CN111503123A - 一种快装防脱螺母结构及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种快装防脱螺母结构及其组装方法，属于机械紧固件领域。它解决了现有防松螺母结构通用性差，操作麻烦的问题。本快装防脱螺母结构，包括螺母套，还包括活动配合套在螺母套上的旋拧套，旋拧套底端内壁设有滑槽，螺母套外壁固定有滑套，滑槽内设有复位弹簧，滑套顶端端面和滑槽顶端槽壁均为单向锯齿结构；螺母套顶端内壁设有防脱槽，还包括内防脱套和套在内防脱套上的外防脱套，外防脱套配合位于防脱槽内，防脱槽槽壁设有以螺旋限位槽，外防脱套外壁固定有限位块，外防脱套底端内壁固定有防脱环，防脱槽内设有防脱圈。本螺母结构可用于普通被连接件，使得通用性更好，且只需要正常旋转即可，使得施工效率高。

Description

一种快装防脱螺母结构及其组装方法

技术领域

本发明属于机械紧固件技术领域，涉及一种快装防脱螺母结构及其组装方法。

背景技术

螺接方式形成的紧固件在受到振动情况下，会使螺接部位松动失效，继而造成严重的后果。因此防止螺接的松动是设计紧固件的任务之一。

现有申请号为201510033943.9，名称为“一种螺栓防松结构及防松方法”的中国发明专利，其在被连接件A和被连接件B上分别设置沉头孔，使螺栓头嵌装在被连接件A的沉头孔中，使套在紧固螺母外的防松套外侧嵌装到被连接件B的沉头孔中；并在防松套外侧的螺栓杆上加装弹簧垫圈二，然后用锁紧螺母锁紧，从而达到防松的效果。但其存在以下问题：

1、若仅改变紧固件结构，则难度并不大，但该结构还需要分别在被连接件A和被连接件B上设置沉头孔，改造难度极大，且该紧固件若用于普通被连接件，则无法起到防松效果，因此通用性较差；

2、该结构需要将螺栓头嵌在被连接件A的沉头孔中，再螺接紧固螺母，再套入防松套，再将防松套嵌装到被连接件B的沉头孔中，再加装弹簧垫圈二，再螺接螺母锁紧；施工过程极其复杂麻烦，因此施工效率低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种可用于普通被连接件，使得通用性更好，且只需要正常旋转即可，使得施工效率高的快装防脱螺母结构及其组装方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种快装防脱螺母结构，包括设有螺纹孔的螺母套，其特征在于：螺母套外壁为与螺纹孔同轴的圆套状，还包括内壁为圆套状的旋拧套，旋拧套外壁为与内壁同轴的正六边形套状，且旋拧套活动配合套在螺母套上，旋拧套底端高于螺母套底端，旋拧套底端内壁同轴设有圆套状滑槽，螺母套外壁同轴固定有圆套状滑套，滑槽槽径与滑套外径相同，且滑槽套在滑套上，滑槽内设有两端分别与滑槽底端和滑套相抵的复位弹簧，复位弹簧推动滑套顶端端面抵在滑槽顶端槽壁上，滑套顶端端面和滑槽顶端槽壁均为单向锯齿结构，且滑槽顶端槽壁包括相互连接的上顺旋面和上逆旋面，上顺旋面长度方向与水平方向的夹角大于上逆旋面长度方向与水平方向的夹角，滑套顶端端面包括分别与上顺旋面和上逆旋面配合的下顺旋面和下逆旋面；

所述的螺母套顶端内壁同轴设有槽壁为圆套状的防脱槽，还包括内壁为圆套状的内防脱套和配合套在内防脱套上的外防脱套，外防脱套内壁与内防脱套外壁为相互配合的正多边形套状，外防脱套外壁为与防脱槽槽壁配合的圆套状，且外防脱套配合位于防脱槽内，所述的防脱槽槽壁设有以螺纹孔轴线为轴的螺旋结构的限位槽，外防脱套外壁固定有限位块，限位块滑动位于限位槽内，所述的外防脱套底端内壁同轴固定有圆环形防脱环，防脱槽内设有圆环形橡胶防脱圈，且防脱圈压在防脱环和防脱槽底端之间，且内防脱套内径、防脱圈内径和防脱环内径均大于螺纹孔孔径，且内防脱套顶端外壁和旋拧套顶端内壁通过防脱板连接；

