CN113187797B - 一种用于输电线路杆塔及电力金具的可靠防松螺母 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于输电线路杆塔及电力金具的可靠防松螺母，属于紧固件技术领域，在远端带有圆形套筒结构的防松套筒，在所述防松套筒的内表面带有内齿。在安装到位后，通过所述内齿与外螺纹单向压接，使得所述内齿与外螺纹都产生塑性变形，并保持接触压力，使得防松套筒产生并保持内缩和外胀的形变，获得椭圆形的套筒结构。在拆卸时，防松套筒能够整形，不再阻止相对旋转；所述螺母的内螺纹能将外螺纹整形；安装、再次紧固和拆卸操作便捷，便于实现机器人作业。在松连接时，取代闭口销，进行防松和止退，并确保可靠。在紧连接时，防松套筒在外表面带有凸楞，增大与外螺纹的压紧作用；取代弹簧垫圈，增加紧固预紧力，进行防松和止退，并确保可靠。

Description

一种用于输电线路杆塔及电力金具的可靠防松螺母

技术领域

本发明涉及一种螺母，尤其是一种用于输电线路杆塔及电力金具的螺母，属于紧固件技术领域。

背景技术

输电线路杆塔及电力金具广泛采用螺栓和螺母作为紧固件，实现杆塔和金具零件的可拆卸连接，便于拆装和维修。在螺栓承受横向的剪切载荷时，螺母不具有轴向的紧固预紧力，称为松连接。在松连接时，为了防止螺母脱落，广泛采用闭口销进行止退，起到限位作用。在螺栓承受轴向的拉伸载荷时，螺母具有轴向的紧固预紧力，称为紧连接。在紧连接时，常见的防松措施包括摩擦防松、机械防松和破坏螺纹副防松三种。摩擦防松是增大螺纹副间的压力和摩擦力，以防止相对转动。由于螺纹连接件和被连接件的材料会发生蠕变和应力松弛，使预紧力和摩擦力减小，失去防松作用，因此摩擦防松的可靠性较低。机械防松是用止动元件约束螺纹副防松，需要在螺纹连接件上预先加工出与止动元件配合的防松结构，如轴向槽，影响螺纹连接的强度。由于加工误差的存在，止动元件与防松结构之间存在间隙，没有防松预紧力，在螺纹连接的预紧力减小，甚至松动后，才会止动；因此，严格地说机械防松仅仅具有止退作用。破坏螺纹副防松是把螺纹副转变为非运动副，排除相对转动的可能，例如焊接、冲点、铆接和粘接。破坏螺纹副防松方便可靠，缺点是将螺纹连接转变为不可拆连接，破拆困难。在输电线路杆塔及电力金具中，广泛采用弹簧垫圈进行防松。在运行实践中，由于部分杆塔零件和电力金具位于高空，风力和温差大，长期承受风霜雨雪与大气的污染和侵蚀，会出现磨损、疲劳和锈蚀，广泛出现螺母松脱，回退，以及闭口销、弹簧垫圈和螺母脱落；引发机械故障，造成安全事故，需要及时巡检。

在电力行业标准DL／T284-2012《输电线路杆塔及电力金具用热浸镀锌螺栓与螺母》中，明确规定了热浸镀锌层的厚度不小于40μm；螺栓螺纹及其他零件的外螺纹采用滚压螺纹工艺制造；螺母螺纹及其他内螺纹零件在热浸镀锌后进行攻丝；外螺纹零件在热浸镀锌后，应进行离心处理或爆锌处理，以去除螺纹表面的余锌；内螺纹采用加大攻丝尺寸的方法容纳与其配合的外螺纹上的热浸镀锌层。另外，螺栓采用中碳钢材料制造并进行热处理，以保证其硬度和韧性；钢比锌的强度和硬度高。因此，螺母能够将与其配合螺栓的外螺纹进行整形，螺栓的外螺纹损坏几率较大。申请号为201510042902.6的发明专利公开了一种尾端预开槽可实现铆接装配的外螺纹紧固件及其使用方法，其螺杆的尾端底部沿其径向开有贯通式的切槽；锤击以使切槽部位螺杆沿径向涨开，限制螺母退出空间；拆卸时，用工具拧松螺母逐步后退即可。此发明专利也表明了螺母能够将与其配合螺栓的外螺纹进行整形。

为了实现可靠防松，目前出现了多种螺纹紧固件。例如，申请号为201811226072.2的发明专利提出了一种防松止退螺母，能够不受冲击、振动或变载荷作用的影响，防松和止退可靠；申请号为201910923661.4的发明专利提出了一种带有单螺母的防松止退螺栓组件，通过凸台挤压并撑裂套筒垫圈的引裂槽，并与引裂槽过盈配合，套筒垫圈的凹槽与法兰螺母的凸起配合，使得防松和止退可靠；申请号为201911130365.5的发明专利提出了一种防松止退可靠的螺钉组件，通过头部的凸起与垫圈的凹槽配合，通过垫圈的翼片与通孔连接件的斜槽过盈配合，使得螺钉防松止退可靠。申请号为201921093820.4的实用新型专利公开了一种液压型耐张线夹引流板紧固螺栓防松装置，在防松装置的片体上增加可弯折部分，结构简单，安装或拆卸方便，防松效果可靠。

