CN110608225B - 一种可实现自锁式的抗振防松螺栓组件 - Google Patents

一种可实现自锁式的抗振防松螺栓组件 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可实现自锁式的抗振防松螺栓组件，包括有螺栓、紧固螺母和垫片；螺栓由螺杆和螺栓头组成，在螺杆中设有容纳腔体，在垫片中设有连接孔和卡接块，垫片通过连接孔及卡接块套装于螺杆上；紧固螺母包括有受力面、非受力面和中空连接部，其上下端面分别为非受力面和受力面，紧固螺母通过垫片套接于螺栓中的螺杆上，在紧固螺母与垫片之间设有防松结构，通过防松结构实现螺栓和紧固螺母之间固定连接。采用本发明所述的抗振防松螺栓组件，能避免零件经连接后出现松动的情况，安全可靠性高，机械性能稳定，可实现自锁式的目的，具有结构简单，设计合理，使用方便，其通用性好，特别适合推广应用。

Description

一种可实现自锁式的抗振防松螺栓组件
技术领域
本发明涉及的是紧固件技术领域，具体地说是一种可实现自锁式的抗振防松螺栓组件。
背景技术
螺栓和螺母是常见的紧固件，通过使用螺栓和螺母可以对不同的部件进行连接，从而将二个或多个元件以机械方式固定在一起的机械元件中，其特点是品种规格繁多，性能用途各异，而且标准化、系列化、通用化的程度极高。广泛应用各种机械、设备、车辆、船舶、铁路、桥梁、建筑、结构、工具、仪器、化工、仪表和用品等领域，在日常工作也可以看到各式各样的紧固件。
由此可见，采用螺栓和螺母相连接是机械技术领域中非常常见的连接方式，特别是在大中型工程当中的桥梁、轨道交通、高铁、航空航天、超高层建筑和生产设备制造等领域应用非常广泛。在受到高强度冲击载荷、高强度交变载荷的工作环境中，以及在长时间使用过程中，由于振动等原因，螺母会沿螺栓的轴线发生跳动，螺栓与螺母之间的连接会出现松动的情况，从而造成所组装的物品设备易散架产生安全隐患。因此，特别需要一种无法拆卸的紧固件来满足其使用要求。
发明内容
针对背景技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种防振和防松效果更好，且结构简单、使用方便的螺栓组件，经连接后不易松动，可实现无法拆卸，从而避免安全隐患，具体地说是一种可实现自锁式的抗振防松螺栓组件。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种可实现自锁式的抗振防松螺栓组件，包括有螺栓和与之相匹配的紧固螺母，以及用于与所述螺栓和紧固螺母相连接的垫片；所述螺栓由螺杆和螺栓头组成，在所述螺杆中设有外螺纹，在所述螺杆中沿其轴向还设有一个容纳腔体，在所述垫片中设有与所述螺杆相匹配的连接孔，在所述垫片中还设有与所述容纳腔体相匹配的卡接块，所述垫片通过连接孔与螺杆相配合,并由卡接块卡接于容纳腔体中，实现所述垫片套装于螺栓中的螺杆上；所述紧固螺母包括有受力面、非受力面和中空连接部，并在其中空连接部的内壁上设有与螺杆中的外螺纹相匹配的内螺纹，其上下端面分别为非受力面和受力面，所述紧固螺母通过垫片套接于螺栓中的螺杆上，并与螺杆之间通过螺纹连接固定，在所述紧固螺母与垫片之间设有防松结构，通过所述防松结构实现螺栓和紧固螺母之间固定连接。
进一步地，本发明所述的一种可实现自锁式的抗振防松螺栓组件，其中所述防松结构包括有设置于受力面中卡齿以及设置于垫片中的插接凸片，所述卡齿沿所述受力面的周向呈环状分布，在所述垫片中沿其周向设有多个插接切口和与之相对应的分离切口，所述插接切口和分离切口相配合构成所述插接凸片；所述紧固螺母通过所述卡齿插入垫片中的插接切口内，使其相互咬合，实现螺栓和紧固螺母之间固定连接。
