高灵敏度螺母松动预警件及一体式预警螺母

1.本实用新型涉及螺纹连接部件技术领域，具体涉及一种高灵敏度螺母松动预警件及一体式预警螺母。


背景技术：

2.螺栓与螺母配合构成螺纹连接，在使用过程中螺栓所承受的载荷会发生波动，因此，长期使用以后螺母很可能会发生松动。对于部分应用场景，是不能接受螺母发生松动的，即使微小的松动都可能带来严重的影响。因此，市面上应运而生了多种多样的智能螺母，以期望及时发现螺母的微小松动，即刻发出警报，便于人们快速识别，进行检修和维护。
3.部分智能螺母设计为主要由两部分组成，一部分为与原生螺母同步转动的基体，一部分为能够相对地固定套装在螺栓上的摩擦环件。为了保证智能螺母的高灵敏度，摩擦环件通常采用高弹材质制成，以保证摩擦环件与螺栓之间的摩擦阻力极大，原生螺母即使只发生了微小的松动，摩擦环件也不会被基体带动，能够及时报警，但是这样的设计会导致在智能螺母安装时极其费力，在摩擦环件的限制下智能螺母整体难以旋入，装配难度较大；若为了降低智能螺母的安装难度，只能减小摩擦环件与螺栓之间的摩擦阻力，则会大幅降低智能螺母的灵敏度，可能在原生螺母发生微小松动时，摩擦环件被基体带着一起转动一个微小的距离，从而无法识别原生螺母的微小松动。因此，对于摩擦环件的选择，目前始终难以两全其美。
4.解决以上问题成为当务之急。


