一种构成互相制约环路的防松螺母组件的制作方法

1.本发明涉及机械工程技术领域。


背景技术：

2.螺纹紧固件广泛应用于各种机械结构之间的紧固连接。在实际应用，由于螺母松动导致设备损坏，或工作异常的事时有发生，如何让螺母在震动条件下不会发生松动，工程上很多防松螺母方案，大多数螺母的防松效果有限，不能满足实际需要，也有的防松螺母需要依靠螺母上足够大的预紧力，才能防止松动，而这样的防松方式在有很大的震动工作情况下，就变的效果很差，并且在很多时候，工件不允许也不可能有很大的预紧力，比如高铁的铁轨道岔处等等。现在公知的防松效果最好的是偏心螺母，现在中国高铁广泛采用的防松螺母就是偏心螺母，但这种螺母要想达到理想的防松效果，需要很高的加工精度和成熟的公差匹配组合，结构复杂，机械加工成本很高，所以高铁上采用的偏心螺母一般需要进口或很少的几家国内厂家才能生产。随着我国的大量的基础设施建设，因此工程上更需要发明一种性能可靠性更高，结构简单实用的，不需要依赖预紧力的防松结构紧固件。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是提供一种防松效果好，可靠性高，不需要依赖预紧力并且结构简单易制造的防松螺母紧固件。
4.为了实现上述目的，本发明的技术解决方案是：提供一种构成互相制约环路的防松螺母组件，包括螺母(1)、紧固螺钉(2) 、薄螺母(3)。螺母(1)的一个端面加工有一个斜通到内螺纹里的斜螺纹孔(11) 并在六个侧面上加工有定位槽(12)，紧固螺钉(2)的末端加工成一个较尖锐且硬度高的顶尖(21)，薄螺母(3)外侧加工一个定位扭板 (31)。螺母(1)按斜螺纹孔(11)面向外侧方向旋入工件螺栓并紧固工件后，将紧固螺钉(2)拧入螺母(1)的斜螺纹孔(11)中，通过施加一定的扭矩，让紧固螺钉(2)的顶尖(21)压入工件螺栓杆里，固定住螺母(1)和工件螺栓的相互位置，防止松动，最后将薄螺母(3)拧在工件螺栓上，牢牢压住紧固螺钉(2)，在保证对紧固螺钉(2)有一定压紧力的情况下，对齐螺母(1)和薄螺母(3)的方位，并拧下定位扭板 (31)卡在螺母(1)的定位槽(12)上，这样就形成了相互制约封闭环，这个制约封闭环的制约原理是薄螺母(3)固定住紧固螺钉(2)，紧固螺钉(2)固定住了螺母(1)，而被固定住的螺母(1)又通过薄螺母(3)上的定位扭板 (31)固定住了薄螺母(3)使它无法在工件螺栓上转动，而被固定住的薄螺母(3)又牢牢的压住紧固螺钉(2)使它无法松脱，这种组件间互相循环固定形成一种互相制约封闭环路，设计这样结构目的是达到紧固螺钉(2)既固定螺母(1)的同时又自身不会发生松动的效果从而达到螺母(1)不会松动的目的，相互制约封闭环是通过拧下定位扭板 (31)而触发环路闭合的，而当拆卸螺母时，只需要定位扭板 (31)扭回原位，则封闭环断开，然后依次拧下薄螺母(3)，紧固螺钉(2) ，螺母(1)完成拆卸过程。在装配过程中依靠的是紧固螺钉(2)的扭矩，将顶尖(21)压入到工件螺栓里从而实现防松功能，所以对螺母(1)的预紧力没有要求，同时在受到震动力的情况下，
螺母(1)和工件这间的错动变化对紧固螺钉(2)的防松功能影响很小，从而实现了在不要求预紧力的情况的防震动防松的功能。
5.本发明的技术要点在于，通过防松组件之间的互相循环固定，从而形成一种互相制约封闭环路。这个制约封闭环的制约原理是薄螺母(3)固定住紧固螺钉(2)，紧固螺钉(2)固定住了螺母(1)，而被固定住的螺母(1)又通过薄螺母(3)上的定位扭板 (31)固定住了薄螺母(3)使它无法在工件螺栓上转动，而被固定住的薄螺母(3)又牢牢的压住紧固螺钉(2)使它无法松脱。这样循环相互制约构成了一个相互制约封闭环，通过将薄螺母(3)上的定位扭板 (31)扭下去和扭回原位，来实现互相制约封闭环的形成和断开。这其中的关键技术要点部件是薄螺母(3)，薄螺母(3)通过螺纹旋到工件螺栓上阻止了附加在螺母(1)上的附件沿工件螺栓的纵向运动，在本发明中是阻止了固定紧固螺钉(2)的纵向松脱运动。而另一方面薄螺母(3)又通过定位扭板 (31)卡在螺母(1)的定位槽(12)中，来阻止了自身的旋转松脱运动，通过同时阻止这两种运动，从而实现互相制约环路的封闭，这个制约封闭环是，薄螺母(3) 固定住紧固螺钉(2)，紧固螺钉(2)固定螺母(1) ，螺母(1)又通定位扭板 (31)固定住薄螺母(3)，从而形成封闭环路。除非打破环制约环路，否则这个制约环路中的紧固力自成体系，工作中震动力产生的螺母和工件这间的错动变化对紧固螺钉(2)的防松坚固作用影响很小。本发明组建构成制约封闭环的目地是达到紧固螺钉(2)既固定螺母(1)的同时又自身不会发生松动的效果从而达到螺母(1)不会松动的目的。
