一种预紧碟簧的制作方法

1.本实用新型涉及一种预紧碟簧，属于机械紧固技术领域。


背景技术：

2.目前对静止安装在螺栓与被紧固件或者法兰密封的连接处的垫圈，传统的有截面形状为矩形的完整平垫圈和开口垫圈，平垫圈不具有补偿性能，开口垫圈只是通过开口处的错位来防止螺母的松动；还有一种改进的碟形垫圈，采用jb/zq4340
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2006标准，垫圈上、下表面都是平面并滚压带放射状的齿纹，滚压齿纹有防滑作用，垫圈具有张力，对防止普通情况下的螺栓松动有效果，但弹力小，不能补偿预紧力的损失。
3.专利申请号cn200920005545.6、公开日为2009年3月3日的专利文件，公开了一种波形活压预紧碟簧，碟簧上、下面为波形面，具有二次回弹能力，通过提高弹性力补偿螺栓预紧力的损失，起到保持预紧力从而防松的作用，但由于与连接件接触面摩擦力较小，当遇到机械振动时容易造成连接松弛；另外，碟簧应用是形变和力变的交替，内、外径往往因磨耗或应力的作用导致破裂或者疲劳等强度下降，造成碟簧使用安全失效，而现代工业生产所使用的设备，大多工况环境存在温度、压力交变，机械振动频繁的情况，因此，仍然存在对于一种既能提供弹力和位移补偿能力、又能防止紧固连接件松动、安全长效的预紧碟簧需求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种预紧碟簧，所述碟簧本体中心沿轴向方向开设有圆形通孔，所述碟簧本体沿远离通孔方向向下周向延伸，同时通过在碟簧本体上设置弧波和凸起齿牙，能够提高预紧碟簧的弹力和位移补偿能力，使得预紧碟簧与紧固连接件抵接的过程中，能够相互嵌入抓紧，以防紧固连接件发生位移而松动。
5.为解决上述技术问题，本实用新型是采用下述技术方案实现的：
6.一种预紧碟簧，包括碟簧本体，所述碟簧本体中心沿轴向方向开设有圆形通孔，所述碟簧本体沿远离通孔方向向下周向延伸，所述碟簧本体包括第一碟簧面和第二碟簧面，所述第一碟簧面和/或第二碟簧面靠近通孔处设有至少一个弧波，所述弧波沿远离通孔的第一碟簧面和/或第二碟簧面方向上连接有凸起齿牙。
7.作为一种优选实施方式，所述第二碟簧面远离通孔的一端为圆弧角。
8.作为一种优选实施方式，所述凸起齿牙设有多个，多个所述凸起齿牙之间等距离排布。
9.作为一种优选实施方式，多个所述凸起齿牙之间平滑过渡连接。
10.作为一种优选实施方式，多个所述凸起齿牙的布设长度不大于与其相抵接的紧固连接件长度。
11.作为一种优选实施方式，所述弧波的高度低于凸起齿牙的高度。
12.作为一种优选实施方式，所述凸起齿牙的横截面呈倒v形结构。
13.作为一种优选实施方式，多个所述弧波的横截面呈波浪形。
14.作为一种优选实施方式，所述凸起齿牙的表面硬度大于与其相抵接的紧固连接件的表面硬度，所述凸起齿牙与紧固连接件的表面硬度差大于5度。
15.作为一种优选实施方式，所述碟簧本体、弧波与凸起齿牙之间一体成型。
16.与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：
17.1、本实用新型提供的一种预紧碟簧，通过将碟簧本体设计成特定形状，同时在碟簧面靠近通孔处设置弧波和凸起齿牙，能够提高预紧碟簧的弹力和位移补偿能力，使得碟簧本体与紧固连接件抵接的过程中，能够相互嵌入并抓紧，以防紧固连接件发生位移而松动。
18.2、本实用新型提供的一种预紧碟簧，通过将第二碟簧面上远离通孔的一端设置成圆弧角，使得预紧碟簧在安装的过程中，因紧固连接件对预紧碟簧施加压力而产生磨耗，避免了预紧碟簧应力集中等问题。
