一种铁路弹条防松螺母的制作方法

本发明涉及一种铁路轨道紧固件，特别涉及一种铁路弹条防松螺母。

背景技术：

弹条扣件的功能是将钢轨与下部结构(垫层、垫板)联结固定,从而使轨道形成可靠的整体结构。但弹条扣件功能的发挥需要通过紧固螺栓才能实现,因此紧固螺栓的防松就显得十分重要,一旦松动,就会影响到轨道结构的整体性和稳定性。

发明专利“一种铁路轨道弹条扣件紧固螺栓的新型防松机构”(申请号：201120327440.X)公开了一种具有波浪型弧面的防松螺母，该防松螺母的结构是在标准公制螺母的下表面设置一个大直径的法兰盘，法兰盘的下表面设置波浪型弧面。

但是上述专利公开的防松螺母在批量生产中遇到了困难，因为目前为了实现批量生产，提高生产效率，降低生产成本，防松螺母等紧固件都是通过冷镦工艺或热镦工艺加工成型，而防松螺母的部分结构设计不适于工业生产，导致生产效率降低、残品率高，且对加工设备能力要求较高，具体如下：

1)现有技术的防松螺母采用标准螺母下方增加波浪型弧面法兰结构，在实际生产中，该法兰结构相对标准螺母是一种大直径且相对较薄的结构，冷镦或热镦加工难度很大，极易出现残品；

2)现有技术对上述专利公开的螺母进行改进，去除了法兰盘结构，直接在标准螺母下表面设置波浪型弧面，但是此种结构波浪型弧面的有效尺寸不足，且在标准螺母六棱柱的凸角处容易过度摩擦，进而卡死。

技术实现要素：

为了解决现有技术中防松螺母加工难度大和波浪型弧面的有效尺寸不足及过度摩擦的问题，本发明提供了一种铁路弹条防松螺母，包括螺母本体以及设置在螺母本体中心位置的锁紧孔，螺母本体的下表面设置有波浪型弧面，其改进之处在于，螺母本体由上部和下部组成，上部与下部一体设置，其中上部为正六棱柱体，下部为圆柱体，所锁紧孔、正六棱柱体、圆柱体的轴线重合；正六棱柱体对角线的长度与圆柱体直径的长度相等。

进一步的，所述锁紧孔为螺纹孔，贯穿上部与下部。

进一步的，锁紧孔由同轴设置的螺纹孔和通孔组成，螺纹孔位于上部内，通孔位于下部内，其中通孔的直径不小于螺纹孔的公称直径。

进一步的，上部的外形结构尺寸与公制六角螺母的外形结构尺寸相同，螺纹孔的螺纹为普通公制螺纹，其中上部的外形结构尺寸所对应的公制六角螺母的公称直径大于螺纹孔的公称直径。

进一步的，上部的外形结构尺寸与M27的公制六角螺母的外形结构尺寸相同，螺纹孔的螺纹为M24×3的普通公制螺纹。

进一步的，螺母本体的下表面还设置有环状平面，环状平面位于螺母本体的下表面外侧，波浪型弧面位于螺纹孔与环状平面之间；浪型弧面的波峰与波谷的数量相同，且均为偶数个，波峰所处高度与平面区域所处高度相同。

进一步的，下部的上表面到所述波谷的高度为3-15毫米。

进一步的，波浪型弧面按圆周六等分设置，等分线位于波浪型弧面的波峰或者波谷位置；波峰与波谷之间的矢高为0.3-1.0mm；波峰分别与上部的六个角相对，波谷分别与上部的六条边线相对。

进一步的，帽型罩内设置有与螺纹孔同轴并连通的光孔，光孔的直径不小于所述螺纹孔的公称直径，光孔的高度为5-10毫米。

本发明的铁路弹条防松螺母，具有以下有益效果：

1、去除现有技术中大法兰盘结构，使其适合于批量工业化生产。

2、将标准螺母的下半部设置为圆柱体，并且直径与上部标准螺母部分的对角线长度相等，在不增加加工难度的基础上有效增加波浪型弧面有效工作面积，并避免了凸角卡死的问题。

附图说明

为了更清楚的说明本发明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的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它附图。

