CN110529487A - 防松组件、防松装置和挖掘机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防松组件、防松装置和挖掘机，涉及防松装置的技术领域。该防松组件包括第一垫圈和第二垫圈，第一垫圈的第二端面与第二垫圈的第三端面相配合，第二端面和第三端面中的一者设有台阶，另一者设有与台阶相匹配的凹槽，台阶自首端向尾端沿相应垫圈的周向延伸，且台阶的台面自首端向尾端向背离相应垫圈的方向倾斜设置；台阶为多个时，多个台阶自首端向尾端的旋向相同，凹槽也为多个，且多个凹槽与多个台阶一一对应。该防松装置包括待紧固件、螺栓和上述防松组件；该挖掘机包括上述防松装置。该防松组件能够对螺纹连接件起到防松效果，确保螺纹连接件的紧固作用。

Description

防松组件、防松装置和挖掘机

技术领域

本发明涉及防松装置技术领域，尤其是涉及一种防松组件、防松装置和挖掘机。

背景技术

螺纹紧固件广泛应用于各机械部件之间的连接，其中，螺栓与螺母的螺纹配合尤为广泛，螺栓的外螺纹与螺母的内螺纹配合连接后主要通过外螺纹与内螺纹之间的摩擦力来维持紧固力，当机械部件受到冲击或振动时容易松脱。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防松组件、防松装置和挖掘机，以缓解了现有技术中存在的螺栓与螺母对机械部件进行紧固，受振动容易松脱的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供一种防松组件，包括第一垫圈和第二垫圈，所述第一垫圈的两个端面分别为第一端面和第二端面，所述第二垫圈的两个端面分别为第三端面和第四端面，所述第二端面与所述第三端面相配合，所述第二端面和所述第三端面中的一者设有台阶，另一者设有与所述台阶相匹配的凹槽，所述台阶自首端向尾端沿相应垫圈的周向延伸，且所述台阶的台面自首端向尾端向背离相应垫圈的方向倾斜设置；

所述台阶为多个时，多个所述台阶自首端向尾端的旋向一致，所述凹槽也为多个，且多个所述凹槽与多个所述台阶一一对应。

在可选的实施方式中，所述台阶为多个，且多个所述台阶首尾相连。

在可选的实施方式中，所述台阶为十个，所述凹槽也为十个。

在可选的实施方式中，所述台阶的尾端的端面沿相应垫圈的轴向设置。

在可选的实施方式中，所述台阶的台面与相应垫圈的径向平面之间的夹角范围为5°～8.4°。

在可选的实施方式中，所述第一端面设有第一防滑齿。

在可选的实施方式中，所述第一防滑齿沿所述第一垫圈的周向呈放射状排布。

在可选的实施方式中，所述第四端面设有第二防滑齿。

第二方面，本发明实施例提供一种防松装置，用于固定待紧固件，所述防松装置包括螺纹连接件和上述防松组件，所述螺纹连接件包括卡接头和固接于所述卡接头的螺柱，所述待紧固件设有供所述螺柱插入的插孔，所述螺柱依次穿过所述防松组件的第一垫圈和所述防松组件的第二垫圈并插入所述插孔内，且所述卡接头与所述第一垫圈的第一端面抵接；

所述台阶所在扇形的角度为α，所述螺柱的螺距为L，所述台阶的高度为h，

第三方面，本发明实施例提供一种挖掘机，包括前述实施方式所述的防松装置。

本发明防松组件、防松装置和挖掘机的有益效果包括：

本发明提供的防松组件、防松装置和挖掘机，其中，防松组件包括能够相互配合起到防松作用的第一垫圈和第二垫圈；其中，防松装置包括需要紧固连接的待紧固件、用于对待紧固件进行紧固连接的螺纹连接件和用于对螺纹连接件的紧固连接起到防松作用的防松组件；其中，挖掘机包括上述防松装置，挖掘机中需要连接的工作部件作为防松装置的待紧固件。

螺纹连接件穿过防松组件对待紧固件进行紧固后(具体地，螺柱可以穿过插孔与螺母螺纹连接，或插孔为螺纹孔形式，螺柱与螺纹孔直接螺纹连接)，螺纹连接件处于预紧状态，防松组件压紧于螺纹连接件的卡接头与待紧固件之间，其中，螺纹连接件的卡接头的下端面与第一垫圈的第一端面抵接压紧，第二垫圈的第四端面与待紧固件的表面抵接，防松组件的台阶的台面与凹槽的槽底斜面贴合压紧。螺纹连接件的旋松方向与第一垫圈的台阶(或凹槽)旋出第二垫圈的凹槽(或台阶)的方向一致，以第一垫圈设有台阶、第二垫圈设有凹槽为例进行说明。