在申请号为201921093820.4的实用新型专利说明书中，明确记载：弹簧垫圈只能提供10 N/m的弹力，而10 N/m的弹力对于280 N/m的螺栓预紧力矩来说可以忽略，不足以使弹簧垫圈切口处的尖角嵌入螺栓和被连接件表面。折卸后观察，螺栓和被连接件表面都没有明显的嵌痕。因此，弹簧垫圈对螺栓的防松作用不足。输电线路使用的液压型耐张线夹，在长期的微风振动中，引流板的紧固螺栓容易产生松动。

为了实现可靠防松，目前出现了利用铆接防松的螺纹紧固件。申请号为201921870388.5的实用新型专利公开了一种铆接式防松螺栓组件，在螺杆上设置将外螺纹打断的断面结构，利用变形环的塑性变形将螺母锁紧在螺杆上，可有效防止螺栓松动，起到防松和抗震效果。申请号为202010204134.0的发明专利公开了一种具有预紧功能的紧固件及其安装、破拆方法，其铆钉包括螺纹型锁紧槽段，并设置螺纹；其套环包括预紧段和变形段，在预紧段内壁设置螺纹；先进行预安装再进行变形区铆接作业；使用专用工具破拆，完成套环变形区的切割破拆后旋出分离；安装、拆卸方便，防松、抗疲劳性更强，同时具备防松螺栓和环槽铆钉紧固件的连接优点。申请号为202020569473.4的实用新型专利公开了一种防松动螺栓，其螺杆尾端设有至少一个平面或凹槽，螺母尾端设有与所述螺母连接的防松套环；拧紧螺母，用工具挤压螺栓将防松套环变形，使防松套环贴合螺杆上的平面或凹槽，避免螺栓产生松动的现象。

现有电力线路的压缩线夹、引流线夹、接续管和其他接续金具，广泛采用压接钳利用其模具进行压接作业，又称冷压作业。压接钳是常用的一种电工工具；根据原理分为机械、电动和液压型三类。

目前，电力金具所用闭口销、平垫圈、弹簧垫圈和螺母的补装普遍由专业人员采用专用操作工具，进行停电检修或带电检修。在补装作业中，闭口销与螺栓的销孔对准不便，螺母与螺杆对准不便，易发生操作失误，出现闭口销和螺母的意外掉落，引发高空坠物；另外，部分电力金具的操作空间和视野受限，需要专门设计的工具；安全风险大，操作不便。

现有用于输电线路杆塔及电力金具的弹簧垫圈，防松能力不足；螺母、平垫圈、弹簧垫圈和闭口销易脱落，引发故障，造成事故。另外，螺栓、螺母、平垫圈、弹簧垫圈和闭口销的安装、拆卸和维修，需要专业人员手工完成，操作不便，安装风险高；另外，在设计巡检和维修机器人时，需要设计结构复杂的专用机械手，需要改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于输电线路杆塔及电力金具的可靠防松螺母，与螺栓配合实现被连接件的螺纹连接；在用于松连接时，能够取代闭口销；在紧连接时，能够取代弹簧垫圈；改进现有螺母的结构，便于拆卸和再次紧固，并防松和止退，确保防松和止退作用可靠；不降低螺纹连接的强度，有效避免脱落，并避免由此引发的故障和事故；提高维修作业的安全性和可靠性，有效避免高空坠物；有效降低巡检和维修的任务量，便于实现机器人作业。本说明书所述的方位以本发明与螺栓的配合螺纹为基准，所述配合螺纹的轴线方向为轴向，即纵向；直径方向为径向；远离被连接件的方向为远，反之为近；依此类推。本发明的具体技术方案如下。

一种用于输电线路杆塔及电力金具的可靠防松螺母，为六角柱形结构，带有轴向的中心孔，在所述中心孔的内表面带有内螺纹，通过所述内螺纹与螺栓2配合，实现被连接件的螺纹连接。所述螺栓2包含圆柱形的螺杆和头部，在所述的螺杆上带有外螺纹，通过所述外螺纹与所述螺母的内螺纹配合，实现被连接件的螺纹连接。

所述螺母在远端带有圆形套筒结构的防松套筒11，在所述防松套筒11的内表面带有与所述螺栓2的外螺纹交叉的内齿12，如图1和图2所示，安装、再次紧固和拆卸操作便捷，便于实现机器人维修作业。

进一步地，所述螺母在安装时，在所述螺母的内螺纹与所述外螺纹配合到位后，能够通过所述内齿12与所述外螺纹单向压接，使得所述内齿12与所述外螺纹都产生塑性变形，并保持接触压力；使得所述防松套筒11获得椭圆形的套筒结构，并保持与所述外螺纹的压紧作用，具有防呆功能；所述螺母在松连接时，能够取代闭口销，沿着圆周方向，进行防松和止退，并确保防松和止退作用可靠。

