一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置

摘要

本发明公开一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置，属于减震器套筒技术领域，包括套筒、楔形头螺栓和套筒为顶部和底部均开口的中空结构，套筒内设置有若干内锥面楔形块楔形螺母，且每一内锥面楔形块的顶面均与套筒的顶部所在的平面相平齐，每两内锥面楔形块之间形成置入通道，置入通道的底部设置有避障通道，楔形头螺栓可拆卸地设置在套筒的内部，楔形螺母可拆卸地设置在套筒和楔形头螺栓之间。本发明楔形螺母拧紧后，轴力同时由楔形几何面和弹簧垫片平衡，螺杆始终呈拉紧的平衡状态，楔形几何面膨胀预紧，弹簧垫片阻止变形产生预紧，所以螺纹副轴力平衡，楔形螺母不易松动，防松套阻止楔形头螺栓旋转，防松效果更明显。

说明书

技术领域

本发明涉及减震器套筒技术领域，尤其涉及一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置。

背景技术

螺栓和螺母是最常用的一种紧固配合形式，其品种规格繁多，性能用途各异，并且通用化、标准化和系列化的程度很高，可以很快的转配，连接可靠，成本低，适用于工地安装连接。实际轨道交通剪力铰螺栓紧固应用中都设有紧固螺栓，通过螺栓与预埋的带内螺纹的套筒一起完成紧固。

在现有轨道交通剪力铰螺栓紧固技术中，预埋的带内螺纹的钢套筒，与产生预紧力的螺栓，在实施该技术过程中存在以下缺点：预埋的带内螺纹的钢套筒一旦安装后不可更换，而实际使用过程中螺栓受很大的剪力，内外螺纹旋入接触位置作为剪切破坏的危险点，一旦发生破坏修复困难，即便修复后也难以恢复原有的工作状态，在保证长期的使用过程中难以保证其可靠性；内外螺纹在长期使用过程中，暴露在湿润、周期载荷的环境中，容易发生螺纹粘连、生锈，后期维修更换拆卸也面临很大的困难；在经常接触震动的交变载荷环境中，螺栓容易发生松动，影响行车的安全，需要定时重新预紧螺栓，检修过程费时费力。

发明内容

针对现有的隔振器外套筒存在的上述问题，现提供一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置。

具体技术方案如下：

一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置，包括：

套筒，所述套筒为顶部、底部均具有开口的中空壳体结构，所述套筒的周壁上设置有若干内锥面楔形块，且每一所述内锥面楔形块的顶面均与所述套筒的所述顶部所在的平面相平齐，每相邻的两所述内锥面楔形块之间形成一置入通道；

楔形头螺栓，所述楔形头螺栓包括螺杆和外锥面楔形头螺帽，所述螺杆的一端可拆卸地设置在所述套筒的内部，所述螺杆的一端的外缘设有所述外锥面楔形头螺帽，所述外锥面楔形头螺帽的外周壁上设有若干外锥面楔形块，每相邻的两所述外锥面楔形块之间形成一避障通道，每一所述外锥面楔形块的形状分别与一所述内锥面楔形块的形状相匹配；

楔形螺母，所述螺杆的另一端的外缘可拆卸地设有所述楔形螺母。

上述运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置，其中，还包括防松套和弹簧垫片，所述防松套头部呈圆筒状，所述螺杆的另一端的外缘设有所述防松套，所述楔形螺母套设在所述防松套上，所述弹簧垫片可拆卸地设置在所述防松套上，且所述弹簧垫片位于所述楔形螺母的下侧。

上述运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置，其中，所述防松套具有防松套头部，所述防松套头部的一端设置有防松套塞块，所述防松套塞块远离所述防松套头部的一端设置在所述套筒的内壁和所述螺杆的外周壁之间。

上述运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置，其中，还包括封头，所述套筒底部设有一所述封头。

上述运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置，其中，所述套筒的外侧的周壁上设置有防脱出筋，且所述防脱出筋呈螺旋状。

上述运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置，其中，还包括限位块，每一所述内锥面楔形块的一侧分别设置有一所述限位块。

上述技术方案与现有技术相比具有的积极效果是：

(1)本发明利用了楔形几何原理代替了现有技术中的套筒的内螺纹，将内螺纹一分为二，改变为有内锥面楔形块的套筒和有外锥面楔形块的楔形头螺栓，外锥面楔形块和内锥面楔形块的形状彼此适配，靠膨胀预紧起支撑作用，楔形头螺栓可以更换，保证套筒的完整性，增加套筒的使用可靠性；