且当限位块位于限位槽前端或后端时，上顺旋面与下顺旋面相抵，以及上逆旋面与下逆旋面相抵；

当限位块位于限位槽前端时，能相对螺母套顺时针旋转旋拧套，使上顺旋面与下顺旋面相对紧贴移动，且限位块朝限位槽后端移动，且防脱环朝向防脱槽底端移动，并挤压防脱圈，使防脱圈径向膨胀，并使防脱圈内径小于螺纹孔孔径；

当限位块位于限位槽后端时，能相对螺母套逆时针旋转旋拧套时，使上逆旋面与下逆旋面相对紧贴移动，且限位块朝限位槽前端移动，且防脱环反向防脱槽底端移动，并松开防脱圈，使防脱圈径向收缩，并使防脱圈内径大于螺纹孔孔径。

本螺母结构无需改造被连接件，能与普通的螺栓配合固定普通的被连接件，并起到防松效果，因此通用性更好；且只需要正常顺时针或逆时针旋转旋拧套，而无需其他多余操作，即可与螺栓配合旋紧或旋松，因此施工效率高；且顺时针旋转旋拧套时，能先使螺母套在螺栓上旋紧到位，再挤压防脱圈夹紧螺栓，逆时针旋转旋拧套时，能先使防脱圈松开螺栓，再使螺母套与螺栓旋松，因此结构更合理。

在上述的一种快装防脱螺母结构中，所述的上逆旋面和下逆旋面均为粗糙面。

能提高上逆旋面和下逆旋面之间的摩擦力，从而当防脱圈受压并径向膨胀后，能避免振动导致旋拧套松动，同时也可以设置上逆旋面和下逆旋面为波浪形结构，以提高防松效果。

在上述的一种快装防脱螺母结构中，所述的防脱槽底端端面为粗糙面，防脱环底面为光滑面。

防脱槽底端端面为粗糙面，使得在防脱圈受压后，能提高防脱圈与防脱槽摩擦力，使防脱槽与防脱圈周向相对固定，以避免防脱圈与螺母套相对旋转；防脱环底面为光滑面，使防脱环在旋转过程中，能避免带动防脱圈旋转。

在上述的一种快装防脱螺母结构中，所述的外防脱套上固定有螺钉，且螺钉端部形成滑动位于限位槽上的限位块。

在上述的一种快装防脱螺母结构中，所述的滑槽底端槽壁固定有螺套，且复位弹簧底端抵在螺套上。

因此组装方便。

在上述的一种快装防脱螺母结构中，所述的防脱槽槽壁设有若干所述的限位槽，若干限位槽沿螺母套周向分布，外防脱套上设有若干所述的限位块，若干限位块依次滑动位于若干限位槽内。

在上述的一种快装防脱螺母结构中，所述的滑槽顶端槽壁包括若干所述的上顺旋面和若干所述的上逆旋面，若干上顺旋面和若干上逆旋面依次间隔分布，滑套顶端端面包括分别与若干上顺旋面和若干上逆旋面配合的若干下顺旋面和若干下逆旋面。

在上述的一种快装防脱螺母结构中，所述的滑套与螺母套为一体结构，外防脱套与防脱环为一体结构，旋拧套、防脱板和内防脱套为一体结构。

因此结构更加稳定。

一种快装防脱螺母结构的组装方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤一：将防脱圈和外防脱套先后装入防脱槽，使防脱圈压在防脱环和防脱槽底端之间，将螺钉固定在外防脱套上，使螺钉端部形成滑动位于限位槽上的限位块，逆时针转动外防脱套到位，使限位块移动至限位槽前端；