所述单向压接是指利用自由锻原理，采用压接工具，将所述防松套筒11，沿着与轴向垂直的压接方向，沿着径向向内压缩变形，并在与所述压接方向和轴向都垂直的方向，沿着径向向外自由变形，获得内缩和外胀的永久塑性变形。所述防松套筒11通过所述单向压接，产生并保持内缩和外胀的形变，获得椭圆形的套筒结构。所述压接工具至少包含压接钳和机械手。

所述防松套筒11为圆形的套筒结构，在近端与所述螺母固定连接，与所述螺母同轴，在单向压接时，能够在局部改变相对于所述螺母的六角柱形结构，沿着径向的相对位置，减少弹性回复量，产生并保持内缩和外胀的形变，获得椭圆形的套筒结构。

所述防松套筒11在单向压接前，为圆形的套筒结构，其外径不大于所述螺母在其六角柱形结构的相对侧面之间的垂直距离，使得所述防松套筒11不影响套筒扳手卡入所述六角柱形结构，进行旋拧操作；所述防松套筒11在单向压接后，获得椭圆形的套筒结构，使得套筒扳手无法卡入所述六角柱形结构；使得所述螺母在拆卸或再次紧固时，具有防呆功能。

所述内齿12轴向贯穿所述防松套筒11的内表面，沿着圆周方向均匀分布，并与所述螺栓2的外螺纹交叉，使得所述防松套筒11在单向压接时，沿着圆周方向，只有少于半数的内齿12，与所述外螺纹接触并变形，获得压接点；所述压接点均匀并对称地分布于沿着径向向内的压接方向与所述外螺纹的交点两侧；在运行中，实现防松和止退，并确保防松和止退作用可靠。在拆卸时，也使得所述内螺纹通过相对旋转产生的挤压作用，在所述压接点，能够将所述外螺纹整形，并确保整形可靠，能够有效避免损坏其他部位的外螺纹和所述内螺纹，使得拆卸操作便捷；也能够大大降低单向压接的作用力，节约操作能量。

进一步地，所述内齿12的齿厚和全齿高都大于所述外螺纹的牙厚和牙高，使得所述外螺纹在压接点的变形量大于所述内齿12，因此，使得所述外螺纹在压接点获得大于所述内齿12的径向凹陷，能够有效阻止所述螺母相对于所述螺栓2的相对旋转，实现沿着圆周方向的防松和止退，并确保防松和止退作用可靠。

进一步地，所述内齿12的齿槽宽大于其齿厚，以增加压接点之间，沿着圆周方向的距离；增大所述内齿12在压接点，阻止所述相对旋转的能力，确保防松和止退作用可靠，避免损坏所述螺栓2在压接点附近的外螺纹。

进一步地，所述内齿12的齿顶圆直径大于所述螺母内螺纹的大径，使得所述内齿12与所述螺栓2的外螺纹之间具有间隙；便于所述螺母通过其内螺纹与所述螺栓2的外螺纹配合并安装到位，避免所述螺母在所述螺栓2上安装到位时，所述内齿12与所述外螺纹发生干涉；也使得所述防松套筒11在单向压接时，增大塑性变形量，并减小弹性回复量，以获得椭圆形的套筒结构，并保持与所述外螺纹的压紧作用。

进一步地，所述内齿12在单向压接前，与所述螺栓2的外螺纹之间具有间隙，也使得所述防松套筒11在拆卸或再次紧固时，能够利用压接工具进行整形，恢复圆形的套筒结构，使得所述内齿12与所述螺栓2的外螺纹在压接点分离，并具有足够的径向间隙，不再阻止所述螺母相对于所述螺栓2的相对旋转，拆卸或再次紧固便捷。

所述螺母在用于紧连接时，在所述防松套筒11的外表面，带有沿着圆周方向的凸楞13，如图3所示，增加所述防松套筒11沿着径向的厚度和变形抗力，减小在单向压接时的弹性回复量，增大并保持所述防松套筒11与所述外螺纹的压紧作用；也能够取代弹簧垫圈，并增加所述螺母的轴向紧固预紧力，进行防松和止退，并确保防松和止退作用可靠。

所述凸楞13采用外螺纹或圆环形的外齿；所述外螺纹优选与所述螺栓2的外螺纹旋向相反，能够在拆卸时，与操作工具的旋拧结构配合，有效避免高空坠物，也便于实现机器人作业。

进一步地，所述凸楞13还增加了所述防松套筒11沿着径向的厚度波动量，能够在单向压接时，使得所述防松套筒11在压接点增加轴向的变形量，能够增加并保持所述螺母的轴向紧固预紧力；使得所述螺母在用于紧连接时，能够取代弹簧垫圈，进行防松和止退，并确保防松和止退作用可靠。

一种螺母的安装方法，用于本发明的螺母，采用压接钳进行单向压接。所述压接钳安装具有椭圆形型腔的模具3。所述模具3包含上模和下模，具有椭圆形的型腔，如图4所示。

所述上模和下模都带有分模面31和工作面32，都为长方体的块状结构，结构相同，互相对称；其所述型腔的轴线沿着所述块状结构的宽度方向。所述分模面31为平面，与压接方向垂直，相对于所述型腔对称分布；在所述上模和下模合模时，所述分模面31互相贴合，能够限定所述防松套筒11和所述外螺纹在压接点的塑性变形量，有效避免欠压或过压。