进一步地，本发明所述的一种可实现自锁式的抗振防松螺栓组件，其中所述卡齿呈锯齿形结构，并沿所述受力面的周向呈圆周均匀分布，其设置方向与螺杆中的外螺纹旋转方向相同；所述垫片为圆形结构，其尺寸略大于所述紧固螺母的外径，所述插接凸片由沿垫片径向设置的插接切口和与插接切口相连接的分离切口相配合构成锯齿形弹性结构，所述插接凸片沿所述垫片的周向呈圆周不等距分布，其设置方向与卡齿方向相同。
进一步地，本发明所述的一种可实现自锁式的抗振防松螺栓组件，其中在所述紧固螺母的下端面设有裙边，所述裙边与受力面处于同一平面内，所述防松结构包括有设置于裙边中卡齿以及设置于垫片中插接凸片，所述卡齿沿所述裙边的周向呈环状分布，在所述垫片中沿其周向设有多个插接切口和与之相对应的分离切口，所述插接切口和分离切口相配合构成所述插接凸片；所述紧固螺母通过所述卡齿插入垫片中的插接切口内，使其相互咬合，实现螺栓和紧固螺母之间固定连接。
进一步地，本发明所述的一种可实现自锁式的抗振防松螺栓组件，其中所述卡齿呈锯齿形结构，沿所述裙边的周向呈圆周均匀分布，其设置方向与螺杆中的外螺纹旋转方向相同；所述垫片为圆形结构，其尺寸略大于所述裙边的外径，所述插接凸片由沿垫片径向设置的插接切口和与插接切口相连接的分离切口相配合构成锯齿形弹性结构，所述插接凸片沿所述垫片的周向呈圆周不等距分布，其设置方向与卡齿方向相同。
进一步地，本发明所述的一种可实现自锁式的抗振防松螺栓组件，其中所述容纳腔体的结构设置为U形槽结构，所述卡接块设置于连接孔中，并与所述垫片构成一体结构。
进一步地，本发明所述的一种可实现自锁式的抗振防松螺栓组件，其中所述容纳腔体的宽度不大于螺杆周长的1/4，其深度不大于螺杆的半径。
进一步地，本发明所述的一种可实现自锁式的抗振防松螺栓组件，其中所述螺栓、紧固螺母和垫片的材质均为金属材料，其中所述螺栓和紧固螺母的材质相同，所述垫片的材质硬度大于螺栓的材质硬度。
采用本发明所述的一种可实现自锁式的抗振防松螺栓组件，与现有技术相比，其有效效果在于：由于在所述紧固螺母的受力面与垫片之间设有防松结构，所述防松结构由卡齿和插接凸片构成，所述插接凸片由插接切口和分离切口相配合构成，其中所述卡齿沿所述受力面的周向呈环状分布，在所述垫片中沿其周向设有多个插接切口和与之相对应的分离切口，所述插接切口和分离切口相配合构成所述插接凸片；当旋转螺母时，带动卡齿随螺母转动，从而可以使卡齿插入垫片中的插接切口内，使其相互咬合，实现螺栓和紧固螺母之间固定连接。由于卡齿插入在插接切口内，在使用过程中不会出现逆向转动，使紧固螺母通过垫片与螺栓连接后，始终不会变松，从而能一直保持和初始状态一样的紧固效果，即能够实现不可拆卸的功能，只有破坏了垫片中构成插接凸片的插接切口和分离切口，才能将其拆卸开。
采用本发明所述的抗振防松螺栓组件，能避免零件经连接后出现松动的情况，安全可靠性高，机械性能稳定，可实现自锁式的目的，具有结构简单，设计合理，使用方便，其通用性好，可运用于各种复杂环境系统中使用，特别适合推广应用。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明实施例一的结构示意图；
图2是本发明实施例一安装组合后的结构示意图；
图3是本发明实施例一中所述紧固螺母的结构示意图；
图4是本发明中所述垫片的结构示意图；
图5是本发明实施例二的结构示意图；
图6是发明实施例二安装组合后的结构示意图；
