一種防松螺栓裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種防松螺栓裝置，涉及機械技術(shù)領(lǐng)域，包括一螺栓、或以及一螺母、或以及一固定卡，其特征在于還包括一防松套，具有與螺栓頭部或螺母在a等分圓周方位嚙合嵌套的第一側(cè)，以及與螺桿、或固定卡、或被緊固件在b等分圓周方位嚙合嵌套的第二側(cè)，a與b是互質(zhì)數(shù)，第一側(cè)及第二側(cè)的嚙合空隙自由角度之和不小于360°除以ab的乘積，緊固螺栓或以及螺母，同時嚙合嵌入防松套的第一側(cè)及第二側(cè)，可實現(xiàn)螺栓永不松動，在檢修時卻可以簡便擰開。在現(xiàn)有設(shè)備上不需更換原有普通螺栓和保持緊固力矩的情況下加裝防松裝置就能確保螺栓永不松動，免除設(shè)備重裝的繁瑣及降低成本。
【專利說明】
一種防松螺栓裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及機械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種螺栓、螺母和螺絲等緊固件的防松螺栓裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]螺栓、螺絲是應(yīng)用極為廣泛的一類機械零件，能把各零部件連接成為實現(xiàn)各種功能的機器設(shè)備。然而，當螺栓所在的設(shè)備受到各種運行工況的影響，部分螺栓發(fā)生松動，甚至脫落，從而引發(fā)設(shè)備故障甚至現(xiàn)場事故。在電力系統(tǒng)輸變電設(shè)備、鐵路及機車、航空航天等重要設(shè)備，尤其是關(guān)鍵部位的螺栓發(fā)生松動時損失往往達到數(shù)十萬甚至數(shù)以千萬元以上。實現(xiàn)螺栓的安全可靠連接具有非常重大的經(jīng)濟價值和社會意義。
[0003]經(jīng)檢索，在中國申請涉及螺栓的專利就超過一萬項。螺栓防松問題正受到廣泛的關(guān)注，有眾多公司和技術(shù)人員在開展防止螺栓松動的技術(shù)研究。雖然眾多涉及螺栓的技術(shù)革新在一定程度上提升了螺栓的防松性能，但是現(xiàn)有的解決方案上還存在經(jīng)濟性、實用性等不足之處。
[0004]較多的防松解決方案是試圖提升螺栓及螺母的摩擦力，降低松動的幾率，如利用彈簧墊圈、墊片、對頂螺母、尼龍圈鎖緊螺母等。摩擦防松簡便，但不可靠。摩擦力等于摩擦系數(shù)乘以壓力。一類防松技術(shù)方案是提高接觸面的摩擦系數(shù)，如改變接觸面的粗糙程度，直至把其中一個接觸面設(shè)計成齒狀;或者在接觸面使用摩擦系數(shù)較大的材料，如高分子材料，尼龍等。這類防松技術(shù)方案在一些技術(shù)領(lǐng)域一定程度降低螺栓松動的幾率，但未能做到確保不會松動。一類防松技術(shù)方案是增加接觸面的壓力，而壓力來源于材料的應(yīng)力，基本上螺栓在擰緊時壓力會增大，但是當壓力過大時，材料會發(fā)生塑性變形而喪失應(yīng)力，俗稱滑牙；在運行工況下，熱時效和振動時效以及材料老化也會降低材料的應(yīng)力，從而使得防松效果下降。采用依賴于摩擦力防松的技術(shù)方案，被緊固設(shè)備激烈振動、受壓受拉等在被緊固設(shè)備受到垂直于螺栓軸心方向的作用力大于螺栓施加的緊固力時，螺栓松動的幾率大大增加。
[0005]—類較為可靠的方法是機械防松，如利用開口銷、止動墊片、帶翅墊片等。機械防松可以獲得足夠抵抗螺栓松動的作用力，良好的機械構(gòu)造可以實現(xiàn)確保螺栓避免進一步松動趨勢。當前機械防松的不足之處在于螺栓緊固的方位受限，通常只能在圓周360° 二分之一至十二分之一的方位。即使使用了十二分圓周的技術(shù)方案，相鄰兩個止動方位相差30°角，導致螺栓往往未能擰緊到額定緊固力矩，或者超過緊固力矩，在許多場合，這是不允許的。
