CN114810791B - 一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构及紧固方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构及紧固方法，包括螺栓和紧固螺母，还包括锁紧楔子，所述螺栓的螺杆外壁沿轴向开设有开槽，锁紧楔子与开槽相适配，所述紧固螺母一端面靠近内壁处设置有圆环状凹槽结构，紧固螺母内壁依次设置有第一内螺纹和第二内螺纹，第一内螺纹和第二内螺纹的旋向相同，所述螺栓与紧固螺母的第一内螺纹螺纹连接，锁紧楔子一端插入开槽内并与紧固螺母的第二内螺纹螺纹连接，锁紧楔子另一端与圆环状凹槽结构相契合并限位于圆环状凹槽结构内，锁紧过程中锁紧楔子下降的高度大于紧固螺母下降的高度。

Description

一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构及紧固方法

技术领域

本发明属于紧固结构技术领域，具体涉及一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构及紧固方法。

背景技术

变电站(发电厂)安装使用的主变压器、高(低)压电抗器、站用变压器、发电机、电动机等电气设备在运行中会产生振动；变电站或高压、超(特)高压输变电高空金具在自然条件下会发生摆动，例如风吹引起的摆动，一定等级以上的风吹会使输电线路和相关高空连接金具发生来回摆动，使紧固处的螺栓螺母产生松动；其他技术领域例如轨道交通，螺栓螺母是一种重要的铁路配件，安装在铁路轨道上的螺栓螺母直接承受机车车辆及其荷载产生的剧烈震动。

根据调查，目前电力系统内为解决电气设备运行时螺栓螺母产生松动，一般的方法为在紧固螺母之上再安装一个相同的螺母，即将两个一样的螺母拧在同一支螺栓上，用第二个螺母的拧紧力矩抵消第一个螺母产生的松动力矩，使螺栓在振动条件下不松动。变电站(发电厂)高空金具一般也安装两个同样的螺母；输电线路为了降低风动带来的诸方面影响，在每一档距输电线路的两端安装防震锤。其他技术领域解决螺栓螺母松动问题大致相同，在一些重要场合也采用一些其他的防松措施。即便如此，电力系统各种振动电气设备、高空金具紧固部位和线路连接部位、以及其他领域的螺栓螺母也时常发生松动，甚至脱落事件，不仅增加了人力运维检修成本和财物支出，严重时发生设备损坏和造成人身事故。因此研发一种新型的防松动紧固结构很有必要。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构及紧固方法。

为了解决技术问题，本发明的技术方案是：一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构，包括螺栓和紧固螺母，还包括锁紧楔子，所述螺栓的螺杆外壁沿轴向开设有开槽，锁紧楔子与开槽相适配，所述紧固螺母一端面靠近内壁处设置有圆环状凹槽结构，紧固螺母内壁依次设置有第一内螺纹和第二内螺纹，第一内螺纹和第二内螺纹的旋向相同，所述螺栓与紧固螺母的第一内螺纹螺纹连接，锁紧楔子一端插入开槽内并与紧固螺母的第二内螺纹螺纹连接，锁紧楔子另一端与圆环状凹槽结构相契合并限位于圆环状凹槽结构内，锁紧过程中锁紧楔子下降的高度大于紧固螺母下降的高度。

优选的，所述螺栓包括螺杆和螺栓头，螺栓头连接螺杆，螺杆外壁沿轴向开设有两个开槽，分别为左侧开槽和右侧开槽，左侧开槽和右侧开槽对称设置，所述锁紧楔子为两个，分别为左侧锁紧楔子和右侧锁紧楔子，左侧锁紧楔子在左侧开槽内移动并与紧固螺母的第二内螺纹螺纹连接，右侧锁紧楔子在右侧开槽内移动并与紧固螺母的第二内螺纹螺纹连接。

优选的，所述螺栓头为六角头，螺杆的螺纹旋向为右旋方向，螺杆的螺纹轴向剖面为等边三角形形状，螺杆的螺距小于锁紧楔子在锁紧过程中其在开槽中下降的高度；所述紧固螺母为六角型螺母，紧固螺母的高度为螺杆直径的1.1倍，所述第一内螺纹的高度为螺杆直径的0.8倍，第二内螺纹的高度为螺杆直径的0.3倍，所述紧固螺母外壁沿周向开设有外侧凹槽，外侧凹槽的设置位置与第一内螺纹和第二内螺纹相接处的位置相对应。

