一种内螺纹部件的制作方法

文档序号:29036000发布日期:2022-02-25 18:45阅读:94来源:国知局

1.本发明涉及具有内螺纹结构的部件,例如螺母,特别涉及对内螺纹部件进行润滑的技术领域。


背景技术:

2.具有内螺纹结构的部件,例如螺母,一般与具有外螺纹结构的外螺纹部件(例如螺栓)形成螺纹配合起到紧固连接的作用。但也有的内螺纹部件与例如丝杆等外螺纹部件形成螺纹配合用于形成运动副。即在工作状态下,外螺纹部件与内螺纹部件之间经常性处于相对旋转运动状态。这种相对旋转运动状态使得内螺纹部件与外螺纹部件之间的摩擦急剧增加,与摩擦相伴的磨损、过热等问题大幅降低了内螺纹部件与外螺纹部件的使用寿命。
3.为了降低内螺纹部件与外螺纹部件之间的磨损问题,人们采用在内螺纹部件、外螺纹部件间加注润滑油的方式进行解决。例如专利号为200620036642.8的中国实用新型专利,其名称为“一种机床上丝杆、螺母运动副的润滑装置”,公开了一种用于螺母与丝杆之间的润滑装置。该润滑装置包括盛油筒,在盛油筒中注入润滑油。盛油筒与螺母连接,丝杆依次穿过盛油筒与螺母,从而在运动过程中丝杆将盛油筒中的润滑油带入到其与螺母内螺纹之间的间隙内形成润滑效应。这一技术方案存在的主要问题是:丝杆与螺母之间仍然存在摩擦现象,特别是当运动初始时润滑油的量较少时,丝杆与螺母之间的摩擦仍然较大,摩擦磨损会产生金属碎屑;由于丝杆与螺母之间进行的是往复运动,因此,摩擦磨损产生的金属碎屑随润滑油通过丝杆的运动在盛油筒和螺母之间往复流动,不断累积并参与到丝杆与螺母的摩擦当中,加剧了摩擦效应,降低了润滑效果。
4.另外,当内螺纹部件与外螺纹部件以预紧力装配后两者锁紧,或者内螺纹部件与外螺纹部件装配一定时间后两者之间产生了锈蚀,这两种情况都使得内螺纹部件与外螺纹部件难以拆卸。


技术实现要素:

5.为了解决现有技术中存在的内螺纹部件与丝杆类活动部件之间摩擦磨损较大的问题,以及由于其他原因导致的内螺纹部件与外螺纹部件之间形成锁死或锈蚀进而不易拆卸的问题,本发明提供了一种内螺纹部件。
6.本发明的技术方案如下:
7.一种内螺纹部件,包括内螺纹部件本体,所述内螺纹部件本体包括设置了内螺纹结构的内螺纹面,在所述内螺纹部件本体内设置有若干条相互独立的润滑介质流动通道;所述润滑介质流动通道的壁上设置有与所述内螺纹面连通的通孔;所述润滑介质流动通道包括润滑介质进入通道和润滑介质排出通道。
8.可选地,所述内螺纹部件本体包括端面;在所述端面上设置有密封垫圈。
9.可选地,在所述内螺纹部件本体内设置有与所述润滑介质流动通道相互独立的调温介质流动通道。
10.可选地,所述调温介质流动通道螺旋环绕所述内螺纹面设置。
11.可选地,设置有调温介质输送系统;所述调温介质输送系统包括调温介质输送动力设备,连通所述调温介质输送动力设备和所述调温介质流动通道的调温介质管路。
12.可选地,所述润滑介质流动通道螺旋环绕所述内螺纹面设置。
13.可选地,设置有润滑介质输送系统;所述润滑介质输送系统包括压力输送设备以及连通所述压力输送设备和所述润滑介质进入通道的介质进入管路。
14.可选地,设置有润滑介质排出系统;所述润滑介质排出系统包括负压排出设备以及连通所述负压排出设备和所述润滑介质排出通道的介质排出管路。
15.可选地,所述通孔连通所述内螺纹面的一端设置在所述内螺纹结构的牙的根部。
16.可选地,所述内螺纹部件包括螺母。
17.本发明的技术效果如下:
18.本发明的内螺纹部件,在内螺纹部件本体内设置了润滑介质进入通道和润滑介质排出通道。润滑介质进入通道与润滑介质排出通道在内螺纹部件的本体内相互独立,且均与内螺纹部件的内螺纹面相通。即在内螺纹部件本体内润滑介质进入通道与润滑介质排出通道并不相通。润滑介质通过润滑介质进入通道以及通孔进入到内螺纹部件的内螺纹面进行润滑,同时在内螺纹面上设置了与润滑介质排出通道连通的通孔。内螺纹面上的润滑介质经过润滑介质排出通道的通孔、润滑介质排出通道排出。通过上述工作过程的描述可以看到,本发明的内螺纹部件,在内螺纹部件与外螺纹部件相对转动时,在内螺纹面上驻留的润滑介质以单向流动方式从润滑介质进入通道进入并从润滑介质排出通道排出,因此内螺纹面上由于摩擦产生的金属碎屑会随着润滑介质的流出而被排出,不断补充进来的洁净的润滑介质能够对内螺纹面进行充分的润滑,以降低内螺纹部件与外螺纹部件之间的摩擦。
19.当内螺纹部件与外螺纹部件之间锁紧或发生锈蚀后,通过对润滑介质进入通道内的润滑介质加压,使得润滑介质在压力作用下被注入内螺纹部件与外螺纹部件的结合面,降低两者之间的摩擦力,从而使得拆卸容易进行。
20.综上所述,本发明的技术方案实现了本发明的目的。
21.上述可选方式所具有的进一步效果,将在下文中结合具体实施方式加以说明。
附图说明
22.图1为本发明第一个实施例的螺母本体的立体剖视图。
23.图2为本发明第二个实施例的装配状态局部剖视图。
24.图中标识说明如下:
25.101、内螺纹面;102、通孔;103、螺母本体;104、润滑介质进入通道;105、润滑介质排出通道;
26.201、丝杆;202、密封垫圈;203、调温介质流动通道;204、润滑介质流动通道;205、螺母本体;206、密封垫圈;207、通孔。
具体实施方式
27.在对本发明的技术方案进行详细说明之前,对于本发明涉及的重要措辞进行简要说明。本发明涉及的内螺纹部件是指例如螺母这样包含有内螺纹结构的部件,除了螺母这
样的例子,还包括在各种螺纹配合的机构中包含的具有内螺纹结构的部件,例如某些设备固定基座上开设了内螺纹孔的部件,以及其他本领域技术人员能够知晓的包含内螺纹结构的部件。在本说明书中还涉及外螺纹部件,内螺纹部件与外螺纹部件(例如丝杆或螺栓)配合形成螺纹配合结构,用于紧固连接或形成运动副实现直线运动与转动的相互转化。本发明涉及的外螺纹部件是指包含外螺纹结构的部件,通常在使用时与内螺纹部件配合使用。本发明涉及的内螺纹部件本体是指设置了内螺纹结构的部件的实体,例如螺母的本体。本发明涉及的润滑介质是指具有润滑作用的流体介质,例如气体、液体或气液两相流体等形态的润滑介质。润滑介质典型的例子是润滑油。
28.以下结合附图所示的实施例,以润滑螺母作为内螺纹部件的例子,以丝杆作为外螺纹部件的例子对本发明的技术方案进行详细说明。
29.图1显示了本发明的第一个实施例的具体结构。为了清晰显示润滑螺母的结构,图1以剖视的方式展现了润滑螺母的内部结构。图1显示的是被剖开的螺母本体103的一半,具体的剖开方向是沿润滑螺母的轴线方向,从润滑螺母的中间剖开。从图1可见,润滑螺母本体包括了端面(图1中标识103所指向的面,以及与该面相对的被遮挡的底部的面)和内螺纹面101,在内螺纹面101上设置了内螺纹结构。在螺母本体103内设置了若干条相互独立的润滑介质流动通道。这里所说的相互独立是指润滑介质流动通道之间在螺母本体103内部不具有导通结构,即流动在不同润滑介质流动通道内的润滑介质不会在螺母本体103内混合。润滑介质流动通道又分成两类:一类是润滑介质进入通道104,另一类是润滑介质排出通道105。润滑介质流动通道的壁上都设置有通孔102,使得润滑介质流动通道与内螺纹面101导通。
30.本发明的润滑螺母虽然具有较复杂的内部结构,但现有技术中已有可以应用的制备方法。例如可以采用3d打印方法制备;层片叠加焊接方法(类似3d打印的逐层成型方式)进行制备;也可以采用将润滑螺母分成内外两个环分别进行相应结构的加工,然后再将两个环装配并焊接在一起成型的方法。本部分对于这些现有技术方法不再赘述。
