一种通用防松螺栓及其装配和安装方法

摘要

本发明提供了一种通用防松螺栓及其装配和安装方法，属于螺栓领域。它解决了现有防松螺栓无法固定一般连接件的问题。本通用防松螺栓，包括螺杆和栓头，螺杆外周设有螺纹，螺杆内设有活动腔，活动腔内设有活动杆，螺杆上设有若干防松孔，防松孔内适配设有防松片，防松片内侧边与活动杆之间设有被动伸缩机构，防松片外侧边固定有橡胶条，橡胶条上设有锯齿，栓头上设有若干调节孔，调节孔内设有调节杆，调节杆内端与活动杆之间设有主动伸缩机构，调节杆外端为球形调节头，还包括位于活动腔内，且两端与活动腔顶端和活动杆顶端相抵的复位弹簧。本螺栓能直接替换传统螺栓，因此通用性更好，同时避免彻底锁死螺栓，方便后期拆卸维护，且装拆自然方便。

说明书

技术领域

本发明属于螺栓技术领域，涉及一种通用防松螺栓及其装配和安装方法。

背景技术

螺栓连接是最常见的一种连接方式，用来起紧固作用，但被紧固的物体震动会导致螺栓松动，会产生严重的后果，传统做法是在螺栓上注胶，但注胶存在防松效果差，安装麻烦，拆卸不便等较多问题，因此如何提高防松效果，并克服上述问题一直是人们研究的课题。

现有申请号为201710183959.7，名称为“一种主动侵入式螺栓连接防松结构及其成型工艺”的中国发明专利，其通过在螺栓和第一个被连接件上分别设置螺栓环槽和第一个被连接件环槽，并通过弹性防松环分别与螺栓环槽和第一个被连接件环槽配合起到防松作用，但其存在以下问题：

1、需要改变第一个被连接件的通孔结构，因此只能将该结构螺栓与对应结构的连接件适配，而无法通用紧固常规的连接件。

2、弹性防松环安装后，并非仅仅是防松，而是整体锁死螺栓，因此无法拆卸螺栓，因此维护更换并不方便，不适合需要拆卸螺栓的场合使用，因此适用范围有限。

3、该结构在连接螺栓过程中，需要额外装配弹性防松环，施工较为麻烦。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种能直接替换传统螺栓进行紧固，通用性更好，同时能起到防松效果并避免彻底锁死螺栓，方便后期拆卸维护，且装拆自然方便的通用防松螺栓及其装配和安装方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种通用防松螺栓，包括螺杆和连接在螺杆顶端的栓头，螺杆外周设有螺纹，其特征在于：所述的螺杆内设有活动腔，活动腔内适配设有与螺杆同轴的杆状活动杆，活动腔顶端朝栓头延伸，所述的螺杆上设有若干片状结构的防松孔，若干防松孔沿螺杆周向分布，防松孔长度方向沿螺杆轴向设置，宽度方向沿螺杆径向设置，防松孔内适配设有防松片，防松片内侧边与活动杆之间设有被动伸缩机构，防松片外侧边固定有长度方向与螺杆轴线平行的橡胶条，所述的橡胶条上设有锯齿，且锯齿齿数和形状与防松孔对应位置的螺纹齿数和形状相同，所述的栓头上设有若干长度方向沿栓头径向设置的调节孔，若干调节孔沿栓头周向分布，所述的栓头横截面为正多边形结构，且栓头外壁具有若干旋拧面，所述的调节孔与旋拧面数量相同，调节孔两端分别位于旋拧面和活动腔内，且调节孔轴线分别与对应的旋拧面垂直设置，所述的调节孔内活动设有调节杆，调节杆内端与活动杆之间设有主动伸缩机构，所述的调节杆外端为球形结构的调节头，还包括位于活动腔内，且两端分别与活动腔顶端和活动杆顶端相抵的复位弹簧，所述的复位弹簧推动活动杆顶端，使活动杆底端抵在活动腔底端，且所述的活动杆通过主动伸缩机构推动调节杆外移，使部分调节头伸出调节孔，活动杆通过被动伸缩机构推动防松片外移，使锯齿外移，且锯齿的波峰和波谷位置与螺杆轴线距离分别大于对应位置螺纹的波峰和波谷位置与螺杆轴线距离，且能挤压调节头，使调节头外端与旋拧面对齐，使调节杆内移，且调节杆通过主动伸缩机构带动活动杆上移，活动杆通过被动伸缩机构带动防松片内移，使锯齿内移，且锯齿的波峰和波谷位置与螺杆轴线距离分别小于对应位置螺纹的波峰和波谷位置与螺杆轴线距离。