优选的，所述开槽的长度与螺杆的长度相同，开槽的深度小于螺杆直径的1/4。

优选的，所述圆环状凹槽结构的轴向截面为倒置的直角梯形，圆环状凹槽结构的凹槽深度为紧固螺母的1/5，所述圆环状凹槽结构上侧与紧固螺母的上端面相接，圆环状凹槽结构下侧与第一内螺纹相接，所述圆环状凹槽结构的凹槽深度小于左侧锁紧楔子和右侧锁紧楔子上部与圆环状凹槽结构相契合部位的高度，当紧固螺母与螺栓螺纹连接时，紧固螺母的圆环状凹槽结构设置于远离螺栓的螺栓头一侧。

优选的，所述左侧锁紧楔子和右侧锁紧楔子均包括一体成型的上部契合限位部分和下部锁紧楔子部分，上部契合限位部分的高度大于圆环状凹槽结构的深度，上部契合限位部分侧边与圆环状凹槽结构相契合，下部锁紧楔子部分宽度和厚度均与开槽的宽度和深度一致，所述下部锁紧楔子部分靠近紧固螺母一侧为弧面与紧固螺母螺纹面相契合，下部锁紧楔子部分靠近紧开槽一侧为平面，该平面与开槽平面相平行，下部锁紧楔子部分插入开槽后贴合开槽平面，所述左侧锁紧楔子和右侧锁紧楔子的高度＜螺杆直径的1.1倍，并且左侧锁紧楔子和右侧锁紧楔子的高度＞螺杆直径的0.8倍。

优选的，所述下部锁紧楔子部分底部靠近紧固螺母螺纹面一侧设置有锁紧端螺纹，锁紧端螺纹为右旋方向，锁紧端螺纹与第二内螺纹相适配。

优选的，所述第一内螺纹与螺杆外螺纹相适配，第二内螺纹与左侧锁紧楔子和右侧锁紧楔子底部的锁紧端螺纹相适配，第二内螺纹的倾斜角度大于第一内螺纹的倾斜角度，第一内螺纹和第二内螺纹的旋向均为右旋方向。

优选的，所述紧固螺母与待紧固零件之间设置有平垫圈，平垫圈的高度为螺杆直径的0.1～0.2倍，平垫圈的直径为螺杆直径2～2.4倍。

优选的，一种如上任一项所述的输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构的紧固方法，包括以下步骤：

步骤1：将螺栓的螺杆穿过待紧固零件，接着将螺杆与紧固螺母螺纹连接，紧固螺母拧到靠近预定的紧固位置处；

步骤2：将锁紧楔子插入开槽内，推动锁紧楔子向下移动，直到锁紧楔子底部与第二内螺纹相接触；

步骤3：继续拧紧紧固螺母，锁紧楔子底部与第二内螺纹螺纹连接，锁紧楔子在第二内螺纹的作用下向下运动，从而整个锁紧楔子向下运动，锁紧楔子下降的高度大于紧固螺母下降的高度，形成防松动楔子，将紧固螺母锁紧。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明公开了一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构，包括螺栓、紧固螺母和锁紧楔子，螺栓的螺杆开设有开槽，紧固螺母设置有圆环状凹槽结构、第一内螺纹和第二内螺纹，螺栓与紧固螺母的第一内螺纹螺纹连接，主要起紧固作用，锁紧楔子一端插入开槽内并与紧固螺母的第二内螺纹螺纹连接，主要起锁紧作用，锁紧楔子另一端与圆环状凹槽结构相契合并限位于圆环状凹槽结构内，第二内螺纹的倾斜角度大于第一内螺纹的倾斜角度，使锁紧过程中锁紧楔子下降的高度大于紧固螺母下降的高度，紧固螺母与锁紧楔子产生高度差，将紧固螺母锁紧，不容易松动；

(2)本发明紧固螺母的圆环状凹槽结构的截面设计为直角梯形，用于配合锁紧楔子，圆环状凹槽结构深度小于锁紧楔子的上部契合限位部分高度，可使锁紧楔子能够将更长的长度楔入紧固螺母，使作用效果更好；圆环状凹槽结构设计为环状是由于紧固螺母可以转动，这样可以保证锁紧楔子能够锁紧紧固螺母的任意部位；上部契合限位部分与凹槽契合的面为圆弧曲面，这样能够使楔子效果更好，第一内螺纹的高度为螺杆直径的0.8倍，第二内螺纹的高度为螺杆直径的0.3倍，这样能最大发挥紧固作用和锁紧作用；

