一种预紧力可视化指示且防松的六角螺栓及其安装方法与流程

本发明涉及紧固件，更具体地说，它涉及一种预紧力可视化指示且防松的六角螺栓。

背景技术：

1、在卡车整车装配、底盘连接、车载部件固定等领域，六角螺栓为不可或缺的核心紧固连接件，其连接可靠性、预紧精度及防松性能直接关乎卡车行驶稳定性、行车安全性及整车使用寿命，卡车行驶过程中长期处于路面颠簸振动、交变载荷冲击、高低温交替变化的复杂恶劣工况，对螺栓紧固性能提出了极高要求，现阶段卡车所采用的传统六角螺栓结构简单、功能单一，仅具备基础螺纹锁紧功能，存在诸多技术短板。

2、首先，传统卡车螺栓的拧紧预紧力仅依靠扭矩扳手及操作人员经验把控，无法实现预紧力的直观可视化检测，极易出现装配预紧力不足，导致卡车行驶中螺栓松动、部件偏移，或预紧力过载造成螺杆疲劳损伤、螺纹滑丝断裂的问题，严重影响卡车装配精度与运行可靠性，其次，常规螺纹连接结构缺乏主动防松补偿结构，在卡车长期高频振动工况下，螺纹配合间隙会持续增大，极易出现螺栓松脱、连接失效的情况，进而引发底盘异响、部件松动脱落等安全隐患。

3、因此，为了解决上述技术问题，本技术提出一种预紧力可视化指示且防松的六角螺栓及其安装方法。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种预紧力可视化指示且防松的六角螺栓及其安装方法。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种预紧力可视化指示且防松的六角螺栓，包括六角头部、固定设于所述六角头部底端的螺杆以及匹配装配于所述螺杆外侧的螺母，所述螺杆的外圆表面设置有外螺纹，所述螺母与螺杆的外螺纹螺纹适配配合，其特征在于：所述螺母朝向六角头部的上端面开设有若干呈环形圆周阵列均匀排布的圆形容置槽，各所述圆形容置槽内部均对应装配有弹簧a，多组所述弹簧a的活动端共同固定装配有环形板；所述螺母上贯穿其上下端面开设有通槽a，所述环形板的下端面固定安装有预紧力指示尺，所述预紧力指示尺滑动贯穿通槽a延伸至螺母下方，可随螺栓预紧力形变实现位移可视化展示，并配合弹簧弹性顶紧结构实现螺栓连接的防松锁紧防护。

3、优选地，所述螺母的底部固定连接有朝向预紧力指示尺的指示箭头。

4、优选地，所述螺母上位于通槽a的两侧均开设有拓展槽，所述拓展槽内安装有导轨a，所述预紧力指示尺两侧通过滑块a滑动连接在导轨a内。

5、优选地，所述六角头部与螺杆之间可拆卸连接。

6、优选地，所述六角头部底部开设有六角凹槽，所述螺杆头部固定连接有与六角凹槽相匹配的六角块，所述六角头部各边部均开设有与六角凹槽相通的通孔，所述六角块各边部均开设有销孔，通过过盈圆柱销穿过通孔插入销孔中的方式，完成六角头部和螺杆之间的固定。

7、优选地，所述螺母侧部可拆卸连接有弹力夹。

8、优选地，所述螺母的侧部固定连接有下开口槽座，且下开口槽座两侧均开设有通槽b，所述下开口槽座内部插入有空心块，且空心块两侧均开设有通槽c，所述空心块内部安装有推动两块固定块向两边移动穿过通槽b和通槽c的弹性推动机构，所述固定块的底部通过连接杆与弹力夹相连。

9、优选地，所述弹性推动机构包括固定在空心块内部中间部位的分隔板，所述分隔板的两面均通过弹簧b与移动板相连，所述固定块固定在移动板朝向通槽c的面。

10、优选地，所述空心块内部两侧均安装有导轨b，所述移动板两侧通过滑块b滑动连接在导轨b内。

11、上述预紧力可视化指示且防松的六角螺栓的安装方法，包括如下步骤：

12、步骤一：螺栓主体组装；

13、选取适配工况规格的六角头部与螺杆，将螺杆顶端的六角块精准对位嵌入六角头部底部的六角凹槽内，完成周向限位与初步定位，使六角头部侧边的通孔与六角块上的销孔一一对应对齐，随后采用锤子敲击方式将多组过盈圆柱销依次穿过通孔并压紧嵌入销孔内部，利用过盈配合实现六角头部与螺杆的无间隙锁死固定，装配完成后二者形成不可拆分的整体螺栓主体结构，保证连接刚性与抗振性能；

