CN214788506U - 一种碟形防松动组合垫圈 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种碟形防松动组合垫圈，属于紧固件领域技术领域，旨在解决现有的防松动垫圈使用效果欠佳的问题；垫圈的其中一表面在径向从垫圈外圆边缘向内圆边缘均匀凸起，另一表面在径向从垫圈外圆边缘向内圆边缘均匀凹起，形成碟形形状；垫圈包括第一垫圈和第二垫圈；第一垫圈和第二垫圈是轴向厚度不同、直径相等的同心通孔垫圈；第一垫圈的垫圈轴向厚度小于第二垫圈的垫圈轴向厚度；第一垫圈的垫圈凸面、第二垫圈的垫圈凹面均设有呈放射状均匀排列的小凸纹防滑齿；第一垫圈的垫圈凹面、第二垫圈的垫圈凸面设有可相互咬合的大斜齿。本实用新型具有设计合理、结构简单，实用性强的特点，可以与传统的螺栓或螺母广泛配套使用。

Description

一种碟形防松动组合垫圈

技术领域

本实用新型涉及紧固件领域，特别在冷热交换的工作环境下金属连接紧固件，如核电冶金化工行业的冷热交换管道法兰紧固连接件、汽车行业的发动机排气歧管与缸盖紧固连接件，尤其涉及到一种碟形防松动自锁组合垫圈。

背景技术

防松动垫圈被广泛用于核电、冶金、化工、汽车、高铁等领域，起到加强防松动的作用；在当前环保碳达峰和碳中和严控形势下，核电建设和汽车尾气排放标准提升的时代已经开启；核电行业的冷热交换管道法兰紧固连接件和汽车行业的发动机排气歧管与缸盖紧固连接件对紧固件要求越来越高。目前国内采用传统的金属连接紧固件是螺栓(或螺母)及垫圈组件，通过螺栓穿入紧固件连接件中，通过普通的圆形平垫圈或开口弹簧垫圈或普通防松垫圈配以螺母拧紧固定而构成，垫圈的作用是防止螺栓(或螺母)与紧固连接件松动脱落。这种紧固连接结构组件在高温、高频振动冲击的情况下，极易导致紧固连接结构中的螺栓(或螺母)与紧固连接件松动脱落，从而导致设备损坏和安全生产事故的发生，给设备拥有者和生产企业带来维修上的困难和经济损失。因而如何提高垫圈本身的弹性和垫圈咬合面的预紧力，最大限度防止紧固连接件松动，依然需要该领域技术人员不懈努力解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了能够有效解决金属连接紧固结构件在冷热交换的工作环境下和高频振动冲击的工作状况下不发生紧固结构件松动问题，在螺栓(螺母)与紧固连接件之间出现间隙时，组合垫圈利用自身的碟形发生形变产生弹力和垫圈大斜齿面间相对转动自动加厚产生预紧力，将螺栓(螺母)与紧固连接件之间的间隙消除，进而再次夹紧紧固连接件，并可靠紧锁紧固连接件。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种碟形防松动组合垫圈，包括垫圈，其特征在于，所述垫圈的其中一表面在径向从垫圈外圆边缘向内圆边缘均匀凸起，另一表面在径向从垫圈外圆边缘向内圆边缘均匀凹起，形成一个凸面和一个凹面的碟形形状；所述垫圈包括第一垫圈和第二垫圈；第一垫圈和第二垫圈是轴向厚度不同、直径相等的同心通孔垫圈；所述第一垫圈的垫圈轴向厚度小于第二垫圈的垫圈轴向厚度；所述第一垫圈的垫圈凸面、第二垫圈的垫圈凹面均设有呈放射状均匀排列的小凸纹防滑齿；所述第一垫圈的垫圈凹面、第二垫圈的垫圈凸面设有可相互咬合的大斜齿。

本实用新型的有益效果在于：

如果螺栓(或螺母)与紧固连接件处在冷热交换的工作环境下，螺栓(或螺母)与紧固连接件出现热胀冷缩时从而导致螺栓(或螺母)与被紧固的连接件之间产生间隙，由于防松动垫圈组合体外观形状呈碟形，随着垫圈承压力的变化碟形垫圈发生形变产生弹力，这样将螺栓(或螺母)与被紧固的连接件之间的间隙消除从而再次夹紧紧固连接件。如果振动持续增强时，由于组合垫圈外侧放射状的小凸纹防滑齿面(外滚花齿面)的摩擦系数要比组合垫圈内侧大斜齿面的摩擦系数大，且与紧固连接件两端接触承压面成咬合状态，当螺栓(或螺母)发生自转松动趋势时，这时仅仅允许内侧两个大斜齿面的大斜齿间相对转动，由于大斜齿的斜坡角度a大于相对应配套螺栓的螺纹升角度β，从而使该套组合垫圈产生预紧力锁住螺栓(或螺母)与紧固连接件使之不能松动，确保了紧固连接件在冷热交换的工作环境下和振动持续的工作状况下防松紧固效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种碟形防松动组合垫圈的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种碟形防松动组合垫圈的第一垫圈的立体结构图；

