中部的后侧；当装卸柄紧贴螺杆时，卡口设在卡簧的中部的前侧。

8.根据权利要求7所述的永不松动的螺丝组件，其特征在于所述卡簧的边端设有钩孔。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的永不松动的螺丝组件，其特征在于所述螺母锁紧槽与螺杆锁紧槽的结构、位置可以互换。

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