一種抗震防松墊圈及螺紋副的製作方法
2023-07-09 16:37:21 3
一種抗震防松墊圈及螺紋副的製作方法
【專利摘要】本發明一種抗震防松墊圈及螺紋副，其中，墊圈包括：第一墊環，一側設置有放射狀的第一凸紋面，另一側設置有第一斜齒面；第二墊環，一側設置有放射狀的第二凸紋面，另一側設置有第二斜齒面。本發明取消傳統的耳部設計，通過可拆卸的第一墊環、第二墊環應用於螺紋副緊固工件，克服了傳統的單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈其耳部因反覆彎折而導致的墊圈易折斷的技術缺陷。
【專利說明】一種抗震防松墊圈及螺紋副
【技術領域】
[0001]本發明屬於安全防護【技術領域】，特別涉及一種抗震防松墊圈及螺紋副。
【背景技術】
[0002]防松墊圈作為管路系統中防止緊固件鬆動的重要組件，是系統中必不可少的組成部分，現有技術中的防松墊圈多選用單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈，然而，隨著鈦及鈦合金在船舶等系統中的應用日趨廣泛，將單耳止動墊環或雙耳止動墊環作為防松墊圈，至少存在如下技術缺陷:
[0003]單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈在使用過程中，由於其耳部是通過上、下彎折以卡住工件實現緊固功能，單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈在上、下彎折過程中，其耳部因反覆彎折動作使得單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈耳部部位易折斷，且為匹配對應的工件，單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈的耳部彎折結構必須與工件的緊固部位相適配，使得拆卸後不能重複使用，浪費資源。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種抗震防松墊圈及螺紋副，其中，抗震防松墊圈取消傳統的耳部設計，通過可拆卸的第一墊環、第二墊環應用於螺紋副緊固工件，克服了傳統的單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈其耳部因反覆彎折而導致的墊圈易折斷的技術缺陷。
[0005]為解決上述技術問題，一方面，本發明提供了一種抗震防松墊圈，所述墊圈包括:第一墊環，一側設置有放射狀的第一凸紋面，另一側設置有第一斜齒面；第二墊環，一側設置有放射狀的第二凸紋面，另一側設置有第二斜齒面，其中，所述第一墊環與所述第二墊環通過所述第一斜齒面、所述第二斜齒面相嚙合；且所述第一凸紋面的不平整度大於所述第一斜齒面的不平整度，所述第二凸紋面的不平整度大於所述第二斜齒面的不平整度，使得所述第一凸紋面或者所述第二凸紋面與外界接觸面之間的摩擦力，大於所述第一斜齒面與所述第二斜齒面之間摩擦力。
[0006]進一步地，所述第一墊環、所述第二墊環由鈦合金材料製成。
[0007]又一方面，本發明提供了一種螺紋副，基於所述的抗震防松墊圈，包括:螺母；螺栓，與所述螺母相適配；第一抗震防松墊圈，與所述螺母相接觸；第二抗震防松墊圈，與所述螺栓相接觸；其中，待固定的工件位於所述第一抗震防松墊圈與所述第二抗震防松墊圈之間，且所述螺栓依次穿過所述第二抗震防松墊圈、所述工件、所述第一抗震防松墊圈與所述螺母螺紋連接；其中，所述螺栓因振動而被拉長時，所述第一抗震防松墊圈中的第一墊環與第二墊環發生相對運動，或者所述第二抗震防松墊圈中的第一墊環與第二墊環發生相對運動，以防止所述工件鬆動。
[0008]進一步地，所述第一抗震防松墊圈中，第一斜齒面或者第二斜齒面的坡斜角度大於所述螺栓的螺紋角度；和/或，所述第二抗震防松墊圈中，第一斜齒面或者第二斜齒面的坡斜角度大於所述螺栓的螺紋角度。