步骤二：将旋拧套配合套在螺母套上，滑槽套在滑套上，外防脱套套在内防脱套上，将复位弹簧套在螺母套底端，并在滑槽底端槽壁固定螺套，使复位弹簧底端抵在螺套上，顶端抵在滑套底端。

通过上述方法，即可快速组装本螺母结构。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本螺母结构无需改造被连接件，能与普通的螺栓配合固定普通的被连接件，并起到防松效果，因此通用性更好；

2、且只需要正常顺时针或逆时针旋转旋拧套，而无需其他多余操作，即可与螺栓配合旋紧或旋松，因此施工效率高；

3、且顺时针旋转旋拧套时，能先使螺母套在螺栓上旋紧到位，再挤压防脱圈夹紧螺栓，逆时针旋转旋拧套时，能先使防脱圈松开螺栓，再使螺母套与螺栓旋松，因此结构更合理。

附图说明

图1是本螺母结构旋紧过程中的状态图及局部剖视图；图1中，螺母套旋紧到位，而旋拧套未旋紧到位。

图2和图3分别是图1的局部放大图。

图4是图3对应的另一状态局部示意图；图4中，螺母套和旋拧套均旋紧到位。

图5是本螺母结构横向剖视图。

图6是图5的局部放大图。

图7是螺母套内壁局部示意图。

图8是图1状态下的滑槽和滑套配合示意图。

图9和图10分别是图8对应的另一状态局部示意图；图9和图10是螺母套旋紧到位后，旋拧套再持续顺时针旋转状态。

图中，

1、螺母套；11、螺纹孔；12、滑套；13、下顺旋面；14、下逆旋面；15、复位弹簧；16、防脱槽；17、限位槽；18、防脱圈；

2、旋拧套；21、滑槽；22、上顺旋面；23、上逆旋面；24、内防脱套；25、防脱板；26、螺套；

3、外防脱套；31、限位块；32、防脱环。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-10所示，本发明一种快装防脱螺母结构，包括设有螺纹孔11的螺母套1，螺母套1外壁为与螺纹孔11同轴的圆套状，还包括内壁为圆套状的旋拧套2，旋拧套2外壁为与内壁同轴的正六边形套状，且旋拧套2活动配合套在螺母套1上，旋拧套2底端高于螺母套1底端，旋拧套2底端内壁同轴设有圆套状滑槽21，螺母套1外壁同轴固定有圆套状滑套12，滑槽21槽径与滑套12外径相同，且滑槽21套在滑套12上，滑槽21内设有两端分别与滑槽21底端和滑套12相抵的复位弹簧15，复位弹簧15推动滑套12顶端端面抵在滑槽21顶端槽壁上，滑套12顶端端面和滑槽21顶端槽壁均为单向锯齿结构，且滑槽21顶端槽壁包括相互连接的上顺旋面22和上逆旋面23，上顺旋面22长度方向与水平方向的夹角大于上逆旋面23长度方向与水平方向的夹角，滑套12顶端端面包括分别与上顺旋面22和上逆旋面23配合的下顺旋面13和下逆旋面14；

螺母套1顶端内壁同轴设有槽壁为圆套状的防脱槽16，还包括内壁为圆套状的内防脱套24和配合套在内防脱套24上的外防脱套3，外防脱套3内壁与内防脱套24外壁为相互配合的正多边形套状，外防脱套3外壁为与防脱槽16槽壁配合的圆套状，且外防脱套3配合位于防脱槽16内，防脱槽16槽壁设有以螺纹孔11轴线为轴的螺旋结构的限位槽17，外防脱套3外壁固定有限位块31，限位块31滑动位于限位槽17内，外防脱套3底端内壁同轴固定有圆环形防脱环32，防脱槽16内设有圆环形橡胶防脱圈18，且防脱圈18压在防脱环32和防脱槽16底端之间，且内防脱套24内径、防脱圈18内径和防脱环32内径均大于螺纹孔11孔径，且内防脱套24顶端外壁和旋拧套2顶端内壁通过防脱板25连接；