所述工作面32为所述模具3的型腔表面，容纳被压接的所述防松套筒11，在单向压接完成时，与所述防松套筒11的外表面，沿着圆周方向局部接触，使得所述防松套筒11，在与所述压接方向垂直的方向，沿着径向向外能够自由变形。所述工作面32在所述上模和下模合模时，围成横截面为椭圆的柱形空腔，即椭圆形的型腔，以便于单向压接作业。

所述模具3的上模和下模，在用于不带有凸楞13的所述防松套筒11的单向压接时，还带有横向的凹槽33，以改善所述防松套筒11沿着压接方向的应力分布，减少弹性回复量；也使得所述防松套筒11在压接点减少轴向变形量，提高所述螺母的轴向定位精度。所述凹槽33与所述型腔的轴线垂直，并沿着所述轴线均匀分布，以改善所述防松套筒11沿着压接方向的应力分布，减少弹性回复量和轴向变形量。

所述安装方法包含以下步骤：

第一步，将所述螺母由远及近地，靠近所述螺栓2在其螺杆的端面，并旋转；使得所述螺母通过其中心孔的内螺纹，旋入所述螺栓2的螺杆；所述螺母的内螺纹与所述螺栓2的外螺纹配合；

继续旋转所述螺母，确保安装到位；

在取代闭口销，用于松连接时，确保所述螺母与被连接件接触，不具有轴向压力；

在取代弹簧垫圈，用于紧连接时，确保所述螺母与被连接件抵接并压紧，具有足够的轴向抵接压力，以获得需要的轴向紧固预紧力。

第二步，确认在所述压接钳上安装了，与所述防松套筒11匹配的所述模具3；

在用于松连接时，所述防松套筒11不带有凸楞13，所述模具3带有凹槽33，以改善所述防松套筒11沿着压接方向的应力分布，减少弹性回复量，也使得所述防松套筒11在压接点减少轴向变形量，提高所述螺母的轴向定位精度；

在用于紧连接时，所述防松套筒11带有凸楞13，所述模具3不得带有凹槽33，防止所述凹槽33与所述凸楞13发生位置干涉，避免导致所述凸楞13发生变形；便于所述防松套筒11沿着轴向自由变形，增加所述螺母的轴向紧固预紧力；

将所述螺母的所述防松套筒11，放在所述模具3在上模与下模的工作面32之间；操作所述压接钳，进行单向压接；

所述上模与下模的所述分模面31逐渐靠近；在合模后，保持5~15秒，优选10秒，使得所述内齿12与所述外螺纹在压接点，产生充分的塑性变形，并保持接触压力；使得所述防松套筒11产生并保持内缩和外胀的形变，获得椭圆形的套筒结构，并保持与所述外螺纹的压紧作用；进行防松和止退，并确保防松和止退作用可靠。

第三步，释放并取下所述压接钳；

在所述防松套筒11与所述外螺纹之间的缝隙中，注入弹性密封胶，在运行中，避免外界的灰尘、油脂和水进入，避免引起污染和腐蚀；

在拆卸或再次紧固过程中，利用压接工具，对所述防松套筒11进行整形，在所述防松套筒11恢复圆形的套筒结构时，能够保护所述外螺纹，避免损坏。

补充说明：（1）本发明的所述防松套筒11在内表面带有与所述螺栓2的外螺纹交叉的内齿12，通过所述内齿12与所述螺栓2的外螺纹单向压接，使得所述内齿12与所述外螺纹都产生塑性变形，并保持接触压力；所述防松套筒11获得椭圆形的套筒结构，并保持与所述外螺纹的压紧作用。因此，所述内齿12与所述螺栓2的外螺纹在压接点，保持接触压力，具有防松预紧力，不具有缝隙，能够确保所述螺栓2与内齿12之间防护层的连续，有效避免外界的灰尘、油脂和水进入，避免引起污染和腐蚀。另外，所述防松套筒11在外表面与压接工具的模具型腔表面之间无相对运动，不产生飞边和毛刺，能够保护防护层，有效避免防护层的破坏。所述防护层至少包含热浸镀锌层。

（2）本发明所述内齿12的齿顶圆直径大于所述螺母内螺纹的大径，使得所述内齿12与所述螺栓2的外螺纹之间具有间隙；所述螺母的中心孔在其远近两端都带有倒角。所述防松套筒11通过所述内齿12与所述螺栓2的外螺纹单向压接，仅仅在所述内齿12与所述外螺纹的离散压接点，产生塑性变形；因此，所述的单向压接引起所述内螺纹的变形量较小，不影响所述内螺纹与所述螺栓2外螺纹的配合；在紧连接时，不降低连接强度；能够大大降低单向压接的作用力，节约操作能量；在拆卸时，能够使得所述内螺纹在所述压接点，将所述外螺纹整形，并确保整形可靠，有够有效避免损坏其他部位的外螺纹和所述内螺纹；安装和拆卸操作便捷。

