本发明涉及机械零件技术领域，尤其是涉及一种多功能防松动螺栓螺母。
背景技术：
螺栓螺母型紧固件被应用于有连接紧固需求的各行各业中，例如在航天航空、军工、船舶、风电、锅炉、塔桅结构、铁路铁道、桥梁、建筑机械、交通车辆、工程机械、农用机械、制造机械等等中都有广泛地应用。对于这些大型设备、设施或装置，特别是频繁处于动态运作状态者，加之工作环境的恶劣以及重载荷的作用，使得螺栓螺母紧固件受到各个方向的振动以及载荷的冲击，使得螺栓螺母间较容易松脱，从而造成紧固件功能的降低甚至失效，造成很大的安全隐患或事故灾难。
虽然目前市场中有众多的防松动螺母产品，但究其设计原理及作用，均侧重于防松动螺母，例如：日本hardlock工业创始人若林克彦发明的“偏心干涉防松螺母”，以及近期瑞士马尔默nordlock公司研发的“角差制衡防松螺母”，均是此类防松动螺母的典型，前者更是号称“永不松动螺母”。这些产品的问世和应用，有效地降低了螺母松动的几率，提高设备或设施的安全稳定水平。
然而就其设计结构而言，普通螺栓螺母及这两种防松动螺母均不具备螺纹表面防水防尘的功能，而对于螺栓螺母紧固件所涉及的绝大部分设备、设施或装置而言，其螺纹表面防水防尘性能也尤其重要，一旦遇水会加速氧化(生锈)，生锈会影响和导致其机械强度和性能，使其紧固效果降低或丧失。另一方面，螺纹表面积尘也会影响螺栓螺母的顺利安装拆卸。
两种防松动螺母的设计结构和工作原理，主要还是针对螺母自松动的防止方面，日本技术主要是靠紧固螺母与锁制螺母间设计制造的偏心差而形成二者的扭矩差来实现螺母的防松动作用；瑞士技术主要是靠双层平垫相对面设计制造的齿合深度与螺纹螺旋线角度差形成二者间的螺距差(扭矩差)来实现螺母的防松动作用。
上述两种防松动螺母其主要作用仅仅体现在螺母的自松动防止方面，而尚未实现螺栓的自松动防止方面，其主要原因还是考虑到螺母较螺栓而言，其自松动较容易。从两种产品的结构设计和作用原理不难得出，若除螺栓之外的平垫、螺母均静止不动-视为一个整体的情况下，则螺栓可以较为轻松地松动，虽然要受到被紧固件穿心间隙不可避免地抵触和摩擦力的制约，但至少避免了二者设计制造的扭矩差作用，故而严格而言并非永不松动。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种多功能防松动螺栓螺母，以解决现有技术中存在的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种多功能防松动螺栓螺母，其包括：螺接杆件、紧固螺母和锁制螺母；
所述螺接杆件的主体具有紧固螺接部，所述螺接杆件的至少一端具有锁制螺接部；所述紧固螺接部设置有外螺纹结构；所述锁制螺接部设置有外螺纹结构或者内螺孔结构；所述紧固螺接部的旋向与所述锁制螺接部的旋向相反；
所述紧固螺母具有与所述紧固螺接部相适配的内螺孔结构；
所述锁制螺母设置有第一内孔和第二内孔；所述第一内孔的直径大于所述第二内孔的直径；所述第二内孔用于与所述紧固螺接部绞合；其中当所述紧固螺接部为外螺纹结构时，所述第二内孔具有内螺孔结构，当所述锁制螺接部为内螺孔结构时，所述第二内孔具有外螺纹结构。
作为一种进一步的技术方案，所述螺接杆件为螺栓，所述螺栓的主体具有紧固螺接部，所述螺栓的栓头部具有锁制螺接部。
作为一种进一步的技术方案，所述螺栓的栓头部的锁制螺接部为外螺纹结构。
作为一种进一步的技术方案，所述螺栓的栓头部的锁制螺接部为内螺孔结构。
作为一种进一步的技术方案，所述螺接杆件为螺钉，所述螺钉的中间主体具有紧固螺接部，所述螺钉的两端具有锁制螺接部。
作为一种进一步的技术方案，所述螺钉的锁制螺接部为外螺纹结构。
作为一种进一步的技术方案，所述紧固螺母的直径等于所述锁制螺母的直径。
作为一种进一步的技术方案，所述紧固螺接部的直径大于所述锁制螺接部的直径。
作为一种进一步的技术方案，所述紧固螺接部的轴向长度大于所述锁制螺接部的轴向长度。
作为一种进一步的技术方案，所述第一内孔与所述第二内孔同轴设置，所述第一内孔与所述第二内孔的截面均为圆形。
采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
本螺栓螺母结构设计简单、加工制造简易、成本不高，采用常规加工设备和制造工艺即可完成。
