CN110985511A - 一种齿型防松螺母组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种齿型防松螺母组件，其中齿型防松螺母组件包括齿型螺母和齿型垫片，齿型螺母底面设有依次连接的第一卡齿，中心设有螺纹孔，第一卡齿包括第一斜面和第一齿面，各个第一斜面的倾斜角大于螺纹孔内螺纹的导程角，螺纹孔的内壁向下延伸设有防脱环；齿型垫片的中心设有通孔，顶面设有与第一卡齿适配的第二卡齿，底部设有鱼鳞状的锁紧齿，防脱环穿过通孔，下端制成扩口形状，锁紧齿包括凸弧面和嵌入面，第一斜面和凸弧面分别向上、向下倾斜。本发明，齿型螺母和齿型垫片拧紧，齿型螺母嵌入工件的接触面，由于第一斜面的倾斜角大于螺纹孔的螺纹导程角，反向机械力大于螺距造成的抗力，形成自锁，有效抗击动力负载。

Description

一种齿型防松螺母组件

技术领域

本发明涉及防松螺母技术领域，具体涉及一种齿型防松螺母组件。

背景技术

螺母组件用于部件之间的固定，应用非常广泛，遍布在机械加工、户外建筑以及公共设施等场合。螺母组件需要具备防盗性能和安全性能，直接影响各类设施的连接。因此螺母组件要具备良好的紧固性，不仅影响到是否能正常使用、使用寿命，而且还需要具备防松功能，防止人为盗窃破坏。如中国专利申请CN108119523A提供了一种防盗螺母，包括螺母本体和螺母外罩；使用时，通过旋转螺母外罩的外部的外螺纹，带动螺母本体在螺栓上拧紧，由于螺母外罩为圆筒形，其外面设置有普通右旋螺纹，只能顺时针拧紧，无法反向旋转，这是防盗的第一道屏障，进行破坏性拆除时，棘齿与螺母棘齿的垂直面相对，无法拧动，这是第二道屏障，通过双重防盗屏障，有效的抑制了螺母被偷盗发生，结构简单，适用于户外公路、桥梁上大量使用的防盗螺母。但该专利申请，在安装完成后即不可再取下，只能一次性使用安装，不能循环使用，如有损坏也只能重新安装。

现有防松螺母组件的结构仍存在以下缺陷：

(1)安装后不可拆除，无法维修，重复利用性低；

(2)在动力负载场合下，结构紧凑性低，抗动力负载能力差。

有鉴于此，急需对现有的防松螺母件的结构进行改进，以方便维修，提高防松动效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的防松螺母件的结构无法维修，抗动力负载能力差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种齿型防松螺母组件，包括：

齿型螺母，底面设有沿周向依次连接的多个第一卡齿，中心设有沿轴向贯穿的螺纹孔，所述第一卡齿包括垂直所述齿型螺母的底面设置的第一齿面，和自所述第一齿面的端部朝向相邻的第一齿面的根部倾斜设置的第一斜面，各个所述第一斜面的倾斜角大于所述螺纹孔的内螺纹的导程角，所述螺纹孔的内壁向下延伸设有防脱环；

齿型垫片，外边沿超出所述齿形螺母的外缘，所述齿形垫片的中心沿轴向设有通孔，顶面设有与所述第一卡齿适配的第二卡齿，底部设有依次连接的鱼鳞状的锁紧齿，所述防脱环穿过所述通孔后，下端制成免于所述齿型垫片脱落的扩口形状，所述锁紧齿包括凸弧面和连接两个所述凸弧面的嵌入面，所述齿型垫片的硬度大于工件的硬度，所述凸弧面与水平面存在倾角，且所述第一斜面和所述凸弧面分别向上、向下倾斜，所述齿形垫片的外边沿设有用于解锁工具插入的多个解锁槽。

