[实用新型]一种恒力自紧防松螺栓

说明书

本实用新型公开了一种恒力自紧防松螺栓，包括固定座、封闭组件、锥度螺栓和弧面顶杆；所述固定座和封闭组件固定连接，所述固定座内部设有螺纹通孔，所述封闭组件设有与螺纹通孔相连通的内孔；所述锥度螺栓包括依次固定相连的螺栓头、螺栓杆和内锥套，所述锥度螺栓贯穿所述螺纹通孔，且内锥套一端伸入所述内孔中；所述弧面顶杆包括固定连接的圆柱杆和弧面杆，所述弧面杆的外表面为弧形面，所述弧面顶杆设于所述内孔中，且弧面杆一端卡于所述内锥套中。本实用新型提供的恒力自紧防松螺栓，固定座和锥度螺栓之间的锁紧力大，防松效果好，使用后不需频繁维护。

技术领域

本实用新型属于螺栓技术领域，具体涉及一种恒力自紧防松螺栓。

背景技术

螺纹联接因其结构紧凑、装拆容易、连接力大、可重复使用等优点，已经广泛运用于汽车、机床、航天、铁路等行业。传统的螺纹联接在静载荷作用且温度变化不大的条件下，满足自锁条件，螺纹间旋松力矩小于自锁力矩，联接系统处于平衡状态可实现有效锁紧，一般不需要另外引入防松方法阻止松脱发生。但是当结构受到冲击、振动特别是横向循环形式的动态载荷时，容易使螺纹联接的预紧力逐渐降低，最终造成松、脱、掉等形式的联接失效问题。在安全和关键的应用中，这种故障可能是灾难性的。

螺纹防松是世界性难题，因螺纹松动造成的事故屡见不鲜。虽然已经出现了上千种的防松结构和专利，但在“振动大、温差大、变形大”的恶劣环境下，如何消除热变形、塑性变形和结构变形引起的动态间隙，保持预紧力的基本恒定，目前尚无理想解决方案。

目前高性能防松技术为日本哈德洛克、美国施必牢主和瑞典洛帝牢等所垄断，但它们也无法避免动态间隙对性能的不利影响，在恶劣环境下可靠性不高，导致应用场合受限。通常，机械结构的耐久性与其使用螺栓连接的数量是成比例的，随着现代制造业的发展，避免螺纹联接结构在工作过程中出现松动问题也已成为目前螺纹联接结构设计所关心的核心问题之一。因此，设计和使用安全可靠的螺纹联接防松方法尤为关键。螺纹紧固件的防松方法虽然很多，但归纳以来，一般就有四种：第一种是摩擦防松，主要依靠增加摩擦力；第二种是机械防松，主要是用销、垫片、钢丝将螺栓卡死；第三种是铆冲防松，主要是将螺纹副铆死和焊死；第四种是结构防松，如Hard Lock防松螺母、美国施必劳防松螺母，瑞典洛帝劳防松垫片，唐氏螺纹防松、ST2型螺纹防松、SLB螺纹防松等。

第一种摩擦防松是应用最广的一种防松方式，这种方式在螺纹副之间产生一不随外力变化的正压力，从而获得可以阻止螺纹副相对转动的摩擦力。这种摩擦力可通过轴向或同时两向压紧螺纹副来实现。如采用弹性垫圈、双螺栓、自锁螺栓和尼龙嵌件锁紧螺栓等。这种防松方式对于螺栓的拆卸比较方便，但在冲击、振动和变载荷的情况，一开始螺栓会因松弛导致预紧力下降，随着振动次数的增加，损失的预紧力缓慢地增多，最终将会导致螺栓松脱、螺纹联接失效，而通过增加螺纹副之间的正压力增加摩擦力是有限度的。

第二种方式机械防松是用止动件直接限制螺纹副的相对转动。如采用开口销、串连钢丝和止动垫圈等。这种方式造成拆卸不方便，而且其防松方式没有预紧力，即当螺纹副松退到防松位置时，防松方式才能发生效果。因此，这种方式实际上不是防松，而是防脱落。

第三种方式铆冲防松是在拧紧后采用冲点、焊接、粘接等方法，使螺纹副失去运动副特性而连接成为不可拆连接。这种方式的缺点是栓杆只能使用一次，且拆卸十分困难，必须破坏螺纹副方可拆卸。使用范围十分有限。

第四种结构防松中最经典的是日本的Hard Lock防松螺母，结合双螺母与凸凹螺母的防松原理并加以改进。上方螺母是凹螺母，下方螺母是凸螺母，在加工时中心稍许错动，呈偏心加工，形成在缝隙间打入楔子的功效，以防止螺纹松动，但是对不同尺寸和材质有不同的对应偏心量，制作和生产麻烦、效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种恒力自紧防松螺栓，固定座和锥度螺栓之间的锁紧力大，防松效果好，使用后不需频繁维护。

本实用新型提供了如下的技术方案：