[發明專利]一種恒力自緊防松螺栓

在審

• 申請號: 202011245513.0
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112160964A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 趙奕淳;趙東宏;王庭俊
• 申請（專利權）人: 揚州工業職業技術學院
• 主分類號: F16B35/04
• 分類號: F16B35/04;F16B39/02;F16B39/10
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種恒力自緊防松螺栓，包括固定座、封閉組件、錐度螺栓和弧面頂桿；所述固定座和封閉組件固定連接，所述固定座內部設有螺紋通孔，所述封閉組件設有與螺紋通孔相連通的內孔；所述錐度螺栓包括依次固定相連的螺栓頭、螺栓桿和內錐套，所述錐度螺栓貫穿所述螺紋通孔，且內錐套一端伸入所述內孔中；所述弧面頂桿包括固定連接的圓柱桿和弧面桿，所述弧面桿的外表面為弧形面，所述弧面頂桿設于所述內孔中，且弧面桿一端卡于所述內錐套中。本發明提供的恒力自緊防松螺栓，固定座和錐度螺栓之間的鎖緊力大，防松效果好，使用后不需頻繁維護。

技術領域

本發明屬于螺栓技術領域，具體涉及一種恒力自緊防松螺栓。

背景技術

螺紋聯接因其結構緊湊、裝拆容易、連接力大、可重復使用等優點，已經廣泛運用于汽車、機床、航天、鐵路等行業。傳統的螺紋聯接在靜載荷作用且溫度變化不大的條件下，滿足自鎖條件，螺紋間旋松力矩小于自鎖力矩，聯接系統處于平衡狀態可實現有效鎖緊，一般不需要另外引入防松方法阻止松脫發生。但是當結構受到沖擊、振動特別是橫向循環形式的動態載荷時，容易使螺紋聯接的預緊力逐漸降低，最終造成松、脫、掉等形式的聯接失效問題。在安全和關鍵的應用中，這種故障可能是災難性的。

螺紋防松是世界性難題，因螺紋松動造成的事故屢見不鮮。雖然已經出現了上千種的防松結構和專利，但在“振動大、溫差大、變形大”的惡劣環境下，如何消除熱變形、塑性變形和結構變形引起的動態間隙，保持預緊力的基本恒定，目前尚無理想解決方案。

目前高性能防松技術為日本哈德洛克、美國施必牢主和瑞典洛帝牢等所壟斷，但它們也無法避免動態間隙對性能的不利影響，在惡劣環境下可靠性不高，導致應用場合受限。通常，機械結構的耐久性與其使用螺栓連接的數量是成比例的，隨著現代制造業的發展，避免螺紋聯接結構在工作過程中出現松動問題也已成為目前螺紋聯接結構設計所關心的核心問題之一。因此，設計和使用安全可靠的螺紋聯接防松方法尤為關鍵。螺紋緊固件的防松方法雖然很多，但歸納以來，一般就有四種：第一種是摩擦防松，主要依靠增加摩擦力；第二種是機械防松，主要是用銷、墊片、鋼絲將螺栓卡死；第三種是鉚沖防松，主要是將螺紋副鉚死和焊死；第四種是結構防松，如Hard Lock防松螺母、美國施必勞防松螺母，瑞典洛帝勞防松墊片，唐氏螺紋防松、ST2型螺紋防松、SLB螺紋防松等。

第一種摩擦防松是應用最廣的一種防松方式，這種方式在螺紋副之間產生一不隨外力變化的正壓力，從而獲得可以阻止螺紋副相對轉動的摩擦力。這種摩擦力可通過軸向或同時兩向壓緊螺紋副來實現。如采用彈性墊圈、雙螺栓、自鎖螺栓和尼龍嵌件鎖緊螺栓等。這種防松方式對于螺栓的拆卸比較方便，但在沖擊、振動和變載荷的情況，一開始螺栓會因松弛導致預緊力下降，隨著振動次數的增加，損失的預緊力緩慢地增多，最終將會導致螺栓松脫、螺紋聯接失效，而通過增加螺紋副之間的正壓力增加摩擦力是有限度的。

第二種方式機械防松是用止動件直接限制螺紋副的相對轉動。如采用開口銷、串連鋼絲和止動墊圈等。這種方式造成拆卸不方便，而且其防松方式沒有預緊力，即當螺紋副松退到防松位置時，防松方式才能發生效果。因此，這種方式實際上不是防松，而是防脫落。

第三種方式鉚沖防松是在擰緊后采用沖點、焊接、粘接等方法，使螺紋副失去運動副特性而連接成為不可拆連接。這種方式的缺點是栓桿只能使用一次，且拆卸十分困難，必須破壞螺紋副方可拆卸。使用范圍十分有限。

第四種結構防松中最經典的是日本的Hard Lock防松螺母，結合雙螺母與凸凹螺母的防松原理并加以改進。上方螺母是凹螺母，下方螺母是凸螺母，在加工時中心稍許錯動，呈偏心加工，形成在縫隙間打入楔子的功效，以防止螺紋松動，但是對不同尺寸和材質有不同的對應偏心量，制作和生產麻煩、效率低。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種恒力自緊防松螺栓，固定座和錐度螺栓之間的鎖緊力大，防松效果好，使用后不需頻繁維護。

本發明提供了如下的技術方案：