[0009]本發明提供的一種抗震防松墊圈及螺紋副，取消了傳統的單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈耳部設計，通過可拆卸的第一墊環、第二墊環組合形成抗震防松墊圈，並應用於螺紋副以穩固工件，克服了傳統的單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈在上、下彎折過程中，其耳部因反覆彎折動作使得單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈耳部部位易折斷，且為匹配對應的工件，單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈的耳部彎折結構必須與工件的緊固部位相適配，使得拆卸後不能重複使用，浪費資源的技術缺陷；
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0011]圖1為本發明實施例提供的抗震防松墊圈的結構示意圖一；以及
[0012]圖2為圖1提供的抗震防松墊圈示的結構意圖二 ；以及
[0013]圖3為本發明實施例提供的螺紋副的結構示意圖；以及
[0014]圖4為圖3提供的螺紋副的力學分析示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍；其中本實施中所涉及的「和/或」關鍵詞，表示和、或兩種情況，換句話說，本發明實施例所提及的A和/或B，表示了 A和B、A或B兩種情況，描述了 A與B所存在的三種狀態，如A和/或B，表示:只包括A不包括B ;只包括B不包括A ;包括A與B。
[0016]本發明實施例提供了一種抗震防松墊圈及螺紋副，其中，抗震防松墊圈取消了傳統的單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈耳部設計，通過可拆卸的第一墊環、第二墊環組合形成抗震防松墊圈，並應用於螺紋副以穩固工件，克服了傳統的單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈在上、下彎折過程中，其耳部因反覆彎折動作使得單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈耳部部位易折斷，且為匹配對應的工件，單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈的耳部彎折結構必須與工件的緊固部位相適配，使得拆卸後不能重複使用，浪費資源的技術缺陷。
[0017]具體而言，請參閱圖1-2，本發明實施例提供了一種抗震防松墊圈，包括:第一墊環1，第二墊環2。其中，第一墊環I的一側設置有放射狀的第一凸紋面3(可如圖1所示)，另一側設置有第一斜齒面4(可如圖2所示)。相同的，第二墊環2 —側也設置有放射狀的第二凸紋面，另一側頁設置有第二斜齒面，且第一墊環I與第二墊環2通過第一斜齒面4、第二斜齒面相嚙合。
[0018]需要說明的是，第一凸紋面3的不平整度大於第一斜齒面的不平整度，第二凸紋面的不平整度大於所述第二斜齒面的不平整度，這樣使得第一墊環I相對於第二墊環2進行轉動時，第一凸紋面3或者第二凸紋面與外界接觸面(如工件的表面、螺紋副中螺栓/螺母的表面)之間的摩擦力，大於第一斜齒面4與第二斜齒面之間摩擦力。而正是由於第一凸紋面3或者第二凸紋面與外界接觸面之間摩擦力較大，使得第一墊環I相對於第二墊環2開始進行轉動時，第一斜齒面4與第二斜齒面先發生旋轉趨勢，第一凸紋面3或者第二凸紋面與外界接觸面後發生旋轉趨勢。當第一斜齒面4與第二斜齒面發生旋轉趨勢時，由於二者自身的斜齒結構，使得第一墊環I與第二墊環2之間的垂直距離增大，進而第一凸紋面3或者第二凸紋面與外界接觸面之間的壓力增大，起到穩固作用。