(3)本发明锁紧楔子高出圆环状凹槽结构的部分相当于多出的一个裕度，使锁紧楔子向下运动锁紧后，锁紧楔子与紧固螺母的压合面始终是完全压合不留空白部分的，增大接触面，加强锁紧作用效果；

(4)本发明利用简单的元件实现螺栓螺母防松动功能，使用的螺栓螺母安装好后，锁紧楔子将牢固的锁紧紧固螺母，防止紧固螺母从螺栓上松动，只有使用工具拆卸锁紧结构时才可拆除，直接提高了振动电气设备、高空金具或输电线路螺栓螺母连接的可靠性和安全性，保障了设备安全和人身安全，在运维检修工作环节节约了大量财力物力；本发明结构简单、可靠、操作使用方便，便于生产、性能可靠。

附图说明

图1、本发明一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构的主视结构示意图；

图2、本发明一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构的组装结构示意图；

图3、本发明一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构的俯视结构示意图；

图4、本发明一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构的紧固螺母和锁紧楔子剖面示意图；

图5、本发明一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构的紧固螺母结构示意图；

图6、本发明一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构的锁紧楔子结构示意图；

图7、本发明一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构的螺栓结构示意图；

图8、本发明一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构的安装示意图；

图9、本发明一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构的安装示意图；

图10、本发明一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构的安装示意图。

附图标记说明：

1、螺栓，2、紧固螺母，3、锁紧楔子，4、上部契合限位部分，5、下部锁紧楔子部分，6、待紧固零件，7、平垫圈；

1-1、螺杆，1-2、螺栓头；

1-1-1、开槽；

1-1-1-1、左侧开槽，1-1-1-2、右侧开槽；

2-1、圆环状凹槽结构，2-2、第一内螺纹，2-3、第二内螺纹，2-4、外侧凹槽；

3-1、左侧锁紧楔子，3-2、右侧锁紧楔子；

5-1、锁紧端螺纹。

具体实施方式

下面结合实施例描述本发明具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

实施例1

如图1～2所示，本发明公开了一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构，包括螺栓1和紧固螺母2，还包括锁紧楔子3，所述螺栓1的螺杆1-1外壁沿轴向开设有开槽1-1-1，锁紧楔子3与开槽1-1-1相适配，所述紧固螺母2一端面靠近内壁处设置有圆环状凹槽结构2-1，紧固螺母2内壁依次设置有第一内螺纹2-2和第二内螺纹2-3，第一内螺纹2-2和第二内螺纹2-3的旋向相同，所述螺栓1与紧固螺母2的第一内螺纹2-2螺纹连接，锁紧楔子3一端插入开槽1-1-1内并与紧固螺母2的第二内螺纹2-3螺纹连接，锁紧楔子3另一端与圆环状凹槽结构2-1相契合并限位于圆环状凹槽结构2-1内，锁紧过程中锁紧楔子3下降的高度大于紧固螺母2下降的高度。

实施例2

如图1、2、7所示，优选的，所述螺栓1包括螺杆1-1和螺栓头1-2，螺栓头1-2连接螺杆1-1，螺杆1-1外壁沿轴向开设有两个开槽1-1-1，分别为左侧开槽1-1-1-1和右侧开槽1-1-1-2，左侧开槽1-1-1-1和右侧开槽1-1-1-2对称设置，所述锁紧楔子3为两个，分别为左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2，左侧锁紧楔子3-1在左侧开槽1-1-1-1内移动并与紧固螺母2的第二内螺纹2-3螺纹连接，右侧锁紧楔子3-2在右侧开槽1-1-1-2内移动并与紧固螺母2的第二内螺纹2-3螺纹连接。

如图1、2、3所示，优选的，所述螺栓头1-2为六角头，螺杆1-1的螺纹旋向为右旋方向，螺杆1-1的螺纹轴向剖面为等边三角形形状，螺杆1-1的螺距小于锁紧楔子3在锁紧过程中其在开槽1-1-1中下降的高度；所述紧固螺母2为六角型螺母，紧固螺母2的高度为螺杆1-1直径的1.1倍，所述第一内螺纹2-2的高度为螺杆1-1直径的0.8倍，第二内螺纹2-3的高度为螺杆1-1直径的0.3倍，所述紧固螺母2外壁沿周向开设有外侧凹槽2-4，外侧凹槽2-4的设置位置与第一内螺纹2-2和第二内螺纹2-3相接处的位置相对应。