在另一个优选的实施例中，所述第一斜面的突出端和所述第一齿面之间设有倒角形成的圆弧面。

在另一个优选的实施例中，所述齿型垫片的厚度大于所述防脱环的长度，所述齿型垫片与所述工件锁紧后，所述防脱环与工件之间存在间距。

在另一个优选的实施例中，所述通孔内设有防脱台阶，所述防脱环的扩口端的外径大于所述台阶的内径，小于所述通孔的内径，所述齿型垫片具有轴向移动空间和径向移动空间。

在另一个优选的实施例中，所述轴向移动空间的位移小于所述第一斜面的高度，所述齿型螺母和所述齿型垫片之间的最大间距小于所述第一斜面的高度

在另一个优选的实施例中，所述齿型螺母的下部外周面设有提高强度的凸台，所述第一卡齿延伸至所述凸台的底面上。

在另一个优选的实施例中，所述凸台与所述齿型垫片的外周尺寸相同，所述凸台的外周设有多个缺口，所述齿型螺母和所述齿型垫片拧紧后，所述缺口和所述解锁槽上下一一对应。

在另一个优选的实施例中，所述倾角小于所述螺纹孔的螺纹的导程角。

在另一个优选的实施例中，所述锁紧齿由所述齿型垫片的外周向所述通孔逐渐升高，所述齿型垫片与工件锁紧后，所述锁紧齿的内侧与工件之间存在缝隙。

与现有技术相比，本发明，齿型螺母和齿型垫片拧紧后，齿型螺母嵌入工件的接触面，由于凸弧面和第一斜面的倾斜方向分别向上和向下，因此嵌入面受到工件的作用力使得第一卡齿和第二卡齿进一步锁紧；遇到振动时，只允许大第一斜面间的相对移动，但不允许跳齿移动，由于第一斜面的倾斜角大于螺纹孔的螺纹导程角，反向机械力大于螺距造成的抗力，即利用张力代替摩擦力的独特方法来防止连接件在强烈振动时松动，引发夹紧力的增加，形成自锁；本发明的结构通过振动试验，齿型防松螺母组件能够有效锁紧任何振动或动力负载中的紧固件，应用于桥梁、铁塔、铁轨，以及轨道上方架设的接触网、车厢之间的机车转向架等各类需要承受动力负载的建筑场合，使用范围广；齿型垫片和齿型螺母通过防脱环防止脱离，可实现成组地安装拆卸，有效提高安装效率。

附图说明

图1为本发明的正视图；

图2为本发明的另一种实施例的正视图；

图3为图1的俯视图；

图4为图2的俯视图；

图5为图1的拆分结构示意图；

图6为图2的拆分结构示意图；

图7为本发明中齿型垫片的另一角度的立体图。

具体实施方式

本发明提供了一种齿型防松螺母组件，下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做出详细说明。

如图1和图2所示，本发明提供的一种齿型防松螺母组件，包括齿型螺母10和齿型垫片20。

如图3和图5所示，齿型螺母10的底面设有沿周向依次连接的多个第一卡齿12，中心设有沿轴向贯穿的螺纹孔11，第一卡齿12包括垂直齿型螺母10的底面设置的第一齿面122，和自第一齿面122的端部朝向相邻的第一齿面122的根部倾斜设置的第一斜面121，各个第一斜面121与水平面形成倾斜角，倾斜角大于螺纹孔11的内螺纹的导程角，螺纹孔11的内壁向下延伸设有防脱环13。

如图5和图7所示，齿型垫片20的外边沿超出齿形螺母的外缘，齿形垫片的中心沿轴向设有通孔21，顶面设有与第一卡齿12适配的第二卡齿22，底部设有依次连接的鱼鳞状的锁紧齿23，防脱环13穿过通孔21后，下端制成免于齿型垫片20脱落的扩口形状，锁紧齿23包括凸弧面231和连接两个凸弧面231的嵌入面232，齿型垫片20的硬度大于工件的硬度，凸弧面231与水平面存在倾角，且第一斜面121和凸弧面231分别向上、向下倾斜，齿形垫片的外边沿设有用于解锁工具插入的多个解锁槽24，并配置为：

