阅读说明：本技术 一种防松脱、便于开合的螺纹紧固组件及连接结构 (Locking take off, be convenient for open and shut screw fastening subassembly and connection structure ) 是由 卢玉珊 于 2019-10-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种防松脱、便于开合的螺纹紧固组件,其包括螺钉、前螺母及后螺母,螺钉包括螺钉头及螺杆；螺杆包括螺杆前段及螺杆后段,螺杆前段的前端与螺钉头相连,螺杆前段的后端与螺杆后段的前端相连；螺杆前段上设有第一螺纹,第一螺纹从螺杆前段的后端向前延伸,螺杆后段上开设有与第一螺纹的旋向相反的第二螺纹,第二螺纹从螺杆后段的后端向前延伸至其前端；前螺母上开设有与第一螺纹啮合的第一内螺纹,后螺母上开设有与第二螺纹啮合的第二内螺纹,前螺母套设于螺杆前段,后螺母套设于螺杆后段,且前螺母的后端与后螺母的前端相卡合。本发明的有益效果为：能够防止螺母回松脱落,保证锁紧效果,且便于开合。(The invention discloses a thread fastening component which is anti-loosening and convenient to open and close, and comprises a screw, a front nut and a rear nut, wherein the screw comprises a screw head and a screw rod; the screw comprises a screw front section and a screw rear section, the front end of the screw front section is connected with the screw head, and the rear end of the screw front section is connected with the front end of the screw rear section; the front section of the screw is provided with a first thread, the first thread extends forwards from the rear end of the front section of the screw, the rear section of the screw is provided with a second thread with the opposite rotation direction to the first thread, and the second thread extends forwards from the rear end of the rear section of the screw to the front end of the rear section of the screw; the front nut is provided with a first internal thread meshed with the first thread, the rear nut is provided with a second internal thread meshed with the second thread, the front nut is sleeved on the front section of the screw rod, the rear nut is sleeved on the rear section of the screw rod, and the rear end of the front nut is clamped with the front end of the rear nut. The invention has the beneficial effects that: the locking nut can be prevented from loosening and falling off, the locking effect is guaranteed, and opening and closing are facilitated.)

一种防松脱、便于开合的螺纹紧固组件及连接结构

技术领域

本发明涉及一种防松脱、便于开合的螺纹紧固组件及包括其的连接结构。

背景技术

当今工业、建筑、交通运输业用的最多的螺母锁紧方法是依靠螺母摩擦和变形的进行储能。这是一种很实用、很方便、很廉价的零部件紧固法，因为摩擦力无处不在，而且螺母的变形量比螺钉、垫圈都大些。有力的作用就有力的反作用，有力的反作用就有应变，有应变才有能量的储存，有能量储存才就保证螺母轴力的存在；能量储存是依靠摩擦力的持久维护。预防螺母松动所储存的能量主要是势能。

当前的螺纹紧固组件，在剧烈振动的恶劣条件下，螺母很难做到不回松；特别是一些大轴力螺母在高频率振动下，几分钟就回松脱落；且当需要大轴力时，螺母的拧紧与拆卸也很麻烦。

发明内容

本发明的目的是：克服现有技术的不足，提供一种能够防止螺母回松脱落、且利于安装及拆卸的螺纹紧固组件。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种防松脱、便于开合的螺纹紧固组件，其包括螺钉、前螺母及后螺母，所述螺钉包括螺钉头及螺杆；

所述螺杆包括螺杆前段及螺杆后段，所述螺杆前段的前端与所述螺钉头相连，所述螺杆前段的后端与所述螺杆后段的前端相连；

所述螺杆前段上设有第一螺纹，所述第一螺纹从所述螺杆前段的后端向前延伸，所述螺杆后段上开设有与所述第一螺纹的旋向相反的第二螺纹，所述第二螺纹从所述螺杆后段的后端向前延伸至其前端；