所述第一内螺纹2-2与螺杆1-1外螺纹匹配，第二内螺纹2-3与左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2底部外螺纹匹配，第二内螺纹2-3的倾斜角度大于第一内螺纹2-2的倾斜角度，两种内螺纹的旋向均为右旋方向，两种内螺纹的高度与紧固螺母2外部尺寸高度一致，分别为螺杆1-1直径的0.8倍和螺杆1-1直径的0.3倍，能最大发挥紧固作用和锁紧作用。

所述螺栓头1-2为六角头，高度为0.7d(d为螺杆1-1的直径)，最大宽带为2d；螺杆1-1为带有外螺纹的圆柱体，螺杆1-1长度视安装部位的需要可适度改变，在安全使用标准内视现场实际生产使用；螺杆1-1螺纹大径为d，螺杆1-1上部螺纹的末端结构为平顶结构。

如图7所示，优选的，所述开槽1-1-1的长度与螺杆1-1的长度相同，开槽1-1-1的深度小于螺杆1-1直径的1/4。

所述螺杆1-1两侧对称180度设计有两组开槽1-1-1，开槽顶部从螺杆平顶结构开始，为开放口结构，左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2可以从此开放口放入开槽1-1-1，开槽底部被螺栓六角头封闭。本发明公开了开槽1-1-1的具体结构，单独的锁紧楔子3可以从开槽1-1-1任何部位放入其在开槽1-1-1内上下活动，而当锁紧楔子3与紧固螺母2配合使用时只能从螺杆1-1的开放口放入开槽1-1-1。

所述槽1-1-1的长度与螺杆1-1的长度相同，是为了保证左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2可以在螺杆开槽内任意位置锁紧，使紧固螺母2停留在螺杆1-1任意位置且固定，开槽1-1-1的宽度和深度恰到好处而不影响螺杆的强度。

实施例3

如图5所示，优选的，所述圆环状凹槽结构2-1的轴向截面为倒置的直角梯形，圆环状凹槽结构2-1的凹槽深度为紧固螺母2的1/5，所述圆环状凹槽结构2-1上侧与紧固螺母2的上端面相接，圆环状凹槽结构2-1下侧与第一内螺纹2-2相接，所述圆环状凹槽结构2-1的凹槽深度小于左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2上部与圆环状凹槽结构2-1相契合部位的高度，当紧固螺母2与螺栓1螺纹连接时，紧固螺母2的圆环状凹槽结构2-1设置于远离螺栓1的螺栓头1-2一侧。

所述圆环状凹槽结构2-1由两个弧面组成，其为紧固螺母2内侧螺纹平面与上部平面交界处加工出来的一环状凹槽，将紧固螺母2从轴线剖开，其剖面为一个倒置的直角梯形形状；圆环状凹槽结构2-1为整个紧固螺母2高度的五分之一。

所述圆环状凹槽结构2-1的截面为直角梯形，用于配合锁紧楔子，圆环状凹槽结构2-1的深度小于锁紧楔子上部与凹槽相契合部分的高度，为了让锁紧楔子能够将更长的长度楔入紧固螺母2，使作用效果更好，凹槽设计为环状是因为紧固螺母2是可以转动的，这样可以保证锁紧楔子能够锁紧紧固螺母2的任意部位，锁紧楔子上部与凹槽契合的面为圆弧曲面，这样能够使楔子效果更好。

实施例4

如图4、6所示，优选的，所述左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2均包括一体成型的上部契合限位部分4和下部锁紧楔子部分5，上部契合限位部分4的高度大于圆环状凹槽结构2-1的深度，上部契合限位部分4侧边与圆环状凹槽结构2-1相契合，下部锁紧楔子部分5宽度和厚度均与开槽1-1-1的宽度和深度一致，所述下部锁紧楔子部分5靠近紧固螺母2一侧为弧面与紧固螺母2螺纹面相契合，下部锁紧楔子部分5靠近紧开槽1-1-1一侧为平面，该平面与开槽1-1-1平面相平行，下部锁紧楔子部分5插入开槽1-1-1后贴合开槽1-1-1平面，所述左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2的高度＜螺杆1-1直径的1.1倍，并且左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2的高度＞螺杆1-1直径的0.8倍。