19.3、通过在第一碟簧面和/或第二碟簧面上设置若干弧波和凸起齿牙，能够将与预紧碟簧上下抵触连接的紧固连接件更稳定地连接到一起，以防紧固连接件出现松动现象，相应地，凸起齿牙的数量越多，预紧碟簧与紧固连接件的嵌入效果越明显，使用人员可以根据实际需求，将碟簧本体的第一碟簧面和第二碟簧面上的凸起和齿牙设计成不同数量，从而满足不同需求，使得预紧碟簧能够广泛应用于多个技术领域。
20.4、本实用新型提供的一种预紧碟簧，因特殊形状设计，还具有便于拆装、操作可靠等优点，当将预紧碟簧安装于螺栓与接触件上时，预紧碟簧能够降低螺栓预紧力的损失，有效防止温度、压力交变和机械振动频繁情况下，因接触件松动和螺栓预紧力的损失而导致的密封性能下降的问题，因此大大提高了密封的安全性、可靠持久性。
附图说明
21.图1是本实用新型实施例一提供的一种预紧碟簧的俯视图；
22.图2是本实用新型实施例一提供的一种预紧碟簧的剖视图；
23.图3是本实用新型实施例二提供的一种预紧碟簧的剖视图；
24.图4是本实用新型实施例三提供的一种预紧碟簧的剖视图；
25.图5是本实用新型实施例四提供的一种预紧碟簧的剖视图；
26.图6是本实用新型实施例五提供的一种预紧碟簧的剖视图；
27.图7是本实用新型实施例二提供的一种预紧碟簧与接触件相抵接的剖视图；
28.图中：1、碟簧本体；11、第一碟簧面；12、第二碟簧面；2、弧波；3、凸起齿牙；4、圆弧角；5、螺母；6、螺栓；7、法兰；8、密封垫片。
具体实施方式
29.下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
30.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
31.在本实用新型的描述中，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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.本实施例一提供了一种预紧碟簧，请参见图1和图2，包括碟簧本体1，所述碟簧本体1的中心开设有圆形通孔，所述通孔沿碟簧本体1的沿轴向方向开设，相应地，所述碟簧本体1沿远离通孔方向向下周向延伸。
33.所述碟簧本体1包括第一碟簧面11和第二碟簧面12，所述第一碟簧面11上设有一个弧波2，所述弧波2沿远离通孔的第一碟簧面11方向上连接有一个凸起齿牙3，所述第二碟簧面12上并未设置弧波2和凸起齿牙3，所述第二碟簧面12远离通孔的一端为圆弧角4。
34.所述碟簧本体1的横截面呈蝶形，所述碟簧本体1与凸起齿牙3、弧波2的俯视图呈同心圆环，且由外径向内径依次排列。
35.所述弧波2的高度低于其平面上凸起齿牙3的高度，所述凸起齿牙3的横截面呈倒v形结构，多个所述弧波2的横截面呈波浪形，所述碟簧本体1、弧波2与凸起齿牙3之间一体成型。本实用新型提供的预紧碟簧，结构简单，具有便于拆装、操作可靠等优点。
36.本实施例二提供了一种预紧碟簧，请参见图3，实施例一与实施例二的区别在于，所述第一碟簧面11上弧波2后面连接有两个凸起齿牙3，两个所述凸起齿牙3之间等距离排布，且平滑过渡连接。
37.所述预紧碟簧能够安装于螺栓6与接触件或者法兰7上，以起到紧固或密封作用，当预紧碟簧与紧固连接件抵触连接时，预紧碟簧与紧固连接件能够保持相对静止。实施例二通过将预紧碟簧安装到螺栓6上以紧固法兰7，具体地，请参见图7，法兰7之间设有密封垫片8，法兰7的上下两侧分别安装有预紧碟簧，相对应地，预紧碟簧的外侧采用螺母5紧固，当对螺母5施加压力时，预紧碟簧能够受力变形，当预紧碟簧被压平时，凸起齿牙3的高度高于弧波2的高度，需要说明的是，多个所述凸起齿牙3的布设长度不大于与其相抵接的紧固连接件长度，也就是说，凸起齿牙3的布设长度要小于与其螺母5抵触连接的长度。
