一种防松螺栓螺母组件的制作方法

本实用新型涉及机械制造领域，具体为用于铁塔、桥梁、铁道、机械等钢结构固定的一种防松螺栓螺母组件。

背景技术：
：

在铁塔、铁桥、铁道甚至机械制造领域中，用于结构固定的螺栓螺母组件使用非常广泛，其使用性能的可靠性及稳定性往往直接影响到所固定设备的使用寿命及安全性，其中螺栓螺母组件的防松性能是至关重要的指标。铁塔上使用的螺栓螺母要求其具有长时间的稳固性，铁桥、铁道上使用的螺栓螺母组件不但需要具有长期的紧固性，而且，还需要抵抗车辆行驶带来的振动。振动，尤其是高频振动环境使螺栓螺母组件的防松性能显得尤其重要，历史上由于振动导致螺母松动造成钢结构松动垮塌的安全事故不胜枚举。

怎样防止螺栓上的螺母松动？人类自发明螺栓螺母组件以来就一直没有停止思考。目前，一共有四种防止螺母松动的方法：1、机械防松：是采用螺母止动件直接限制锁紧螺母副的相对转动。如采用启齿销、串连钢丝和止动垫圈等，由于螺母止动件没有预紧力，锁紧螺母松退到止动位置时防松止动件才起作用，因而，这种方式实践上不防松而是避免脱落；2、铆冲防松：在拧紧后采用冲点、焊接、粘接等办法，使螺栓和螺母失去相对运动特性而成为不可拆衔接。这种方式的缺陷是整个组件只能运用一次，且拆卸非常艰难，必需毁坏螺栓螺母组件方可拆卸；3、摩擦防松：这是应用最广的一种防松方式，这种方式在螺栓螺母(通常是双螺母)之间产生一不随外力变化的正压力，以产生一个能够阻止螺栓螺母相对转动的摩擦力来达到防松的目的。如采用弹性垫圈、双螺母、自锁螺母和嵌件锁紧螺母等；4、结构防松：结构防松是应用锁紧螺母本身的特殊构造来达到防松的目的。目前市场上防松螺母以日本哈德洛克(hardlock)品牌最为著名(全世界高铁都在使用)，中国的唐氏锁紧螺母也有一定知名度。其中哈德洛克防松螺母属于摩擦防松性能中做的最好的，唐氏锁紧螺母虽然属于结构防松，但因为螺栓紧固力衰减10％也具有一定局限性。

由此，开发出一种既具有结构防松又具有机械防松能力的全新螺栓螺母组件具有积极意义。本实用新型公开了一种具有结构防松和机械防松双重防松性能的螺栓螺母组件，具有极强的防松脱落性能，可广泛用于铁塔、桥梁、铁道等钢结构紧固及汽车、高铁、航空航天产品等的机械固定，可作为现有防松螺栓螺母组件的替代解决方案。

技术实现要素：
：

针对现有防松螺栓螺母的防松局限性，本实用新型公开了一种具有结构防松和机械防松双重防松性能的螺栓螺母组件，具有极强的防松脱落性能，该发明的形状、结构及采取的技术方案如下：

一种防松螺栓螺母组件，其特征在于包括：双螺纹螺栓(1)、防松螺母(2)、主螺母(3)、锥形垫环(4)；所述双螺纹螺栓(1)具有两段直柽及规格不同的螺纹，主螺纹为顺时针方向的国际公制标准螺纹，防松螺纹为逆时针方向的梯形螺纹；所述防松螺母(2)一端具有六瓣锁紧构件；所述主螺母(3)一端具有正六边形凹槽，凹槽底部边长大于开口边长；所述锥形垫环(4)通过挤压防松螺母(2)六瓣锁紧构件发生形变并嵌入主螺母(3)的凹槽中达到主螺母(3)与防松螺母(2)相互挂靠锁紧。

所述双螺纹螺栓(1)的形状及结构如图2所示：双螺纹螺栓(1)具有两段直径及规格不同的螺纹，主螺纹为顺时针方向的国际公制标准螺纹，防松螺纹为逆时针方向的梯形螺纹；主螺纹位于防松螺纹下，主螺纹的直径大于防松螺纹，用于旋进主螺母(3)；防松螺纹的直柽与防松螺母(2)内螺纹直径配套，每英寸螺纹数螺纹密度大于主螺纹，用于旋进防松螺母(2)。主螺纹和防松螺纹不同的旋进方向及规格，使松动作用力相反、松动行程相异从而达到结构防松目的。