图1为本发明实施例的铁路弹条防松螺母的正面视图；

图2为本发明实施例的铁路弹条防松螺母的正面剖视图；

图3为本发明实施例的铁路弹条防松螺母的俯视图；

图4为本发明另外一种实施例的铁路弹条防松螺母的正面视图；

图5为本发明实施例的铁路弹条防松螺母的波浪型弧面六等分示意图；

图6为本发明实施例的铁路弹条防松螺母的波浪型弧面外围波浪纹线展开图；

图7为本发明实施例的带有帽型罩的铁路弹条防松螺母的正面半剖视图；

图中：1-上部,2-下部，3-螺纹孔，4-通孔，5-波浪型弧面，6-平面区域，7-帽型罩，51-波峰，52-波谷。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1至图3所示，本发明实施例的铁路弹条防松螺母，包括螺母本体以及设置在螺母本体中心位置的锁紧孔，螺母本体的下表面设置有波浪型弧面5，其创新点在于，螺母本体由上部1和下部2组成，上部1与下部2一体设置，所谓一体设置即为两者是通过铸造或锻造等方式一体成型加工出或通过后期焊接等方式连接，本发明优选通过冷镦工艺或热镦工艺一体成型。其中上部1为正六棱柱体，下部2为圆柱体，锁紧孔、正六棱柱体、圆柱体的轴线重合；正六棱柱体对角线的长度与所述圆柱体直径的长度相等。

结合冷镦及热镦工艺和铁路弹条防松螺母的使用对上面实施例的有益效果进行说明：

紧固件成型工艺中，冷镦技术是一种主要的加工工艺。冷镦属于金属压力加工范畴。在生产中，在常温状态下，对金属施加外力，使金属在预定的模具内成型，这种方法叫冷镦。

热镦与冷镦的区别在于，金属在预定的模具内成型前，需要加热到一定的温度。

适合于冷镦或热镦工艺加工的零件要求零件尺寸比较均匀，不能出现过大的截面尺寸变化，比如现有技术中的铁路弹条防松螺母下部的法兰盘结构，因为其相对螺母的尺寸较大，呈明显的台阶状，这样的结构在冷镦或热镦加工中极易出现残品，且对加工设备的要求增高，无形之中增加了成本。

铁路弹条防松螺母的防松功能主要依靠螺母本体的下表面设置的波浪型弧面5实现，该波浪型弧面必须保证一定的有效面积，这也是现有技术中的防松螺母下部设置法兰盘的原因。

本实施例通过将螺母本体设置成上部1和下部2的形式，既保证了螺母本体上下尺寸的均匀性以便于冷镦或热镦加工，同时下部1圆柱体的结构设置，也在一定程度上保证了波浪型弧面5的有效面积。

本发明的一些实施例中，锁紧孔为螺纹孔，贯穿上部1与下部2。

如图2所示，本发明的一些实施例中，锁紧孔由同轴设置的螺纹孔3和通孔4组成，螺纹孔3位于所述上部1内，通孔4位于所述下部2内，其中通孔4的直径不小于螺纹孔3的公称直径，优选通孔4的直径大于螺纹孔3的公称直径。相对于锁紧孔全部设置为螺纹孔的形式，锁紧孔设置成螺纹孔3和通孔4的形式具备以下有益效果：

1)在实际生产中，下部2的厚度相对上部1的厚度较薄，下部2内设置成通孔的形式，可以使下部2不受或尽量小的接收螺纹连接的作用力，进而保证下部2上的波浪型弧面5不受到外作用力，仅起到防松的作用，延长其使用寿命。