38.相比于现有技术，预紧碟簧由于自身的形状设计及在碟簧面上设置的弧波2和凸起齿牙3，使得预紧碟簧与接触件之间摩擦力较大。本实施例中，当碟簧本体1的第一碟簧面11与螺母5抵触连接后，第一碟簧面11上的弧波2、凸起齿牙3能够相互作用，使得凸起齿牙3能够嵌入到螺母5上，以防止螺母5位移松动，预紧碟簧在受到螺母5施压后，预紧碟簧的弹力和位移补偿能力得以提高。通过将碟簧面远离通孔的一端设置成圆弧角4，使得预紧碟簧在被施加压力的时候，能够减少对预紧碟簧的磨耗和应力集中，从而降低螺栓6预紧力的损失程度。
39.需要说明的是，所述凸起齿牙3的表面硬度大于与螺母5的的表面硬度，所述凸起
齿牙3与螺母5的表面硬度差大于5度，但不限于此。
40.与实施例一、和实施例二中第二碟簧面12上并未设置弧波2和凸起齿牙3不同，本实施例三提供的一种预紧碟簧，请参见图4，所述第二碟簧面12上设有一个弧波2，所述弧波2沿远离通孔的第二碟簧面12方向上连接有两个凸起齿牙3，也就是说，碟簧本体1的第一碟簧面11和第二碟簧面12上均设有弧波2和凸起齿牙3，且第一碟簧面11和第二碟簧面12上弧波2与凸起齿牙3数量一致。
41.本实施例四提供了与实施例一、实施例二相似的碟簧本体1，请参见图5，所述第一碟簧面11上设有一个弧波2，所述弧波2沿远离通孔的第一碟簧面11方向上连接有四个凸起齿牙3，预紧碟簧的其他特征与实施例一和实施例二保持一致。
42.在实际应用过程中，为了保证与碟簧本体1上下抵触连接的接触件能够相互嵌入并抓紧，本实用新型还提供了如图6中所示的碟簧本体1，详细地，所述第一碟簧面11上设有一个弧波2，所述弧波2沿远离通孔的第一碟簧面11方向上连接有四个凸起齿牙3，所述第二碟簧面12上设有一个弧波2，所述弧波2沿远离通孔的第二碟簧面12方向上也连接有四个凸起齿牙3，换而言之，所述碟簧本体1的第一碟簧面11和第二碟簧面12上均设有弧波2和凸起齿牙3，且第一碟簧面11和第二碟簧面12上弧波2与凸起齿牙3数量保持一致，四个所述凸起齿牙3之间平滑过渡连接。
43.应当理解，本实施例提供的碟簧本体1，其第一碟簧面11和第二碟簧面12上设置的弧波2的数量和凸起齿牙3的数量，可以根据实际需要进行布设，同时弧波2的设置位置与凸起齿牙3的布设位置也可以有其他变形。例如，所述第一碟簧面11上靠近通孔处布可以设置一个凸起齿牙3，所述凸起齿牙3沿远离通孔的第一碟簧面11方向上连接有两个弧波2，两个弧波2后面布设有另一凸起齿牙3，而第二碟簧面12上凸起齿牙3和弧波2的布设位置可以与第一碟簧面11布设成相反状态也可以是保持一致的状态；所述第一碟簧面11上靠近通孔处布也可以设置两个弧波2，所述凸起齿牙3沿远离通孔的第一碟簧面11方向上连接有两个凸起齿牙3，两弧波2后面布设有另两个弧波2，第二碟簧面12上可以不布设弧波2和凸起齿牙3，本实用新型并不局限于此。
44.本领域技术人员应当理解，当凸起齿牙3的数量越多时，预紧碟簧与紧固连接件的嵌入效果越明显，使用人员可以根据实际需求，将碟簧本体的第一碟簧面和第二碟簧面上的凸起和齿牙设计成不同数量，从而满足不同需求，使得预紧碟簧能够广泛应用于多个技术领域。
45.本实用新型提供的预紧碟簧，既能提供弹力和位移补偿能力、又能防止紧固连接件松动，能够满足对安全、长效的预紧碟簧的需求，也就是说，本实用新型提供的预紧碟簧，能够有效防止其在温度、压力交变和机械振动频繁变化情况下，因紧固连接件松动和螺栓6预紧力的损失而导致的密封性能下降的问题，因此大大提高产品密封的安全性、可靠持久性，从而使得待紧固的设备在多振动、温度、压力交变较大的情况下，螺栓6、预紧碟簧和法兰7能够实现紧固不松动、预紧力补偿不损失、密封性能较好的效果。
46.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。