所述防松螺母(2)的形状及结构如图3所示：防松螺母(2)一端具有六瓣锁紧构件，每瓣锁紧构件位于六边形防松螺母(2)的边方向，中有缝隙彼此隔开，每瓣锁紧构件内沿具有锥形契面，外沿有斜切面，其外径无形变时可以自由进入主螺母(3)的凹槽内，当其受到锥形垫环(4)的锥向强大挤压力时向外扩大变形，直到外沿斜切面紧靠主螺母(3)六边形凹槽内边面。

所述主螺母(3)的形状及结构如图4所示：主螺母(3)高度大，达到双螺纹螺栓(1)主螺纹高度的三分之二，以增加固定受力面积，只要主螺母(3)与双螺纹螺栓(1)的主螺纹接触达到主螺母(3)一半高度以上就可达到组件百分之百的固定铆力。主螺母(3)一端具有正六边形凹槽，凹槽底部边长大于开口边长。所述锥形垫环(4)的形状及结构如图5所示：锥形垫环(4)底边周长大于上边周长形成锥面，底边周长大小正切与主螺母(3)凹槽的外边边长，锥形垫环(4)的高度与凹槽深度一致，可以自由进出凹槽。锥向垫环(4)的内径与双螺纹螺栓(1)的防松螺纹内径契合。拧紧时，锥形垫环(4)朝外挤压防松螺母(2)的六瓣锁紧构件发生形变锁紧主螺母(3)凹槽达到机械防松目的。

有益性效果：

本防松动螺栓螺母组件具有结构防松和机械防松双重防松性能，具有极强的抗振松脱落性能，可广泛用于铁塔、桥梁、铁道等钢结构紧固及汽车、高铁、航空航天产品等的机械固定，可作为现有防松螺栓螺母组件的替代解决方案。

【附图说明】

图1：本实用新型立体分解图：1双螺纹螺栓；2防松螺母；3主螺母；4锥形垫环。

图2：本实用新型双螺纹螺栓前视图。

图3：本实用新型防松螺母立体放大图。

图4：本实用新型主螺母立体放大图。

图5：本实用新型锥形垫环立体放大图。

图6：本实用新型装配使用示意图。

【具体实施方式】

以下结合附图对本防松动螺栓螺母组件的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的使用范围。

实例1

在某跨峡谷高铁钢桁桥上，将需要固定铆合的两块钢板叠放，对准其上面的螺栓孔，然后选择合适规格的本防松螺栓螺母组件，从钢板的螺栓孔内插入双螺纹螺栓(1)，套进主螺母(3)并使用力矩扳手顺时针方向拧紧，确保主螺母(3)三分之二以上高度与双螺纹螺栓(1)上的主螺纹契合，然后套进锥形垫环(4)置于主螺母(3)的凹槽中，再使用力矩扳手逆时针拧入防松螺母(2)，随着防松螺母(2)的不断旋进，六瓣锁紧构件内沿的锥形契面率先接触锥形垫环，防松螺母(2)的旋进力通过锥形垫环转变成朝外的挤压力，六瓣锁紧构件受力扩大变形进入主螺母(3)的正六边形凹槽内，直到其外沿斜切面接触压紧主螺母(3)六边形凹槽内边面。防松螺母六瓣锁紧构件发生形变并嵌入主螺母(3)的凹槽中达到主螺母(3)与防松螺母(2)相互挂靠锁紧，永不松动。本实用新型的装配使用效果示意图如图6。

实例2

用于固定越野汽车悬架的减振支撑杆：汽车日行千里，轮胎受到坑洼地面带给悬架的振动非常厉害，司机和乘客的乘坐舒适性主要通过减振系统的过滤来达成，越野汽车由于要经常在非铺装地面行驶，其减振器撑杆受到的振动要求固定减振器的螺栓螺母组件抗振防松能力特别高，最好永不松动，因为一旦固定螺栓螺母松动，有可能导致车毁人亡的严重后果，本实用新型因为具有结构防松和机械防松的双重防松性能，抗振动导致的螺母松动能力超强，所以非常适合在汽车上使用，尤其振动频率和振动强度高的部位。

上述实施例仅供说明本实用新型之用，而并非是对本实用新型专利的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型构思范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的覆盖范围。