所述左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2分别从左侧开槽1-1-1-1和右侧开槽1-1-1-2插入，可以上下活动，锁紧时，左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2底部与紧固螺母2的第二内螺纹2-3螺纹连接，左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2顶部限位在圆环状凹槽结构2-1内，左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2的上部契合限位部分与圆环状凹槽结构2-1结构相契合。

所述左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2结构相同，其长度略小于紧固螺母2高度1.1d(即大于0.8d+0.3d之和，d为螺杆1-1的直径)，左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2锁紧后，其下部也不会和垫片7相触碰，不会对锁紧楔子作用产生影响。

所述左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2的上部契合限位部分4紧靠圆环状凹槽结构2-1并与其契合，上部契合限位部分4的高度大于圆环状凹槽结构2-1的深度，上部契合限位部分4的宽度和厚度均与螺杆开槽1-1-1宽度和深度一致，上部契合限位部分4高出的部分相当于多出的一个裕度，使锁紧楔子3向下运动锁紧后，锁紧楔子3与紧固螺母2的压合面始终是完全压合不留空白部分的，增大接触面加强作用效果。

所述左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2另一侧是平整的平面，该平面与螺杆开槽1-1-1平面相平行，插入开槽1-1-1后贴合开槽平面，左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2贴合开槽1-1-1的面可以正常上下运动。左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2放入开槽1-1-1内后将填充在开槽1-1-1内，紧固前可以上下活动，紧固后作为很好的填充物补充开槽1-1-1的空隙，使紧固螺母2紧固更牢固。

如图6所示，优选的，所述下部锁紧楔子部分5底部靠近紧固螺母2螺纹面一侧设置有锁紧端螺纹5-1，锁紧端螺纹5-1为右旋方向，锁紧端螺纹5-1与第二内螺纹2-3相适配。

所述锁紧端螺纹5-1与第二内螺纹2-3直接作用，表现在高度上为紧固螺母2下降m，左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2下降D(此处高度D与高度m不一样且D大于m，因为左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2与第二内螺纹2-3接触后，紧固螺母2依靠第一内螺纹2-2在螺杆1-1上下降高度m，第二内螺纹2-3和第一内螺纹2-2同在紧固螺母2上，将转动相同弧度，这时第二内螺纹2-3将使活动的左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2下降高度D，又因为第二内螺纹2-3比第一内螺纹2-2倾斜度大，所以锁紧楔子下降的高度D大于高度m)，紧固螺母2与锁紧楔子产生高度差H(高度差H＝高度D-高度m)，起到楔子防松作用。

实施例5

如图5所示，优选的，所述第一内螺纹2-2与螺杆1-1外螺纹相适配，第二内螺纹2-3与左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2底部的锁紧端螺纹5-1相适配，第二内螺纹2-3的倾斜角度大于第一内螺纹2-2的倾斜角度，第一内螺纹2-2和第二内螺纹2-3的旋向均为右旋方向。

所述第一内螺纹2-2的作用是紧固作用，第二内螺纹2-3的作用是锁紧作用；第二内螺纹2-3倾斜角度的大小直接决定每次左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2向下或者向上运动的高低程度，倾斜角度越大，锁紧楔子每次位移越大；第二内螺纹2-3的倾斜角度大于第一内螺纹2-2，这样当紧固螺母2转动一个弧度后，紧固螺母2在螺杆1-1上面下降的高度m与左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2沿着螺杆开槽1-1-1下降的高度D不一样，并且高度D大于高度m，从而实现锁紧功能。

为了使高度D大于高度m，所述第二内螺纹2-3的螺纹间距可大于第一内螺纹2-2螺纹间距。

优选的，所述紧固螺母2与待紧固零件6之间设置有平垫圈7，平垫圈7的高度为螺杆1-1直径的0.1～0.2倍，平垫圈7的直径为螺杆1-1直径2～2.4倍，该尺寸比例有助于锁紧效果的实现。