6.本发明的有益效果是：1. 通过组件构成互相制约环路来实现防松功能，其结构可靠性非常高，因为这个制约环路中的紧固力自成体系并且保持恒定，工作中震动力产生的螺母和工件这间的错动变化对紧固螺钉(2)的防松坚固作用影响小，从而产生优良的防震防松效果。2. 防止松动的压力来自紧固螺钉(2)的扭紧力矩和薄螺母(3)的压紧力，并非是依靠螺母的预紧力来防松，因此即使预紧力为零的情况下螺母也不会松脱，这一功能在工程中有很重要的作用，例如这一点在高铁道岔连接处犹其重要。3..结构简单，没有高的精度要求，容易大批量生产。4.径向尺寸和标准螺母尺寸相同，不用改变现在的各种行业螺栓间距标准，也不用采用特殊的装配和拆卸工具，让广泛的实际应用成为可能。
附图说明
7.下面结合附图对本发明进一步说明。
8.图1为本发明一种构成互相制约环路的防松螺母组件结构示意图。
9.图2为各零件依次装配的效果图。
10.图3为紧固螺钉(2)简化掉螺纹后的效果图。
11.图4为薄螺母(3)简化后的效果图。
12.附图里边1. 螺母，2. 紧固螺钉，3. 薄螺母。
13.具体实施方式：如图1所示，提供一种构成互相制约环路的防松螺母组件，包括螺母(1)、紧固螺钉(2) 、薄螺母(3)。螺母(1)的一个端面加工有一个斜通到内螺纹里的斜螺纹孔(11) 并在六个侧面上加工有定位槽(12)，紧固螺钉(2)的末端加工成一个较尖锐且硬度高的顶尖(21)，薄螺母(3)外侧加工一个定位扭板 (31)。螺母(1)按斜螺纹孔(11)面向外侧方向旋入工件螺栓并紧固工件后，将紧固螺钉(2)拧入螺母(1)的斜螺纹孔(11)中，通过施加一定的扭矩，让紧
固螺钉(2)的顶尖(21)压入工件螺栓杆里，固定住螺母(1)和工件螺栓的相互位置，防止松动。最后将薄螺母(3)拧在工件螺栓上，牢牢压住紧固螺钉(2)，在保证对紧固螺钉(2)有一定压紧力的情况下，对齐螺母(1)和薄螺母(3)的方位，并拧下定位扭板 (31)卡在螺母(1)的定位槽(12)上，这样就形成了相互制约封闭环，这个制约封闭环的制约原理是薄螺母(3)固定住紧固螺钉(2)，紧固螺钉(2)固定住了螺母(1)，而被固定住的螺母(1)又通过薄螺母(3)上的定位扭板 (31)固定住了薄螺母(3)使它无法在工件螺栓上转动，而被固定住的薄螺母(3)又牢牢的压住紧固螺钉(2)使它无法松脱，这种组件间互相循环固定形成一种互相制约封闭环路结构，能够实现紧固螺钉(2)既固定螺母(1)的同时又自身不会发生松动的效果。从而达到螺母(1)不会松动的目的。相互制约封闭环是通过拧下定位扭板 (31)而触发环路闭合的，而当拆卸螺母时，只需要定位扭板 (31)扭回原位，则封闭环断开，则依次拧下薄螺母(3)，紧固螺钉(2) ，螺母(1)完成拆卸过程。在这里强调说明的是，斜螺纹孔(11)和定位扭板 (31)的数量可根据实际需要而定，本发明的说明书中采用的数量都是一个。另外，如图3所示，根据实际需要，可以将紧固螺钉(2)简化成没有螺纹的钢钉，根据需要其外形也可以做成六棱形钢钉等别的形状，相应的螺母(1)上的斜螺纹孔(11)简化成斜通孔或开槽，并取消螺母(1)的定位槽(12)。具体装配操作是螺母(1)紧固工件后，将简化去掉螺纹的紧固螺钉(2)放入简化成斜通孔的斜螺纹孔(11)中，旋入薄螺母(3)，并通过足够的扭矩，将顶尖(21)压入工件螺栓杆里，同时在保持足够的压紧力的同时对齐螺母(1)和薄螺母(3)的方位，并拧下定位扭板 (31)卡在螺母(1)的侧面上，整个装配完成。这样简化的优点是极大的减少了加工成本，减少了装配工作步骤，缺点是防松的可靠性稍有下降。另外如图4所示，根据实际需要，当工况条件要求不高，螺栓直径较小的情况下，也可以将薄螺母(3)简化成一片薄钢板制成，通过在钢板上开一个和工件螺栓的螺纹底径一样大小的孔来代替螺纹的作用，这个孔可以是完整的也可以是有豁口的。薄螺母(3)利用这个1毫米左右的薄孔旋入工件螺栓上的螺纹中，实现薄螺母的功能。
14.本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段，不改变结构原理也应在本发明的保护范围。