且当限位块31位于限位槽17前端或后端时，上顺旋面22与下顺旋面13相抵，以及上逆旋面23与下逆旋面14相抵；

当限位块31位于限位槽17前端时，能相对螺母套1顺时针旋转旋拧套2，使上顺旋面22与下顺旋面13相对紧贴移动，且限位块31朝限位槽17后端移动，且防脱环32朝向防脱槽16底端移动，并挤压防脱圈18，使防脱圈18径向膨胀，并使防脱圈18内径小于螺纹孔11孔径；

当限位块31位于限位槽17后端时，能相对螺母套1逆时针旋转旋拧套2时，使上逆旋面23与下逆旋面14相对紧贴移动，且限位块31朝限位槽17前端移动，且防脱环32反向防脱槽16底端移动，并松开防脱圈18，使防脱圈18径向收缩，并使防脱圈18内径大于螺纹孔11孔径。

进一步的，上逆旋面23和下逆旋面14均为粗糙面。防脱槽16底端端面为粗糙面，防脱环32底面为光滑面。外防脱套3上固定有螺钉，且螺钉端部形成滑动位于限位槽17上的限位块31。滑槽21底端槽壁固定有螺套26，且复位弹簧15底端抵在螺套26上。防脱槽16槽壁设有若干限位槽17，若干限位槽17沿螺母套1周向分布，外防脱套3上设有若干限位块31，若干限位块31依次滑动位于若干限位槽17内。滑槽21顶端槽壁包括若干上顺旋面22和若干上逆旋面23，若干上顺旋面22和若干上逆旋面23依次间隔分布，滑套12顶端端面包括分别与若干上顺旋面22和若干上逆旋面23配合的若干下顺旋面13和若干下逆旋面14。滑套12与螺母套1为一体结构，外防脱套3与防脱环32为一体结构，旋拧套2、防脱板25和内防脱套24为一体结构。

本方案中，为了确保顺时针持续旋转旋拧套2时，先使螺母套1在螺栓上旋紧到位，再挤压防脱圈18夹紧螺栓，则上顺旋面22与下顺旋面13相对紧贴形成的阻力必须大于螺母套1与螺栓正常旋转时周向相对的阻力；为了确保逆时针持续旋转旋拧套2时，先使防脱圈18松开螺栓，再使螺母套1与螺栓旋松，则螺母套1与螺栓旋紧到位时周向的阻力必须大于上逆旋面23与下逆旋面14相对紧贴形成的阻力。而上顺旋面22与下顺旋面13相对紧贴形成的阻力由上顺旋面22与下顺旋面13倾斜角度和复位弹簧15的弹力共同作用所决定，而上顺旋面22与下顺旋面13倾斜角度一般无法改变，因此若为了调节螺母套1螺接强度，可以通过更换不同弹力的复位弹簧15实现，但必须满足上述关系中的临界值。且具体施工方式如下：

固定前，由于限位块31位于限位槽17前端，防脱圈18内径大于螺纹孔11孔径，能方便将螺母套1装入螺栓；固定时，将螺栓穿过被连接件，并将螺母套1套在螺栓上，并顺时针持续旋转旋拧套2，由于上顺旋面22与下顺旋面13相对紧贴形成的阻力大于螺母套1与螺栓周向相对旋转的阻力，因此旋转旋拧套2会带动螺母套1螺接在螺栓上，当螺母套1旋紧到位并压紧被连接件时，螺母套1与螺栓周向旋转的阻力大于上顺旋面22与下顺旋面13相对紧贴形成的阻力，因此再持续顺时针旋转旋拧套2，则螺母套1与螺栓无法继续周向相对旋转，则上顺旋面22与下顺旋面13相对紧贴移动，同时限位块31朝限位槽17后端移动，使防脱环32朝向防脱槽16底端移动，并挤压防脱圈18，使防脱圈18径向膨胀并夹紧螺栓，因此仅需要顺时针持续旋转旋拧套2，即可快速固定；