当待紧固件受到冲击或振动时，螺纹连接件会受到旋松方向的作用力，螺纹连接件相应有向着旋松方向转动的趋势，卡接头的下端面与第一垫圈的第一端面之间产生静摩擦力，螺纹连接件与第一垫圈同步转动，第一垫圈的台阶的倾斜台面与第二垫圈的凹槽的槽底斜面之间产生相互作用力，由于第二垫圈的第四端面与待紧固件的表面之间也存在静摩擦力，第二垫圈与待紧固件近似同步固定不动，则第一垫圈在螺纹连接件的带动及第二垫圈槽底斜面的支撑作用下，第一垫圈的台面沿第二垫圈的槽底斜面向上滑动逐渐退出凹槽。由于台阶所在扇形的角度为α，螺栓的螺距为L，台阶的高度为h，则第一垫圈的台面相对第二垫圈的槽底斜面转动一定角度时台面升高的高度大于螺纹连接件转动相同角度上升的高度，则第一垫圈转动角度越大，高度差越大，第一垫圈对螺纹连接件向上的挤压力越大，相应螺纹连接件的外螺纹与螺母或待紧固件的内螺纹之间的压力越大、摩擦力越大，螺纹连接件对待紧固件的紧固作用更强，从而有效起到防松作用，确保螺纹连接件对待紧固件的紧固作用。

挖掘机的工作部件采用上述防松装置能够有效确保螺纹连接件对工作部件的紧固，进而确保工作部件的正常运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的防松装置中螺纹连接件穿设于防松组件的结构示意图；

图2为图1中螺纹连接件和防松组件的第一垫圈及第二垫圈的爆炸示意图；

图3为本发明实施例提供的防松组件中第一垫圈与第二垫圈配合时的示意图，其中，第二垫圈设有一个第二台阶，第一垫圈设有与第二台阶相匹配的凹槽；

图4为本发明实施例提供的防松组件中第一垫圈与第二垫圈配合时的示意图，其中，第一垫圈设有一个第一台阶，第二垫圈设有与第一台阶相匹配的凹槽；

图5为图4中第一垫圈相对第二垫圈转动一定角度并相对第二垫圈上升一定高度时的示意图。

图标：100-第一垫圈；110-第一防滑齿；120-第一台阶；130-第一端面；140-第二端面；200-第二垫圈；210-第二防滑齿；220-第二台阶；230-第三端面；240-第四端面；300-螺纹连接件；310-卡接头；320-螺柱；400-凹槽。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实施例提供一种防松组件，如图2-图5所示，包括第一垫圈100和第二垫圈200，第一垫圈100的两个端面分别为第一端面130和第二端面140，第二垫圈200的两个端面分别为第三端面230和第四端面240，第二端面140与第三端面230相配合，第二端面140和第三端面230中的一者设有台阶，另一者设有与台阶相匹配的凹槽400，台阶自首端向尾端沿相应垫圈的周向延伸，且台阶的台面自首端向尾端向背离相应垫圈的方向倾斜设置；台阶为多个时，多个台阶自首端向尾端的旋向一致，凹槽400也为多个，且多个凹槽400与多个台阶一一对应。

本实施例还提供一种防松装置，如图1和图2所示，用于固定待紧固件，所述防松装置包括螺纹连接件和上述防松组件，螺纹连接件300包括卡接头310和固接于卡接头310的螺柱320，待紧固件设有供螺柱320插入的插孔，螺柱320依次穿过防松组件的第一垫圈100和防松组件的第二垫圈200并插入插孔内，且螺纹连接件的卡接头310与第一垫圈100的第一端面130抵接；台阶所在扇形的角度为α，螺柱320的螺距为L，台阶的高度为h，

