CN113202852A - 一种防松动螺栓 - Google Patents

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虞跨海
王彦生
杨茜
姚世乐
辛士红
牛兰杰
李蓉
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Abstract

本发明涉及一种防松动螺栓，包括螺栓主体、滑块和锥形螺栓，螺栓主体的头部设计为上大下小的锥形结构，并在头部中心开设锥形孔，锥形螺栓与锥形孔匹配，锥形孔周边均布多个凹槽，凹槽内设置长度大于凹槽的滑块，使用时通过旋入锥形螺栓推动滑块向外侧平动制造与被连接件的过盈配合效果，达到防松动目的，且过盈量可调节，拆卸时旋下锥形螺栓即可取出螺栓主体，能够重复利用，具有结构简单，易于安装、拆卸，能够多次反复使用，安全系数高，使用寿命长的优点，可以有效防止螺栓连接结构发生松脱，具有很好的应用前景。

Description

一种防松动螺栓
技术领域
本发明涉及紧固连接件，具体涉及一种防松动螺栓。
背景技术
螺栓连接广泛应用于工程结构和各种机械产品中，螺栓连接在服役过程中经常受振动、冲击等外部载荷作用，长时间将引发螺栓连接松动，降低紧固性能，甚至引发重大安全、经济事故。为了提高螺栓连接的可靠性，人们提出了各种防松动措施，有诸如焊接、铆接、粘接等防松动方法，使用垫片、自锁螺母、双螺母等方式，还有采用开口销、止动垫片、穿钢丝绳、以及膨胀螺栓等，但这些方法存在不易操作、不便拆卸或防松效果不理想等问题。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种防松动螺栓，通过独特设计的螺栓结构，利用过盈配合达到防松动目的，具有结构简单、方便安装拆卸、过盈量可调节以及防松动效果好的优点。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种防松动螺栓，包括螺栓主体、滑块和锥形螺栓，所述螺栓主体头部为上大下小的锥状结构，并在头部中心开设上大下小的锥形孔，锥形螺栓尺寸与锥形孔匹配，锥形孔壁上设内螺纹，锥形孔周边均布多个连通锥形孔和螺栓主体外壁的凹槽，滑块一一对应设置在所述凹槽内且能够在凹槽内平动，滑块宽度与凹槽宽度一致，滑块长度大于凹槽长度，滑块内侧壁设置有与锥形孔内螺纹匹配的螺纹，滑块外侧壁设为与螺栓头部外侧壁完全贴合的圆弧面，所述锥形螺栓上设有和锥形孔内螺纹相匹配的外螺纹，通过旋入锥形螺栓推动滑块外移制造过盈配合效果，达到防松动目的，并通过控制锥形螺栓在锥形孔内的旋入量调节过盈量。
进一步地，凹槽壁上开设有用于滑块的安装孔，安装孔轴线平行于凹槽底面并垂直于凹槽长度方向，所述安装孔在凹槽一侧形成通孔，在凹槽的另一侧为盲孔，滑块上设有与安装孔对应的扁孔，所述扁孔宽度与安装孔直径相同且两者在同一高度上，扁孔长度方向与滑块长度方向一致，安装滑块时使用导杆从一侧穿过凹槽壁上的通孔、滑块上的扁孔后插入凹槽另一侧的盲孔，使得滑块可在凹槽内平动。
进一步地，导杆长度略小于安装孔的通孔外侧顶端至盲孔底端长度。
进一步地，所述锥形螺栓旋入螺栓顶部时滑块向外侧平动，导杆相对扁孔向内平动，导杆位于扁孔最内侧时滑块向外伸出量达到最大值。
进一步地，所述导杆为圆柱形细钢棒。
进一步地，所述滑块垂直于宽度方向的截面呈平行四边形形状。
进一步地，余六个顶角，以便锥形螺栓能够顺利旋入。
进一步地，在滑块的平动行程内，当所述滑块均位于最内侧，滑块之间间距最小时，多个滑块内侧上方之间的间隙要保证锥形螺栓底部能够顺利旋入；当所述滑块均位于最外侧，滑块之间间距最大时，多个滑块之间的间隙保证锥形螺栓可完全旋入螺栓头部。
进一步地，所述锥形螺栓外螺纹与滑块内侧螺纹相匹配，锥形螺栓斜率与滑块相同。