技术实现要素：

5.为解决以上的技术问题，本实用新型提供了一种高灵敏度螺母松动预警件及一体式预警螺母。
6.其技术方案如下：
7.一种高灵敏度螺母松动预警件，包括器件基体以及设置在器件基体上的报警装置，所述触发环件的外周面上具有限位凸块，所述器件基体上开设有一段与限位凸块滑动配合的转动限位槽，所述器件基体上设置有与螺栓螺纹配合的内螺纹安装孔，该内螺纹安装孔的孔壁上设有可相对其转动的触发环件，该限位凸块的一端端面设置有固定触点，所述转动限位槽与固定触点相邻的一端槽壁上设置有与固定触点相适配的活动触点，其要点在于：所述触发环件套装在螺栓上，且触发环件与螺栓之间的摩擦力大于器件基体与螺栓之间的摩擦力，所述触发环件能够通过相位限定结构锁定在螺栓上；
8.当器件基体朝拧紧螺栓的方向转动时，所述相位限定结构解锁触发环件，所述限位凸块与转动限位槽远离活动触点的一端槽壁抵接，以驱使固定触点和活动触点保持分离，报警装置停机；当器件基体与原生螺母连接时，所述相位限定结构锁定触发环件；当器件基体在原生螺母的带动下反转时，所述相位限定结构锁定触发环件，所述器件基体带动活动触点移动至与固定触点抵接，报警装置启动。
9.采用以上结构，对触发环件的材料要求非常低，只要保证在器件基体朝拧紧螺栓的方向转动时，触发环件能够受螺栓一点点作用力的带动，使固定触点和活动触点保持分离即可，因此，不仅触发环件能够采用硬质塑料等众多材质，降低了制造成本，而且使高灵敏度螺母松动预警件安装在螺栓和原生螺母上的旋入过程十分轻巧省力，大幅降低了装配难度；并且，在器件基体安装到位后，再通过相位限定结构将触发环件完全地锁定在螺栓上，原生螺母即使只发生了微小的松动，触发环件也不会被基体带动，从而能够及时触发报警装置，灵敏度极高。
10.作为优选：所述相位限定结构包括紧定螺钉、沿径向贯穿触发环件的紧定螺钉孔以及沿径向贯穿器件基体的腰型孔，所述腰型孔沿器件基体的周向延伸，所述紧定螺钉的头部与腰型孔滑动配合，所述紧定螺钉孔位于腰型孔的内侧，并与紧定螺钉螺纹配合，所述紧定螺钉依次穿过腰型孔和紧定螺钉孔锁定在螺栓上时，能够锁定触发环件和螺栓的相对位置。
11.采用以上结构，既能够通过紧定螺钉和紧定螺钉孔可靠地锁定触发环件，又能够在器件基体随原生螺母发生松动时，通过紧定螺钉的头部与腰型孔滑动配合，避免发生干涉和卡滞。
12.作为优选：所述报警装置包括报警电路板以及用于向报警电路板供电的电池，所述报警电路板上集成有报警模块，该报警模块和电池串联在活动触点与固定触点之间；
13.当活动触点与固定触点接触时，报警模块启动；当活动触点与固定触点分离时，报警模块停机。
14.采用以上结构，能够向外发射信号，使维保人员能够远程获知松动信息，简单可靠。
15.作为优选：所述固定触点与活动触点均为铜片。
16.采用以上结构，耐腐蚀性好，稳定可靠。
17.作为优选：所述器件基体靠近原生螺母的一端设置有用于连接原生螺母的紧固件。
18.采用以上结构，保证器件基体与原生螺母同步转动，从而精确识别原生螺母的微小转动。
19.作为优选：所述器件基体为六棱柱结构。
20.采用以上结构，便于通过扳手进行旋转，简化操作。
21.一种一体式预警螺母，其要点在于：包括螺母基体以及上述的高灵敏度螺母松动预警件，所述螺母基体的一端端面与器件基体的相邻端面固定连接。
22.采用以上结构，不仅具备高灵敏度螺母松动预警件的所有优点，而且能够直接与螺栓配合实现螺纹连接，取消了单独的螺母，减少了零部件的数量，降低了安装难度，提升了安装效率。
23.作为优选：所述器件基体为圆柱体结构，所述螺母基体为六棱柱结构。
24.采用以上结构，通过螺母基体进行装卸，避免在拆卸时因对器件基体施加作用力造成损坏。
25.作为优选：所述螺母基体具有中心螺纹孔，该中心螺纹孔的孔径等于内螺纹安装孔和环件中心孔的孔径。
26.采用以上结构，能够有效提高一体式预警螺母与螺栓连接的可靠性。
27.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
28.采用以上技术方案的高灵敏度螺母松动预警件及一体式预警螺母，高灵敏度螺母松动预警件不仅在原生螺母即使只发生了微小的松动时，能够及时触发报警装置，灵敏度极高，而且将高灵敏度螺母松动预警件安装在螺栓和原生螺母上的旋入过程十分轻巧省力，大幅降低了装配难度，同时，触发环件能够采用硬质塑料等众多材质，降低了制造成本；一体式预警螺母不仅具备高灵敏度螺母松动预警件的所有优点，而且能够直接与螺栓配合实现螺纹连接，取消了单独的螺母，减少了零部件的数量，降低了安装难度，提升了安装效率。
附图说明
29.图1为高灵敏度螺母松动预警件的结构示意图；
30.图2为高灵敏度螺母松动预警件与螺栓和原生螺母配合时的剖视图；
31.图3为未松动情况下，限位凸块与转动限位槽的配合关系示意图；
32.图4为松动情况下，限位凸块与转动限位槽的配合关系示意图；
33.图5为器件基体、连接件与紧固件的爆炸图；
34.图6为高灵敏度螺母松动预警件与原生螺母连接时，器件基体与紧固件的配合关系示意图；
35.图7为高灵敏度螺母松动预警件未与原生螺母连接时，器件基体与紧固件的配合关系示意图；
36.图8为一体式预警螺母的结构示意图；
37.图9为一体式预警螺母与螺栓配合时的剖视图。
具体实施方式
38.以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。
39.如图1-图4所示，一种高灵敏度螺母松动预警件，其主要包括器件基体1以及设置在器件基体1上的报警装置6，器件基体1上设置有与螺栓5螺纹配合的内螺纹安装孔11，内螺纹安装孔11的孔壁上设有可相对其转动的触发环件2。本实施例中，器件基体1为六棱柱结构，便于通过扳手进行旋转，简化操作。