图中所示：1-螺栓、11-螺杆、12-螺栓头、13-容纳腔体、14-收尾螺纹、2-紧固螺母、21-受力面、22-非受力面、23-中空连接部、24-卡齿、25-裙边、3-垫片、31-连接孔、32-卡接块、33-插接凸片、34-分离切口、35-插接切口。
具体实施方式
为进一步说明本发明的发明构思，以下将结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
实施例一：
如图1至图4所示，本发明所述的一种可实现自锁式的抗振防松螺栓组件，包括有螺栓1和与之相匹配的紧固螺母2，以及用于与所述螺栓1和紧固螺母2相连接的垫片3；所述螺栓1由螺杆11和螺栓头12组成，在所述螺杆11中设有外螺纹，在所述螺杆11中沿其轴向还设有一个容纳腔体13，在所述垫片3中设有与所述螺杆11相匹配的连接孔31，在所述垫片3中还设有与所述容纳腔体13相匹配的卡接块32，所述垫片3通过连接孔31与螺杆11相配合,并由卡接块32卡接于容纳腔体13中，实现所述垫片3套装于螺栓1中的螺杆11上；所述紧固螺母2包括有受力面21、非受力面22和中空连接部23，并在其中空连接部23的内壁上设有与螺杆11中的外螺纹相匹配的内螺纹，其上下端面分别为非受力面22和受力面21，所述紧固螺母2通过垫片3套接于螺栓1中的螺杆11上，并与螺杆11之间通过螺纹连接固定，在所述紧固螺母2与垫片3之间设有防松结构，通过所述防松结构实现螺栓1和紧固螺母2之间固定连接。
进一步地，本发明所述的一种可实现自锁式的抗振防松螺栓组件，其中所述防松结构包括有设置于受力面21中卡齿24以及设置于垫片3中的插接凸片33，所述卡齿24沿所述受力面21的周向呈环状分布，在所述垫片3中沿其周向设有多个插接切口35和与之相对应的分离切口34，所述插接切口35和分离切口34相配合构成所述插接凸片33；所述紧固螺母2通过所述卡齿24插入垫片3中的插接切口35内，使其相互咬合，实现螺栓1和紧固螺母2之间固定连接。其中所述卡齿24呈锯齿形结构，并沿所述受力面21的周向呈圆周均匀分布，其设置方向与螺杆11中的外螺纹旋转方向相同；所述垫片3为圆形结构，其尺寸略大于所述紧固螺母2的外径，所述插接凸片33由沿垫片3径向设置的插接切口35和与插接切口35相连接的分离切口34相配合构成锯齿形弹性结构，所述插接凸片33沿所述垫片3的周向呈圆周不等距分布，其设置方向与卡齿24方向相同。
进一步地，本发明所述的一种可实现自锁式的抗振防松螺栓组件，其中所述容纳腔体13的结构设置为U形槽结构，所述卡接块32设置于连接孔31中，并与所述垫片3构成一体结构；其中所述容纳腔体13的宽度不大于螺杆11周长的1/4，其深度不大于螺杆11的半径。
进一步地，本发明所述的一种可实现自锁式的抗振防松螺栓组件，其中所述螺栓1、紧固螺母2和垫片3的材质均为金属材料，其中所述螺栓1和紧固螺母2的材质相同，所述垫片3的材质硬度大于螺栓1的材质硬度。
实施例二：
如图4至图6所示，本发明所述的一种可实现自锁式的抗振防松螺栓组件，包括有螺栓1和与之相匹配的紧固螺母2，以及用于与所述螺栓1和紧固螺母2相连接的垫片3；所述螺栓1由螺杆11和螺栓头12组成，在所述螺杆11中设有外螺纹，在所述螺杆11中沿其轴向还设有一个容纳腔体13，在所述垫片3中设有与所述螺杆11相匹配的连接孔31，在所述垫片3中还设有与所述容纳腔体13相匹配的卡接块32，所述垫片3通过连接孔31与螺杆11相配合,并由卡接块32卡接于容纳腔体13中，实现所述垫片3套装于螺栓1中的螺杆11上；所述紧固螺母2包括有受力面21、非受力面22和中空连接部23，并在其中空连接部23的内壁上设有与螺杆11中的外螺纹相匹配的内螺纹，其上下端面分别为非受力面22和受力面21，所述紧固螺母2通过垫片3套接于螺栓1中的螺杆11上，并与螺杆11之间通过螺纹连接固定，在所述紧固螺母2与垫片3之间设有防松结构，通过所述防松结构实现螺栓1和紧固螺母2之间固定连接。
