一种自动同心定位防松安全螺栓组件的制作方法

本发明涉及一种螺栓组件，特别是一种自动同心定位防松安全螺栓组件。

背景技术：

1、螺栓连接，具有安装拆卸方便快捷，连接强度高等优点，广泛应用于管道、设备与传动上。目前国内外使用的螺栓连接方式，是源于数十年前制定的，虽然具有安装方便、维修及模块化安装等优点，但存在着螺栓连接容易由于外力造成松动,且不具有自动同心定位功能，螺栓连接达不到安全连接效果的缺陷。

2、限于制定螺栓标准形式时，当时制造和工艺水平，以及当时相对简单的工艺工况，在当时是恰当和合适的，但随着科技和工业的进步，连接工况越来越复杂，要求也越来越苛刻，现在使用的螺栓连接方式暴露出以下严重问题：

3、1.现有螺栓连接，连接安装时需要配合间隙，螺栓孔与被紧固件的配合间隙一般在螺栓直径的10％左右，不具备同心及同轴度功能(或者说同心及同轴度很差)，螺栓紧固时不能自动同心，不能定位，在紧固过程中还会由于紧固时螺母跟被紧固件的摩擦，产生位移，形成被紧固件跑位，破坏被紧固件的同心度与同轴度，严重制约了装配及装备工艺水平。

4、2.现有螺栓连接，轴向和径向防松动，是依靠螺母跟被紧固件的摩擦力来实现的，在完全没有震动或碰撞的情况下可行，但是这种理想工况是很难实现的。由于设备运行、环境等产生的振动，会使螺栓连接产生同振现象，现有螺栓连接方式，就极易造成被紧固件松动或错位，在高温和温差大的环境，由于温度变化产生的热胀冷缩，也极易造成被紧固件松动或错位；埋地螺栓连接，地质运动也会极易造成被紧固件松动或错位。

5、螺栓连接出现被紧固件松动或错位，就会造成被紧固件应连接而不连接的严重现象，用于被紧固件密封工况的连接，就会造成被紧固件连接部位渗漏或泄露，由于现代工业的复杂性和严苛性，若出现介质的渗漏或泄露，就极有可能产生非常严重的后果。国内外绝大多数化工装置、石化装置、城市燃气、液化气发生火灾和爆炸的最主要原因，就是由于被紧固件连接部位在运行中出现松动产生的渗漏或泄露造成的；用于不密封工况的连接，会由于被紧固件松动或错位，造成被紧固件由于应连接而不连接产生的机械安全事故。

6、因此，必须研究及开发出具有自动同心定位功能、安全可靠、稳定、准确快捷的螺栓连接紧固件，防止被紧固件连接在装置或设备运行中出现松动或错位，有效杜绝因应连接而不连接造成的安全事故，实现安全第一的设计理念。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种防松同心安全螺栓紧固件，该紧固件锥面镶嵌套镶嵌到被紧固件的螺栓阶梯孔内，防松同心安全紧固件通过螺栓孔锥度配合，自动校正被紧固件对应螺栓孔的两端同心，通过全部螺栓孔同心来实现两端被紧固件的同心度与同轴度，通过同心锁紧套，将被紧固件的螺栓孔与螺栓、防松螺母等无间隙配合，并锥度楔死成一体，达到类似于焊接的连接性能，从而实现轴向和径向防松动和防错位，提高螺栓安装的精确性便利性以及牢固性。解决了现有螺栓连接紧固时跑位及错位现象；螺栓连接由于外力造成的松动缺陷。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

3、一种自动同心定位防松安全螺栓组件，所述螺栓组件第一种结构形式为：锁紧套型自动同心定位防松安全螺栓组件(图29，图30，图31，图32)包括有螺栓、螺母、弹性元件、平垫圈、同心锁紧套、锥面镶嵌套；螺栓与螺母、同心锁紧套、锥面镶嵌套连接装配一体(图1，图2)。

