CN114263673A - 防螺栓跟转齿形垫片及高强度螺栓连接副 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了防螺栓跟转齿形垫片及高强度螺栓连接副，包括垫片本体，所述垫片本体的两个端面上分别设有沿着径向的放射状齿形；所述放射状齿形包括多个从垫片的外圆面位置沿端面向内侧延伸的外齿形，多个从垫片的内孔位置沿端面向外侧延伸的内齿形，所述外齿形与内齿形相互交错间隔布置，两个相邻的外齿形和内齿形之间的间隔较小，外齿形和内齿形设置的比较密，数量多。采用本发明的垫圈，在对螺栓螺母配合施加扭矩拧紧过程中，不会出现螺栓及垫圈跟转的情况发生，能够可靠地将螺母拧紧，保证装配可靠性和设备的安装质量，从而保障设备安全。本发明特别适用于使用环境恶劣的户外环境，以及作业现场工况比较恶劣、作业难度较大的场所。

Description

防螺栓跟转齿形垫片及高强度螺栓连接副
技术领域
本发明涉及螺栓连接结构技术领域，特别涉及一种防螺栓跟转齿形垫片及高强度螺栓连接副。
背景技术
现有技术中，一些高强度螺栓连接副装配时，螺栓头下通常都是装配平垫。采用平垫存在的问题是，在施加扭矩过程中，往往会出现螺栓及平垫跟转的情况，螺栓及平垫跟转会导致设定数值失稳，从而导致装配失效，甚至影响到设备的安装质量，影响人身和设备安全。另外，此类高强度螺栓连接副的使用场合往往在户外，使用环境恶劣，以及作业现场工况比较恶劣，作业难度较大。如果因跟转而产生装配失效，容易存在安全隐患，同时在更换连接副时，操作繁琐，人工成本、备件成本以及工期延误成本都会增加，大大增加了使用维护成本，影响企业效益。
发明内容
本发明就是为了克服上述现有技术存在的缺点，提供一种防螺栓跟转齿形垫片及高强度螺栓连接副。本发明防螺栓跟转齿形垫片的垫片本体两个端面上分别设有沿着径向的放射状齿形；所述放射状齿形包括多个从垫片的外圆面位置沿端面向内侧延伸的外齿形，多个从垫片的内孔位置沿端面向外侧延伸的内齿形，所述外齿形与内齿形相互交错间隔布置。采用本发明的垫圈，在对螺栓螺母配合施加扭矩拧紧过程中，不会出现螺栓及垫圈跟转的情况发生，能够可靠地将螺母拧紧，保证装配可靠性和设备的安装质量，从而保障设备安全。本发明特别适用于使用环境恶劣的户外环境，以及作业现场工况比较恶劣、作业难度较大的场所。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种防螺栓跟转齿形垫片，包括垫片本体，所述垫片本体的两个端面上分别设有沿着径向的放射状齿形；所述放射状齿形包括多个从垫片的外圆面位置沿端面向内侧延伸的外齿形，多个从垫片的内孔位置沿端面向外侧延伸的内齿形，所述外齿形与内齿形相互交错间隔布置，两个相邻的外齿形和内齿形之间的间隔较小，外齿形和内齿形设置的比较密，数量多。
所述外齿形从外圆面位置宽度向内逐渐变窄，高度逐渐变低，内齿形从内孔位置宽度向外逐渐变窄，高度逐渐变低。
所述内齿形的长度约为垫片从内孔到外圆面实体径向长度的一半；所述内齿形的末端在靠近垫片实体径向的中间位置与垫片端面相贯。
所述外齿形的长度大于垫片从内孔到外圆面实体径向长度的一半，外齿形向相邻的两个内齿形延伸形成延伸部。
每个所述外齿形在外圆面位置的宽度为内齿形在内孔位置的宽度的.-倍。
所述外齿形与内齿形的法向截面为近似凸起的三角形结构。
本发明的外齿形与内齿形通过冷冲压工艺得到。
一种高强度螺栓连接副，包括被连接件一、被连接件二、螺栓、螺母，被连接件一与被连接件二通过螺栓与螺母配合连接，在螺栓头部与被连接件一之间设有防螺栓跟转齿形垫片。
在被连接件二与螺母之间设有螺母垫片。
所述螺母垫片为平垫。
本发明的有益效果是：