本实施例还提供一种挖掘机，包括上述防松装置。

本实施例提供的防松组件、防松装置和挖掘机，其中，防松组件包括能够相互配合起到防松作用的第一垫圈100和第二垫圈200；其中，防松装置包括需要紧固连接的待紧固件、用于对待紧固件进行紧固连接的螺纹连接件300和用于对螺纹连接件300的紧固连接起到防松作用的防松组件；其中，挖掘机包括上述防松装置，挖掘机中需要连接的工作部件作为防松装置的待紧固件。

螺纹连接件300穿过防松组件对待紧固件进行紧固后(具体地，螺柱320可以穿过插孔与螺母螺纹连接，或插孔为螺纹孔形式，螺柱320与螺纹孔直接螺纹连接)，螺纹连接件300处于预紧状态，防松组件压紧于螺纹连接件300的卡接头310与待紧固件之间，其中，螺纹连接件300的卡接头310的下端面与第一垫圈100的第一端面130抵接压紧，第二垫圈200的第四端面240与待紧固件的表面抵接，防松组件的台阶的台面与凹槽400的槽底斜面贴合压紧。螺纹连接件300的旋松方向与第一垫圈100的台阶(或凹槽400)旋出第二垫圈200的凹槽400(或台阶)的方向一致，如图4和图5所示，以第一垫圈100设有台阶、第二垫圈200设有凹槽400为例进行说明。

当待紧固件受到冲击或振动时，螺纹连接件300会受到旋松方向的作用力，螺纹连接件300相应有向着旋松方向转动的趋势，卡接头310的下端面与第一垫圈100的第一端面130之间产生静摩擦力，螺纹连接件300与第一垫圈100同步转动，第一垫圈100的台阶的倾斜台面与第二垫圈200的凹槽400的槽底斜面之间产生相互作用力，由于第二垫圈200的第四端面240与待紧固件的表面之间也存在静摩擦力，第二垫圈200与待紧固件近似同步固定不动，则第一垫圈100在螺纹连接件300的带动及第二垫圈200槽底斜面的支撑作用下，如图5所示，第一垫圈100的台面沿第二垫圈200的槽底斜面向上滑动逐渐退出凹槽400。由于台阶所在扇形的角度为α，螺纹连接件300的螺距为L，台阶的高度为h，则第一垫圈100的台面相对第二垫圈200的槽底斜面转动一定角度时台面升高的高度大于螺纹连接件300转动相同角度上升的高度，则第一垫圈100转动角度越大，高度差越大，第一垫圈100对螺纹连接件300向上的挤压力越大，相应螺纹连接件300的外螺纹与螺母或待紧固件的内螺纹之间的压力越大、摩擦力越大，螺纹连接件300对待紧固件的紧固作用更强，从而有效起到防松作用，确保螺纹连接件300对待紧固件的紧固作用。

挖掘机的工作部件采用上述防松装置能够有效确保螺纹连接件300对工作部件的紧固，进而确保工作部件的正常运行。

具体地，螺纹连接件300可以选用螺栓，螺栓的螺头作为螺纹连接件300的卡接头310，螺栓的螺杆作为螺纹连接件300的螺柱320。具体地，挖掘机可以为液压挖掘机。本实施例中，如图1和图2所示，台阶可以为多个，且多个台阶首尾相连。第一垫圈100中，多个台阶沿第一垫圈100的周向排布形成环状；第二垫圈200中，多个与台阶相匹配的凹槽400沿第二垫圈200的周向排布形成环状，其中，相邻凹槽400之间也形成倾斜状的台阶(第一垫圈100中也可以理解为相邻台阶之间形成凹槽400)，这里可以定义第一垫圈100的第二端面140设有多个第一台阶120，第二垫圈200的第三端面230设有多个第二台阶220，其中，第二台阶220的台面即为凹槽400的槽底，第一垫圈100与第二垫圈200配合时，第一台阶120的台面与第二台阶220的台面配合抵接(相当于第一台阶120插接于凹槽400)。

当待紧固件受到冲击或振动时，螺纹连接件300受到旋松方向的作用力，螺纹连接件300相应有向着旋松方向转动的趋势并带动第一垫圈100与其同步转动，第一垫圈100在螺纹连接件300的带动及第二垫圈200第二台阶220台面的支撑作用下，第一垫圈100的第一台阶120的台面沿第二垫圈200的第二台阶220的台面向上滑动，该过程中，第二垫圈200的多个第二台阶220的台面在周向的不同位置对第一垫圈100的多个第一台阶120的台面进行支撑，从而确保第二垫圈200对第一垫圈100的支撑稳定性，确保防松组件对螺纹连接件300的挤压力，减少第一垫圈100局部受力发生倾斜对螺纹连接件300的挤压力较小无法起到防松作用，甚至于螺柱320卡死情况的发生。