实施例6

一种如上任一项所述的输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构的紧固方法，包括以下步骤：

如图8所示，步骤1：将螺栓1的螺杆1-1穿过待紧固零件6，接着将螺杆1-1与紧固螺母2螺纹连接，紧固螺母2拧到靠近预定的紧固位置处；

如图9所示，步骤2：将锁紧楔子3插入开槽1-1-1内，推动锁紧楔子3向下移动，直到锁紧楔子3底部与第二内螺纹2-3相接触；

如图10所示，步骤3：继续拧紧紧固螺母2，锁紧楔子3底部与第二内螺纹2-3螺纹连接，锁紧楔子3在第二内螺纹2-3的作用下向下运动，从而整个锁紧楔子3向下运动，形成防松动楔子，将紧固螺母2锁紧。

本发明的工作原理如下：

如图1～3所示，本发明公开了一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构，螺栓1的螺杆1-1有两个对称设计的左侧开槽1-1-1-1和右侧开槽1-1-1-2，左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2可以从开槽1-1-1上部插入，可以上下活动也可以锁紧紧固螺母2，紧固螺母2上部设计有与左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2相契合的圆环状凹槽结构2-1，紧固螺母2内侧面有两种不同倾斜角度的内螺纹，第一内螺纹2-2起紧固作用，第二内螺纹2-3起锁紧作用，左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2的上部契合限位部分4与圆环状凹槽结构2-1，左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2的下部锁紧楔子部分5底部一侧带有起锁紧作用的锁紧端螺纹5-1，在紧固螺母2与螺栓紧固时，锁紧楔子3起到锁紧作用，能够有效防止螺栓螺母松动，通过双螺纹紧固螺母2防松结构，直接从根源上解决螺栓螺母松动的问题。

本发明的紧固方法如下：

如图8所示，步骤1：所述紧固螺母2需要安装使用时，首先将紧固螺母2拧到需要预定的紧固位置附近；

如图9所示，步骤2：将左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2插入左侧开槽1-1-1-1和右侧开槽1-1-1-2中；推动左侧锁紧楔子3-1和左侧锁紧楔子3-2向下运动，直到下部锁紧楔子部分5上的锁紧端螺纹5-1与紧固螺母2的第二内螺纹2-3相接触；

如图10所示，步骤3：将紧固螺母2继续拧紧适当的力矩，拧紧的过程中，左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2的下部锁紧楔子部分5将在第二内螺纹2-3的作用下向下运动，从而整个左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2向下运动，形成防松动楔子。

当下部锁紧楔子部分5上的锁紧端螺纹5-1与紧固螺母2的第二内螺纹2-3相接触时，紧固螺母2继续转动，左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2像传动丝杆一样将向下运动，表现在高度上为紧固螺母2下降m，左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2下降D，此处高度D与高度m不一样且D大于m，因为锁紧端螺纹5-1与第二内螺纹2-3接触后，紧固螺母2依靠第一内螺纹2-2在螺杆1-1上下降高度m，第二内螺纹2-3和第一内螺纹2-2同在紧固螺母2上，将转动相同弧度，这时第二内螺纹2-3将使活动的左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2下降高度D，又因为第二内螺纹2-3比第一内螺纹2-2倾斜度大，所以锁紧楔子3下降的高度D大于高度m；紧固螺母2与锁紧楔子3产生高度差H(高度差H＝高度D-高度m)，依靠高度差H左侧锁紧楔子3-1和右侧锁紧楔子3-2将形成可靠的楔子作用，使紧固螺母2保持锁紧。

上述内容描述了安装的整个过程，对螺栓螺母安装时各元件的具体结构、动作、作用，到螺栓螺母如何实现均作详细说明。同理，在拆除螺栓螺母时，拆除过程与上述过程完全相反，按照具体实施方式的说明进行操作，就可拆下螺栓螺母。

本发明公开了一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构，包括螺栓、紧固螺母和锁紧楔子，螺栓的螺杆开设有开槽，紧固螺母设置有圆环状凹槽结构、第一内螺纹和第二内螺纹，螺栓与紧固螺母的第一内螺纹螺纹连接，主要起紧固作用，锁紧楔子一端插入开槽内并与紧固螺母的第二内螺纹螺纹连接，主要起锁紧作用，锁紧楔子另一端与圆环状凹槽结构相契合并限位于圆环状凹槽结构内，第二内螺纹的倾斜角度大于第一内螺纹的倾斜角度，使锁紧过程中锁紧楔子下降的高度大于紧固螺母下降的高度，紧固螺母与锁紧楔子产生高度差，将紧固螺母锁紧，不容易松动。

