一種抗震防松墊圈及螺紋副的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明一種抗震防松墊圈及螺紋副，其中，墊圈包括：第一墊環(huán)，一側(cè)設(shè)置有放射狀的第一凸紋面，另一側(cè)設(shè)置有第一斜齒面；第二墊環(huán)，一側(cè)設(shè)置有放射狀的第二凸紋面，另一側(cè)設(shè)置有第二斜齒面。本發(fā)明取消傳統(tǒng)的耳部設(shè)計，通過可拆卸的第一墊環(huán)、第二墊環(huán)應(yīng)用于螺紋副緊固工件，克服了傳統(tǒng)的單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈其耳部因反復(fù)彎折而導(dǎo)致的墊圈易折斷的技術(shù)缺陷。
【專利說明】一種抗震防松墊圈及螺紋副

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于安全防護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種抗震防松墊圈及螺紋副。

【背景技術(shù)】
[0002]防松墊圈作為管路系統(tǒng)中防止緊固件松動的重要組件，是系統(tǒng)中必不可少的組成部分，現(xiàn)有技術(shù)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(tǒng)中的應(yīng)用日趨廣泛，將單耳止動墊環(huán)或雙耳止動墊環(huán)作為防松墊圈，至少存在如下技術(shù)缺陷:
[0003]單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈在使用過程中，由于其耳部是通過上、下彎折以卡住工件實現(xiàn)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，其耳部因反復(fù)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(yīng)的工件，單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈的耳部彎折結(jié)構(gòu)必須與工件的緊固部位相適配，使得拆卸后不能重復(fù)使用，浪費資源。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)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(tǒng)的耳部設(shè)計，通過可拆卸的第一墊環(huán)、第二墊環(huán)應(yīng)用于螺紋副緊固工件，克服了傳統(tǒng)的單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈其耳部因反復(fù)彎折而導(dǎo)致的墊圈易折斷的技術(shù)缺陷。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，一方面，本發(fā)明提供了一種抗震防松墊圈，所述墊圈包括:第一墊環(huán)，一側(cè)設(shè)置有放射狀的第一凸紋面，另一側(cè)設(shè)置有第一斜齒面；第二墊環(huán)，一側(cè)設(shè)置有放射狀的第二凸紋面，另一側(cè)設(shè)置有第二斜齒面，其中，所述第一墊環(huán)與所述第二墊環(huán)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于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于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，大于所述第一斜齒面與所述第二斜齒面之間摩擦力。
[0006]進(jìn)一步地，所述第一墊環(huán)、所述第二墊環(huán)由鈦合金材料制成。
[0007]又一方面，本發(fā)明提供了一種螺紋副，基于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，待固定的工件位于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(huán)與第二墊環(huán)發(fā)生相對運動，或者所述第二抗震防松墊圈中的第一墊環(huán)與第二墊環(huán)發(fā)生相對運動，以防止所述工件松動。
[0008]進(jìn)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于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于所述螺栓的螺紋角度。
[0009]本發(fā)明提供的一種抗震防松墊圈及螺紋副，取消了傳統(tǒng)的單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈耳部設(shè)計，通過可拆卸的第一墊環(huán)、第二墊環(huán)組合形成抗震防松墊圈，并應(yīng)用于螺紋副以穩(wěn)固工件，克服了傳統(tǒng)的單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈在上、下彎折過程中，其耳部因反復(fù)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(yīng)的工件，單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈的耳部彎折結(jié)構(gòu)必須與工件的緊固部位相適配，使得拆卸后不能重復(fù)使用，浪費資源的技術(shù)缺陷；

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)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(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0011]圖1為本發(fā)明實施例提供的抗震防松墊圈的結(jié)構(gòu)示意圖一；以及