2)通孔4相对较大的设置可以方便安装，且安装时其内部可以容纳更多的润滑油，尽可能长的保证铁路弹条防松螺母的润滑效果。

本发明的一些实施例中，上部1的外形结构尺寸与公制六角螺母的外形结构尺寸相同，螺纹孔3的螺纹为普通公制螺纹，其中上部1的外形结构尺寸所对应的公制六角螺母的公称直径大于螺纹孔3的公称直径。因为本实施例的铁路弹条防松螺母是针对铁路系统供应，需求量很大，更换频率也比较高，所以要求相关的安装工具以及加工刀具必须选用标准工具和刀具，比如扳手必须是标准的扳手。所以本实施例的上部1制作成公制六角螺母的结构尺寸，安装人员可以直接使用现有的工具即可操作；螺纹孔3的螺纹采用普通公制螺纹，可以直接和铁路上使用的螺栓进行配合，且丝锥也可以使用标准丝锥。具体上部1的外形结构尺寸所对应的公制六角螺母的公称直径大于螺纹孔3的公称直径的设置，是为了满足波浪型弧面5的有效面积要求，比如目前铁路系统上使用的铁路弹条固定用螺栓的螺纹规格为M24×3，所以螺纹孔3的螺纹规格也采用M24×3，此时，如果上部1的外形结构尺寸也采用M24的公制六角螺母的外形结构尺寸的话，则在下部2上设置的波浪型弧面5的有效面积就不足，所以可选用M27的公制六角螺母的外形结构尺寸，即保证了波浪型弧面5的有效面积，又能够保证使用标准扳手(M27的扳手)即可操作。

如图4所示，本发明的一些实施例中，螺母本体的下表面还设置有环状平面6，环状平面6位于螺母本体的下表面外侧，波浪型弧面5位于锁紧孔与环状平面6之间；波浪型弧面5的波峰与波谷的数量相同，且均为偶数个，波峰所处高度与平面区域6所处高度相同。环状平面6的设置是为了防止波浪型弧面5的边缘出现毛边或其他凸起缺陷，进而影响波浪型弧面5与配合零件的配合效果。现有技术中一般通过后期打磨去除毛边等缺陷，本实施例的平面区域6结构可以在冷镦加工或热镦加工中就解决这一问题，简化了零件的工艺步骤。

本发明的一些实施例中，经过大量的工程试验以及力学计算，确定当上部1的外形结构尺寸与M27的公制六角螺母的外形结构尺寸相同时，下部2的最高高度，即下部2的上表面到波谷的高度为3-15毫米，优选7毫米。

如图5、图6所示，本发明的一些实施例中，波浪型弧面5按圆周六等分设置，等分线位于所述波浪型弧面的波峰51(图6中标号1＇、2＇、3＇、4＇、5＇、6＇所在位置代表波峰51)或者波谷52(图6中A、B、C、D、E、F所在位置代表波谷52)位置；所述波峰与波谷之间的矢高为0.3-1.0mm，优选0.7mm；所述波峰分别与所述上部的六个角相对，所述波谷分别与所述上部的六条边线相对。

本实施例中，波浪型弧面5圆周六等分设置，相对于四等分设置，在不过多增加生产难度的基础上，进一步的增加了防松效果。

本实施例中波峰51分别与上部1的六个角相对，波谷52分别与上部1的六条边线相对的设计，可以起到标识作用，通过观察螺上部1的边线或角即可知道波浪型弧面5的波峰波谷处在什么位置。

如图7所示，本发明的一些实施例中，铁路弹条防松螺母顶部还设置有帽型罩7。带有帽型罩7的铁路弹条防松螺母用于铁路线路的道岔位置；不带帽型罩7的铁路弹条防松螺母用于铁路普通线路位置。

上述实施例的铁路弹条防松螺母，螺纹孔3延伸进所述帽型罩内，延伸的长度为5-10毫米。

或者，帽型罩内设置有与螺纹孔3同轴并连通的光孔，光孔的直径不小于螺纹孔3的公称直径，光孔的高度为5-10毫米。

以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。