所述前螺母上开设有与所述第一螺纹啮合的第一内螺纹，所述后螺母上开设有与所述第二螺纹啮合的第二内螺纹，所述前螺母套设于所述螺杆前段，所述后螺母套设于所述螺杆后段，且所述前螺母的后端与所述后螺母的前端相卡合。

作为优选方案，所述螺杆前段与所述螺杆后段的外径相等；

所述第一螺纹向后延伸于所述螺杆后段的后端。

作为优选方案，所述螺杆前段的外径大于所述螺杆后段的外径，以在所述螺杆前段与所述螺杆后段的连接处形成有台阶。

作为优选方案，该螺纹紧固组件还包括套设于所述螺杆前段上且位于所述前螺母前方的弹簧垫圈。

作为优选方案，所述弹簧垫圈为碟形弹簧。

作为优选方案，该螺纹紧固组件还包括啮合套设于所述螺杆前段上且位于所述弹簧垫圈前方的备用螺母。

作为优选方案，所述前螺母与所述后螺母之间通过相互配合的卡块及凹槽相卡合。

作为优选方案，所述前螺母的后端及所述后螺母的前端均呈锯齿结构，所述锯齿结构包括若干锯齿，所述锯齿构成所述卡块，相邻两所述锯齿之间限定成所述凹槽。

作为优选方案，所述锯齿呈矩形或三角形或梯形。

作为优选方案，所述第一螺纹的旋向为右旋，所述第二螺纹的旋向为左旋。

同样的目的，本发明的第二方面还提供一种连接结构，其包括第一被紧固件、第二被紧固件及如第一方面中任一项所述的防松脱、便于开合的螺纹紧固组件；

所述第一被紧固件及所述第二被紧固件依次套设于所述螺杆前段上，所述前螺母及所述后螺母将所述第一被紧固件与所述第二被紧固件紧固相连。

本发明实施例一种防松脱、便于开合的螺纹紧固组件，与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明实施例的螺纹紧固件，在螺杆上设置有旋向相反的第一螺纹及第二螺纹，且前螺母与后螺母之间相互卡合，当在振动的工况下，若前螺母发生回松，带动与其相卡合的后螺母发生跟随旋转，由于后螺母与前螺母的旋向相反，因此后螺母非但不发生回松，反而对前螺母作出迎面的顶撞，从而将前螺母锁得更紧，有效防止螺母振动后发生松脱；另外，由于采用了前螺母与后螺母之间旋向相反且相互卡合，产生了相互制动效应，相对于穿传统的螺母来说，仅需拧紧至产生较小的轴力便能够保证较好的紧固效果以防止松脱，便于开合。

附图说明

图1是本发明实施例一中一种防松脱、便于开合的螺纹紧固组件的结构示意图；

图2是本发明实施例一中另一种防松脱、便于开合的螺纹紧固组件的结构示意图。

图中，1、螺钉；11、螺钉头；12、螺杆；121、螺杆前段；122、螺杆后段；2、前螺母；21、卡块；22、凹槽；3、后螺母；4、弹簧垫圈；5、第一被紧固件；6、第二被紧固件；7、备用螺母。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

另外，需要说明的是，本发明中的属于“前”“后”指的是，靠近螺钉头的一端为“前”，背离螺钉头的一端为“后”。

实施例一：

如图1所示，本实施例的第一方面提供一种防松脱、便于开合的螺纹紧固组件，其包括螺钉1、前螺母2及后螺母3，所述螺钉1包括螺钉头11及螺杆12；

所述螺杆12包括螺杆前段121及螺杆后段122，所述螺杆前段121的前端与所述螺钉头11相连，所述螺杆前段11的后端与所述螺杆后段122的前端相连，且螺杆前段121与螺杆后段122的外径相等；

所述螺杆前段121上设有第一螺纹，所述第一螺纹从所述螺杆前段121的后端向前延伸，且螺杆前段121还向后延伸至螺杆后段122的后端，所述螺杆后段122上开设有与所述第一螺纹的旋向相反的第二螺纹，所述第二螺纹从所述螺杆后段122的后端向前延伸至其前端；