拆卸前，由于螺母套1旋紧到位时，螺母套1与螺栓周向旋转的阻力大于上逆旋面23与下逆旋面14相对紧贴形成的阻力；拆卸时，逆时针旋转旋拧套2，会先使上逆旋面23与下逆旋面14相对紧贴移动，使限位块31朝限位槽17前端移动，且防脱环32反向防脱槽16底端移动，并松开防脱圈18，使防脱圈18径向收缩松开螺栓，之后再持续逆时针旋转旋拧套2，以带动螺母套1在螺栓上逆时针旋转，从而在螺栓上拆卸螺母套1，因此仅需要逆时针持续旋转旋拧套2即可快速拆卸。

一种快装防脱螺母结构的组装方法，包括以下步骤，

步骤一：将防脱圈18和外防脱套3先后装入防脱槽16，使防脱圈18压在防脱环32和防脱槽16底端之间，将螺钉固定在外防脱套3上，使螺钉端部形成滑动位于限位槽17上的限位块31，逆时针转动外防脱套3到位，使限位块31移动至限位槽17前端；

步骤二：将旋拧套2配合套在螺母套1上，滑槽21套在滑套12上，外防脱套3套在内防脱套24上，将复位弹簧15套在螺母套1底端，并在滑槽21底端槽壁固定螺套26，使复位弹簧15底端抵在螺套26上，顶端抵在滑套12底端。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了螺母套1、螺纹孔11、滑套12、下顺旋面13、下逆旋面14、复位弹簧15、防脱槽16、限位槽17、防脱圈18、旋拧套2、滑槽21、上顺旋面22、上逆旋面23、内防脱套24、防脱板25、螺套26、外防脱套3、限位块31、防脱环32等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (9)

1.一种快装防脱螺母结构，包括设有螺纹孔(11)的螺母套(1)，其特征在于：螺母套(1)外壁为与螺纹孔(11)同轴的圆套状，还包括内壁为圆套状的旋拧套(2)，旋拧套(2)外壁为与内壁同轴的正六边形套状，且旋拧套(2)活动配合套在螺母套(1)上，旋拧套(2)底端高于螺母套(1)底端，旋拧套(2)底端内壁同轴设有圆套状滑槽(21)，螺母套(1)外壁同轴固定有圆套状滑套(12)，滑槽(21)槽径与滑套(12)外径相同，且滑槽(21)套在滑套(12)上，滑槽(21)内设有两端分别与滑槽(21)底端和滑套(12)相抵的复位弹簧(15)，复位弹簧(15)推动滑套(12)顶端端面抵在滑槽(21)顶端槽壁上，滑套(12)顶端端面和滑槽(21)顶端槽壁均为单向锯齿结构，且滑槽(21)顶端槽壁包括相互连接的上顺旋面(22)和上逆旋面(23)，上顺旋面(22)长度方向与水平方向的夹角大于上逆旋面(23)长度方向与水平方向的夹角，滑套(12)顶端端面包括分别与上顺旋面(22)和上逆旋面(23)配合的下顺旋面(13)和下逆旋面(14)；

所述的螺母套(1)顶端内壁同轴设有槽壁为圆套状的防脱槽(16)，还包括内壁为圆套状的内防脱套(24)和配合套在内防脱套(24)上的外防脱套(3)，外防脱套(3)内壁与内防脱套(24)外壁为相互配合的正多边形套状，外防脱套(3)外壁为与防脱槽(16)槽壁配合的圆套状，且外防脱套(3)配合位于防脱槽(16)内，所述的防脱槽(16)槽壁设有以螺纹孔(11)轴线为轴的螺旋结构的限位槽(17)，外防脱套(3)外壁固定有限位块(31)，限位块(31)滑动位于限位槽(17)内，所述的外防脱套(3)底端内壁同轴固定有圆环形防脱环(32)，防脱槽(16)内设有圆环形橡胶防脱圈(18)，且防脱圈(18)压在防脱环(32)和防脱槽(16)底端之间，且内防脱套(24)内径、防脱圈(18)内径和防脱环(32)内径均大于螺纹孔(11)孔径，且内防脱套(24)顶端外壁和旋拧套(2)顶端内壁通过防脱板(25)连接；