40.触发环件2套装在螺栓5上，且触发环件2与螺栓5之间的摩擦力大于器件基体1与螺栓5之间的摩擦力。本实施例中，触发环件2的环件中心孔21与螺栓5螺纹配合或摩擦配合，触发环件2能够通过相位限定结构锁定在螺栓5上。触发环件2的外周面上具有限位凸块22，器件基体1上开设有一段与限位凸块22滑动配合的转动限位槽12，从而通过限位凸块22与转动限位槽12的滑动配合，能够限定器件基体1相对触发环件2转动的角度。同时，限位凸块22的一端端面设置有固定触点3，转动限位槽12与固定触点3相邻的一端槽壁上设置有与固定触点3相适配的活动触点4。
41.因此，当器件基体1朝拧紧螺栓5的方向转动时，相位限定结构解锁触发环件2，由于触发环件2的环件中心孔21与螺栓5螺纹配合或摩擦配合，刚开始时，器件基体1相对触发环件2转动，然后限位凸块22与转动限位槽12远离活动触点4的一端槽壁抵接，器件基体1带
着触发环件2同步转动，此时，固定触点3和活动触点4保持分离，报警装置6停机。
42.当器件基体1完全拧紧时，器件基体1与原生螺母9连接，即器件基体1与原生螺母9同步转动，然后通过相位限定结构锁定触发环件2，进一步确保器件基体1与原生螺母9同步转动。
43.相应的，当器件基体1在原生螺母9的带动下反转时，相位限定结构锁定触发环件2，原生螺母9会带动器件基体1同步相对螺栓5转动，即器件基体1发生反转，此时，器件基体1带动活动触点4移动至与固定触点3抵接，报警装置6启动。
44.请参见图2和图9，报警装置6包括报警电路板61以及用于向报警电路板61供电的电池62，报警电路板61上集成有报警模块，报警模块和电池62串联在活动触点4与固定触点3之间。当活动触点4与固定触点3接触时，报警模块启动；当活动触点4与固定触点3分离时，报警模块停机。因此，活动触点4和固定触点3分离时，整个报警装置处于断电状态，不会损耗电池62的电力，电池62的电力只存在自然衰减，提升螺母松动触发警报环件的使用寿命。
45.请参见图1和图2，相位限定结构包括紧定螺钉7、沿径向贯穿触发环件2的紧定螺钉孔23以及沿径向贯穿器件基体1的腰型孔13，腰型孔13沿器件基体1的周向延伸，腰型孔13在器件基体1周向上的长度长于紧定螺钉孔23。紧定螺钉7的头部与腰型孔13滑动配合，紧定螺钉孔23位于腰型孔13的内侧，并与紧定螺钉7螺纹配合。紧定螺钉7依次穿过腰型孔13和紧定螺钉孔23锁定在螺栓5上时，能够锁定触发环件2和螺栓5的相对位置。因此，当原生螺母9发生松动时，器件基体1相对触发环件2转动一定角度，通过腰型孔13的设计，紧定螺钉7的头部在腰型孔13中发生一段位移，能够避免发生干涉和卡滞。
46.由于设置有紧定螺钉7，对触发环件2的材料要求非常低，只要保证在器件基体1朝拧紧螺栓5的方向转动时，触发环件2能够受螺栓5一点点作用力的带动，使固定触点3和活动触点4保持分离即可，因此，不仅触发环件2能够采用硬质塑料等众多材质，降低了制造成本，而且使高灵敏度螺母松动预警件安装在螺栓5和原生螺母9上的旋入过程十分轻巧省力，大幅降低了装配难度。
47.进一步地，环件中心孔21优选为与螺栓5螺纹配合的内螺纹孔，能够更好地与螺栓5配合，减小卡滞，更易于高灵敏度螺母松动预警件的整体安装。
48.本实施例中，固定触点3与活动触点4均为铜片，耐腐蚀性好，稳定可靠。并且，铜片均通过铆钉锚固在限位凸块22或转动限位槽12的侧部，再折弯贴合在对应端。
49.请参见图2、图5-图7，器件基体1靠近原生螺母9的一端设置有能够轴向移动的紧固件8，紧固件8具有与内螺纹安装孔11同轴的紧固件中心过孔81，紧固件中心过孔81与螺栓5之间留有间隙，紧固件8远离器件基体1的一端端面凹陷形成有原生螺母9相适配的六边形沉槽82，紧固件8靠近器件基体1的一端具有环绕在紧固件中心过孔81周围的紧固件单向齿83，器件基体1靠近紧固件8的一端具有与紧固件单向齿83相适配的基体单向齿14。
50.由于紧固件8在未受外力时，能够自由地沿器件基体1的轴向移动。因此，当高灵敏度螺母松动预警件未锁紧原生螺母9时，基体单向斜齿14与紧固件单向斜齿83是分离的，此时，器件基体1能够相对紧固件8双向自由转动。
51.当紧固件8即将锁紧原生螺母9时，原生螺母9的一端端面嵌入六边形沉槽82，紧固件8与原生螺母9连接，从而二者同步转动，此时，原生螺母9能够驱使紧固件8基体单向斜齿14与紧固件单向斜齿83啮合，以使器件基体1只能相对紧固件8朝靠近原生螺母9的方向单
向转动，器件基体1通过紧固件8只能对原生螺母9越锁越紧，不会发生反向转动。
52.进一步地，器件基体1的远离报警装置6的一端设置有连接件15，紧固件8通过连接件15可轴向移动地安装在器件基体1上，简单可靠。
53.并且，请参见图2，触发环件2和紧固件8之间设置有防水垫圈16，该防水垫圈16对器件基体1起到密封作用，避免水和杂质进入器件基体1的内部，保证了高灵敏度螺母松动预警件运行的可靠性。
54.请参见图8和图9，一种一体式预警螺母，包括螺母基体10以及上述的高灵敏度螺母松动预警件，螺母基体10的一端端面与器件基体1的相邻端面固定连接。一体式预警螺母不仅具备高灵敏度螺母松动预警件的所有优点，而且能够直接与螺栓5配合实现螺纹连接，取消了单独的螺母，减少了零部件的数量，降低了安装难度，提升了安装效率。
55.进一步地，器件基体1为圆柱体结构，螺母基体10为六棱柱结构，通过螺母基体10进行装卸，避免在拆卸时因对器件基体1施加作用力造成损坏。
56.并且，螺母基体10具有中心螺纹孔101，中心螺纹孔101为圆柱形孔，且中心螺纹孔101的孔径大于内螺纹安装孔11和环件中心孔21的孔径，能够有效避免发生卡滞问题，使一体式预警螺母的安装更加顺畅。
57.同样的，请参见图9，触发环件2和螺母基体10之间设置有防水垫圈16，该防水垫圈16对器件基体1起到密封作用，避免水和杂质进入器件基体1的内部，保证了一体式预警螺母运行的可靠性。
58.最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。