（3）本发明所述防松套筒11的单向压接，利用自由锻原理，产生并保持内缩和外胀的形变，获得椭圆形的套筒结构；不改变所述防松套筒11在其外表面的周长。因此，在拆卸或再次紧固时，能够利用压接工具，对所述防松套筒11进行整形，恢复其圆形的套筒结构，使得所述内齿12与所述螺栓2的外螺纹在压接点分离，不再阻止所述螺母相对于所述螺栓2的旋转，拆卸或再次紧固便捷。

（4）本发明在安装时，在所述内螺纹与所述外螺纹配合到位后，再通过所述内齿12与所述外螺纹实现单向压接。因此，压接点能够自动适应所述螺母在所述螺栓2的轴向安装位置，并位于所述内螺纹在其远端的外侧；具有螺栓2变形位置的自适应功能，变形量小，不降低连接强度，并能够确保防松和止退作用可靠。

（5）本发明的所述安装方法，采用安装具有椭圆形型腔模具3的压接钳进行单向压接；在第三步中释放所述压接钳后，不得再次压接；否则，会产生过压或拆卸困难。第三步注入弹性密封胶，用于避免外界的灰尘、油脂和水进入，避免引起污染和腐蚀，不影响本发明的防松和止退作用；也就是说，在所述弹性密封胶粉化、开裂或燃烧破坏后，不影响本发明的防松和止退作用。

（6）本发明在拆卸或再次紧固时，需要采用安装具有圆形型腔模具的压接钳，对所述防松套筒11进行整形，恢复圆形的套筒结构。另外，本发明的螺母在安装时，也可以采用安装具有六角形型腔模具的压接钳进行，获得整体压缩变形的整体压接；但是，像压接引流板线夹和压缩型耐张线夹一样，破拆困难，易产生飞边和毛刺。

（7）本发明的螺母在用于振动作用较小的应用场合，例如输电线路杆塔的中下部，即使实现紧连接，在所述防松套筒11的外表面，也可以不带有所述凸楞13。另外，本发明的螺母在用于输电线路的杆塔时，采用安装具有六角形型腔模具的压接钳进行压接，破拆困难，具有可靠的防盗作用。

本发明的有益效果如下：（1）本发明的螺母在远端带有圆形套筒结构的防松套筒11，在所述防松套筒11的内表面带有与所述螺栓2的外螺纹交叉的内齿12；在安装时，在所述螺母的内螺纹与所述外螺纹配合到位后，能够通过所述内齿12与所述外螺纹单向压接，使得所述内齿12与所述外螺纹都产生塑性变形，并保持接触压力；使得所述防松套筒11获得椭圆形的套筒结构，并保持与所述外螺纹的压紧作用；在松连接时取代闭口销，能够沿着圆周方向，进行防松和止退，并确保防松和止退作用可靠。

现有输电线路杆塔及电力金具零件在利用螺母和带销孔螺栓进行松连接时，采用闭口销进行止退和限位，需要在螺栓的螺杆端加工横向的销孔。所述闭口销插入所述螺栓的销孔中，与所述销孔间隙配合，与所述螺母之间具有不确定的间隙，不具有连接关系。因此，在运行过程的振动作用下，所述螺母在不与所述闭口销接触时，能够相对于所述螺栓的螺杆自由旋转，旋转速度和旋转范围都较大；在与所述闭口销接触时，产生沿着轴向的限位作用力。为了保证自锁，所述螺栓在其螺杆外螺纹的螺纹升角较小，因此，所述轴向的限位作用力远远大于沿着圆周方向的旋转作用力，对于所述闭口销产生较大的轴向挤压作用，引起所述闭口销、螺母和螺栓的疲劳和磨损。

因此，本发明的螺母在与所述外螺纹配合到位后，通过所述内齿12与所述外螺纹单向压接，使得所述内齿12与所述外螺纹都产生塑性变形，并保持接触压力；沿着圆周方向进行防松和止退，并确保防松和止退作用可靠。与现有的闭口销相比，本发明的螺母能够沿着圆周方向止退和限位，远远小于现有闭口销的轴向限位作用力，有效避免磨损和疲劳，提高使用寿命；还能够使得所述螺母相对螺栓2止动，具有防松作用；使得所述螺母在所述螺栓2上定位精确，能够达到比现有闭口销更高的限位标准。

（2）本发明的螺母在用于紧连接时，在所述防松套筒11的外表面，带有沿着圆周方向的凸楞13，增加所述防松套筒11沿着径向的厚度和变形抗力，减小在单向压接时的弹性回复量，增大并保持所述防松套筒11与所述外螺纹的压紧作用；增加所述螺母的轴向紧固预紧力，进行防松和止退，并确保防松和止退作用可靠。因此，与现有的弹簧垫圈相比，本发明的螺母能够确保防松和止退作用可靠；即使在轴向紧固预紧力消失时，也具有可靠的防松和止退作用。

