CN208169310U - 一种高铁接触网用自锁装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高铁接触网用自锁装置，包括主螺栓、主螺母、垫片和锁紧螺母，主螺栓的螺杆远离螺栓头的一端的侧壁上由外至内依次设有第一螺纹和第二螺纹，第一螺纹和第二螺纹的旋转方向相反，锁紧螺母、垫片和主螺母由外之内依次套设在主螺栓上，锁紧螺母和主螺母分别与第一螺纹和第二螺纹螺纹连接，垫片的两侧分别与锁紧螺母和主螺母抵接，且与主螺母抵接的一侧侧面上均布有尖刺。本实用新型的目的是提供一种可用于高铁接触网用特殊棘刺自锁紧固装置，采用与主螺母旋向相反的带棘齿的锁紧螺母和带尖刺的垫片共同对主螺母实现防松锁紧；主螺母和锁紧螺母采取螺纹相反的“反扣”结构，可在万一垫片机构失效时，阻止主螺母的松动。

Description

一种高铁接触网用自锁装置

技术领域

本实用新型涉及紧固装置领域。更具体地说，本实用新型涉及一种高铁接触网用自锁装置。

背景技术

我国铁路电气化接触网上使用的防松紧固件，在高铁上主要是引进国外的技术，通常在螺纹部分于安装旋紧前涂上一种特殊的胶液，这种粘胶要从美国或日本进口，价格很贵，使用和保存都有期限限制。重要的是使用很麻烦，涂胶前工件要彻底清洗干净，彻底干燥，且遇到雨天、大雾天、大太阳天、起风天、冰冻天均不便施工。施工完后不能立即投入使用，要待粘胶凝固透彻后才能承受工作时的振动力。由于接触网不时需要调整导线与轨道的高低，紧固件就得松开和重新拧紧。这种涂了粘胶的螺丝很难用扳手松开，有时不得不锯断。

至于低铁接触网上使用的则是普通紧固件，其防松仍采取沿用了百多年来的老式传统办法，即加一个弹簧垫片或带翅垫片。由于火车运行时机车的受电弓与接触网上的导线要随时保持接触，车头的振动必然连带接触网晃震，速度愈快，晃震愈烈。这种传统防松方法在剧烈振动时显得很不可靠，有时因螺丝松脱而造成接触网跨蹋，造成非常严重的事故。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可用于高铁接触网用特殊棘刺自锁紧固装置，采用与主螺母旋向相反的带棘齿的锁紧螺母和带尖刺的垫片共同对主螺母实现防松锁紧；主螺栓上开有键槽，垫片内壁上设有定位键，装配时定位键滑配合到对应的键槽中；垫片上密布的尖刺被锁紧螺母收紧时压入到主螺母的端面中；主螺母通过垫片上的尖刺、定位键与主螺栓刚性地固连在一起，任何振动受力都不可能造成螺栓、主螺母相互旋转而松动，因此其防松是绝对可靠的；锁紧螺母拧紧后，其上有方向的棘齿阻止了自身的退转松动；主螺母和锁紧螺母采取螺纹相反的“反扣”结构，可在万一垫片机构失效时，阻止主螺母的松动；因此，本实用新型是一种双保险的防松装置。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种高铁接触网用自锁装置，包括主螺栓、主螺母、垫片和锁紧螺母，所述主螺栓的螺杆远离螺栓头的一端端部依次一体成型的同轴设有第一螺纹段和第二螺纹段，所述第一螺纹段和第二螺纹段的外表面分别对应设有螺纹方向相反的第一螺纹和第二螺纹，所述锁紧螺母和主螺母分别螺纹旋合在所述第二螺纹和第一螺纹上，所述垫片套设在所述第二螺纹上，并位于所述锁紧螺母和主螺母之间，且分别与所述锁紧螺母和主螺母相抵，所述垫片与所述主螺母相抵的一侧均布有尖刺。

优选的是，所述的一种高铁接触网用自锁装置中，所述第二螺纹段的直径小于所述第一螺纹段的直径。

优选的是，所述的一种高铁接触网用自锁装置中，所述垫片靠近所述主螺母的一端与所述第一螺纹段远离所述主螺栓的一端端部相抵。

优选的是，所述的一种高铁接触网用自锁装置中，所述垫片为圆环形，其内侧壁上沿其轴向设有至少一个定位键，所述第二螺纹段的外壁上沿其轴向设有与所述定位键对应的键槽，所述定位键可滑动的设置在对应的所述键槽内。