14、步骤二：螺栓穿装与预紧装配；

15、将组装完成的螺栓主体的螺杆贯穿卡车底盘或待固定车载零部件的安装孔位，使螺栓整体就位后，将螺母螺纹装配于螺杆外侧，匀速旋拧螺母使其向六角头部方向缓慢移动，旋紧过程中螺母上端面圆形容置槽内的多组弹簧a逐步受压收缩，带动环形板优先贴合待固定部件表面，实现预压紧定位，同时环形板随弹簧a的压缩形变带动底端的预紧力指示尺沿螺母通槽a、配合导轨a与滑块a平稳向下滑动伸出，操作人员以螺母底部的指示箭头为基准，对照预紧力指示尺刻度实时观察预紧力大小，直至螺栓预紧力达到装配标准，完成螺栓预紧锁紧作业；

16、步骤三：弹力夹辅助防松结构装配（可选）；

17、在螺母拧紧到位后，进行侧向双重防松结构装配，首先向内按压空心块两侧的固定块，使固定块随移动板沿导轨b、滑块b向内滑动并挤压弹簧b，将固定块完全收纳至空心块内部，随后将空心块竖直插入螺母侧部的下开口槽座中，保证空心块两侧通槽c与下开口槽座两侧通槽b精准对齐，松开按压的固定块，弹簧b弹性复位并推动移动板向两侧滑动，使固定块穿出通槽c与通槽b完成卡接锁止，最终通过连接杆带动弹力夹稳定环抱夹持在螺杆外侧，构建轴向弹簧防松与径向弹力夹夹持的双向防松体系，完成螺栓整体安装作业。

18、与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

19、1、本发明通过在螺母内侧设置环形板与可随弹性形变联动的预紧力指示尺，利用螺母旋紧过程中弹簧a的压缩量转化为指示尺的伸出位移，实现螺栓预紧力直观可视读取，摆脱了传统依赖扭矩工具与人工经验判断的局限，有效规避预紧力不足导致部件偏移或预紧力过载造成螺杆、螺纹损伤的问题；同时采用圆周阵列布置的多组弹簧a提供持续弹性顶紧补偿力，可在卡车高频颠簸、交变载荷工况下实时抵消螺纹配合间隙，使螺纹副始终保持紧密咬合状态，弥补了传统螺栓无主动弹性防松结构、长期振动易松脱的短板，杜绝底盘异响、部件脱落等安全隐患，有效提升卡车螺栓连接的稳定性与服役可靠性，以解决背景技术中的问题；

20、2、本发明通过指示箭头可精准对标预紧力指示尺的刻度区域，能够为操作人员提供清晰、固定的视觉参照基准；

21、3、本发明通过在螺母的通槽a两侧开设拓展槽，并在拓展槽内部装配导轨a，使预紧力指示尺两侧通过滑块a与导轨a形成滑动配合导向结构，能够对预紧力指示尺的上下伸缩位移起到精准限位与导向作用，有效避免预紧力指示尺在往复滑动过程中出现偏移、卡顿、歪斜及卡滞卡死等问题；

22、4、本发明将六角头部与螺杆之间设计成可拆卸连接的，这样能够适配不同规格、不同强度的六角头部与螺杆组合装配，可根据卡车不同部位的载荷需求、装配空间灵活匹配适配规格，大幅提升螺栓整体的通用性与工况适配性；

23、5、本发明在螺母旋紧完成后，可将弹力夹夹在螺杆上，在原有弹簧a轴向弹性防松结构的基础上构建径向辅助锁紧结构，形成轴向、径向双向协同的多重防松体系，能够进一步抵抗卡车行驶过程中高频颠簸、交变载荷冲击产生的振动松脱力矩，有效抑制螺母的微转动与螺纹间隙窜动，彻底弥补单一弹性防松结构在极端恶劣工况下防松余量不足的缺陷，显著提升螺栓连接的整体锁紧可靠性与抗振稳定性；

24、6、本发明中弹力夹采用可拆卸安装方式，可根据卡车不同安装部位的振动强度、载荷大小灵活选配加装，工况适配灵活度更高，且后期弹力夹出现弹性疲劳、磨损失效时，可单独拆卸更换，无需拆解更换螺栓整体结构。