与现有的机械防松相比，本发明不需要事先在所述螺栓2上加工防松结构，具有并保持防松预紧力。所述螺母在与所述外螺纹配合到位后，再通过所述内齿12与所述外螺纹实现单向压接；压接点能够自动适应所述螺母在所述螺栓2的安装位置，并位于所述内螺纹在其远端的外侧，不影响与所述螺栓2外螺纹的配合；不降低连接强度；并且能够增加并保持轴向紧固预紧力，进行防松和止退，并确保防松和止退作用可靠。

（3）本发明的所述防松套筒11在单向压接过程中，利用自由锻原理，产生并保持内缩和外胀的形变，获得椭圆形的套筒结构；不改变所述防松套筒11在其外表面的周长；在拆卸或再次紧固时，利用压接工具，对所述防松套筒11进行整形，恢复其圆形的套筒结构，使得所述内齿12与所述螺栓2的外螺纹在压接点分离，不再阻止所述螺母相对于所述螺栓2的旋转，拆卸或再次紧固便捷。

现有利用铆接防松的螺纹紧固件，事先在螺栓上加工防松结构，利用压接工具将环绕螺栓防松结构的变形元件，进行整体压缩变形，压接作用力较大；变形元件表面相对于模具型腔表面沿着切向产生相对运动，易产生飞边和毛刺，产生摩擦和磨损，降低模具寿命；无法再次紧固；在破拆时，需要采用专用工具，破坏变形元件的整体结构；破拆作用力大，破拆困难；破拆后，变形元件的整体结构遭到破坏，无法再利用。

因此，与现有利用铆接防松的螺纹紧固件相比，本发明的螺母通过所述内齿12与所述外螺纹实现单向压接，变形量小，能够大大降低单向压接的作用力，节约操作能量；所述防松套筒11在外表面与压接工具的模具型腔表面之间无相对运动，不产生飞边和毛刺，能够保护防护层，有效避免防护层的破坏；在拆卸或再次紧固时，能够使得所述内螺纹在所述压接点，将所述外螺纹整形，并确保整形可靠，有够有效避免损坏其他部位的外螺纹和所述内螺纹；安装、再次紧固和拆卸操作便捷。

与本发明配合的螺栓2在拆卸后，在用于连接厚度不更大的被连接件时，不会降低连接强度；进行简单的表面处理后，可重复多次使用。另外，本发明的螺母在拆卸后，经过整形、热处理和表面处理后，也能够继续使用，有利于再制造和再利用。

（4）现有的高锁螺母提高安装过程的驱动力矩，并提高紧固预紧力；在安装时，需要拧断其驱动结构，才能完成安装；存在断面，易受到污染和腐蚀。因此，与现有的高锁螺母相比，本发明的螺母在单向压接时，能够确保所述螺栓2与内齿12之间防护层的连续，有效避免外界的灰尘、油脂和水进入，避免引起污染和腐蚀。所述单向压接变形量小，能够大大降低单向压接操作的作用力，节约操作能量，安装、再次紧固和拆卸操作便捷。

另外，本发明螺母的防松和止退作用，与轴向的紧固预紧力大小无关；可以用于较大紧固预紧力的应用场合，也可以用于无紧固预紧力的松连接。

（5）本发明的螺母不需要改变现有螺栓的结构，能够安装于现有的螺栓，进行输电线路杆塔及电力金具零件的螺纹连接；在松连接时能够取代现有的闭口销；在紧连接时能够取代现有的弹簧垫圈。因此，本发明的螺母能够用于现有输电线路杆塔及电力金具的维修，并减小紧固件的零件数量，便于安装、拆卸和维修，能够有效避免高空坠物。本发明的螺母能够确保防松和止退作用可靠，因此，能够大大降低巡检和维修的任务量。

（6）本发明的所述安装方法，采用安装具有椭圆形型腔模具3的压接钳，进行单向压接；能够限定所述防松套筒11和所述外螺纹在压接点的塑性变形量，有效避免欠压或过压；在所述防松套筒11与所述外螺纹之间的缝隙中，注入弹性密封胶，在运行中，避免外界的灰尘、油脂和水进入，避免引起污染和腐蚀；在拆卸或再次紧固过程中，利用压接工具，对所述防松套筒11进行整形时，能够保护所述外螺纹，避免损坏。

另外，本发明的安装、再次紧固和拆卸，不需要专用工具，能够提高装拆和维修作业的安全性、可靠性和便捷性，有效避免高空坠物和操作失误。本发明的防松套筒11与所述螺母固定连接，不需要单独安装，不需要设计结构复杂的专用机械手，便于实现机器人维修作业。

附图说明

图1为所述螺母的总体结构示意图；

图2为所述螺母在图1位置的右视图；

图3为所述螺母在紧连接时的实施例结构示意图；

图4为所述模具3的结构示意图。

附图标记说明：防松套筒11、内齿12、凸楞13、螺栓2、模具3、分模面31、工作面32和凹槽33。

具体实施方式

以下结合附图和具体的实施方式对本发明的技术方案进行详细地说明：

图1为所述螺母的总体结构示意图，图2为所述螺母在图1位置的右视图。所述螺母为六角柱形结构，带有轴向的中心孔，在所述中心孔的内表面带有内螺纹，在远端带有防松套筒11，在所述防松套筒11的内表面带有内齿12。所述防松套筒11为圆形的套筒结构，在近端与所述螺母固定连接，与所述螺母同轴；所述防松套筒11在单向压接前，为圆形的套筒结构，其外径不大于所述螺母在其六角柱形结构的相对侧面之间的垂直距离。所述螺母及其上述结构特征，优选公知螺母的材料，经过冷镦、攻丝、热处理和表面处理工艺加工制造。所述材料优选中碳钢，所述表面处理优选热浸镀锌。