本发明紧固螺母的圆环状凹槽结构的截面设计为直角梯形，用于配合锁紧楔子，圆环状凹槽结构深度小于锁紧楔子的上部契合限位部分高度，可使锁紧楔子能够将更长的长度楔入紧固螺母，使作用效果更好；圆环状凹槽结构设计为环状是由于紧固螺母可以转动，这样可以保证锁紧楔子能够锁紧紧固螺母的任意部位；上部契合限位部分与凹槽契合的面为圆弧曲面，这样能够使楔子效果更好，第一内螺纹的高度为螺杆直径的0.8倍，第二内螺纹的高度为螺杆直径的0.3倍，这样能最大发挥紧固作用和锁紧作用。

本发明锁紧楔子高出圆环状凹槽结构的部分相当于多出的一个裕度，使锁紧楔子向下运动锁紧后，锁紧楔子与紧固螺母的压合面始终是完全压合不留空白部分的，增大接触面，加强锁紧作用效果。

本发明利用简单的元件实现螺栓螺母防松动功能，使用的螺栓螺母安装好后，锁紧楔子将牢固的锁紧紧固螺母，防止紧固螺母从螺栓上松动，只有使用工具拆卸锁紧结构时才可拆除，直接提高了振动电气设备、高空金具或输电线路螺栓螺母连接的可靠性和安全性，保障了设备安全和人身安全，在运维检修工作环节节约了大量财力物力；本发明结构简单、可靠、操作使用方便，便于生产、性能可靠。

上面对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (10)

1.一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构，包括螺栓(1)和紧固螺母(2)，其特征在于：还包括锁紧楔子(3)，所述螺栓(1)的螺杆(1-1)外壁沿轴向开设有开槽(1-1-1)，锁紧楔子(3)与开槽(1-1-1)相适配，所述紧固螺母(2)一端面靠近内壁处设置有圆环状凹槽结构(2-1)，紧固螺母(2)内壁依次设置有第一内螺纹(2-2)和第二内螺纹(2-3)，第一内螺纹(2-2)和第二内螺纹(2-3)的旋向相同，第二内螺纹(2-3)的倾斜角度大于第一内螺纹(2-2)的倾斜角度，所述螺栓(1)与紧固螺母(2)的第一内螺纹(2-2)螺纹连接，锁紧楔子(3)一端插入开槽(1-1-1)内并与紧固螺母(2)的第二内螺纹(2-3)螺纹连接，锁紧楔子(3)另一端与圆环状凹槽结构(2-1)相契合并限位于圆环状凹槽结构(2-1)内，锁紧过程中锁紧楔子(3)下降的高度大于紧固螺母(2)下降的高度。

2.根据权利要求1所述的一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构，其特征在于：所述螺栓(1)包括螺杆(1-1)和螺栓头(1-2)，螺栓头(1-2)连接螺杆(1-1)，螺杆(1-1)外壁沿轴向开设有两个开槽(1-1-1)，分别为左侧开槽(1-1-1-1)和右侧开槽(1-1-1-2)，左侧开槽(1-1-1-1)和右侧开槽(1-1-1-2)对称设置，所述锁紧楔子(3)为两个，分别为左侧锁紧楔子(3-1)和右侧锁紧楔子(3-2)，左侧锁紧楔子(3-1)在左侧开槽(1-1-1-1)内移动并与紧固螺母(2)的第二内螺纹(2-3)螺纹连接，右侧锁紧楔子(3-2)在右侧开槽(1-1-1-2)内移动并与紧固螺母(2)的第二内螺纹(2-3)螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构，其特征在于：所述螺栓头(1-2)为六角头，螺杆(1-1)的螺纹旋向为右旋方向，螺杆(1-1)的螺纹轴向剖面为等边三角形形状，螺杆(1-1)的螺距小于锁紧楔子(3)在锁紧过程中其在开槽(1-1-1)中下降的高度；所述紧固螺母(2)为六角型螺母，紧固螺母(2)的高度为螺杆(1-1)直径的1.1倍，所述第一内螺纹(2-2)的高度为螺杆(1-1)直径的0.8倍，第二内螺纹(2-3)的高度为螺杆(1-1)直径的0.3倍，所述紧固螺母(2)外壁沿周向开设有外侧凹槽(2-4)，外侧凹槽(2-4)的设置位置与第一内螺纹(2-2)和第二内螺纹(2-3)相接处的位置相对应。