所述前螺母2上开设有与所述第一螺纹啮合的第一内螺纹，所述后螺母3上开设有与所述第二螺纹啮合的第二内螺纹，所述前螺母2套设于所述螺杆前段121，所述后螺母3套设于所述螺杆后段122，且所述前螺母2的后端与所述后螺母3的前端相卡合，当前螺母和后螺母相卡合后，前螺母2与后螺母3之间的转动受到彼此的限制，但能够沿轴向发生相对运动。

基于上述技术方案，由于在螺杆12上设置有旋向相反的第一螺纹及第二螺纹，且前螺母2与后螺母3之间相互卡合，当在振动的工况下，若前螺母2发生回松，带动与其相卡合的后螺母3发生跟随旋转，由于后螺母3与前螺母2的旋向相反，因此后螺母3非但不发生回松，反而对前螺母2作出迎面的顶撞，从而将前螺母2锁得更紧，有效防止螺母振动后发生松脱；另外，由于采用了前螺母2与后螺母3之间旋向相反且相互卡合，产生了相互的制动效应，在装配过程中无需将各螺母拧紧到非常紧的程度，便能够保证非常好的防脱效果，便于开合；再者，由于装配件拆卸简单从而使得各螺母可反复拆卸、安装。

本实施例中，为了进一步保证锁紧力，该螺纹紧固组件还包括套设于所述螺杆前段121上且位于所述前螺母2前方的弹簧垫圈4，利用弹簧垫圈的轴向变形量和高刚度特性，进一步产生螺母轴向势能的能量储存，而这些势能的能量储存是螺母轴力得以持久的根基。

优选地，该弹簧垫圈4采用碟形弹簧；示例性地，可串接多个碟形弹簧。

本实施例中，为了使得前螺母2与后螺母3之间实现卡合且能够便于拆卸，所述前螺母2与所述后螺母3之间通过相互配合的卡块21及凹槽22相卡合。

示例性地，所述前螺母2的后端及所述后螺母3的前端均呈锯齿结构，所述锯齿结构包括若干锯齿，所述锯齿构成所述卡块21，相邻两所述锯齿之间限定成所述凹槽22；其中，前螺母2的锯齿配合卡设于后螺母3的凹槽中，后螺母3的锯齿配合卡设于前螺母2的凹槽中。

具体地，可将锯齿设置成矩形或三角形或梯形，不仅保证锁紧效果，且便于加工。

本实施例中，弹簧垫圈4最大负荷的变形量应大于卡块21长度的两倍，以保证前螺母2与后螺母3通过卡块21互相咬合后，还能剩余4kN的轴力。

示例性地，对于M12的前螺母2及后螺母3来说，卡块21的长度设为2㎜左右，以完成锁紧；相对应地，弹簧垫圈4最大负荷的变形量优选为4㎜左右。

示例性地，为了控制成本，选用市场供货的右旋螺钉，并在螺钉的后端叠加加工左旋螺纹；相对应地，前螺母2选用右旋螺母，后螺母3选用左旋螺母。因此，螺杆后段122既允许右旋螺母通过，也允许左旋螺母通过。

当采用上述螺纹紧固组件紧固两个待紧固件时，具体通过以下步骤进行紧固：

步骤1，将待紧固件、弹簧垫圈4、前螺母2及后螺母3依次从螺杆12的后端穿入；

步骤2，对于M12的螺钉，前螺母2旋紧到轴力达到大约为8kN左右后，再进一步旋进后螺母3，当后螺母3的前端面与前螺母2的后端面互相接触时，后螺母3要稍微后退，以便将前螺母2与后螺母3之间完成对齐卡合；

步骤3，完成卡合后，将前螺母2和后螺母3同步逆时针旋转，直到扳手扳不动为止，前螺母2与后螺母3已经被锁紧组合成一个整体的螺母组件，而不能单独转动，至此完成了待紧固件的紧固相连；此时螺母组件的轴力大约为4kN以上，扭力大约为100Nm以下。