具体地，本实施例中，台阶可以为十个，凹槽400也为十个。即，第一垫圈100中第一台阶120的数目为十个，第二垫圈200中第二台阶220的数目也为十个，第一台阶120的十个台面与第二台阶220的十个台面一一配合抵接，工作时，十个第二台阶220的台面能够沿第一垫圈100的周向在不同位置对第一台阶120的台面进行支撑。这里需要说明的是，台阶的数目除上述十个外，还可以为两个、三个等等。

本实施例中，如图1、图3-图5所示，台阶的尾端的端面可以沿相应垫圈的轴向设置。以图1中视角为基准，a方向表示上方向，b方向表示下方向，该视角时，台阶的尾端的端面为竖直面，第一垫圈100与第二垫圈200配合时，第一台阶120尾端的端面与对应的第二台阶220上游的第二台阶220尾端的端面配合，第一台阶120和第二台阶220尾端的端面均为竖直面，一方面，在能够确保第一台阶120与第二台阶220相配合的基础上，相较倾斜坡面的加工，竖直面加工时较为便捷，相应确保加工精度且降低加工成本；另一方面，第一台阶120相较第二台阶220上升运动时，第二台阶220尾端的端面与第一台阶120尾端的端面之间无摩擦力，相应减少第二垫圈200对第一垫圈100的阻碍作用，确保第一垫圈100对螺纹连接件300的挤压力。需要说明的是，上述“台阶尾端的端面沿相应垫圈的轴向设置”并不局限于端面竖直设置，与竖直面呈10°以内夹角均包括在范围内。

可选地，本实施例中，如图3所示，台阶的台面与相应垫圈的径向平面之间的夹角范围可以为5°～8.4°；优选地，台阶的台面与相应垫圈的径向平面之间的夹角范围β可以为8.4°。以图3中视角为基准，该视角时，水平面即为垫圈的径向平面；具体地，螺纹连接件300可以选用标准M10的螺栓，螺柱320上的螺纹升角为2°30＂，螺距L＝1.5mm，第一台阶120与水平面之间的夹角β为8.4°，相应第二台阶220与水平面之间的夹角β也为8.4°，当第一台阶120在螺纹连接件300的带动下相对第二垫圈200转动一个第二台阶220的角度α时，即第一台阶120转动α＝36°上升h＝0.62mm；螺柱320的螺纹同步向上旋转螺距的1/10为0.15mm，则螺柱320上升的高度与第一垫圈100上升的高度差为0.47mm，则第一垫圈100向上挤压卡接头310使螺柱320形变拉长0.47mm，螺柱320较大的形变使螺柱320的外螺纹与螺母或待紧固件的内螺纹之间的压力大大增加、摩擦力相应增大，螺纹连接件300对待紧固件的紧固作用更强，从而有效起到防松作用，确保螺纹连接件300对待紧固件的紧固作用。

需要注意的是，拆卸时，对螺纹连接件300施加的旋松力矩不能过大，以减少对螺纹连接件300的破坏，延长螺纹连接件300的使用寿命；且夹角β的取值范围可以根据具体的螺栓型号及第一垫圈100、第二垫圈200的尺寸选取。

本实施例中，可选地，如图2所示，可以在第一端面130设置第一防滑齿110。第一防滑齿110夹设于第一垫圈100的第一端面130与卡接头310的第四端面240之间，以增大两者之间的摩擦力，使得两者之间的摩擦力大于第一台阶120的台面与第二台阶220的台面之间的摩擦力，从而确保螺纹连接件300能够带动第一垫圈100与其同步转动，减少螺纹连接件300自身转动而第一垫圈100与第二垫圈200之间无相对运动，导致防松组件起不到防松作用情况的发生。

本实施例中，如图2所示，也可以在第四端面240设有第二防滑齿210。类似地，第二防滑齿210夹设于第二垫圈200的第四端面240与待紧固件之间，以增大两者之间的摩擦力，使得两者之间的摩擦力大于第一台阶120的台面与第二台阶220的台面之间的摩擦力，从而确保第二垫圈200与待紧固件的相对静止，减少螺纹连接件300带动第一垫圈100转动时也同步带第二垫圈200转动，导致防松组件起不到防松作用情况的发生。