4、所述的一种自动同心定位防松安全螺栓组件，所述螺栓组件的锁紧连接：将锥面镶嵌套镶嵌到被紧固件的螺栓阶梯孔内，装上同心锁紧套；同心锁紧套内径与螺栓配合为滑动配合；螺母紧固时，同心锁紧套的锥面沿着锥面镶嵌套的锥面运动，通过锥度形成两端被紧固件的对应螺栓孔自动轴向与径向同心，并将同心锁紧套通过锥面镶嵌套的锥面向内收缩，与螺栓形成无间隙配合，并锥度楔死成一体，使被紧固件轴向和径向防松动及防错位，实现两端被紧固件对应的螺栓孔自动校正同心定位，且无间隙的轴向和径向防松动(图1，图2)。采用同心锁紧套(密封型)(图13、图14)，除了实现上述功能，同心锁紧套(密封型)与被紧固件的内锥面形成卡套密封，使螺栓连接呈密封无隙状结构。

5、一种自动同心定位防松安全螺栓组件，所述第二种结构形式为：螺母型自动同心定位防松安全螺栓组件(图37，图38，图39，图40)包括有螺栓、自动同心定位螺母、锥面镶嵌套。螺栓、自动同心定位螺母、锥面镶嵌套连接装配一体(图5，图6)。

6、所述的一种自动同心定位防松安全螺栓组件，所述螺栓组件的锁紧连接：将锥面镶嵌套镶嵌到被紧固件的螺栓阶梯孔内，紧固时，自动同心定位螺母的锥面沿着锥面镶嵌套的锥面运动，通过锥度形成两端被紧固件的对应螺栓孔自动轴向与径向同心，并将自动同心定位螺母通过锥面镶嵌套的锥面向内收缩，与螺栓形成无间隙配合，并锥度楔死成一体，使被紧固件轴向和径向防松动及防错位，实现两端被紧固件对应的螺栓孔自动校正同心定位，且无间隙的轴向和径向防松动(图5，图6)。

7、一种自动同心定位防松安全螺栓组件，所述第三种结构形式为：螺栓型自动同心定位防松安全螺栓组件(图45，图46，图47，图48)。包括有自动同心定位螺栓、锥面镶嵌套。自动同心定位螺栓、锥面镶嵌套连接装配一体(图9，图10)。

8、所述的一种自动同心定位防松安全螺栓组件，所述螺栓组件的锁紧连接：为锥面镶嵌套镶嵌于被紧固件的螺栓阶梯孔内，紧固时，自动同心定位螺栓与被紧固件配合为螺纹连接配合，形成紧固配合；自动同心定位螺栓的锥面沿着锥面镶嵌套锥面运动，通过锥度来自动校正同心定位，形成两端被紧固件的自动轴向同心与径向旋转同心，并锥度楔死成一体，使被紧固件轴向和径向防松动及防错位，实现两端被紧固件对应的螺栓孔自动校正同心定位，且无间隙的轴向和径向防松动结构(图9，图10)。

9、上述本发明的三种结构形式，为带锥面镶嵌套(图29，图30，图31，图32,图37，图38，图39，图40,图45，图46，图47，图48)，被紧固件的螺栓孔加工为阶梯孔；不带锥形镶嵌套(图33，图34，图35，图36，图41，图42，图43，图44,图25，图26，图27，图28)，被紧固件螺栓孔加工为锥形内锥面，直接配合使用。

10、本发明的优点与效果：

11、1、本发明的自动同心定位防松安全螺栓组件，螺母旋紧后，同心锁紧套8将螺栓锁紧，实现轴向与径向无间隙配合并楔死成一团，可防止松动，被紧固件的两端不会因轴向和径向松动产生错位现象。

12、2、本发明的自动同心定位防松安全螺栓组件，螺母旋紧后，同心锁紧套8与被紧固件的螺栓孔内锥面(或锥面镶嵌套9)配合，能够自动校正对应的两端被紧固件螺栓孔同心；两端被紧固件螺栓孔都对应同心，确保实现两端被紧固件的同心及同轴度。

13、3、本发明的自动同心定位防松安全螺栓组件，螺母旋紧后，弹性元件具有消除被紧固件的热胀冷缩产生的松动现象，防止松动，并具有持续压紧功能。

14、4、本发明的自动同心定位防松安全螺栓组件，同心锁紧套8与被紧固件的螺栓孔内锥面(或锥面镶嵌套9)配合，能够自动校正同心，螺母旋紧后，能将被紧固件的每个螺栓孔自动同心，省却繁琐的人工校正过程，使安装方便快捷，保证精确安装。

15、5、本发明的自动同心定位防松安全螺栓组件，可实现螺栓连接部位密封，达到螺栓连接部位零泄露。