1.本发明的防螺栓跟转齿形垫片，垫片本体的两个端面上分别设有沿着径向的放射状齿形；所述放射状齿形包括多个从垫片的外圆面位置沿端面向内侧延伸的外齿形，多个从垫片的内孔位置沿端面向外侧延伸的内齿形，所述外齿形与内齿形相互交错间隔布置。采用本发明的垫圈，在对螺栓螺母配合施加扭矩拧紧过程中，不会出现螺栓及垫圈跟转的情况发生，能够可靠地将螺母拧紧，保证装配可靠性和设备的安装质量，从而保障设备安全。本发明特别适用于使用环境恶劣的户外环境，以及作业现场工况比较恶劣、作业难度较大的场所。避免由于螺栓及垫圈跟转因跟转产生装配失效引起的安全隐患，降低使用维护成本，长期稳定地保障设备运行和安全生产，提高企业效益。
2.由于本发明防螺栓跟转齿形垫片的外齿形从外圆面位置宽度向内逐渐变窄，高度逐渐变低，内齿形从内孔位置宽度向外逐渐变窄，高度逐渐变低。由于垫片外圆面与内孔的直径不同，而外齿形与内齿形的齿数相同，形成了内齿形宽度较窄、外齿形宽度较大的多齿形结构。
实际施加扭矩的过程中，由于两个相邻的外齿形和内齿形之间的间隔较小，外齿形和内齿形设置的比较密，数量多，齿形面的齿顶比较尖，相对于现有技术的平垫，接触面积减小50％以上，相同的轴力产生的压强就大，而内齿形相对于外齿形而言，产生的压强更大。
所以在施加扭矩的初期，由于压强作用，内齿形的齿比较容易与螺栓的支承面进行咬合，从而在紧固的初期阶段即可起到防跟转作用。
随着紧固轴力的不断加大、直到满足设计要求为止，此时外齿形的齿逐渐加强与螺栓支承面咬合程度，同时咬合过程至始至终贯穿于整个紧固过程中，从而很好地起到螺栓与垫片防跟转的作用，可靠地避免因出现螺栓及平垫跟转产生的装配失效的问题。
3.由于本发明的外齿形的长度大于垫片从内孔到外圆面实体径向长度的一半，外齿形向相邻的两个内齿形延伸形成延伸部。所述外齿形在外圆面位置的宽度为内齿形在内孔位置的宽度的1.5-2倍。外齿形与内齿形的法向截面为近似凸起的三角形结构。在两端面上形成内外相互交错的放射状齿形。在保证接触面积减少的同时，保证内齿形、外齿形足够的强度，保证受力时塑性变形小，保证连接可靠性高，避免由于螺栓及垫圈跟转因跟转产生装配失效引起的安全隐患。
4.由于外齿形与内齿形通过冷冲压工艺得到，从而产生冷作硬化效果提高外齿形与内齿形的强度，保证受力时塑性变形小，保证连接可靠性高。
附图说明
图1为本发明中实施例的结构示意图；
图2为图1的左视图；
图3为图1的I局部放大图；
图4为图2的II局部放大图,即齿形横切图；
图5为本发明螺栓连接副结构示意图。
图中，1、螺栓，2、防螺栓跟转齿形垫片，3、被连接件一，4、被连接件二，5、螺母垫片，6、螺母，21、垫片本体，211、端面，212外齿形，213、内齿形，214、外圆面，215、内孔，216、三角形齿形。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
如图1-5所示，一种防螺栓跟转齿形垫片2，包括垫片本体21，所述垫片本体的两个端面211上分别设有沿着径向的放射状齿形；所述放射状齿形包括多个从垫片的外圆面214位置沿端面向内侧延伸的外齿形212，多个从垫片的内孔215位置沿端面向外侧延伸的内齿形213，所述外齿形与内齿形相互交错间隔布置，两个相邻的外齿形和内齿形之间的间隔较小，外齿形和内齿形设置的比较密，数量多。
所述外齿形212从外圆面位置宽度向内逐渐变窄，高度逐渐变低，内齿形213从内孔位置宽度向外逐渐变窄，高度逐渐变低。
所述内齿形的长度约为垫片从内孔到外圆面实体径向长度的一半；所述内齿形的末端在靠近垫片实体径向的中间位置与垫片端面相贯，即齿形的高度与垫片端面持平，与垫片端面在一个平面上。
所述外齿形的长度大于垫片从内孔到外圆面实体径向长度的一半，外齿形向相邻的两个内齿形延伸形成延伸部。延伸部的末端与垫片端面相贯，齿形的高度与垫片端面持平，与垫片端面在一个平面上。
每个所述外齿形在外圆面位置的宽度为内齿形在内孔位置的宽度的1.5-2倍。如采用外齿形在外圆面位置宽度为内齿形在内孔位置宽度的1.5倍数，1.7倍，或者1.8倍，或者2倍。
所述外齿形与内齿形的法向截面，即三角形齿形横切面为近似凸起的三角形216结构。图4为三角形齿形横切面图。
实施例2