进一步地，所述凹槽个数为两个、三个或六个。
有益效果：本发明提出的一种防松动螺栓结构，通过旋入锥形螺栓推动滑块外移、压紧被连接件制造过盈配合效果，形成等同以往热胀冷缩、螺母压紧法等防松动效果，在使用时可通过控制锥形螺母旋入量调节过盈量，实现通过简易机械方式制造过盈，结构简单，易于安装、拆卸，能够多次反复使用，安全系数高，使用寿命长，可以有效防止螺栓连接结构发生松脱，具有很好的应用前景。
附图说明
图1 本发明整体结构示意图；
图2为本发明锥形螺栓部分旋入示意图；
图3为图2中的A处结构放大图；
图4为本发明螺栓头部具有不同槽型结构的俯视图；
图5为本发明使用装配示意图。
附图标记：1、螺栓主体，2、滑块，3、锥形螺栓，4、凹槽，5、安装孔，6、扁孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
如图1-4所示，一种防松动螺栓，包括螺栓主体1、滑块2和锥形螺栓3，所述螺栓主体1头部为上大下小的锥状结构，并在头部中心开设上大下小的锥形孔，锥形螺栓3尺寸与锥形孔匹配，锥形孔壁上设内螺纹，锥形孔周边均布多个连通锥形孔和螺栓主体1外壁的凹槽4，实际使用时，所述凹槽4个数可以设为两个、三个或六个、八个等，图4（a）示意了设置两个凹槽时的俯视图，图4（b）示意了设置三个凹槽的俯视图；滑块2一一对应设置在所述凹槽4内且能够在凹槽4内平动；滑块2宽度与凹槽4宽度一致，保证滑块2能够放置在凹槽4内，滑块2长度大于凹槽4长度，使得滑块2移动时能够产生过盈量，滑块2内侧壁设置有与锥形孔内螺纹匹配的螺纹，滑块2外侧壁设为与螺栓头部外侧壁完全贴合的圆弧面，所述锥形螺栓3上设有和锥形孔内螺纹相匹配的外螺纹，且所述锥形螺栓3螺纹与滑块2组内侧螺纹相匹配，锥形螺栓3斜率与滑块2组相同；通过将锥形螺栓3旋入锥形孔内推动滑块2外移制造螺栓连接时的过盈配合效果，达到防松动目的，控制锥形螺栓3在锥形孔内的旋入量可以调节过盈量。
进一步地，为保证滑块2在凹槽4内移动的稳定性，在螺栓头部的所述凹槽4的侧壁上开设有用于滑块2的安装孔5，所述安装孔5轴线平行于凹槽4底面并垂直于凹槽4长度方向，且安装孔5在凹槽4一侧穿透凹槽4壁形成通孔，在凹槽4的另一侧为盲孔，通孔和盲孔直径相同，滑块2上设有与安装孔5对应的扁孔6，所述扁孔6宽度与安装孔5直径相同且两者在同一高度上，扁孔6长度方向与滑块2长度方向一致，安装滑块2时使用导杆从凹槽4一侧穿过凹槽4壁上的通孔、滑块2上的扁孔6后插入凹槽4另一侧的盲孔，将滑块2安装在对应的凹槽4内，导杆与扁孔6的配合作用，保证滑块2可在凹槽4内平动，且能够有效防止滑块2脱落；当锥形螺栓3旋入螺栓顶部时滑块2向外侧平动，导杆相对扁孔6向内平动，导杆位于扁孔6最内侧时滑块2向外伸出量达到最大值。
具体地，所述导杆为圆柱形细钢棒，直径与安装孔5直径匹配，且长度略小于安装孔5的通孔外侧顶端至盲孔底端长度，以使得细钢棒能够完全塞入安装孔5中，无需额外固定细钢棒，或者，也可采用焊接、胶粘等方式固定细钢棒。
所述滑块2垂直于宽度方向的截面呈平行四边形形状，滑块2的八个顶角均进行倒圆角处理，为便于锥形螺栓3能够顺利旋入，滑块2内侧上方两个顶角倒圆角半径大于其余六个顶角。
在滑块2的平动行程内，当所述滑块2均位于最内侧，即滑块2之间间距最小时，多个滑块2内侧上方之间的间隙要保证锥形螺栓3底部能够顺利旋入；当所述滑块2均位于最外侧，滑块2之间间距最大时，多个滑块2之间的间隙保证锥形螺栓3可完全旋入螺栓头部。