由于本螺栓仅改变自身结构，而无需改变待连接件的通孔或内螺纹结构，因此能直接替换传统螺栓，通用性更好；且本螺栓利用橡胶材料的锯齿增大与待连接件的内螺纹摩擦力，从而实现防松，能避免锁死螺栓，方便后期拆卸维护，适用范围更广；且锯齿与待连接件的内螺纹依次配合，显著增大摩擦力，因此防松效果更好；且只需要利用扳手的扳口正常夹住栓头的旋拧面，即可使锯齿“回缩”，便可正常旋拧螺栓，旋拧到位后，取下扳手，扳口释放调节头，即可使锯齿“膨胀”，从而实现防松效果，无需额外多余步骤，因此装拆自然方便。

在上述的一种通用防松螺栓中，所述的主动伸缩机构包括位于活动杆杆壁上的主动对位槽，所述的调节杆内端形成滑动位于主动对位槽内的主动对位块，所述的主动对位块上具有主动滑槽，所述的主动滑槽长度方向与活动杆轴线呈45°夹角，与调节杆轴线呈45°夹角，主动对位槽上具有滑动位于主动滑槽上的主动滑块，所述的被动伸缩机构包括位于活动杆杆壁上的被动对位槽，所述的防松片内侧边形成滑动位于被动对位槽内的被动对位片，所述的被动对位片上具有被动滑槽，所述的被动滑槽长度方向与活动杆轴线夹角小于45°，被动对位槽上具有滑动位于被动滑槽上的被动滑块。

因此结构简单，并能实现对应的效果。

在上述的一种通用防松螺栓中，所述的主动对位槽槽底为与主动滑槽长度方向平行的斜面结构，且主动对位块内端端面为与主动对位槽槽底适配的斜面结构，所述的被动对位槽槽底为与被动滑槽长度方向平行的斜面结构，且被动对位片内侧边为与被动对位槽槽底适配的斜面结构。

因此能提高调节过程中的稳定性。

在上述的一种通用防松螺栓中，所述的主动滑槽底端延伸至主动对位块下侧，且所述的主动滑块通过主动滑槽底端装入主动滑槽，被动对位槽底端延伸至被动对位片下侧，且所述的被动滑块通过被动滑槽底端装入被动滑槽，所述的活动腔在螺杆底端开口，且活动腔底端可拆卸固定有挡块。

因此方便装配本螺栓。

在上述的一种通用防松螺栓中，所述的被动滑槽长度方向与活动杆轴线夹角小于10°。

在上述的一种通用防松螺栓中，所述的防松孔位于螺杆中部，防松孔底端与螺杆底端间隔。

因此可以利用防松孔底端的螺杆上的螺纹临时旋紧，之后再利用扳手旋拧。

一种用于通用防松螺栓的装配方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，将复位弹簧和活动杆分别从活动腔底端装入活动腔；

步骤二，将若干防松片装入防松孔，利用工装顶住防松片外侧边，并持续朝螺杆轴线推动，将若干调节杆装入调节孔，利用工装顶住调节杆外端，并持续朝螺杆轴线推动，利用工具顶住活动杆底端，并逐渐推动活动杆上移，被动对位片内侧边与被动对位槽槽底贴合，且被动滑块通过被动滑槽底端装入被动滑槽，主动对位块内端端面与主动对位槽槽底贴合，且主动滑块通过主动滑槽底端装入主动滑槽；

步骤三，将挡块螺接固定在活动腔底端。

通过上述步骤，即可方便装配本螺栓。

一种用于通用防松螺栓的安装方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，用手握住栓头，将螺杆底端穿过待连接件一，并与待连接件二螺接，以将螺栓与待连接件一和待连接件二临时固定；

步骤二，将扳手的扳口夹住栓头的旋拧面，同时挤压调节头，使调节头外端与旋拧面对齐，使锯齿内移，且锯齿的波峰和波谷位置与螺杆轴线距离分别小于对应位置螺纹的波峰和波谷位置与螺杆轴线距离，通过扳手带动栓头旋转，将螺杆与待连接件二螺接到位；