且当限位块(31)位于限位槽(17)前端或后端时，上顺旋面(22)与下顺旋面(13)相抵，以及上逆旋面(23)与下逆旋面(14)相抵；

当限位块(31)位于限位槽(17)前端时，能相对螺母套(1)顺时针旋转旋拧套(2)，使上顺旋面(22)与下顺旋面(13)相对紧贴移动，且限位块(31)朝限位槽(17)后端移动，且防脱环(32)朝向防脱槽(16)底端移动，并挤压防脱圈(18)，使防脱圈(18)径向膨胀，并使防脱圈(18)内径小于螺纹孔(11)孔径；

当限位块(31)位于限位槽(17)后端时，能相对螺母套(1)逆时针旋转旋拧套(2)，使上逆旋面(23)与下逆旋面(14)相对紧贴移动，且限位块(31)朝限位槽(17)前端移动，且防脱环(32)反向防脱槽(16)底端移动，并松开防脱圈(18)，使防脱圈(18)径向收缩，并使防脱圈(18)内径大于螺纹孔(11)孔径。

2.根据权利要求1所述的一种快装防脱螺母结构，其特征在于：所述的上逆旋面(23)和下逆旋面(14)均为粗糙面。

3.根据权利要求2所述的一种快装防脱螺母结构，其特征在于：所述的防脱槽(16)底端端面为粗糙面，防脱环(32)底面为光滑面。

4.根据权利要求3所述的一种快装防脱螺母结构，其特征在于：所述的外防脱套(3)上固定有螺钉，且螺钉端部形成滑动位于限位槽(17)上的限位块(31)。

5.根据权利要求4所述的一种快装防脱螺母结构，其特征在于：所述的滑槽(21)底端槽壁固定有螺套(26)，且复位弹簧(15)底端抵在螺套(26)上。

6.根据权利要求5所述的一种快装防脱螺母结构，其特征在于：所述的防脱槽(16)槽壁设有若干所述的限位槽(17)，若干限位槽(17)沿螺母套(1)周向分布，外防脱套(3)上设有若干所述的限位块(31)，若干限位块(31)依次滑动位于若干限位槽(17)内。

7.根据权利要求6所述的一种快装防脱螺母结构，其特征在于：所述的滑槽(21)顶端槽壁包括若干所述的上顺旋面(22)和若干所述的上逆旋面(23)，若干上顺旋面(22)和若干上逆旋面(23)依次间隔分布，滑套(12)顶端端面包括分别与若干上顺旋面(22)和若干上逆旋面(23)配合的若干下顺旋面(13)和若干下逆旋面(14)。

8.根据权利要求7所述的一种快装防脱螺母结构，其特征在于：所述的滑套(12)与螺母套(1)为一体结构，外防脱套(3)与防脱环(32)为一体结构，旋拧套(2)、防脱板(25)和内防脱套(24)为一体结构。

9.一种权利要求8所述的快装防脱螺母结构的组装方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤一：将防脱圈(18)和外防脱套(3)先后装入防脱槽(16)，使防脱圈(18)压在防脱环(32)和防脱槽(16)底端之间，将螺钉固定在外防脱套(3)上，使螺钉端部形成滑动位于限位槽(17)上的限位块(31)，逆时针转动外防脱套(3)到位，使限位块(31)移动至限位槽(17)前端；

步骤二：将旋拧套(2)配合套在螺母套(1)上，滑槽(21)套在滑套(12)上，外防脱套(3)套在内防脱套(24)上，将复位弹簧(15)套在螺母套(1)底端，并在滑槽(21)底端槽壁固定螺套(26)，使复位弹簧(15)底端抵在螺套(26)上，顶端抵在滑套(12)底端。

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