如图5所示，本发明在实际应用时，首先将滑块2置于螺栓主体1上的凹槽4内，使用细钢棒穿过凹槽4通孔一侧及滑块2扁孔6并插入盲孔中，细钢棒能够完全塞入孔中，无需额外固定细钢棒，也可采用焊接等方式固定细钢棒，安装好滑块2后，使用螺栓主体1连接被连接件，初始时，锥形螺栓3未安装，滑块2收于凹槽4内，螺栓主体1正常旋入被连接件、拧紧螺栓主体1，然后，再将锥形螺栓3旋入螺栓主体1顶端，当锥形螺栓3旋入螺栓顶端时，会逐渐挤压滑块2向外侧平动压紧被连接件，滑块2发生弹性变形，达到过盈配合效果，起到防松动目的；锥形螺栓3旋入量越多，滑块2向外移动尺寸越大，产生的过盈量越多，锥形螺栓3完全旋入螺栓主体1顶端时，过盈量达到最大值，通过上述方法，从而可实现通过机械方式制造过盈，并可控制所需过盈量大小。
需要拆卸时，直接将锥形螺栓3旋松卸下，随着锥形螺栓3旋出，滑块2产生的弹性变形逐渐恢复，锥形螺栓3卸下后可正常卸下螺栓主体1，进行下一次重复使用，重复使用时只需拆卸安装锥形螺栓3。
由此可知，本发明提出的防松动螺栓，具有结构简单，便于安装，容易拆卸的优点，通过旋入锥形螺栓时向外推动滑块，压紧被连接件并发生弹性形变，形成等同以往热胀冷缩、螺母压紧法等效果，实现通过简易机械方式制造过盈，可多次反复使用，安全系数高，使用寿命长，可以有效防止螺栓连接结构发生松脱。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种防松动螺栓，其特征在于，包括螺栓主体、滑块和锥形螺栓，所述螺栓主体头部为上大下小的锥状结构，并在头部中心开设上大下小的锥形孔，锥形螺栓尺寸与锥形孔匹配，锥形孔壁上设内螺纹，锥形孔周边均布多个连通锥形孔和螺栓主体外壁的凹槽，滑块一一对应设置在所述凹槽内且能够在凹槽内平动，滑块宽度与凹槽宽度一致，滑块长度大于凹槽长度，滑块内侧壁设置有与锥形孔内螺纹匹配的螺纹，滑块外侧壁设为与螺栓头部外侧壁完全贴合的圆弧面，所述锥形螺栓上设有和锥形孔内螺纹相匹配的外螺纹，通过旋入锥形螺栓推动滑块外移制造过盈配合效果，达到防松动目的，并通过控制锥形螺栓在锥形孔内的旋入量调节过盈量。
2.如权利要求1所述的一种防松动螺栓，其特征在于，凹槽壁上开设有用于滑块的安装孔，安装孔轴线平行于凹槽底面并垂直于凹槽长度方向，所述安装孔在凹槽一侧形成通孔，在凹槽的另一侧为盲孔，滑块上设有与安装孔对应的扁孔，所述扁孔宽度与安装孔直径相同且两者在同一高度上，扁孔长度方向与滑块长度方向一致，安装滑块时使用导杆从一侧穿过凹槽壁上的通孔、滑块上的扁孔后插入凹槽另一侧的盲孔，使得滑块可在凹槽内平动。
3.根据权利要求2所述的一种防松动螺栓，其特征在于，导杆长度略小于安装孔的通孔外侧顶端至盲孔底端长度。
4.根据权利要求2所述的一种防松动螺栓，其特征在于，所述锥形螺栓旋入螺栓顶部时滑块向外侧平动，导杆相对扁孔向内平动，导杆位于扁孔最内侧时滑块向外伸出量达到最大值。
5.根据权利要求2所述的一种防松动螺栓，其特征在于，所述导杆为圆柱形细钢棒。
6.根据权利要求1所述的一种防松动螺栓，其特征在于，所述滑块垂直于宽度方向的截面呈平行四边形形状。
7.根据权利要求1所述的一种防松动螺栓，其特征在于，滑块的八个顶角均进行倒圆角处理，且滑块内侧上方两个顶角倒圆角半径大于其余六个顶角，以便锥形螺栓能够顺利旋入。
8.根据权利要求1所述的一种防松动螺栓，其特征在于，在滑块的平动行程内，当所述滑块均位于最内侧，滑块之间间距最小时，多个滑块内侧上方之间的间隙要保证锥形螺栓底部能够顺利旋入；当所述滑块均位于最外侧，滑块之间间距最大时，多个滑块之间的间隙保证锥形螺栓可完全旋入螺栓头部。
9.根据权利要求1所述的一种防松动螺栓，其特征在于，所述锥形螺栓外螺纹与滑块内侧螺纹相匹配，锥形螺栓斜率与滑块相同。
10.根据权利要求1所述的一种防松动螺栓，其特征在于，所述凹槽个数为两个、三个或六个。
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