图3为本实用新型实施例提供的一种防松动碟形组合垫圈的第二垫圈的立体结构图；

图4为图2的剖面结构示意图；

图5为图3的剖面结构示意图。

图6为本实用新型实施例提供的一种碟形防松动组合垫圈的使用状态示意图。

附图标记说明：

第一垫圈1、第二垫圈2、小凸纹防滑齿3、大斜齿4。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“内”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图6所示，本实用新型一种碟形防松动组合垫圈，包括第一垫圈1和第二垫圈2；第一垫圈1与第二垫圈2是轴向厚度不同直径相等的同心通孔单体垫圈；垫圈的一表面在径向从垫圈外圆边缘向内圆边缘均匀凸起，垫圈的另一表面在径向从垫圈外圆边缘向内圆边缘均匀凹起，这样就形成一个凸面和一个凹面的碟形；第一垫圈1的垫圈轴向厚度小于第二垫圈2的垫圈轴向厚度；第一垫圈1的凸面、第二垫圈2的凹面均设有呈放射状均匀排列的小凸纹防滑齿3；第一垫圈1的凹面、第二垫圈2的凸面设有可相互咬合的大斜齿4，且大斜齿4的斜坡角度a大于相对应配套螺栓的螺纹升角度β。

作为本实用新型进一步的实施例，组合垫圈在使用时由于大斜齿4在第一垫圈1凹面和第二垫圈2凸面，这种凹凸面配对通过粘胶粘合装配使用使两个大斜齿面充分的相对紧密咬合，由于第一垫圈和第二垫圈的轴向厚度不同从而导致每个垫圈的刚性不一样，在轴向外力作用下从而使得每个垫圈的大斜齿面达到最佳贴合度。

作为本实用新型进一步的实施例，第一垫圈1和第二垫圈2在制造时所选用材质为弹性高温合金材料。

第一垫圈和第二垫圈配对组合装配使用及防松动原理：

在安装使用时，将第一垫圈1的凹面大斜齿4和第二垫圈2的凸面大斜齿4通过粘胶粘合相互配对接触，使两个接触面上的大斜齿4相互旋转咬合装配成碟形防松动组合垫圈1图，用匹配适合的螺栓(或螺母)及碟形防松动组合垫圈通过螺栓穿入固件连接件中，拧紧螺栓(或螺母)与紧固连接件，因第一垫圈1的轴向厚度小于第二垫圈2的轴向厚度从而导致每个垫圈的刚性不一样，在轴向外力作用下从而使得每个垫圈的大斜齿面的贴合度达到最佳效果，且第一垫圈1和第二垫圈2为碟形，在安装时第一垫圈1凹面就紧紧贴合在第二垫圈2凸面上，在轴向外力作用下会使碟形防松动组合垫圈发生形变产生弹力，当螺栓(或螺母)与紧固连接件处在冷热交换的工作环境下，螺栓(或螺母)与紧固连接件出现热胀冷缩时从而导致螺栓(或螺母)与被紧固的连接件之间产生间隙，利用碟形防松动组合垫圈发生形变产生弹力将螺栓(或螺母)与被紧固的连接件之间的间隙消除从而再次夹紧紧固连接件。如果振动持续增强时，由于第一垫圈1的凸面上的小凸纹防滑齿3和第二垫圈2的凹面上的小凸纹防滑齿3与螺栓(或螺母)与被紧固的连接件的承压面接触，通过小凸纹防滑齿3增加承压接触面的摩擦力，由于组合垫圈外侧放射状的小凸纹防滑齿面(外滚花齿面)的摩擦系数要比组合垫圈内侧大斜齿面的摩擦系数大，且与螺栓(或螺母)与被紧固的连接件两端承压接触面成咬合状态，当螺栓(或螺母)发生自转松动趋势时，这时仅仅允许内侧两个大斜齿面的大斜齿4间相对转动，由于大斜齿4的斜坡角度 a大于相对应配套螺栓的螺纹升角度β，从而使该套组合垫圈产生预紧力锁住螺栓(或螺母) 与紧固连接件使之不能松动，确保了紧固连接件在冷热交换的工作环境下和振动持续工作状况下防松紧固效果。

以上所述仅为本申请的优选实施例而己，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种碟形防松动组合垫圈，包括垫圈，其特征在于，所述垫圈的其中一表面在径向从垫圈外圆边缘向内圆边缘均匀凸起，另一表面在径向从垫圈外圆边缘向内圆边缘均匀凹起，形成一个凸面和一个凹面的碟形形状；所述垫圈包括第一垫圈和第二垫圈；第一垫圈和第二垫圈是轴向厚度不同、直径相等的同心通孔垫圈；所述第一垫圈的垫圈轴向厚度小于第二垫圈的垫圈轴向厚度；所述第一垫圈的垫圈凸面、第二垫圈的垫圈凹面均设有呈放射状均匀排列的小凸纹防滑齿；所述第一垫圈的垫圈凹面、第二垫圈的垫圈凸面设有可相互咬合的大斜齿。

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