优选的是，所述的一种高铁接触网用自锁装置中，所述锁紧螺母靠近所述主螺栓的一端同轴设有一圆环形的凸起，所述凸起远离所述锁紧螺母的一端沿周向等间距间隔设有多个棘齿，所述锁紧螺母在所述主螺栓上向内旋拧至极限位置时，所述垫片与所述锁紧螺母抵接的一端与所述棘齿相抵。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过设置了与主螺母旋向相反的锁紧螺母，同时在主螺母与锁紧螺母之间设置了靠近主螺母的一侧上均布有尖刺、内径有定位键的垫片，在主螺母可能发生松动时，通过垫片的定位键嵌设于主螺栓的键槽中，就绝对阻止了主螺母与主螺栓之间的相互转动(即松动)。锁紧螺母拧紧时的轴力，压迫尖刺刺入到主螺母的端面中，以确保主螺母与垫片固连成一体，锁紧螺母端面的棘齿阻止其自身的松动。

2、本实用新型通过锁紧螺母与主螺母在旋向上的反扣，又第二重阻止主螺母的松动，具有双重制动防松作用。

3、本实用新型结构简单，成本低廉，锁紧可靠，安装拆卸方便，适用范围广，能实现全天候作业，大大提高设备运营效益。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型所述的自锁紧固装置的结构示意图；

图2为本实用新型所述的主螺栓的结构示意图；

图3为本实用新型所述的垫片的结构示意图；

图4为本实用新型所述的锁紧螺母的侧视图；

图5为本实用新型所述的锁紧螺母的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型的实施例提供一种高铁接触网用自锁装置，包括主螺栓1、主螺母2、垫片3和锁紧螺母4，所述主螺栓1的螺杆远离螺栓头的一端端部依次一体成型的同轴设有第一螺纹段8和第二螺纹段9，所述第一螺纹段8和第二螺纹段9的外表面分别对应设有螺纹方向相反的第一螺纹5和第二螺纹6，所述锁紧螺母4和主螺母2分别螺纹旋合在所述第二螺纹6和第一螺纹5上，所述垫片3套设在所述第二螺纹6上，并位于所述锁紧螺母4和主螺母2之间，且分别与所述锁紧螺母4和主螺母2相抵，所述垫片3与所述主螺母2相抵的一侧均布有尖刺7。

上述技术方案中，自锁装置包括主螺栓1、主螺母2、垫片3和锁紧螺母4，锁紧螺母4、垫片3和主螺母2由外之内依次套设在主螺栓1上，主螺栓1的螺杆远离螺栓头的一端端部依次一体成型的同轴设有第一螺纹段8和第二螺纹段9，第一螺纹段8的外表面上设有与锁紧螺母4匹配的第一螺纹5，第二螺纹段9的外表面上设有与主螺母2匹配的第二螺纹6，第一螺纹5和第二螺纹6的旋转方向相反，同时可以将其螺纹的螺径、螺距均设置为不同，可以对主螺母2和锁紧螺母4在主螺栓1的螺杆上的位置进行限定；安装时，先通过第二螺纹6将主螺母2螺纹安装在主螺栓1上，再将垫片3安装在主螺栓1上，再通过第一螺纹5将锁紧螺母4螺纹安装在主螺栓1上，垫片3的两侧分别与锁紧螺母4和主螺母2抵接，且其与主螺母2抵接的一侧侧面上均布有尖刺7，主螺栓1和锁紧螺栓拧紧后，在轴力作用下，尖刺7被压入主螺母2端面一定深度，使主螺母2与垫片3“粘”贴到一起，使得主螺母2、垫片3和锁紧螺母4之间紧密连接，从而提高整个自锁装置的防振动能力，以满足高铁接触网的需要。

如图2所示，所述的一种高铁接触网用自锁装置中，所述第二螺纹段9的直径小于所述第一螺纹段8的直径。

在另一种技术方案中，为了进一步对主螺母2和锁紧螺母4在主螺栓1的螺杆上的位置进行限定，第二螺纹段9的半径小于第一螺纹段8，在第一螺纹段8上设置第二螺纹6，第二螺纹段9上设置第一螺纹5，其中，第二螺纹6为粗牙螺纹，第一螺纹5为细牙螺纹，这样第一螺纹5的螺径小于第二螺纹6的螺径，对应的，主螺栓1的螺径也大于锁紧螺栓的螺径，所以第二螺纹段9的半径小于第一螺纹段8便于主螺栓1的安装。

所述的一种高铁接触网用自锁装置中，所述垫片3靠近所述主螺母2的一端与所述第一螺纹段8远离所述主螺栓1的一端端部相抵。

在另一种技术方案中，由于第一螺纹段8的半径大于第二螺纹段9，第一螺纹段8的一端端部会有一个环形的限位台，将垫片3套设在第二螺纹段9上，且其靠近主螺母2的一侧侧面与第一螺纹段8一端处的限位台抵触，可以通过该限位台对垫片3的位置进行限定，再通过紧锁螺栓对垫片3的作用力，将垫片3固定在主螺栓1的螺杆上，从而使得主螺栓1、主螺母2、垫片3和锁紧螺母4之间的连接更加稳固。