具体地，卡接头310与第一垫圈100或第二垫圈200与待紧固件之间相对转动的方向定义为转动方向，第一防滑齿110和第二防滑齿210均可以沿垫圈径向延伸呈放射状设置，如此设置，防滑齿的长度方向与转动方向垂直设置，能够有效起到阻挡作用，增大卡接头310与第一垫圈100、第二垫圈200与待紧固件之间的摩擦力。

本实施例中，第一垫圈100与第二垫圈200的总厚度可以与待紧固件的紧固厚度相等。首先，这里需要说明的是，上述“紧固厚度”是指螺柱320旋入待紧固件的长度；把作用在螺纹连接件300上的旋松作用力与防松组件补加在螺纹连接件300上的挤压力的比值称为内力系数，对于螺栓而言，内力系数与螺栓的长度成反比，与螺杆直径成正比，因此延长螺栓的连接长度，降低螺杆的连接刚度。当第一垫圈100与第二垫圈200的总厚度接近螺栓旋入待紧固件的长度时，相对于未采用防松组件的结构，在达到相同预紧力的作用下，螺栓的相对变形量更大，即相同的旋松力矩的作用下，在预紧力丢失相同值时，本实施例的螺纹连接件300松脱的轴向距离更长、松退时间更长，从而进一步减少螺纹连接件300松脱情况的发生，确保螺纹连接件300的紧固作用。

可选地，挖掘机可以包括发动机、压缩机和支架，支架底部设有翻边，翻边上设有供螺柱320穿过的通孔，发动机上设有螺纹孔，支架的翻边和发动机作为防松装置的待紧固件，防松组件的螺柱320依次穿过第一垫圈100、第二垫圈200、通孔后旋入螺纹孔，将支架与发动机紧固连接在一起；压缩机安装在支架上，从而确保支架对压缩机的支撑作用，具体地，支架可以根据实际情况为固定架与调整架的组合体。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种防松组件，其特征在于，包括第一垫圈(100)和第二垫圈(200)，所述第一垫圈(100)的两个端面分别为第一端面(130)和第二端面(140)，所述第二垫圈(200)的两个端面分别为第三端面(230)和第四端面(240)，所述第二端面(140)与所述第三端面(230)相配合，所述第二端面(140)和所述第三端面(230)中的一者设有台阶，另一者设有与所述台阶相匹配的凹槽(400)，所述台阶自首端向尾端沿相应垫圈的周向延伸，且所述台阶的台面自首端向尾端向背离相应垫圈的方向倾斜设置；

所述台阶为多个时，多个所述台阶自首端向尾端的旋向一致，所述凹槽(400)也为多个，且多个所述凹槽(400)与多个所述台阶一一对应。

2.根据权利要求1所述的防松组件，其特征在于，所述台阶为多个，且多个所述台阶首尾相连。

3.根据权利要求2所述的防松组件，其特征在于，所述台阶为十个，所述凹槽(400)也为十个。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的防松组件，其特征在于，所述台阶的尾端的端面沿相应垫圈的轴向设置。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的防松组件，其特征在于，所述台阶的台面与相应垫圈的径向平面之间的夹角范围为5°～8.4°。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的防松组件，其特征在于，所述第一端面(130)设有第一防滑齿(110)。

7.根据权利要求6所述的防松组件，其特征在于，所述第一防滑齿(110)沿所述第一垫圈(100)的周向呈放射状排布。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的防松组件，其特征在于，所述第四端面(240)设有第二防滑齿(210)。

9.一种防松装置，其特征在于，用于固定待紧固件，所述防松装置包括螺纹连接件和权利要求1-8中任一项所述的防松组件，所述螺纹连接件(300)包括卡接头(310)和固接于所述卡接头(310)的螺柱(320)，所述待紧固件设有供所述螺柱(320)插入的插孔，所述螺柱(320)依次穿过所述防松组件的第一垫圈(100)和所述防松组件的第二垫圈(200)并插入所述插孔内，且所述卡接头(310)与所述第一垫圈(100)的第一端面(130)抵接；

所述台阶所在扇形的角度为α，所述螺柱(320)的螺距为L，所述台阶的高度为h，

10.一种挖掘机，其特征在于，包括权利要求9所述的防松装置。