本螺栓螺母具备固有结构性的防松动功能，由于结构设计采用螺纹异旋制衡原理，即锁制螺母异旋进(或旋出)使得螺栓、紧固螺母间常规旋出(旋进)相抵触，从而实现了螺栓螺母防松动的作用和效果。
本螺栓螺母具备结构性螺纹表面防水、防尘功能，由于锁制螺母设计结构为“碗”状，且锁制螺孔处于碗内“半开放”状态，加之锁制螺母需旋进至与紧固螺母相触才能锁制到位，就使得螺接杆件、紧固螺母、锁制螺母三者的螺纹均处于隐藏状态中，从而实现了三者螺纹表面防水防尘的功能。
本螺栓螺母具备更为广泛的使用环境和要求，由于紧固性螺栓螺母的螺纹绞合作用原理及装卸操作极易对螺纹表面保护层造成磨损而使表面氧化生锈。采用内藏式螺纹后可使得本产品更具广泛实用性。
本螺栓螺母特别是锁制螺母外观形状也可适当进行形状更改，以便特殊要求和对象场所的应用。如电气机械、航天航空等方面，将锁制螺母外观制造成半圆形，对于电气机械而言即可极大地改善螺栓螺母局部电场均匀分布程度，使设备运行更加稳定和可靠；对于航空航天机械而言也可使外露的锁制螺母与大气间的摩擦损伤降低。
本螺栓螺母绞合结构具备改造灵活性，即可以将螺栓螺纹头处的锁制外螺纹段改为直接在螺栓头部轴线中心向内进行内螺纹孔改造，将锁制螺母内螺孔改为与前者所属内螺纹相匹配的外螺纹栓即可。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的螺钉的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的螺栓的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的锁制螺母的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的紧固螺母的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的多功能防松动螺栓螺母的使用示意图。
图标：1-锁制螺接部；2-紧固螺接部；3-紧固螺母；4-第一内孔；5-第二内孔；6-锁制螺母；7-被紧固件；8-o型垫片。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，而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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
结合图1至图5所示，本实施例提供一种多功能防松动螺栓螺母，其包括：螺接杆件(可以为螺栓，也可以为螺钉)、紧固螺母3和锁制螺母6；
其中，所述螺接杆件的主体具有紧固螺接部2，所述螺接杆件的至少一端具有锁制螺接部1；所述紧固螺接部2设置有外螺纹结构；所述锁制螺接部1设置有外螺纹结构或者内螺孔结构；所述紧固螺接部2的旋向与所述锁制螺接部1的旋向相反；优选的，所述紧固螺接部2的直径大于所述锁制螺接部1的直径。优选的，所述紧固螺接部2的轴向长度大于所述锁制螺接部1的轴向长度。
其中，所述紧固螺母3具有与所述紧固螺接部2相适配的内螺孔结构；此螺母与常规螺母相同，且其内螺纹牙型、线数、导程、旋向以及大、中、小径与螺栓紧固段外螺纹的参数相一致。常规情况下，其螺纹旋向为右旋，反之则为左旋。
其中，所述锁制螺母6设置有第一内孔4和第二内孔5；所述第一内孔4的直径大于所述第二内孔5的直径；所述第二内孔5用于与所述紧固螺接部2相连；优选的，所述紧固螺母3的直径等于所述锁制螺母6的直径。优选的，所述第一内孔4与所述第二内孔5同轴设置。所述第一内孔4与所述第二内孔5的截面均为圆形。其中当所述紧固螺接部2为外螺纹结构时，所述第二内孔5具有内螺孔结构，当所述锁制螺接部1为内螺孔结构时，所述第二内孔5具有外螺纹结构。
可见，本实施例针对紧固性螺栓螺母结构及其丝纹绞合的作用原理，结合其自松动前期机理为机械结构下的内应力释放过程和结果，特别是螺栓螺母松动的整个动态变化演进进程，关键在于松动起始状态或阶段—即螺栓与螺母间的相对移动(旋转)，而后才发展为螺母间的自松动游离过程，因此螺栓与螺母间的松动是松动的首要起始表现，只要限定和防止住螺栓与螺母间的相对移动，即可防止螺栓螺母的自松动现象的发生及其发展，从而避免安全隐患甚至事故的发生。