所述内齿12轴向贯穿所述防松套筒11的内表面，沿着圆周方向均匀分布，并与所述螺栓2的外螺纹交叉；因此，所述内齿12优选与所述螺母的轴线平行，即直齿，便于在所述冷镦加工中成形。所述内齿12也可以采用导程不小于所述防松套筒11轴向宽度的螺旋结构；还可以采用相对于所述螺母的轴线倾斜的斜齿。

另外，所述内齿12的齿厚和全齿高都大于所述螺栓2外螺纹的牙厚和牙高；所述内齿12的齿槽宽大于其齿厚；所述内齿12的齿顶圆直径大于所述螺母内螺纹的大径。所述内齿12的上述结构特征，使其能够在所述冷镦加工中成形；在成形后再进行表面处理，能够满足其功能要求，也不会影响此后的攻丝加工。

图3为所述螺母在紧连接时的实施例结构示意图；所述螺母在用于紧连接时，在所述防松套筒11的外表面，带有沿着圆周方向的凸楞13。所述凸楞13采用外螺纹或圆环形的外齿，优选采用与所述螺栓2的外螺纹旋向相反的外螺纹，并优选梯形螺纹。采用所述外螺纹的所述凸楞13，优选公知外螺纹的滚压螺纹工艺加工制造。

图4为所述模具3的结构示意图。所述模具3包含上模和下模，具有椭圆形的型腔；所述上模和下模都带有分模面31和工作面32，都为长方体的块状结构，结构相同，互相对称；所述模具3的上模和下模，在用于不带有凸楞13的所述防松套筒11的单向压接时，还带有横向的凹槽33。所述模具3及其上述结构特征，优选公知冷冲压模具的材料和成形工艺加工制造。

所述的安装方法，在第三步注入的弹性密封胶，优选公知的耐候密封胶或结构密封胶，也可加入变色示温材料，使其具有变色示温功能。

上述实施仅仅是本发明的优选实施方式，不构成对本发明的限制。在满足本发明的结构和性能要求条件下，改变材料和制造工艺，都在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于输电线路杆塔及电力金具的可靠防松螺母，为六角柱形结构，带有轴向的中心孔，在所述中心孔的内表面带有内螺纹，并与螺栓（2）配合；所述螺栓（2）包含圆柱形的螺杆和头部，在所述螺杆上带有外螺纹，通过所述外螺纹与所述内螺纹配合，实现被连接件的螺纹连接；其特征在于：

所述螺母在远端带有防松套筒（11），在所述防松套筒（11）的内表面带有内齿（12），安装、再次紧固和拆卸操作便捷，便于实现机器人维修作业；

所述螺母在安装时，在所述内螺纹与所述外螺纹配合到位后，通过所述内齿（12）与所述外螺纹单向压接，使得所述内齿（12）与所述外螺纹都产生塑性变形，并保持接触压力；使得所述防松套筒（11）获得椭圆形的套筒结构，并保持与所述外螺纹的压紧作用，具有防呆功能；

所述螺母在松连接时，能够取代闭口销，沿着圆周方向，进行防松和止退，并确保防松和止退作用可靠；

所述防松套筒（11）为圆形的套筒结构，在近端与所述螺母固定连接，与所述螺母同轴，在单向压接时，在局部改变相对于所述六角柱形结构的相对位置，减少弹性回复量，产生并保持内缩和外胀的形变；

所述内齿（12）轴向贯穿所述防松套筒（11），并与所述外螺纹交叉，使得所述防松套筒（11）在单向压接时，只有少于半数的内齿（12），与所述外螺纹接触并变形，获得压接点；在运行中，实现防松和止退，并确保防松和止退作用可靠；在拆卸时，也使得所述内螺纹能够将所述外螺纹整形，并确保整形可靠，使得拆卸操作便捷，节约操作能量；

所述防松套筒（11）在拆卸或再次紧固时，能够整形，使得所述内齿（12）与所述外螺纹分离，不再阻止相对旋转，拆卸或再次紧固便捷；

所述螺母在用于紧连接时，在所述防松套筒（11）的外表面，带有沿着圆周方向的凸楞（13），增大并保持所述防松套筒（11）与所述外螺纹的压紧作用；能够取代弹簧垫圈，增加紧固预紧力，进行防松和止退，并确保防松和止退作用可靠。

2.按照权利要求1所述的一种用于输电线路杆塔及电力金具的可靠防松螺母，其特征在于：所述防松套筒（11）在单向压接前，为圆形的套筒结构，其外径不大于所述六角柱形结构的相对侧面之间的垂直距离，不影响套筒扳手进行旋拧操作；