从以上步骤可知，前螺母2的装配动作为向从松开始拧到最紧，再从最紧之处反向拧松；这与传统螺母的装配动作不同，传统的螺母锁紧过程通常为，螺母从松拧到紧，且拧得越紧防松效果越好。

本实施例中，螺母组件的具体拆卸过程如下：

将螺母组件顺时针旋转，当旋转到轴力大约为8kN时，前螺母2与后螺母3自动脱开。

进一步地，本实施例中，当遇到有打夯机、液压锻锤等轴向力冲击特别巨大的情况下，可增设备用螺母7，该备用螺母7与第一螺纹相啮合套设于螺杆前段121外，当安装被紧固件后，备用螺母7位于被紧固件与弹簧垫圈4之间，具体参阅附图2所示。

本实施例的第二方面还提供一种连接结构，其包括第一被紧固件5、第二被紧固件6及如第一方面中任一项所述的防松脱、便于开合的螺纹紧固组件；

所述第一被紧固件5及所述第二被紧固件6依次套设于所述螺杆前段121上，所述前螺母2及所述后螺母3将所述第一被紧固件5与所述第二被紧固件6紧固相连。

本实施例中，根据被第一紧固件5及第二紧固件6的强度及硬度要求，初始轴力可以选择，初始轴力可大到几十kN，小到几kN，甚至更小；且防松效果与初始轴力的大小之间并没有必然的联系。

如表一、表二及表三所示，其分别示出了将M12螺钉所对应的上述螺纹紧固组件，在初始轴力不同、并经过不同振动次数后，残余轴力的试验数据；具体地，试验频率为12.5Hz，空载振幅为±1.2㎜。

表一螺纹紧固组件振动次数39000次的试验数据

表二螺纹紧固组件振动次数1500次的试验数据

表三螺纹紧固组件振动次数1500次的试验数据

从以上试验数据可以看出，本实施例中的螺纹紧固组件的抗振效果非常好，在振动的工况下残余轴力几乎不减小，螺母不发生回松。

实施例二：

本实施例的第一方面提供一种防松脱、便于开合的螺纹紧固组件，本实施例中的螺纹紧固组件与实施例一的区别仅在于：螺杆12为异径螺杆，所述螺杆前段121的外径大于所述螺杆后段122的外径，以在所述螺杆前段121与所述螺杆后段122的连接处形成有台阶。

示例性地，前螺母2选用M12，其内径为10.106，后螺母3选用M10，其内径为8.376，前螺母2的内径需大于螺杆后段122的外径，才能够将前螺母2顺利拧入螺杆前段121；另外，优选将前螺母2和后螺母3的外径六角保持等同，从而满足前螺母2和后螺母3的锯齿和凹槽实现正常开合。

另外，本实施例中，前螺母2和后螺母3均应选择厚螺母，因为锯齿占用了螺母的长度，减少了与螺杆12的配合长度，应予以补偿。

本实施例的第二方面还提供一种连接结构，其包括如第一方面中任一项所述的防松脱、便于开合的螺纹紧固组件。

综上，本发明实施例提供一种防松脱、便于开合的螺纹紧固组件及包括其的连接结构，其在螺杆上设置有旋向相反的第一螺纹及第二螺纹，且前螺母与后螺母之间相互卡合，当在振动的工况下，若前螺母发生回松，带动与其相卡合的后螺母发生跟随旋转，由于后螺母与前螺母的旋向相反，因此后螺母非但不发生回松，反而对前螺母作出迎面的顶撞，从而将前螺母锁得更紧，有效防止螺母振动后发生松脱；另外，由于采用了前螺母与后螺母之间旋向相反且相互卡合，产生了相互制动效应，相对于穿传统的螺母来说，在装配过程中无需将螺母拧紧到非常紧的程度便能够保证较好的紧固效果以防止松脱，便于开合。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。