本发明的外齿形与内齿形通过冷冲压工艺得到。
实施例3
如图5所示，一种高强度螺栓连接副，包括被连接件一3、被连接件二4、螺栓1、螺母6，被连接件一3与被连接件二4通过螺栓1与螺母6配合连接，在螺栓1头部与被连接件一3之间设有防螺栓跟转齿形垫片2。
在被连接件二与螺母之间设有螺母垫片5。
所述螺母垫片5为平垫。
本发明的结构和工作原理说明：
本发明在普通平垫的基础上，其中的外齿形与内齿形通过冷冲压工艺得到，在两端面上形成内外相互交错的放射状齿形。由于垫片外圆面与内孔的直径的不同，而外齿形与内齿形的齿数相同，所以内齿形宽度较窄，外齿形宽度较大。
实际施加扭矩的过程中，由于两个相邻的外齿形和内齿形之间的间隔较小，外齿形和内齿形设置的比较密，数量多，齿形面的齿顶比较尖，相对于现有技术的平垫，接触面积减小50％以上，因此相同的轴力产生的压强就大，而内齿形相对于外齿形而言，产生的压强更大。所以在施加扭矩的初期，由于压强作用，内齿形的齿比较容易的与螺栓的支承面进行咬合，从而在紧固的初期阶段，即可起到防跟转作用。
随着紧固轴力的不断加大、直到满足设计要求为止，外齿形的齿逐渐加强与螺栓支承面咬合程度。齿形面与螺栓支承面相互咬合嵌入，这个咬合过程至始至终贯穿于整个紧固过程中，从而很好的起到了螺栓与垫片防跟转的作用，从而可靠地避免因出现螺栓及平垫跟转产生的装配失效的问题。
本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中的“相连”“连接”应作广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接连接，也可以是通过中间部件间接连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。
以上所述为本发明的优选实施方式，具体实施例的说明仅用于更好的理解本发明的思想。对于本技术领域的普通技术人员来说，依照本发明原理还可以做出若干改进或者同等替换，这些改进或同等替换也视为落在本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种防螺栓跟转齿形垫片，包括垫片本体，其特征是,所述垫片本体的两个端面上分别设有沿着径向的放射状齿形；所述放射状齿形包括多个从垫片的外圆面位置沿端面向内侧延伸的外齿形，多个从垫片的内孔位置沿端面向外侧延伸的内齿形，所述外齿形与内齿形相互交错间隔布置。
2.如权利要求1所述的防螺栓跟转齿形垫片，其特征是,所述外齿形从外圆面位置宽度向内逐渐变窄，高度逐渐变低，内齿形从内孔位置宽度向外逐渐变窄，高度逐渐变低。
3.如权利要求2所述的防螺栓跟转齿形垫片，其特征是,所述内齿形的长度为垫片从内孔到外圆面实体径向长度的一半；所述内齿形的末端在靠近垫片实体径向的中间位置与垫片端面相贯。
4.如权利要求3所述的防螺栓跟转齿形垫片，其特征是,所述外齿形的长度大于垫片从内孔到外圆面实体径向长度的一半，外齿形向相邻的两个内齿形延伸形成延伸部。
5.如权利要求1所述的防螺栓跟转齿形垫片，其特征是,每个所述外齿形在外圆面位置的宽度为内齿形在内孔位置的宽度的1.5-2倍。
6.如权利要求1所述的防螺栓跟转齿形垫片，其特征是,所述外齿形与内齿形的法向截面为凸起的三角形结构。
7.如权利要求1所述的防螺栓跟转齿形垫片，其特征是,本发明的外齿形与内齿形通过冷冲压工艺得到。
8.一种高强度螺栓连接副，包括被连接件一、被连接件二、螺栓、螺母，被连接件一与被连接件二通过螺栓与螺母配合连接，其特征是,在螺栓头部与被连接件一之间设有如权利要求1-7任意一项所述的防螺栓跟转齿形垫片。
9.如权利要求8所述的高强度螺栓连接副，其特征是,在被连接件二与螺母之间设有螺母垫片。
10.如权利要求9所述的高强度螺栓连接副，其特征是,所述螺母垫片为平垫。
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