因此，设计理念为仅限制或控制螺栓螺母间的自转动来实现不松动的作用结果，考虑其紧固件螺栓螺母的紧固作用对整体构件或设施安全的重要性，以及抗环境因素的能力。提出设计一种多功能多用途的防松动螺栓螺母。主要表现为螺纹表面防水防尘可重复使用的防松动螺栓螺母。
具体的，本实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述螺接杆件为螺栓，所述螺栓的主体具有紧固螺接部2(紧固螺纹段)，所述螺栓的栓头部具有锁制螺接部1(锁制螺纹段)。其中，所述螺栓的栓头部的锁制螺接部1为外螺纹结构。
该螺栓与常规螺栓相比较，仅在于螺栓螺头局部区域进行痩径化改造，即螺纹大、小径适度缩小，且与螺栓主紧固螺纹旋向相反，如此螺栓头尾两端形成上下相异之螺纹旋向螺段，也即形成上下分别为锁制和紧固两螺纹段，如图之螺栓示意部分，两者比较紧固螺纹段较锁制螺纹段长。常规情况下，紧固螺纹段旋向为右旋，锁制螺纹段则为左旋，反之则为左旋和右旋。
对应的，锁制螺母6的第二内孔5具有内螺孔结构。该锁制螺母6与常规螺母结构差异较大，整体呈现为“碗状”结构，碗口外径等同于紧固螺母3外径，碗底部嵌一内螺纹，其螺纹牙型、线数、导程、旋向以及大、中、小径与螺栓锁制段外螺纹的参数相一致。常规情况下，其螺纹旋向为左旋，反之则为右旋。
此外，螺栓除了上述结构外，还可以采用一种可替换的结构。
例如：所述螺接杆件为螺栓，所述螺栓的主体具有紧固螺接部2，所述螺栓的栓头部具有锁制螺接部1。其中，所述螺栓的栓头部的锁制螺接部1为内螺孔结构。即可以将螺栓螺纹头处的锁制外螺纹段改为直接在螺栓头部轴线中心向内进行内螺纹孔改造(常规左旋向)，将锁制螺母6内螺孔改为与前者所属内螺纹相匹配的外螺纹栓即可。
当然，本实施例中的螺接杆件也可以为螺钉，所述螺钉的中间主体具有紧固螺接部2，所述螺钉的两端具有锁制螺接部1。其中，所述螺钉的锁制螺接部1为外螺纹结构。
本实施例具体作用原理及其说明：
该防松动螺栓螺母组合作用情况如下图所示(仅以螺钉栓螺母组合为例)，首先将紧固螺钉穿入被紧固件7对齐螺孔后两侧再套入o型垫片8，其次再在两侧紧固螺纹上套入并旋紧(常规右旋紧)紧固螺母3，待紧固螺母3到位后两侧套入并旋紧(常规左旋紧)，如此整个防松动紧固螺钉螺母安装完毕。由于其紧固螺母3与锁制螺母6旋紧和旋卸方向相背离，因此破除了用于紧固件紧固的螺栓与螺母在振动状态下的前期起动条件或起始状态，即螺母、垫片、c型弹簧垫一体与螺栓间的相对移动状态。如此结构设计和作用原理也促使螺栓、紧固螺母3、锁制螺母6三者间形成稳固而牢靠的制约或干涉制衡关系，从而实现紧固件螺栓螺母防松动的效果，进而确保大型设备、设施或装置的安全稳定运行及避免事故的发生。
采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
本螺栓螺母结构设计简单、加工制造简易、成本不高，采用常规加工设备和制造工艺即可完成。
本螺栓螺母具备固有结构性的防松动功能，由于结构设计采用螺纹异旋制衡原理，即锁制螺母6异旋进(或旋出)使得螺栓、紧固螺母3间常规旋出(旋进)相抵触，从而实现了螺栓螺母防松动的作用和效果。
本螺栓螺母具备结构性螺纹表面防水、防尘功能，由于锁制螺母6设计结构为“碗”状，且锁制螺孔处于碗内“半开放”状态，加之锁制螺母6需旋进至与紧固螺母3相触才能锁制到位，就使得螺接杆件、紧固螺母3、锁制螺母6三者的螺纹均处于隐藏状态中，从而实现了三者螺纹表面防水防尘的功能。
本螺栓螺母具备更为广泛的使用环境和要求，由于紧固性螺栓螺母的螺纹绞合作用原理及装卸操作极易对螺纹表面保护层造成磨损而使表面氧化生锈。采用内藏式螺纹后可使得本产品更具广泛实用性。
本螺栓螺母特别是锁制螺母6外观形状也可适当进行形状更改，以便特殊要求和对象场所的应用。如电气机械、航天航空等方面，将锁制螺母6外观制造成半圆形，对于电气机械而言即可极大地改善螺栓螺母局部电场均匀分布程度，使设备运行更加稳定和可靠；对于航空航天机械而言也可使外露的锁制螺母6与大气间的摩擦损伤降低。
本螺栓螺母绞合结构具备改造灵活性，即可以将螺栓螺纹头处的锁制外螺纹段改为直接在螺栓头部轴线中心向内进行内螺纹孔改造，将锁制螺母6内螺孔改为与前者所属内螺纹相匹配的外螺纹栓即可。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。