步骤三，分离扳口与栓头，且复位弹簧推动活动杆复位，使锯齿外移，且锯齿的波峰和波谷位置与螺杆轴线距离分别大于对应位置螺纹的波峰和波谷位置与螺杆轴线距离，通过锯齿膨胀并稳定固定螺杆和待连接件二。

通过上述步骤，即可方便安装本螺栓，同理也可方便拆卸本螺栓。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、由于本螺栓仅改变自身结构，而无需改变待连接件的通孔或内螺纹结构，因此能直接替换传统螺栓，通用性更好；

2、且本螺栓利用橡胶材料的锯齿增大与待连接件的内螺纹摩擦力，从而实现防松，能避免锁死螺栓，方便后期拆卸维护，适用范围更广；

3、且锯齿与待连接件的内螺纹依次配合，显著增大摩擦力，因此防松效果更好；

4、且只需要利用扳手的扳口正常夹住栓头的旋拧面，即可使锯齿“回缩”，便可正常旋拧螺栓，旋拧到位后，取下扳手，扳口释放调节头，即可使锯齿“膨胀”，从而实现防松效果，无需额外多余步骤，因此装拆自然方便。

附图说明

图1是本螺栓剖视分解图。

图2是本螺栓主视剖视图。

图3和图4分别是图2的局部放大图。

图5是本螺栓仰视剖视图。

图6是图5的局部放大图。

图7是本螺栓旋拧状态的主视剖视图。

图8是本螺栓旋拧状态的仰视剖视图。

图9是图8的局部放大图。

图中，

1、螺杆；11、螺纹；12、活动腔；13、防松孔；

2、栓头；21、旋拧面；22、调节孔；

3、活动杆；31、主动对位槽；32、主动滑块；33、被动对位槽；34、被动滑块；

4、调节杆；41、调节头；42、主动对位块；43、主动滑槽；

5、复位弹簧；

6、防松片；61、橡胶条；62、锯齿；63、被动对位片；64、被动滑槽；

7、挡块；

8、扳手；81、扳口。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-9所示，本发明一种通用防松螺栓，包括螺杆1和连接在螺杆1顶端的栓头2，螺杆1外周设有螺纹11，螺杆1内设有活动腔12，活动腔12内适配设有与螺杆1同轴的杆状活动杆3，活动腔12顶端朝栓头2延伸，螺杆1上设有若干片状结构的防松孔13，若干防松孔13沿螺杆1周向分布，防松孔13长度方向沿螺杆1轴向设置，宽度方向沿螺杆1径向设置，防松孔13内适配设有防松片6，防松片6内侧边与活动杆3之间设有被动伸缩机构，防松片6外侧边固定有长度方向与螺杆1轴线平行的橡胶条61，橡胶条61上设有锯齿62，且锯齿62齿数和形状与防松孔13对应位置的螺纹11齿数和形状相同，栓头2上设有若干长度方向沿栓头2径向设置的调节孔22，若干调节孔22沿栓头2周向分布，栓头2横截面为正多边形结构，且栓头2外壁具有若干旋拧面21，调节孔22与旋拧面21数量相同，调节孔22两端分别位于旋拧面21和活动腔12内，且调节孔22轴线分别与对应的旋拧面21垂直设置，调节孔22内活动设有调节杆4，调节杆4内端与活动杆3之间设有主动伸缩机构，调节杆4外端为球形结构的调节头41，还包括位于活动腔12内，且两端分别与活动腔12顶端和活动杆3顶端相抵的复位弹簧5，复位弹簧5推动活动杆3顶端，使活动杆3底端抵在活动腔12底端，且活动杆3通过主动伸缩机构推动调节杆4外移，使部分调节头41伸出调节孔22，活动杆3通过被动伸缩机构推动防松片6外移，使锯齿62外移，且锯齿62的波峰和波谷位置与螺杆1轴线距离分别大于对应位置螺纹11的波峰和波谷位置与螺杆1轴线距离，且能挤压调节头41，使调节头41外端与旋拧面21对齐，使调节杆4内移，且调节杆4通过主动伸缩机构带动活动杆3上移，活动杆3通过被动伸缩机构带动防松片6内移，使锯齿62内移，且锯齿62的波峰和波谷位置与螺杆1轴线距离分别小于对应位置螺纹11的波峰和波谷位置与螺杆1轴线距离。