进一步地，本发明所述的一种可实现自锁式的抗振防松螺栓组件，其中在所述紧固螺母2的下端面设有裙边25，所述裙边25与受力面21处于同一平面内，所述防松结构包括有设置于裙边25中卡齿24以及设置于垫片3中插接凸片33，所述卡齿24沿所述裙边25的周向呈环状分布，在所述垫片3中沿其周向设有多个插接切口35和与之相对应的分离切口34，所述插接切口35和分离切口34相配合构成所述插接凸片33；所述紧固螺母2通过所述卡齿24插入垫片3中的插接切口35内，使其相互咬合，实现螺栓1和紧固螺母2之间固定连接。其中所述卡齿24呈锯齿形结构，沿所述裙边25的周向呈圆周均匀分布，其设置方向与螺杆11中的外螺纹旋转方向相同；所述垫片3为圆形结构，其尺寸略大于所述裙边25的外径，所述插接凸片33由沿垫片3径向设置的插接切口35和与插接切口35相连接的分离切口34相配合构成锯齿形弹性结构，所述插接凸片33沿所述垫片3的周向呈圆周不等距分布，其设置方向与卡齿24方向相同。
进一步地，本发明所述的一种可实现自锁式的抗振防松螺栓组件，其中所述容纳腔体13的结构设置为U形槽结构，所述卡接块32设置于连接孔31中，并与所述垫片3构成一体结构；所述容纳腔体13的宽度不大于螺杆11周长的1/4，其深度不大于螺杆11的半径。
进一步地，本发明所述的一种可实现自锁式的抗振防松螺栓组件，其中所述螺栓1、紧固螺母2和垫片3的材质均为金属材料，其中所述螺栓1和紧固螺母2的材质相同，所述垫片3的材质硬度大于螺栓1的材质硬度。
在实际应用过程中，采用本发明所述的一种可实现自锁式的抗振防松螺栓组件，由于在所述紧固螺母2的受力面21与垫片3之间设有防松结构，所述防松结构由卡齿24和插接凸片33构成，所述插接凸片33由插接切口35和分离切口34相配合构成，其中所述卡齿24沿所述受力面21的周向呈环状分布，在所述垫片3中沿其周向设有多个插接切口35和与之相对应的分离切口34，所述插接切口35和分离切口34相配合构成所述插接凸片33；当旋转螺母2时，带动卡齿24随螺母2转动，从而可以使卡齿24插入垫片3中的插接切口35内，使其相互咬合，实现螺栓1和紧固螺母2之间固定连接。由于卡齿24插入在插接切口35内，在使用过程中不会出现逆向转动，使紧固螺母2通过垫片3与螺栓1连接后，始终不会变松，从而能一直保持和初始状态一样的紧固效果，即能够实现不可拆卸的功能，只有破坏了垫片3中构成插接凸片33的插接切口35和分离切口34，才能将其拆卸开。
综上所述，采用本发明所述的抗振防松螺栓组件，能避免零件经连接后出现松动的情况，安全可靠性高，机械性能稳定，可实现自锁式的目的，具有结构简单，设计合理，使用方便，其通用性好，可运用于各种复杂环境系统中使用，特别适合推广应用。