[0006]例如高壓架空輸電線路上的導線引流板連接螺栓，要幾十年日曬雨淋，風吹擺動和振動，運行工況非常惡劣，螺栓時有發(fā)生松動。如果螺栓發(fā)生松動，導致兩塊搭接的引流板接觸不良，存在較大接觸電阻，在通過大電流時發(fā)熱量大，導致線夾發(fā)熱，出現(xiàn)重大甚至緊急缺陷，可能導致斷線事故，引發(fā)大面積停電事故。為了避免大面積停電事故的發(fā)生，電力運行單位需花費大量人力物力運行維護，包括定期停電緊固螺栓，周期人工巡線甚至直升飛機巡線開展紅外線檢測以及時發(fā)現(xiàn)線夾螺栓松動隱患。一些依靠提升摩擦力防松的技術(shù)聲稱可以比現(xiàn)有的熱鍍鋅螺母加彈簧墊圈的連接副更能防止松動，但由于其不能杜絕松動，只要還存在千分之一乃至萬分之一的幾率出現(xiàn)螺栓松動，定期緊固和周期檢測還是需要的。而且，其采用的結(jié)構(gòu)、材料及表面防腐不能滿足戶外幾十年日曬雨淋，也導致不能大面積推廣應(yīng)用。一些采用機械方法防松的技術(shù)，可靠性雖然更高，但是不能滿足剛剛好在螺栓緊固至額定力矩時加以止動。如果螺栓緊固力矩不足，則兩塊搭接的引流板就不能緊密接觸，存在較大接觸電阻。同樣的，螺栓擰緊至額定力矩時，螺母或螺栓頭部所處的方位并非剛好處于相差30°角止動方位時，難以安裝。
[0007]又例如高壓架空輸電線路上的導線和地線上的防振錘，安裝在振動最劇烈的位置，容易發(fā)生松動而移位，使得防振錘失去防振效果，不及時恢復安裝會導致導線和地線斷線，后果嚴重。而高空作業(yè)定期維護和故障檢修的成本很高。
[0008]類似的情況還存在于鐵路軌道及機車、汽車、風力發(fā)電塔等設(shè)備，為了降低螺栓松動帶來的風險損失，需要投入大量人力物力開展運行維護。航空航天設(shè)備，一旦在發(fā)射過程的劇烈振動中松脫，后果嚴重，關(guān)鍵是我們不能提供后期的緊固維護了，對螺栓的可靠性要求是確保不松動。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)在實現(xiàn)對螺栓永久防松的方法有采用厭氧膠粘接劑，在需要設(shè)備打開檢修時會很困難。
[0010]不管新設(shè)計的一些防松螺栓性能如何優(yōu)越，可以在新設(shè)備上得到應(yīng)用，但是對于世界上巨量的在運行設(shè)備，螺栓防松問題依然存在。而更換螺栓往往涉及解體設(shè)備重裝，工藝復雜，中斷設(shè)備運行時間長，成本遠遠高于螺栓本身。
[0011]能否設(shè)計一種剛好在擰緊至額定力矩的方位確保不會松動的螺栓，在現(xiàn)有設(shè)備上不需更換原有普通螺栓能否防止螺栓松動，以免除設(shè)備重裝的繁瑣及成本。盡管當前螺栓防松的技術(shù)手段眾多，對于現(xiàn)有技術(shù)，依然是一個多年未解的重大又普遍的技術(shù)難題。
【實用新型內(nèi)容】
[0012]本實用新型目的在于提供一種防松螺栓裝置，在螺栓剛好擰緊至額定力矩的方位進行機械固定，確保永不松動，在檢修時卻可以簡便擰開;在現(xiàn)有設(shè)備上不需更換原有普通螺栓和保持緊固力矩的情況下加裝防松裝置就能確保螺栓永不松動，免除設(shè)備重裝的繁瑣及降低成本，在檢修時能夠再次簡便擰開。
[0013]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型一種防松螺栓裝置，包括一螺栓、或以及一螺母、或以及一固定卡，其特征在于還包括一防松套，防松套具有與螺栓頭部或螺母在a等分圓周方位嚙合嵌套的第一側(cè)，以及與螺桿、或固定卡、或被緊固件在b等分圓周方位嚙合嵌套的第二側(cè)，a與b是互質(zhì)數(shù)，第一側(cè)及第二側(cè)的嚙合空隙自由角度之和不小于360°除以ab的乘積，緊固螺栓或以及螺母，同時嚙合嵌入防松套的第一側(cè)及第二側(cè)，可阻止螺栓松動。
[0014]上述的防松套，第一側(cè)包括六角形孔套，或是十二角形孔套，套住六角螺栓頭部或六角螺母。
[0015]上述的防松套，第一側(cè)包括等分圓周的a個環(huán)狀內(nèi)齒，對應(yīng)嚙合嵌套螺栓頭部或螺母法蘭的I至a個外齒。
[0016]上述的防松套，第二側(cè)套住螺桿尾端，是正b角形孔套，對應(yīng)的螺桿尾端是正b柱體。
[0017]上述的防松套，第二側(cè)包括等分圓周的b個環(huán)狀內(nèi)齒，對應(yīng)嚙合嵌套螺桿尾端的I至b個環(huán)狀外齒。
[0018]上述的防松套，第二側(cè)包括等分圓周的b個環(huán)狀外齒，與固定卡的環(huán)狀內(nèi)齒嚙合。
[0019]上述的固定卡與被緊固件通過凹凸形狀嚙合固定。
[0020]上述的固定卡同時卡住一個螺栓的螺頭和螺母，或者同時卡住兩個以上的螺栓。
[0021]上述的固定卡與螺桿的凹槽通過凹凸形狀嚙合固定。
[0022]上述的防松套在安裝到位后與螺桿、固定卡或被緊固件之間有棘爪固定。