进一步的，主动伸缩机构包括位于活动杆3杆壁上的主动对位槽31，调节杆4内端形成滑动位于主动对位槽31内的主动对位块42，主动对位块42上具有主动滑槽43，主动滑槽43长度方向与活动杆3轴线呈45°夹角，与调节杆4轴线呈45°夹角，主动对位槽31上具有滑动位于主动滑槽43上的主动滑块32，被动伸缩机构包括位于活动杆3杆壁上的被动对位槽33，防松片6内侧边形成滑动位于被动对位槽33内的被动对位片63，被动对位片63上具有被动滑槽64，被动滑槽64长度方向与活动杆3轴线夹角小于45°，被动对位槽33上具有滑动位于被动滑槽64上的被动滑块34。主动对位槽31槽底为与主动滑槽43长度方向平行的斜面结构，且主动对位块42内端端面为与主动对位槽31槽底适配的斜面结构，被动对位槽33槽底为与被动滑槽64长度方向平行的斜面结构，且被动对位片63内侧边为与被动对位槽33槽底适配的斜面结构。主动滑槽43底端延伸至主动对位块42下侧，且主动滑块32通过主动滑槽43底端装入主动滑槽43，被动对位槽33底端延伸至被动对位片63下侧，且被动滑块34通过被动滑槽64底端装入被动滑槽64，活动腔12在螺杆1底端开口，且活动腔12底端可拆卸固定有挡块7。被动滑槽64长度方向与活动杆3轴线夹角小于10°。防松孔13位于螺杆1中部，防松孔13底端与螺杆1底端间隔。

一种用于通用防松螺栓的装配方法，包括以下步骤：

步骤一，将复位弹簧5和活动杆3分别从活动腔12底端装入活动腔12；

步骤二，将若干防松片6装入防松孔13，利用工装顶住防松片6外侧边，并持续朝螺杆1轴线推动，将若干调节杆4装入调节孔22，利用工装顶住调节杆4外端，并持续朝螺杆1轴线推动，利用工具顶住活动杆3底端，并逐渐推动活动杆3上移，被动对位片63内侧边与被动对位槽33槽底贴合，且被动滑块34通过被动滑槽64底端装入被动滑槽64，主动对位块42内端端面与主动对位槽31槽底贴合，且主动滑块32通过主动滑槽43底端装入主动滑槽43；

步骤三，将挡块7螺接固定在活动腔12底端。

一种用于通用防松螺栓的安装方法，包括以下步骤：

步骤一，用手握住栓头2，将螺杆1底端穿过待连接件一，并与待连接件二螺接，以将螺栓与待连接件一和待连接件二临时固定；

步骤二，将扳手8的扳口81夹住栓头2的旋拧面21，同时挤压调节头41，使调节头41外端与旋拧面21对齐，使锯齿62内移，且锯齿62的波峰和波谷位置与螺杆1轴线距离分别小于对应位置螺纹11的波峰和波谷位置与螺杆1轴线距离，通过扳手8带动栓头2旋转，将螺杆1与待连接件二螺接到位；

步骤三，分离扳口81与栓头2，且复位弹簧5推动活动杆3复位，使锯齿62外移，且锯齿62的波峰和波谷位置与螺杆1轴线距离分别大于对应位置螺纹11的波峰和波谷位置与螺杆1轴线距离，通过锯齿62膨胀并稳定固定螺杆1和待连接件二。

由于本螺栓仅改变自身结构，而无需改变待连接件的通孔或内螺纹结构，因此能直接替换传统螺栓，通用性更好；且本螺栓利用橡胶材料的锯齿62增大与待连接件的内螺纹摩擦力，从而实现防松，能避免锁死螺栓，方便后期拆卸维护，适用范围更广；且锯齿62与待连接件的内螺纹依次配合，显著增大摩擦力，因此防松效果更好；且只需要利用扳手8的扳口81正常夹住栓头2的旋拧面21，即可使锯齿62“回缩”，便可正常旋拧螺栓，旋拧到位后，取下扳手8，扳口81释放调节头41，即可使锯齿62“膨胀”，从而实现防松效果，无需额外多余步骤，因此装拆自然方便。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了螺杆1、螺纹11、活动腔12、防松孔13、栓头2、旋拧面21、调节孔22、活动杆3、主动对位槽31、主动滑块32、被动对位槽33、被动滑块34、调节杆4、调节头41、主动对位块42、主动滑槽43、复位弹簧5、防松片6、橡胶条61、锯齿62、被动对位片63、被动滑槽64、挡块7、扳手8、扳口81等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。