(2)本发明可以做到很好的防松能力，楔形螺母拧紧后，轴力同时由楔形几何面和弹簧垫片平衡，螺杆始终呈拉紧的平衡状态，楔形几何面膨胀预紧，弹簧垫片阻止变形产生预紧，所以螺纹副轴力平衡，楔形螺母不易松动。同时，考虑到使用环境的震动、交变载荷等情况，安装定位好楔形头螺栓后，还设置了防松套，阻止楔形头螺栓旋转，防松效果更明显；

(3)本发明安装及更换轻易、方便，楔形头螺栓依次进入置入通道和避障通道，安装在套筒的底部，顺时针旋转触碰到限位块后，人力往外拉紧即完成楔形头螺栓的支撑与定位，然后依次安装防松套、弹簧垫片和楔形螺母，从而完成安装。同时，更换楔形头螺栓时，适当松开楔形螺母，先取出防松套，然后可以方便的取下楔形头螺栓，不会螺纹锈蚀和粘连的问题，省时高效。

附图说明

图1为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的第一实施例的整体结构示意图；

图2为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的套筒详细示意图；

图3为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的套筒的俯视图；

图4为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的A-A的剖面；

图5为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的B-B的剖面；

图6为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的C-C的剖面；

图7为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的图1中外锥面楔形头螺栓详细示意图；

图8为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的楔形头螺栓的俯视图；

图9为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的D-D的剖面；

图10为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的E-E的剖面；

图11为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的防松套结构示意图；

图12为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的封头详细示意图；

图13为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的第二实施例的套筒结构示意图；

图14为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的第三实施例的套筒示意图；

图15为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的第四实施例的套筒示意图；

图16为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的第四实施例的螺杆的示意图。

附图中：1、楔形螺母；2、弹簧垫片；3、防松套；4、楔形头螺栓；5、套筒；6、封头；7、防脱出筋；8、置入通道；9、内锥面楔形块；10、限位块；11、螺杆；12、外锥面楔形块；13、避障通道；14、防松套头部；15、防松套塞块；16、封头连接塞；17、封头顶盖；18、矩形槽；19、锁紧槽；20、锁紧块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

图1为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的第一实施例的整体结构示意图，图2为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的套筒详细示意图，图3为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的套筒的俯视图，图4为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的A-A的剖面，图5为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的B-B的剖面，图6为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的C-C的剖面，图7为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的图1中外锥面楔形头螺栓详细示意图，图8为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的楔形头螺栓的俯视图，图9为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的D-D的剖面，图10为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的E-E的剖面，图11为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的防松套结构示意图，图12为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的封头详细示意图，图13为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的第二实施例的套筒结构示意图，图14为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的第三实施例的套筒示意图，图15为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的第四实施例的套筒示意图，图16为本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置的第四实施例的螺杆的示意图，请参见图1至图16所示，示出了一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置，包括套筒5、楔形头螺栓4和楔形螺母1，套筒5为顶部、底部均具有开口的中空壳体结构，套筒5内设置有若干内锥面楔形块9，且每一内锥面楔形块9的顶面均与套筒5的顶部所在的平面相平齐，每相邻的两内锥面楔形块9之间形成一置入通道8，楔形头螺栓4包括螺杆11和外锥面楔形头螺帽，螺杆11的一端可拆卸地设置在套筒5的内部，螺杆11的一端的外缘设有外锥面楔形头螺帽，外锥面楔形头螺帽的外周壁上设有若干外锥面楔形块12，每相邻的两外锥面楔形块12之间形成一避障通道13，每一外锥面楔形块12的形状分别与一内锥面楔形块9的形状相匹配，螺杆11的另一端的外缘可拆卸地设有楔形螺母1。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。

本发明在上述基础上还具有如下实施方式：

本发明的进一步实施例中，请继续参见图1至图16所示，本发明一种运用楔形几何原理防松锁紧的紧固装置，还包括防松套3和弹簧垫片2，防松套头部14呈圆筒状，防松套3的内径大于螺杆11的外径，螺杆11的另一端的外缘设有防松套3，楔形螺母1套设在防松套3上，弹簧垫片2可拆卸地设置在防松套3上，且弹簧垫片2位于楔形螺母1的下侧。

进一步，作为一种较佳的实施例，防松套3具有防松套头部14，防松套头部14的一端设置有防松套塞块15，防松套塞块15远离防松套头部14的一端设置在套筒5的内壁和螺杆11的外周壁之间。