本发明的保护范围不仅限于具体实施方式所公开的技术方案，以上所述仅为本发明的较佳实施方式，并不限制本发明，凡依据本发明的技术方案所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种可实现自锁式的抗振防松螺栓组件，其特征在于：包括有螺栓(1)和与之相匹配的紧固螺母(2)，以及用于与所述螺栓(1)和紧固螺母(2)相连接的垫片(3)；所述螺栓(1)由螺杆(11)和螺栓头(12)组成，在所述螺杆(11)中设有外螺纹，在所述螺杆(11)中沿其轴向还设有一个容纳腔体(13)，所述容纳腔体(13)的结构设置为U形槽结构，所述容纳腔体(13)的宽度不大于螺杆(11)周长的1/4，其深度不大于螺杆(11)的半径，在所述垫片(3)中设有与所述螺杆(11)相匹配的连接孔(31)，在所述垫片(3)中还设有与所述容纳腔体(13)相匹配的卡接块(32)，所述卡接块(32)设置于连接孔(31)中，并与所述垫片(3)构成一体结构；所述垫片(3)通过连接孔(31)与螺杆(11)相配合,并由卡接块(32)卡接于容纳腔体(13)中，实现所述垫片(3)套装于螺栓(1)中的螺杆(11)上；所述紧固螺母(2)包括有受力面(21)、非受力面(22)和中空连接部(23)，并在其中空连接部(23)的内壁上设有与螺杆(11)中的外螺纹相匹配的内螺纹，其上下端面分别为非受力面(22)和受力面(21)，所述紧固螺母(2)通过垫片(3)套接于螺栓(1)中的螺杆(11)上，并与螺杆(11)之间通过螺纹连接固定，在所述紧固螺母(2)与垫片(3)之间设有防松结构，通过所述防松结构实现螺栓(1)和紧固螺母(2)之间固定连接；所述螺栓(1)、紧固螺母(2)和垫片(3)的材质均为金属材料，所述螺栓(1)和紧固螺母(2)的材质相同，而垫片(3)的材质硬度大于螺栓(1)的材质硬度；
其中，所述防松结构包括有设置于受力面(21)中的卡齿(24)以及设置于垫片(3)中的插接凸片(33)，所述卡齿(24)沿所述受力面(21)的周向呈环状分布，在所述垫片(3)中沿其周向设有多个插接切口(35)和与之相对应的分离切口(34)，所述插接切口(35)和分离切口(34)相配合构成所述插接凸片(33)；所述紧固螺母(2)通过所述卡齿(24)插入垫片(3)中的插接切口(35)内，使其相互咬合，实现螺栓(1)和紧固螺母(2)之间固定连接；所述卡齿(24)呈锯齿形结构，并沿所述受力面(21)的周向呈圆周均匀分布，其设置方向与螺杆(11)中的外螺纹旋转方向相同；所述垫片(3)为圆形结构，其尺寸略大于所述紧固螺母(2)的外径，所述插接凸片(33)由沿垫片(3)径向设置的插接切口(35)和与插接切口(35)相连接的分离切口(34)相配合构成锯齿形弹性结构，所述插接凸片(33)沿所述垫片(3)的周向呈圆周不等距分布，其设置方向与卡齿(24)方向相同；
并在所述紧固螺母(2)的下端面设有裙边(25)，所述裙边(25)与受力面(21)处于同一平面内，所述防松结构包括有设置于裙边(25)中的卡齿(24)以及设置于垫片(3)中的插接凸片(33)，所述卡齿(24)沿所述裙边(25)的周向呈环状分布，在所述垫片(3)中沿其周向设有多个插接切口(35)和与之相对应的分离切口(34)，所述插接切口(35)和分离切口(34)相配合构成所述插接凸片(33)；所述紧固螺母(2)通过所述卡齿(24)插入垫片(3)中的插接切口(35)内，使其相互咬合，实现螺栓(1)和紧固螺母(2)之间固定连接；所述卡齿(24)呈锯齿形结构，沿所述裙边(25)的周向呈圆周均匀分布，其设置方向与螺杆(11)中的外螺纹旋转方向相同；所述垫片(3)为圆形结构，其尺寸略大于所述裙边(25)的外径，所述插接凸片(33)由沿垫片(3)径向设置的插接切口(35)和与插接切口(35)相连接的分离切口(34)相配合构成锯齿形弹性结构，所述插接凸片(33)沿所述垫片(3)的周向呈圆周不等距分布，其设置方向与卡齿(24)方向相同。
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