所述防松套筒（11）在单向压接后，获得椭圆形的套筒结构，使得套筒扳手无法卡入所述六角柱形结构；具有防呆功能。

3.按照权利要求1所述的一种用于输电线路杆塔及电力金具的可靠防松螺母，其特征在于：所述内齿（12）的齿厚和全齿高都大于所述外螺纹的牙厚和牙高，使得所述外螺纹在压接点的变形量大于所述内齿（12）；

使得所述外螺纹在压接点获得大于所述内齿（12）的径向凹陷，能够有效阻止所述螺母相对于所述螺栓（2）的相对旋转，实现防松和止退，并确保防松和止退作用可靠。

4.按照权利要求1或3所述的一种用于输电线路杆塔及电力金具的可靠防松螺母，其特征在于：所述内齿（12）的齿槽宽大于其齿厚，以增加压接点之间，沿着圆周方向的距离；

增大所述内齿（12）在压接点，阻止所述相对旋转的能力，确保防松和止退作用可靠。

5.按照权利要求1所述的一种用于输电线路杆塔及电力金具的可靠防松螺母，其特征在于：所述内齿（12）的齿顶圆直径大于所述内螺纹的大径，使得所述内齿（12）与所述外螺纹之间具有间隙；

便于所述螺母通过其内螺纹与所述外螺纹配合并安装到位，避免发生干涉；

使得所述防松套筒（11）在单向压接时，增大塑性变形量，并减小弹性回复量，以获得椭圆形的套筒结构，并保持与所述外螺纹的压紧作用。

6.按照权利要求1或3所述的一种用于输电线路杆塔及电力金具的可靠防松螺母，其特征在于：所述内齿（12）在单向压接前，与所述外螺纹之间具有间隙，

使得所述防松套筒（11）在拆卸或再次紧固时，能够整形，恢复圆形的套筒结构，使得所述内齿（12）与所述外螺纹分离，不再阻止所述相对旋转，拆卸或再次紧固便捷。

7.按照权利要求1所述的一种用于输电线路杆塔及电力金具的可靠防松螺母，其特征在于：所述凸楞（13）采用外螺纹或圆环形的外齿；

所述凸楞（13）增加了所述防松套筒（11）沿着径向的厚度波动量，能够在单向压接时，使得所述防松套筒（11）增加轴向的变形量，增加并保持所述螺母的轴向紧固预紧力。

8.一种螺母的安装方法，用于权利要求1所述的螺母，其特征在于：采用压接钳，进行单向压接；

所述压接钳安装模具（3）；所述模具（3）包含上模和下模，具有椭圆形的型腔；

所述上模和下模都带有分模面（31）和工作面（32）；

所述工作面（32）在合模时，围成椭圆形的型腔，以便于单向压接作业；

所述上模和下模，在用于不带有凸楞（13）的所述防松套筒（11）的单向压接时，还带有凹槽（33），减少弹性回复量，提高所述螺母的轴向定位精度；

所述安装方法包含以下步骤：

第一步，将所述螺母由远及近地，旋入所述螺栓（2）的螺杆；

继续旋转所述螺母，确保安装到位；

在用于松连接时，确保所述螺母与被连接件接触；

在用于紧连接时，确保所述螺母与被连接件抵接并压紧，获得需要的紧固预紧力；

第二步，确认在所述压接钳上安装了，与所述防松套筒（11）匹配的所述模具（3）；

在用于松连接时，所述防松套筒（11）不带有凸楞（13），所述模具（3）带有凹槽（33），减少弹性回复量，提高所述螺母的轴向定位精度；

在用于紧连接时，所述防松套筒（11）带有凸楞（13），所述模具（3）不得带有凹槽（33），防止干涉，增加所述螺母的紧固预紧力；

将所述防松套筒（11），放在所述模具（3）的工作面（32）之间；操作所述压接钳，进行单向压接；

在合模后，保持5~15秒，使得所述内齿（12）与所述外螺纹在压接点，产生塑性变形，并保持接触压力；

使得所述防松套筒（11）产生并保持内缩和外胀的形变，获得椭圆形的套筒结构，并保持与所述外螺纹的压紧作用；

进行防松和止退，并确保防松和止退作用可靠；

第三步，取下所述压接钳；

在所述防松套筒（11）与所述外螺纹之间的缝隙中，注入弹性密封胶，避免外界的灰尘、油脂和水进入，避免引起污染和腐蚀；

在拆卸或再次紧固过程中，对所述防松套筒（11）进行整形时，能够保护所述外螺纹。

9.按照权利要求8所述的一种螺母的安装方法，其特征在于：

所述上模和下模结构相同，互相对称；

所述分模面（31）为平面，与压接方向垂直，相对于所述型腔对称分布；

在合模时，所述分模面（31）互相贴合，能够限定所述防松套筒（11）和所述外螺纹在压接点的塑性变形量，避免欠压或过压；

所述工作面（32）为所述模具（3）的型腔表面，在单向压接时，与所述防松套筒（11）的外表面，沿着圆周方向局部接触，使得所述防松套筒（11）能够自由变形；

所述凹槽（33）与所述型腔的轴线垂直，并均匀分布，以减少弹性回复量和轴向变形量。

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