拧紧齿型螺母10，第一卡齿12和第二卡齿22契合并锁止，继续拧紧，齿形垫片在齿形螺母的挤压下嵌入工件的接触面，至此产生有效自锁；

利用解锁工具插入解锁槽24，反向旋转齿型垫片20，齿型垫片20带动齿型螺母10反向旋转，工件解锁。

本发明的原理为，齿型螺母10和齿型垫片20拧紧后，齿型螺母10嵌入工件的接触面，由于凸弧面231和第一斜面121的倾斜方向分别向上和向下，因此嵌入面232受到工件的作用力使得第一卡齿12和第二卡齿22进一步锁紧。遇到振动时，只允许大第一斜面121间的相对移动，但不允许跳齿移动，这是由于第一斜面121的倾斜角大于螺纹孔11的螺纹导程角，反向机械力大于螺距造成的抗力，即利用张力代替摩擦力的独特方法来防止连接件在强烈振动时松动，引发夹紧力的增加，形成自锁。本发明的结构通过振动试验，齿型防松螺母组件能够有效锁紧任何振动或动力负载中的紧固件。

如图5所示，在一个优选的实施例中，第一斜面121的突出端和第一齿面122之间设有倒角形成的圆弧面123。由于在拧紧过程中和锁紧后，齿型螺母10和齿型垫片20会形成接触，在震动等状况下，齿型螺母10的第一斜面121和齿型垫片20的第一斜面121突出端进行摩擦接触，圆弧面123可以有效提高接触面积，使得工件的配合更为稳固。

在一个优选的实施例中，齿型垫片20的厚度大于防脱环13的长度，齿型垫片20与工件锁紧后，防脱环13与工件之间存在间距。防脱环13的作用是为了防止齿型垫片20从齿型螺母10上松脱，但同时不影响二者的配合关系，也不影响和工件之间的配合关系。

在一个优选的实施例中,通孔21内设有防脱台阶25，防脱环13的扩口端的外径大于台阶25的内径，小于通孔21的内径，齿型垫片20具有轴向移动空间和径向移动空间。这样的尺寸设计，使得齿型垫片20通过台阶25挂靠在防脱环13的扩口端，同时防脱环13置于通孔21内，且小于通孔21的内径，因此齿型垫片20相对于防脱环13、与防脱环13一体的齿型螺母10，都具有一定的活动空间，防止齿型螺母10和齿型垫片20接合过密，发生卡死现象。

进一步地，轴向移动空间的位移小于第一斜面121的高度，齿型螺母10和齿型垫片20之间的最大间距小于第一斜面121的高度。本实施例在上述结构的基础上，限定了齿型垫片20的位移空间，由于在安装过程中，首先需要将齿型螺母10和齿型垫片20啮合锁紧，为了提高安装效率，二者之间的间距不宜过大，在一个第一斜面121的高度内即可。

如图2、图4和图6所示，在一个优选的实施例中，齿型螺母10的下部外周面设有提高强度的凸台14，第一卡齿12延伸至凸台14的底面上。本实施例在齿型螺母10的外侧设置了凸台14，由于在安装完成后，齿型螺母10和齿型垫片20之间的接触面受到较大的机械力，凸台14可有效提高第一卡齿12的面积，与第二卡齿22的配合面积更大，提高整体的配合强度和抗击负载的能力。

进一步地，凸台14与齿型垫片20的外周尺寸相同，凸台14的外周设有多个缺口15，齿型螺母10和齿型垫片20拧紧后，缺口15和解锁槽24上下一一对应。将凸台14的尺寸设置为与齿型垫片20的外周尺寸一致，在拆卸过程中，二者配合完成后结构外观更为整洁，而且缺口15和解锁槽24也更方便施力解锁。本实施例中，解锁槽24设置为三个，且按照120度均布，使得防松螺母组件可以同步转动。

在一个优选的实施例中，倾角小于螺纹孔11的螺纹的导程角，由于凸弧面231用于嵌入工件，由于工件的刚度限制，而且避免对工件的接触面造成明显损坏，倾角设置的比螺纹的导程角更小，坡度更平缓。

在一个优选的实施例中，锁紧齿23由齿型垫片20的外周向通孔21逐渐升高，齿型垫片20与工件锁紧后，锁紧齿23的内侧与工件之间存在缝隙。本实施例的结构，目的是为了防止工件表面的精度较低，导致齿型垫片20和工件之间卡死，进而无法拆卸的问题。