[0012]圖2為圖1提供的抗震防松墊圈示的結(jié)構(gòu)意圖二 ；以及
[0013]圖3為本發(fā)明實施例提供的螺紋副的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0014]圖4為圖3提供的螺紋副的力學(xué)分析示意圖。

【具體實施方式】
[0015]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍；其中本實施中所涉及的“和/或”關(guān)鍵詞，表示和、或兩種情況，換句話說，本發(fā)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(tài)，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(fā)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(tǒng)的單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈耳部設(shè)計，通過可拆卸的第一墊環(huán)、第二墊環(huán)組合形成抗震防松墊圈，并應(yīng)用于螺紋副以穩(wěn)固工件，克服了傳統(tǒng)的單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈在上、下彎折過程中，其耳部因反復(fù)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(yīng)的工件，單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈的耳部彎折結(jié)構(gòu)必須與工件的緊固部位相適配，使得拆卸后不能重復(fù)使用，浪費資源的技術(shù)缺陷。
[0017]具體而言，請參閱圖1-2，本發(fā)明實施例提供了一種抗震防松墊圈，包括:第一墊環(huán)1，第二墊環(huán)2。其中，第一墊環(huán)I的一側(cè)設(shè)置有放射狀的第一凸紋面3(可如圖1所示)，另一側(cè)設(shè)置有第一斜齒面4(可如圖2所示)。相同的，第二墊環(huán)2 —側(cè)也設(shè)置有放射狀的第二凸紋面，另一側(cè)頁設(shè)置有第二斜齒面，且第一墊環(huán)I與第二墊環(huán)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的不平整度大于第一斜齒面的不平整度，第二凸紋面的不平整度大于所述第二斜齒面的不平整度，這樣使得第一墊環(huán)I相對于第二墊環(huán)2進(jìn)行轉(zhuǎn)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，大于第一斜齒面4與第二斜齒面之間摩擦力。而正是由于第一凸紋面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(huán)I相對于第二墊環(huán)2開始進(jìn)行轉(zhuǎn)動時，第一斜齒面4與第二斜齒面先發(fā)生旋轉(zhuǎn)趨勢，第一凸紋面3或者第二凸紋面與外界接觸面后發(fā)生旋轉(zhuǎn)趨勢。當(dāng)?shù)谝恍饼X面4與第二斜齒面發(fā)生旋轉(zhuǎn)趨勢時，由于二者自身的斜齒結(jié)構(gòu)，使得第一墊環(huán)I與第二墊環(huán)2之間的垂直距離增大，進(jìn)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(wěn)固作用。
[0019]下面，為進(jìn)一步對本發(fā)明做詳細(xì)說明，以支持本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，本發(fā)明實施例還提供了一種螺紋副，基于上述抗震防松墊圈，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(yè)過程中，待固定的工件5位于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(fā)明實施例提供的一種螺紋副，當(dāng)螺母6/螺栓7發(fā)生松動時，通過控制螺母6的旋轉(zhuǎn)并給其以反向作用力，即可將螺母6與螺栓7牙行鎖緊，以達(dá)到抗震防松的效果。
[0023]具體而言，本螺紋副所采用的一個抗震防松墊圈中，其第一墊環(huán)I的一側(cè)設(shè)置有放射狀的第一凸紋面3 (可如圖1所示)，而另一側(cè)設(shè)置有第一斜齒面4 (可如圖2所示)。相同的，第二墊環(huán)2—側(cè)也設(shè)置有放射狀的第二凸紋面，另一側(cè)頁設(shè)置有第二斜齒面，第一墊環(huán)I與第二墊環(huán)2兩兩組合使用。裝配時，將抗震防松墊圈置于工件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被擰緊后，抗震防松墊圈中的第一墊環(huán)I與第二墊環(huán)2呈嚙合狀態(tài)，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(jī)械震動而被拉長時，螺母6便會隨之旋轉(zhuǎn)松動，而此時第一墊環(huán)/第二墊環(huán)外側(cè)的第一凸紋面3/第二凸紋面摩擦力大于第一斜齒面4與第二斜齒面之間的摩擦力。在這個狀態(tài)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(chǎn)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(dāng)螺栓7收縮時，第一墊環(huán)I與第二墊環(huán)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(fā)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于螺栓7的螺紋角度。具體有益效果分析如下，請參閱圖3-4:
[0027]當(dāng)抗震防松墊圈中第一斜齒面3、第二斜齒面發(fā)生相對運動(或螺母6與螺桿7之間發(fā)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為螺母與螺桿之間為螺紋角度；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被擰緊后，處于受力平衡狀態(tài)，此時對于螺紋角度λ2處，F(xiàn)eCOS a =FkCOS (90° -λ2-β) = Fo當(dāng)發(fā)生機(jī)械振動時，抗震防松墊圈中第一墊環(huán)I與第二墊環(huán)2間發(fā)生相對運動，此時坡斜角度A1處，F(xiàn)kCOSCI =FkCOS (90° _ λ ^ β )。由于入工> λ 2，F(xiàn)rCOS (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(fā)明實施例提供的抗震防松墊圈中，第一墊環(huán)、第二墊環(huán)可均由鈦合金材料制成。其中，對于船舶【技術(shù)領(lǐng)域】，工件5及螺紋副常于海水中作業(yè)，而現(xiàn)有工件5基本均采用鈦合金材料制成，當(dāng)?shù)谝粔|環(huán)、第二墊環(huán)為其他材質(zhì)如銅、鐵等制成時，在海水介質(zhì)的作用下，工件5、第一墊環(huán)、第二墊環(huán)及海水形成閉合回路，極易對工件5/第一墊環(huán)/第二墊環(huán)造成電腐蝕。本發(fā)明實施例通過采用由鈦合金材料制成的第一墊環(huán)、第二墊環(huán)，在對工件5進(jìn)行穩(wěn)固的同時，克服了在船舶【技術(shù)領(lǐng)域】中海水對工件5造成電腐蝕的技術(shù)缺陷。
[0030]本發(fā)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(fā)明中，取消了傳統(tǒng)的單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈耳部設(shè)計，通過可拆卸的第一墊環(huán)、第二墊環(huán)組合形成抗震防松墊圈，并應(yīng)用于螺紋副以穩(wěn)固工件，克服了傳統(tǒng)的單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈在上、下彎折過程中，其耳部因反復(fù)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(yīng)的工件，單耳止動墊圈或雙耳止動墊圈的耳部彎折結(jié)構(gòu)必須與工件的緊固部位相適配，使得拆卸后不能重復(fù)使用，浪費資源的技術(shù)缺陷；
[0032]②、本發(fā)明中，當(dāng)螺栓7因機(jī)械震動而被拉長時，螺母6便會隨之旋轉(zhuǎn)松動，而此時第一墊環(huán)/第二墊環(huán)外側(cè)的第一凸紋面3/第二凸紋面摩擦力大于第一斜齒面4與第二斜齒面之間的摩擦力；在這個狀態(tài)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(chǎn)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(fā)明中，第一斜齒面4或者第二斜齒面的坡斜角度大于螺栓7的螺紋角度，當(dāng)發(fā)生機(jī)械振動時，抗震防松墊圈中第一墊環(huán)I與第二墊環(huán)2間發(fā)生相對運動，此時坡斜角度入丄處，F(xiàn) Ecos a = FeCos (90。-λ「β)。由于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(fā)明中，第一墊環(huán)、第二墊環(huán)可均由鈦合金材料制成，使得由鈦合金材料制成的第一墊環(huán)、第二墊環(huán)，在對工件5進(jìn)行穩(wěn)固的同時，克服了在船舶【技術(shù)領(lǐng)域】中海水對工件5造成電腐蝕的技術(shù)缺陷。
[0035]最后所應(yīng)說明的是，以上【具體實施方式】僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種抗震防松墊圈，其特征在于，所述墊圈包括: 第一墊環(huán)，一側(cè)設(shè)置有放射狀的第一凸紋面，另一側(cè)設(shè)置有第一斜齒面； 第二墊環(huán)，一側(cè)設(shè)置有放射狀的第二凸紋面，另一側(cè)設(shè)置有第二斜齒面， 其中，所述第一墊環(huán)與所述第二墊環(huán)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于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于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，大于所述第一斜齒面與所述第二斜齒面之間摩擦力。
2.如權(quán)利要求1所述的抗震防松墊圈，其特征在于， 所述第一墊環(huán)、所述第二墊環(huán)由鈦合金材料制成。
3.一種螺紋副，基于權(quán)利要求1所述的抗震防松墊圈，其特征在于，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，待固定的工件位于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(huán)與第二墊環(huán)發(fā)生相對運動，或者所述第二抗震防松墊圈中的第一墊環(huán)與第二墊環(huán)發(fā)生相對運動，以防止所述工件松動。
4.如權(quán)利要求3所述的螺紋副，其特征在于， 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于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于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(yōu)先權(quán)日:2014年12月16日
【發(fā)明者】杜濤, 程學(xué)剛, 胡志田, 袁躍龍, 劉書華, 張艷芳, 魏張奎, 田冬梅 申請人:武漢武船機(jī)電設(shè)備有限責(zé)任公司