进一步，作为一种较佳的实施例，还包括封头，套筒5底部设有一封头。

进一步，作为一种较佳的实施例，套筒5的外侧的周壁上设置有防脱出筋7。

进一步，作为一种较佳的实施例，还包括限位块10，每一内锥面楔形块9的一侧分别设置有一限位块10。

优选的，防松套塞块15的高度大于内锥面楔形块9的高度的一半，防松套塞块15的弧长等于每一置入通道8的弧长。

进一步，作为一种较佳的实施例，套筒5的底部上密封插接有封头6。

进一步，作为一种较佳的实施例，封头6包括封头连接塞16和封头顶盖17，封头连接塞16一体式设置在封头顶盖17的顶部，封头连接塞16插设进入套筒5的底部。

优选的，封头6选用橡胶材质。

优选的，封头连接塞16一体式设置在封头顶盖17的顶部的中心位置。

优选的，封头6为圆台状。

进一步，作为一种较佳的实施例，套筒5的外侧的周壁上设置有防脱出筋7。

优选的，防脱出筋7呈螺旋状。

优选的，防脱出筋7一体式设置在套筒5外侧的周壁上。

优选的，防脱出筋7螺旋式的设置在套筒5外侧的周壁上。

进一步，作为一种较佳的实施例，每一内锥面楔形块9的下方设置有限位块10，若干限位块10等间距的设置在套筒5的内侧的周壁上。

优选的，每一限位块10设置在每一内锥面楔形块9的一垂直侧面上，该垂直侧面为顺时针旋转内锥面楔形块的第二侧面。

优选的，每一限位块10延伸至封头6连接塞处。

优选的，套筒5选用尼龙加玻纤阻燃材质。

优选的，套筒5制造工艺采用铸造工艺。

进一步，作为一种较佳的实施例，内锥面楔形块9的数量为三个，外锥面楔形块12的数量相应为三块，此情况为本发明的第一实施例。

进一步，作为一种较佳的实施例，内锥面楔形块9的数量为四个，外锥面楔形块12的数量相应为四块，此情况为本发明的第二实施例。

进一步，作为一种较佳的实施例，套筒5的外形为圆台状。

进一步，作为一种较佳的实施例，套筒5的外形为圆筒状，此情况为本发明的第三实施例。

本发明的套筒5还可以有第四实施例：套筒5的内部设置有矩形槽18和与矩形锁紧块形状相匹配的锁紧槽19，矩形槽18和锁紧槽19分别设置有第一开口和第二开口，第一开口和第二开口分别设置在套筒5的顶面和底面上，螺杆11下面设置有矩形锁紧块20，螺杆11的下端插入矩形槽内之后再旋转螺杆11，使得锁紧块20进入锁紧槽19进行锁定。

优选的，锁紧槽与矩形槽为垂直关系。

本发明的工作过程如下：将螺杆11下端的外锥面楔形头螺帽上的每一外锥面楔形块12分别与一置入通道8相对应，然后再将螺杆11滑入套筒5内，使得防松套塞块15位于套筒5的内壁和螺杆11的外周壁之间，用于防止螺杆11出现松动现象，然后再通过楔形螺母1控制螺杆11旋转，螺杆11带动外锥面楔形头螺帽上的外锥面楔形块12在套筒5内转动，使得外锥面楔形块12与套筒5内的内锥面楔形块9相抵，当外锥面楔形块12触碰到限位块10后，停止转动螺杆11，然后再通过楔形螺母1控制螺杆11向上移动，使得外锥面楔形块12与内锥面楔形块9压紧锁死，从而实现螺杆11与套筒5的固定。当需要拆卸螺杆11时，只需向下推动螺杆11，使得外锥面楔形块12脱离内锥面楔形块9即可取出螺杆11。

本发明将内螺纹一分为二，外锥面楔形块12和内锥面楔形块9的形状彼此适配，靠膨胀预紧起支撑作用，楔形头螺栓4可以更换，保证套筒5的完整性，增加套筒5的使用可靠性。

本发明可以做到很好的防松能力，楔形螺母1拧紧后，轴力同时由楔形几何面和弹簧垫片2平衡，螺杆11始终呈拉紧的平衡状态，楔形几何面膨胀预紧，弹簧垫片2阻止变形产生预紧，所以螺纹副轴力平衡，楔形螺母1不易松动。同时，考虑到使用环境的震动、交变载荷等情况，安装定位好楔形头螺栓4后，还设置了防松套3，阻止楔形头螺栓4旋转，防松效果更明显。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。