如图1-图3所示，所述的一种高铁接触网用自锁装置中，所述垫片3为圆环形，其内侧壁上沿其轴向设有至少一个定位键10，所述第二螺纹段9的外壁上沿其轴向设有与所述定位键10对应的键槽11，所述定位键10可滑动的设置在对应的所述键槽11内。

在另一种技术方案中，将垫片3设置为圆环形，并在其内侧壁上沿其轴向设有至少一个定位键10，第二螺纹段9的外侧壁上沿其轴向设有与定位键10一一对应的键槽11，定位键10均可滑动的设置在对应的键槽11内，这样就可以通过定位键10和键槽11的配合，将垫片3的位置进行限定，防止因为振动造成垫片3绕主螺栓1的螺杆转动，从而避免因为垫片3的转动造成主螺栓1、主螺母2、垫片3和锁紧螺母4之间的连接发生松动；当定位键10设置为多个时，多个定位键10等间距间隔设置在垫片3的内侧壁上，这样可以保证垫片3的受力平衡。

如图4-图5所示，所述的一种高铁接触网用自锁装置中，所述锁紧螺母4靠近所述主螺栓1的一端同轴设有一圆环形的凸起12，所述凸起12远离所述锁紧螺母4的一端沿周向等间距间隔设有多个棘齿13，所述锁紧螺母4在所述主螺栓1上向内旋拧至极限位置时，所述垫片3与所述锁紧螺母4抵接的一端与所述棘齿13相抵。

在另一种技术方案中，为了防止在将锁紧螺母4在主螺栓1的螺杆上发生后退，造成自锁装置的松动，在锁紧螺母4一侧的凸起12上沿周向等间距间隔设有多个棘齿13，可在凸起12上均布有十六个棘齿13，齿刃成放射形与直径重合，棘齿13的前角陡削，与螺母端面垂直，后角平缓，齿高与圆台高度相同；棘齿13的方向应当是当锁紧螺母4左旋时，后角在前，棘齿13能从垫片3表面轻轻滑过，当锁紧螺母4右旋时，前角在前，棘刃抵住垫片3表面，阻止螺母右转；锁紧螺母4在主螺栓1上向内旋拧至极限位置时，棘齿13与垫片3与锁紧螺母4抵接的一侧侧面抵触，锁紧螺母4在极限位置向外旋动时，棘刃抵住垫片3表面，从而防止锁紧螺母4在极限位置向外旋动，保证在外力振动下，锁紧螺母4任然够稳定固定在主螺栓1上，保证自锁装置的稳定性。

其中，尖刺7可设置为圆锥体形，其锥高为0.4-0.6mm，锥角为30-90°，平均60°，尖刺7成正三角形分布，刺间距为刺高的1.5-2倍；同时可将垫片3另一侧的凹坑14也设置为与尖刺7一一对应的圆锥体形，其锥角与锥刺的锥角一致，便于垫片3加工时，一次冲压成形。

本实用新型还提供一种高铁电气化接触网用特殊棘刺自锁紧固装置：

如图1-图3所示的一种垫片3联锁装置，包括与主螺栓1螺纹连接在一起的主螺母2和锁紧螺母4及嵌夹在两螺母之间的垫片3。锁紧螺母4与主螺母2的螺径、螺距均不同，旋向相反。当主螺母2安装到位后，放入垫片3，再反向拧紧锁紧螺母4。垫片3与主螺母2相贴的一面带有密布的尖刺7，当锁紧螺母4拧紧后，在轴力作用下，尖刺7被压入主螺母2端面一定深度，使主螺母2与垫片3“粘”贴到一起。垫片3内径处设有定位键10，与主螺栓1外径上的键槽11配合，如此结构，使主螺栓1、主螺母2和垫片3三者刚性地结合到一起，无论机构承受怎样的振动，螺纹连接都不可能发生松动。

另外，锁紧螺母4又与主螺母2互相成为“反扣”或者“反锁”关系。即主螺母2的反向松退方向，恰为锁紧螺母4的前进拧紧方向；反之，锁紧螺母4的松开后退方向，也恰为主螺母2的拧紧前进方向。这种设计，是为了防备万一垫片3工作失效时机构也能安全自锁防松。其原理如下：若垫片3的定位键10意外断裂不起作用时，主螺母2如有可能的反转松动而造成轴向后退的话，则与主螺母2刺贴在一起的垫片3也会跟着反转，垫片3必然通过锁紧螺母4上的棘齿13带动锁紧螺母4反转，但锁紧螺母4是反向螺纹，它的反转只会前进，不能后退，如此一来，锁紧螺母4就死死地阻止了主螺母2的后退松动。这就是反向自锁原理，它无疑对本机构增加了第二道防松保险。