31.在图1所示的螺母本体103的外部还设置有图中未示出的润滑介质输送系统。润滑介质输送系统包括润滑油泵和介质进入管路,介质进入管路连通了润滑介质进入通道104的入口(图中未示出)和润滑油泵,润滑油泵产生压力作为驱动力将洁净的润滑介质输送进入润滑介质进入通道104,进而通过通孔102进入到内螺纹面101对内螺纹结构进行润滑。具备一定压力的润滑介质在螺纹结构表面扩散,扩散到邻近的润滑介质排出通道105在内螺纹面101上的通孔102时,由于压力差的存在,使得润滑介质能够进入到润滑介质排出通道105,进而被排出。从上述过程的描述可见,润滑介质以基本确定的流向进行流动式润滑,丝杆与内螺纹结构磨损产生的金属碎屑也会被流动的润滑介质从润滑介质排出通道105带出,不会在内螺纹面101处留存,降低了丝杆与内螺纹结构的磨损程度。因此,流动的润滑介质还起到了清洗内螺纹面101的作用。同时,持续不断补充进入的清洁的润滑介质可以维持对内螺纹面101的润滑,从而保证了持续的润滑效果。另外,在以下的应用场景中,本发明的润滑螺母也可以产生解决相应技术问题的技术效果:当螺母与螺栓以预紧力装配后两者锁紧,或者螺母与螺栓装配一定时间后两者之间产生了锈蚀,这两种情况都使得螺母与螺栓难以拆卸。本发明的润滑螺母可以解决这一问题,通过对润滑介质加压,使得润滑介质在压力作用下充满螺母与螺栓的结合面,降低两者之间的摩擦力,从而使得拆卸容易进行。
32.为了进一步保障润滑介质能够以前述的流动方向进行流动,可以增加设置润滑介质排出系统。润滑介质排出系统包括图中未示出的润滑油泵和与润滑油泵连通的介质排出管路,介质排出管路还与润滑介质排出通道105的出口(图中未示出)连通。在润滑介质排出系统中的润滑油泵对润滑介质排出通道105产生负压,以进一步加大润滑介质排出通道105与内螺纹面101处的压力差,使得驱动润滑介质进行前述流动的动力更为充分。
33.当然,在其他实施例中,润滑介质输送系统和润滑介质排出系统可以进一步连通形成循环通道。可以在所述循环通道上设置例如润滑介质过滤设备等润滑介质清洁设备。当然,两者可以共用润滑油泵,以进一步降低成本。
34.图2所示实施例进一步展示了本发明的润滑螺母在使用过程中,即螺母本体205与丝杆201装配后的状态。图2所示的实施例除了具有润滑介质流动通道204外,还设置有调温介质流动通道203。调温介质流动通道203与润滑介质流动通道204相互独立,即两者互不连通。并且,没有设置使得调温介质流动通道203与内螺纹面连通的通孔。为了显示清楚,图2没有显示更多数量的润滑介质流动通道或调温介质流动通道。从图2可见,润滑介质流动通道204与调温介质流动通道203成螺旋形,环绕内螺纹面。图2中的虚线分别代表调温介质流动通道203和润滑介质流动通道204被遮挡的部分。
35.还可以设置调温介质输送系统。调温介质输送系统包括调温介质输送动力设备,例如调温介质输送泵;以及连通所述调温介质输送泵和调温介质流动通道203的调温介质管路,以便向调温介质流动通道203输送调温介质。
36.本发明所述及的“调温”这一措辞,包括了冷却与升温两种情况。即如果润滑螺母需要降温,则调温介质采用冷却介质;如果润滑螺母需要升温,则调温介质采用加热介质。以下分别举例说明。
37.由于螺母本体205与丝杆201频繁处于相对运动的状态,由摩擦产生了大量的热,如果不及时将热量散发,对于螺母本体205和丝杆201会产生更多的损耗。另外,如果螺母本体205和丝杆201对于精度要求高,过高的温度会使得螺母本体与丝杆发生不可控的变形,从而大幅降低了精度。润滑介质的流动虽然可以带走一部分热量,但在产生的热量较多时,流动的润滑介质产生的冷却效率还不能满足要求,因此设置了调温介质流动通道203可以通过流动冷却介质进行更高效的散热。调温介质流动通道203分别设置了入口与出口,前述调温介质管路与所述入口连通,出口也可以与相应的调温介质排出管路连通。当然在其他实施例中,调温介质排出管路可以与调温介质输送系统连接构成调温介质循环系统,在此不再赘述。
38.在一些低温应用场合,例如严寒地带的室外,过低的温度也会使得螺母、螺栓或丝杆的材质属性发生不利变化,例如增加了磨损,或金属部件容易脆裂,或降低了精度,或使得润滑介质变性而无法发挥润滑作用等。此时,调温介质采用流动性的加热介质,例如热水,就可以通过加热介质的流动而使得润滑螺母和螺栓或丝杆的温度达到适宜的温度,可以避免上述磨损、脆裂或精度降低等问题的发生。
39.在螺母本体206的两个端面上分别设置了密封垫圈202和密封垫圈206,以降低润滑介质从内螺纹面处流出的可能性。本发明述及的内螺纹部件的端面是指内螺纹面形成的通道的端口处的内螺纹部件本体上的环状平台,外螺纹部件从所述端口处伸出。
40.从图1和图2所示,可以看到通孔(通孔102和通孔207)在内螺纹面处的开口设置在
内螺纹结构的牙的根部,以避免通孔在牙的顶部产生的不易加工和降低牙的强度的问题。
41.本发明的润滑螺母除了可以应用于螺母与丝杆构成的运动副情况下,也可以应用于其他需要对螺母进行润滑的应用场景,例如防锈等场所。
42.值得注意的是,以上所述仅为本发明的较佳实施例,并非因此限定本发明的专利保护范围,本发明还可以采用等同技术进行替换。故凡运用本发明的说明书及图示内容所作的等效变化,或直接或间接运用于其他相关技术领域均包含于本发明所涵盖的范围内。
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