[0023]本實用新型可以實現(xiàn)的有益效果:1、巧妙的利用了防松套這個中間環(huán)節(jié)兩個側(cè)面呈互質(zhì)數(shù)的嚙合，在嚙合齒數(shù)最少的情況下就實現(xiàn)了最多可能的嚙合方位。如第一側(cè)12等分圓周，第二側(cè)13等分圓周，可以組合出156等分圓周，只要2.3°的嚙合空隙自由角度就能實現(xiàn)螺栓在任意方位進行機械式固定了。現(xiàn)有技術(shù)即使12等分圓周嚙合固定螺栓，也需要每間隔30°的方位才能進行固定，導致螺栓難以剛好緊固至額定力矩進行機械式固定。2、既可以確保螺栓永不松動，又可以在檢修時簡便擰開。3、在現(xiàn)有設(shè)備上不需更換原有普通螺栓和保持緊固力矩的情況下加裝防松裝置就能確保螺栓永不松動，免除設(shè)備重裝的繁瑣及成本，在檢修時能夠再次簡便擰開。4、在實現(xiàn)確保螺栓永不松動的技術(shù)支持下，將實現(xiàn)螺栓連接的免維護可靠運行，既可避免因螺栓松動引起的事故損失，又可以節(jié)省大量運維成本。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型的一種防松螺栓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本實用新型的一種防松螺栓裝置應(yīng)用于線夾的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為本實用新型的螺桿開槽型防松螺栓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4為本實用新型的墊圈固定型防松螺栓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。
[0029]如圖1所示，本實施例的一種防松螺栓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，包括一螺栓2、一固定卡3，其特征在于還包括一防松套I，防松套I的第一側(cè)十二角形孔洞4，與螺栓2頭部在12等分圓周方位嚙合嵌套，以及第二側(cè)環(huán)狀外齒5，與固定卡3的環(huán)狀內(nèi)齒6在11等分圓周方位嚙合嵌套。12與11是互質(zhì)數(shù)，乘積是132。第一側(cè)及第二側(cè)的嚙合空隙自由角度之和不小于360°除以132，即2.7°，緊固螺栓2，可以實現(xiàn)同時嚙合嵌入防松套的第一側(cè)及第二側(cè)，阻止螺栓2松動。
[0030]如圖2所示，本實施例的一種防松螺栓裝置應(yīng)用于線夾的結(jié)構(gòu)示意圖，包括四個螺栓2、四個螺母7，一固定卡3經(jīng)四個防松套I套住四個螺母7，一固定卡8經(jīng)四個防松套I套住四個螺栓2，固定卡3與固定卡8對接夾緊，包住線夾9。防松套I的第一側(cè)六角形孔洞，與螺栓2頭部和螺母7在6等分圓周方位嚙合嵌套，以及第二側(cè)環(huán)狀外齒，與固定卡3和固定卡8的環(huán)狀內(nèi)齒在11等分圓周方位嚙合嵌套。6與11是互質(zhì)數(shù)，乘積是66。第一側(cè)及第二側(cè)的嚙合空隙自由角度之和不小于360°除以66，S卩5.4°，緊固螺栓2及螺母7，可以實現(xiàn)同時嚙合嵌入防松套的第一側(cè)及第二側(cè)，阻止螺栓2及螺母7松動。
[0031]如圖3所示，本實施例的一種螺桿開槽型防松螺栓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，包括一螺栓2、一螺母7，其特征在于還包括一防松套I，防松套I的第一側(cè)呈十二角形孔套，與螺母7在12等分圓周方位嚙合嵌套，以及第二側(cè)包括7個環(huán)狀彈性內(nèi)齒，與螺栓2的螺紋末端4條在7等分圓周方位開槽嚙合嵌套。12與7是互質(zhì)數(shù)，乘積是84。第一側(cè)及第二側(cè)的嚙合空隙自由角度之和不小于360°除以84，S卩4.3°。緊固螺栓2，可以實現(xiàn)同時嚙合嵌入防松套的第一側(cè)及第二側(cè)，其中防松套I的4個內(nèi)齒插入螺栓2的開槽內(nèi)，3個內(nèi)齒彎曲成棘爪固定頂住螺紋，阻止螺栓2松動。