4.根据权利要求3所述的一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构，其特征在于：所述开槽(1-1-1)的长度与螺杆(1-1)的长度相同，开槽(1-1-1)的深度小于螺杆(1-1)直径的1/4。

5.根据权利要求2所述的一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构，其特征在于：所述圆环状凹槽结构(2-1)的轴向截面为倒置的直角梯形，圆环状凹槽结构(2-1)的凹槽深度为紧固螺母(2)的1/5，所述圆环状凹槽结构(2-1)上侧与紧固螺母(2)的上端面相接，圆环状凹槽结构(2-1)下侧与第一内螺纹(2-2)相接，所述圆环状凹槽结构(2-1)的凹槽深度小于左侧锁紧楔子(3-1)和右侧锁紧楔子(3-2)上部与圆环状凹槽结构(2-1)相契合部位的高度，当紧固螺母(2)与螺栓(1)螺纹连接时，紧固螺母(2)的圆环状凹槽结构(2-1)设置于远离螺栓(1)的螺栓头(1-2)一侧。

6.根据权利要求5所述的一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构，其特征在于：所述左侧锁紧楔子(3-1)和右侧锁紧楔子(3-2)均包括一体成型的上部契合限位部分(4)和下部锁紧楔子部分(5)，上部契合限位部分(4)的高度大于圆环状凹槽结构(2-1)的深度，上部契合限位部分(4)侧边与圆环状凹槽结构(2-1)相契合，下部锁紧楔子部分(5)宽度和厚度均与开槽(1-1-1)的宽度和深度一致，所述下部锁紧楔子部分(5)靠近紧固螺母(2)一侧为弧面与紧固螺母(2)螺纹面相契合，下部锁紧楔子部分(5)靠近紧开槽(1-1-1)一侧为平面，该平面与开槽(1-1-1)平面相平行，下部锁紧楔子部分(5)插入开槽(1-1-1)后贴合开槽(1-1-1)平面，所述左侧锁紧楔子(3-1)和右侧锁紧楔子(3-2)的高度＜螺杆(1-1)直径的1.1倍，并且左侧锁紧楔子(3-1)和右侧锁紧楔子(3-2)的高度＞螺杆(1-1)直径的0.8倍。

7.根据权利要求6所述的一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构，其特征在于：所述下部锁紧楔子部分(5)底部靠近紧固螺母(2)螺纹面一侧设置有锁紧端螺纹(5-1)，锁紧端螺纹(5-1)为右旋方向，锁紧端螺纹(5-1)与第二内螺纹(2-3)相适配。

8.根据权利要求7所述的一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构，其特征在于：所述第一内螺纹(2-2)与螺杆(1-1)外螺纹相适配，第二内螺纹(2-3)与左侧锁紧楔子(3-1)和右侧锁紧楔子(3-2)底部的锁紧端螺纹(5-1)相适配，第一内螺纹(2-2)和第二内螺纹(2-3)的旋向均为右旋方向。

9.根据权利要求1所述的一种输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构，其特征在于：所述紧固螺母(2)与待紧固零件(6)之间设置有平垫圈(7)，平垫圈(7)的高度为螺杆(1-1)直径的0.1～0.2倍，平垫圈(7)的直径为螺杆(1-1)直径2～2.4倍。

10.一种如权利要求1～9任一项所述的输变电系统带双螺纹的自插型紧固结构的紧固方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：将螺栓(1)的螺杆(1-1)穿过待紧固零件(6)，接着将螺杆(1-1)与紧固螺母(2)螺纹连接，紧固螺母(2)拧到靠近预定的紧固位置处；

步骤2：将锁紧楔子(3)插入开槽(1-1-1)内，推动锁紧楔子(3)向下移动，直到锁紧楔子(3)底部与第二内螺纹(2-3)相接触；

步骤3：继续拧紧紧固螺母(2)，锁紧楔子(3)底部与第二内螺纹(2-3)螺纹连接，锁紧楔子(3)在第二内螺纹(2-3)的作用下向下运动，从而整个锁紧楔子(3)向下运动，锁紧楔子(3)下降的高度大于紧固螺母(2)下降的高度，形成防松动楔子，将紧固螺母(2)锁紧。

Images