本发明，齿型螺母和齿型垫片拧紧后，齿型螺母嵌入工件的接触面，由于凸弧面和第一斜面的倾斜方向分别向上和向下，因此嵌入面受到工件的作用力使得第一卡齿和第二卡齿进一步锁紧。遇到振动时，只允许大第一斜面间的相对移动，但不允许跳齿移动，由于第一斜面的倾斜角大于螺纹孔的螺纹导程角，反向机械力大于螺距造成的抗力，即利用张力代替摩擦力的独特方法来防止连接件在强烈振动时松动，引发夹紧力的增加，形成自锁，本发明的结构通过振动试验，齿型防松螺母组件能够有效锁紧任何振动或动力负载中的紧固件，应用于桥梁、铁塔、铁轨，以及轨道上方架设的接触网、车厢之间的机车转向架等各类需要承受动力负载的建筑场合，使用范围广；齿型垫片和齿型螺母通过防脱环防止脱离，可实现成组地安装拆卸，有效提高安装效率。

本发明并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种齿型防松螺母组件，其特征在于，包括：

齿型螺母，底面设有沿周向依次连接的多个第一卡齿，中心设有沿轴向贯穿的螺纹孔，所述第一卡齿包括垂直所述齿型螺母的底面设置的第一齿面，和自所述第一齿面的端部朝向相邻的第一齿面的根部倾斜设置的第一斜面，各个所述第一斜面的倾斜角大于所述螺纹孔的内螺纹的导程角，所述螺纹孔的内壁向下延伸设有防脱环；

齿型垫片，外边沿超出所述齿形螺母的外缘，所述齿形垫片的中心沿轴向设有通孔，顶面设有与所述第一卡齿适配的第二卡齿，底部设有依次连接的鱼鳞状的锁紧齿，所述防脱环穿过所述通孔后，下端制成免于所述齿型垫片脱落的扩口形状，所述锁紧齿包括凸弧面和连接两个所述凸弧面的嵌入面，所述齿型垫片的硬度大于工件的硬度，所述凸弧面与水平面存在倾角，且所述第一斜面和所述凸弧面分别向上、向下倾斜，所述齿形垫片的外边沿设有用于解锁工具插入的多个解锁槽。

2.根据权利要求1所述的齿型防松螺母组件，其特征在于，所述第一斜面的突出端和所述第一齿面之间设有倒角形成的圆弧面。

3.根据权利要求1所述的齿型防松螺母组件，其特征在于，所述齿型垫片的厚度大于所述防脱环的长度，所述齿型垫片与所述工件锁紧后，所述防脱环与工件之间存在间距。

4.根据权利要求1所述的齿型防松螺母组件，其特征在于,所述通孔内设有防脱台阶，所述防脱环的扩口端的外径大于所述台阶的内径，小于所述通孔的内径，所述齿型垫片具有轴向移动空间和径向移动空间。

5.根据权利要求4所述的齿型防松螺母组件，其特征在于，所述轴向移动空间的位移小于所述第一斜面的高度，所述齿型螺母和所述齿型垫片之间的最大间距小于所述第一斜面的高度。

6.根据权利要求1所述的齿型防松螺母组件，其特征在于，所述齿型螺母的下部外周面设有提高强度的凸台，所述第一卡齿延伸至所述凸台的底面上。

7.根据权利要求6所述的齿型防松螺母组件，其特征在于，所述凸台与所述齿型垫片的外周尺寸相同，所述凸台的外周设有多个缺口，所述齿型螺母和所述齿型垫片拧紧后，所述缺口和所述解锁槽上下一一对应。

8.根据权利要求1所述的齿型防松螺母组件，其特征在于，所述倾角小于所述螺纹孔的螺纹的导程角。

9.根据权利要求1所述的齿型防松螺母组件，其特征在于，所述锁紧齿由所述齿型垫片的外周向所述通孔逐渐升高，所述齿型垫片与工件锁紧后，所述锁紧齿的内侧与工件之间存在缝隙。

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