能安全可靠实现这一联防自锁功能，有定位键10的垫片3和有棘齿13的锁紧螺母4起着致关重要的作用。棘齿13硬度大于垫片3硬度，垫片3硬度更大于主螺母2硬度，是工作原理要求，是在加工制造时必须满足的。

本实用新型装置工作时，棘齿13的齿刃均迎对着锁紧螺母4的松开方向，在正常工作时，锁紧螺母4可能的正向旋转松动，就会被齿刃抵住而阻止，所以机构自锁是安全的。如果事先不人为松开锁紧螺母4，整个机构是无法拆卸的。

但本装置人为拆卸时情况就不同了，拆卸时必须先单独松开锁紧螺母4，松时用板手对锁紧螺母4强行右旋正向拧动，使锁紧螺母4朝松动的方向旋转，当拧力过大，棘齿13就会有微小的弹性变形，于是锁紧螺母4就会微微后退，继续施力，变形更多，后退更大，如此下去，锁紧螺母4就松开了，这个过程叫“解锁”，是人为的以扳手强力拧动，当装置在正常工作时，任凭什么样的振动，都绝不可能自然地对锁紧螺母4造成如此大的松开扭力，即机构不会自然解锁。这是因为棘齿13尖的抵挡作用，拧松锁紧螺母4用力，比拧开一般螺母用力，要大得多，因此，该防松装置在使用中是完全安全可靠的。

还需说明的是，主螺母2和锁紧螺母4收紧后均在主螺栓1上产生相同方向的轴向拉力，因此螺栓上的实际拉力是两种螺母作用的复合，这就可以使主螺母2设计得薄一些，而锁紧螺母4只是起防松制动作用，可以更薄，由此，机构能尽量轻巧。

具体装配时，如图1所示：将主螺栓1穿进被连接件中，拧上主螺母2达到国标和TB/T2075—2010规定的正常工作扭矩，装入垫片3，再反向拧进锁紧螺母4，也使锁紧螺母4达到规定力矩。

本装置按操作规程拆卸后，如各零件无明显损伤，均可重复使用。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

Claims (5)

1.一种高铁接触网用自锁装置，其特征在于，包括主螺栓(1)、主螺母(2)、垫片(3)和锁紧螺母(4)，所述主螺栓(1)的螺杆远离螺栓头的一端端部依次一体成型的同轴设有第一螺纹段(8)和第二螺纹段(9)，所述第一螺纹段(8)和第二螺纹段(9)的外表面分别对应设有螺纹方向相反的第一螺纹(5)和第二螺纹(6)，所述锁紧螺母(4)和主螺母(2)分别螺纹旋合在所述第二螺纹(6)和第一螺纹(5)上，所述垫片(3)套设在所述第二螺纹(6)上，并位于所述锁紧螺母(4)和主螺母(2)之间，且分别与所述锁紧螺母(4)和主螺母(2)相抵，所述垫片(3)与所述主螺母(2)相抵的一侧均布有尖刺(7)。

2.如权利要求1所述的一种高铁接触网用自锁装置，其特征在于，所述第二螺纹段(9)的直径小于所述第一螺纹段(8)的直径。

3.如权利要求2所述的一种高铁接触网用自锁装置，其特征在于，所述垫片(3)靠近所述主螺母(2)的一端与所述第一螺纹段(8)远离所述主螺栓(1)的一端端部相抵。

4.如权利要求2所述的一种高铁接触网用自锁装置，其特征在于，所述垫片(3)为圆环形，其内侧壁上沿其轴向设有至少一个定位键(10)，所述第二螺纹段(9)的外壁上沿其轴向设有与所述定位键(10)对应的键槽(11)，所述定位键(10)可滑动的设置在对应的所述键槽(11)内。

5.如权利要求1-4任一项所述的一种高铁接触网用自锁装置，其特征在于，所述锁紧螺母(4)靠近所述主螺栓(1)的一端同轴设有一圆环形的凸起(12)，所述凸起(12)远离所述锁紧螺母(4)的一端沿周向等间距间隔设有多个棘齿(13)，所述锁紧螺母(4)在所述主螺栓(1)上向内旋拧至极限位置时，所述垫片(3)与所述锁紧螺母(4)抵接的一端与所述棘齿(13)相抵。