[0032]如圖4所示，本實施例的一種墊圈固定型防松螺栓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，包括一螺栓2、一防松套I，防松套I的第一側(cè)是十二角形孔洞4，與螺栓2的螺頭在12等分圓周方位嚙合嵌套，以及第二側(cè)是13個環(huán)狀外齒5，與墊圈3的側(cè)向13個凸齒6在13等分圓周方位嚙合嵌套，墊圈3還有4片側(cè)向彎曲的凸齒與被緊固件嚙合連接。12與13是互質(zhì)數(shù)，乘積是156。第一側(cè)及第二側(cè)的嚙合空隙自由角度之和不小于360°除以156，即2.3°。緊固螺栓2，可以實現(xiàn)同時嚙合嵌入防松套的第一側(cè)及第二側(cè)，把墊圈3的其中至少一個側(cè)向凸齒6向內(nèi)彎曲，阻止防松套I松脫。防松套I與墊圈3—起阻止螺栓2松動。
[0033]上述具體實施案例主要是在于說明本專利的發(fā)明思想，對于在本實用新型思想的基礎(chǔ)上進一步與其他元器件結(jié)合，或者加工及緊固配合等，不再進行詳細說明，并不表示本實用新型的實施例不完全描述?；诒緦嵱眯滦偷闹饕夹g(shù)特征還可以有更多實施例，包括對第一側(cè)及第二側(cè)采用各種現(xiàn)有公知技術(shù)進行嚙合的技術(shù)方案，在此不一一列舉，只要通過防松套第一側(cè)與第二側(cè)互質(zhì)數(shù)的嚙合方位組合實現(xiàn)螺栓在任意方位進行機械固定的技術(shù)方案也屬于本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種防松螺栓裝置，包括一螺栓，其特征在于還包括一防松套，防松套具有與螺栓頭部或一螺母在a等分圓周方位嚙合嵌套的第一側(cè)，以及與螺桿、或一固定卡、或被緊固件在b等分圓周方位嚙合嵌套的第二側(cè)，a與b是互質(zhì)數(shù)，第一側(cè)及第二側(cè)的嚙合空隙自由角度之和不小于360°除以ab的乘積，緊固螺栓，同時嚙合嵌入防松套的第一側(cè)及第二側(cè)，阻止螺栓松動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防松螺栓裝置，其特征是所述的防松套第一側(cè)包括六角形孔套，或是十二角形孔套，套住六角螺栓頭部或六角螺母。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防松螺栓裝置，其特征是所述的防松套第一側(cè)包括等分圓周的a個環(huán)狀內(nèi)齒，對應(yīng)嚙合嵌套螺栓頭部或螺母法蘭的I至a個外齒。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防松螺栓裝置，其特征是所述的防松套第二側(cè)套住螺桿尾端，是正b角形孔套，對應(yīng)的螺桿尾端是正b柱體。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防松螺栓裝置，其特征是所述的防松套第二側(cè)包括等分圓周的b個環(huán)狀內(nèi)齒，對應(yīng)嚙合嵌套螺桿尾端的I至b個環(huán)狀外齒。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防松螺栓裝置，其特征是所述的防松套第二側(cè)包括等分圓周的b個環(huán)狀外齒，與固定卡的環(huán)狀內(nèi)齒嚙合。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的防松螺栓裝置，其特征是所述的固定卡與被緊固件通過凹凸形狀嚙合固定。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的防松螺栓裝置，其特征是所述的固定卡同時卡住一個螺栓的螺頭和螺母，或者同時卡住兩個以上的螺栓。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的防松螺栓裝置，其特征是所述的固定卡與螺桿的凹槽通過凹凸形狀嚙合固定。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防松螺栓裝置，其特征是所述的防松套在安裝到位后與螺桿、固定卡或被緊固件之間有棘爪固定。
【文檔編號】F16B39/22GK205533703SQ201620213860
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月20日
【發(fā)明人】陳錫陽, 陳俊愷
【申請人】深圳帶路科技有限公司