[0019]下面，為進一步對本發明做詳細說明，以支持本發明所要解決的技術問題，本發明實施例還提供了一種螺紋副，基於上述抗震防松墊圈，該螺紋副至少包括如下部件:
[0020]螺母6、螺栓7、第一抗震防松墊圈及第二抗震防松墊圈。其中，請參閱圖3，螺母6與螺栓7相適配，第一抗震防松墊圈與螺母6相接觸，第二抗震防松墊圈與螺栓7相接觸。
[0021]實際作業過程中，待固定的工件5位於第一抗震防松墊圈與第二抗震防松墊圈之間，且螺栓7依次穿過第二抗震防松墊圈、工件5、第一抗震防松墊圈與螺母6螺紋連接。
[0022]本發明實施例提供的一種螺紋副，當螺母6/螺栓7發生鬆動時，通過控制螺母6的旋轉並給其以反向作用力，即可將螺母6與螺栓7牙行鎖緊，以達到抗震防松的效果。
[0023]具體而言，本螺紋副所採用的一個抗震防松墊圈中，其第一墊環I的一側設置有放射狀的第一凸紋面3 (可如圖1所示)，而另一側設置有第一斜齒面4 (可如圖2所示)。相同的，第二墊環2—側也設置有放射狀的第二凸紋面，另一側頁設置有第二斜齒面，第一墊環I與第二墊環2兩兩組合使用。裝配時，將抗震防松墊圈置於工件5與螺母6之間，以及工件5與螺栓7之間。
[0024]正常情況下，螺母6被擰緊後，抗震防松墊圈中的第一墊環I與第二墊環2呈嚙合狀態，第一凸紋面3、第二凸紋面與外界接觸面相接觸。
[0025]非正常情況下，螺栓7因機械震動而被拉長時，螺母6便會隨之旋轉鬆動，而此時第一墊環/第二墊環外側的第一凸紋面3/第二凸紋面摩擦力大於第一斜齒面4與第二斜齒面之間的摩擦力。在這個狀態下，抗震防松墊圈中只允許第一斜齒面4與第二斜齒面間相對錯動而產生抬升張力，使得墊圈抬升膨脹而鎖緊螺母6與螺栓7，起到抗震防松作用。而當螺栓7收縮時，第一墊環I與第二墊環2之間的斜齒面會自動嚙合使得螺母6回到原來的位置。
[0026]需要特別說明的是，本發明實施例提供的抗震防松墊圈中，第一斜齒面4或者第二斜齒面的坡斜角度大於螺栓7的螺紋角度。具體有益效果分析如下，請參閱圖3-4:
[0027]當抗震防松墊圈中第一斜齒面3、第二斜齒面發生相對運動(或螺母6與螺杆7之間發生相對運動)時，所受作用力包括(圖4中所示的斜面作為第一斜齒面3/第二斜齒面的斜齒平面):軸向載荷Fq、水平推力F、法向抬升力摩擦力Ff。其中，圖3中所示的λ i為坡斜角度，λ 2為螺母與螺杆之間為螺紋角度；圖4中所示的斜面作為第一斜齒面3/第二斜齒面的斜齒平面；Fk為法向抬升力FjP摩擦力合力；α為F ,與水平方向的夾角；β為摩擦角。
[0028]正常情況下，螺母6被擰緊後，處於受力平衡狀態，此時對於螺紋角度λ2處，FeCOS a =FkCOS (90° -λ2-β) = Fo當發生機械振動時，抗震防松墊圈中第一墊環I與第二墊環2間發生相對運動，此時坡斜角度A1處，FkCOSCI =FkCOS (90° _ λ ^ β )。由於入工> λ 2，FrCOS (90。-λ^β) > FeCOS (90° _ λ f β )，阻礙了螺母6與螺檢7之間的相對運動，更好的起到抗震防松的作用。
[0029]需要特別說明的是，本發明實施例提供的抗震防松墊圈中，第一墊環、第二墊環可均由鈦合金材料製成。其中，對於船舶【技術領域】，工件5及螺紋副常於海水中作業，而現有工件5基本均採用鈦合金材料製成，當第一墊環、第二墊環為其他材質如銅、鐵等製成時，在海水介質的作用下，工件5、第一墊環、第二墊環及海水形成閉合迴路，極易對工件5/第一墊環/第二墊環造成電腐蝕。本發明實施例通過採用由鈦合金材料製成的第一墊環、第二墊環，在對工件5進行穩固的同時，克服了在船舶【技術領域】中海水對工件5造成電腐蝕的技術缺陷。
[0030]本發明實施例提供的一種抗震防松墊圈及螺紋副，其有益效果如下所述:
[0031]①、本發明中，取消了傳統的單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈耳部設計，通過可拆卸的第一墊環、第二墊環組合形成抗震防松墊圈，並應用於螺紋副以穩固工件，克服了傳統的單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈在上、下彎折過程中，其耳部因反覆彎折動作使得單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈耳部部位易折斷，且為匹配對應的工件，單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈的耳部彎折結構必須與工件的緊固部位相適配，使得拆卸後不能重複使用，浪費資源的技術缺陷；
[0032]②、本發明中，當螺栓7因機械震動而被拉長時，螺母6便會隨之旋轉鬆動，而此時第一墊環/第二墊環外側的第一凸紋面3/第二凸紋面摩擦力大於第一斜齒面4與第二斜齒面之間的摩擦力；在這個狀態下，抗震防松墊圈中只允許第一斜齒面4與第二斜齒面間相對錯動而產生抬升張力，使得墊圈抬升膨脹而鎖緊螺母6與螺栓7，起到抗震防松作用；
[0033]③、本發明中，第一斜齒面4或者第二斜齒面的坡斜角度大於螺栓7的螺紋角度，當發生機械振動時，抗震防松墊圈中第一墊環I與第二墊環2間發生相對運動，此時坡斜角度入丄處，F Ecos a = FeCos (90。-λ「β)。由於FEc os (90。- λ「β ) >FkCOS (90° - λ )，阻礙了螺母6與螺栓7之間的相對運動，更好的起到抗震防松的作用；
[0034]④、本發明中，第一墊環、第二墊環可均由鈦合金材料製成，使得由鈦合金材料製成的第一墊環、第二墊環，在對工件5進行穩固的同時，克服了在船舶【技術領域】中海水對工件5造成電腐蝕的技術缺陷。
[0035]最後所應說明的是，以上【具體實施方式】僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照實例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
【權利要求】
1.一種抗震防松墊圈，其特徵在於，所述墊圈包括: 第一墊環，一側設置有放射狀的第一凸紋面，另一側設置有第一斜齒面； 第二墊環，一側設置有放射狀的第二凸紋面，另一側設置有第二斜齒面， 其中，所述第一墊環與所述第二墊環通過所述第一斜齒面、所述第二斜齒面相嚙合；且所述第一凸紋面的不平整度大於所述第一斜齒面的不平整度，所述第二凸紋面的不平整度大於所述第二斜齒面的不平整度，使得所述第一凸紋面或者所述第二凸紋面與外界接觸面之間的摩擦力，大於所述第一斜齒面與所述第二斜齒面之間摩擦力。
2.如權利要求1所述的抗震防松墊圈，其特徵在於， 所述第一墊環、所述第二墊環由鈦合金材料製成。
3.一種螺紋副，基於權利要求1所述的抗震防松墊圈，其特徵在於，包括: 螺母； 螺栓，與所述螺母相適配； 第一抗震防松墊圈，與所述螺母相接觸； 第二抗震防松墊圈，與所述螺栓相接觸； 其中，待固定的工件位於所述第一抗震防松墊圈與所述第二抗震防松墊圈之間，且所述螺栓依次穿過所述第二抗震防松墊圈、所述工件、所述第一抗震防松墊圈與所述螺母螺紋連接； 其中，所述螺栓因振動而被拉長時，所述第一抗震防松墊圈中的第一墊環與第二墊環發生相對運動，或者所述第二抗震防松墊圈中的第一墊環與第二墊環發生相對運動，以防止所述工件鬆動。
4.如權利要求3所述的螺紋副，其特徵在於， 所述第一抗震防松墊圈中，第一斜齒面或者第二斜齒面的坡斜角度大於所述螺栓的螺紋角度； 和/或， 所述第二抗震防松墊圈中，第一斜齒面或者第二斜齒面的坡斜角度大於所述螺栓的螺紋角度。
【文檔編號】F16B39/24GK104454912SQ201410785013
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月16日 優先權日:2014年12月16日
【發明者】杜濤, 程學剛, 胡志田, 袁躍龍, 劉書華, 張豔芳, 魏張奎, 田冬梅 申請人:武漢武船機電設備有限責任公司