专利名称：螺纹联接防松缓蓄能器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及应用于紧固螺纹联接防松缓的装置，尤其是一种螺纹联接防松缓蓄能器。
在紧固螺纹联接中，防松缓技术是关键之一。螺纹联接的松缓将导致螺纹联接失效。
螺纹联接的松缓，其一是指螺纹联接的松动；其二是指螺纹联接的弛缓。
螺纹联接的松动即螺纹副的相对运动，包括螺纹副的周向转动和轴向移动，也就是螺旋运动，确切地说是螺纹副沿使螺纹预紧力减小方向的螺旋运动。
目前常见的螺纹防松方法有三种，即摩擦防松、约束防松、破副防松，其中摩擦防松即利用螺纹压紧时的螺纹副摩擦力矩达到防松；约束防松即利用约束产生约束力矩，阻止螺纹松弛；破副防松则是利用各种方法将螺纹副转化为非运动副，从而消除螺纹副相对运动的可能性。这些防松方法的具体应用主要有以下几种形式1.在螺纹件上加防松铁线；2.在螺母下加弹簧垫圈；3.在螺纹上涂强力粘合剂；4.采用膨胀螺栓；5.加装防松偶件等。这些防松措施经实际应用，尤其是在承受交变载荷的紧固螺纹联接上的应用，证明效果甚微。因此，长期以来，紧固螺纹联接在动载荷下的防松问题一直未得到根本解决。
螺纹联接的弛缓即螺纹预紧力或预紧力矩的减少或消失。在很多情况下，螺纹联接的弛缓是最主要的失效形式，因为螺纹联接松动的最终结果也表现为螺纹的弛缓。螺纹的弛缓主要有以下几种形式1.由于螺纹副的松动导致的螺纹联接弛缓；2.由于螺纹副的热膨胀系数不同导致的螺纹联接弛缓；3.由于螺纹副的塑性变形导致的螺纹联接弛缓；4.由于螺纹联接的蠕变效应导致的螺纹联接弛缓。
螺纹联接的弛缓问题是紧固螺纹联接的关键问题。上面的四种螺纹联接弛缓形式中，第一个问题可以通过防松方法加以解决；第二个问题可以通过采用一定的温度补偿措施加以解决；后面两个问题很难通过以上防松措施加以解决。因为螺纹联接的塑性弛缓问题是材料的力学效应，与材料的内部晶格结构有关，与螺纹副的运动无关。现有的约束防松和摩擦防松措施，因螺纹联接产生的弹性能量及弹性变形很小，故无法解决螺纹联接因塑性变形导致的弛缓问题。至于采用弹簧垫圈的螺纹联接，因垫圈在弹性范围内产生的弹性力远远低于要求的螺纹预紧力，因此，在要求紧固性的螺纹联接中是无效的。
本实用新型的目的是针对目前紧固螺纹联接中，尤其是在承受交变载荷的紧固螺纹联接中存在的螺纹联接松动和螺纹联接弛缓，尚没有有效的防松措施，尤其对因螺纹副的塑性变形和螺纹副蠕变效应导致的螺纹联接弛缓，更没有有效办法解决这一问题，提供一种不仅可以有效地防止紧固螺纹联接的螺纹松动，同时可以防止紧固螺纹联接因螺纹副的塑性变形和蠕变效应导致的螺纹联接弛缓的螺纹联接防松缓蓄能器。
本实用新型所述的螺纹联接防松缓蓄能器主要由中间带孔的上导向压盖、下导向压盖和弹性蓄能部件构成。弹性蓄能部件装于上导向压盖和下导向压盖之间。弹性蓄能部件的上、下端分别通过上导向压盖、下导向压盖上的凸台或凹槽定位。
中间带孔的上、下导向压盖用来引导弹性蓄能部件，使其产生的弹性力作用于螺纹联接件轴向中心线上，避免对螺纹产生附加偏心负荷。弹性蓄能部件用于储存足够的弹性形变及弹性能量，以补偿螺纹联接装置因各种塑性变形导致的预紧力损耗或消失现象，从而有效地防止螺纹联接松缓。
所说的弹性蓄能部件由上半面外环弹簧、下半面外环弹簧和内环弹簧构成。上导向压盖与下导向压盖分别通过其下部和上部的环形凸台卡在上半面外环弹簧和下半面外环弹簧的内孔中。上半面外环弹簧的正内锥面和下半面外环弹簧的倒内锥面与内环弹簧相应的外锥面配合。上导向压盖及下导向压盖与内环弹簧构成的环形间隙间及上半面外环弹簧、下半面外环弹簧、内环弹簧构成的环形间隙间均装有密封胶圈。上导向压盖、下导向压盖、上半面外环弹簧、下半面外环弹簧的外圆上套装有密封套。上导向压盖、下导向压盖、内环弹簧的内圆中装有密封环。
构成弹性蓄能部件的上半面外环弹簧、下半面外环弹簧、内环弹簧的数量可根据需要成对增加，并相应增加密封胶圈的数量。
弹性蓄能部件也可由上半面内环弹簧、下半面内环弹簧和外环弹簧构成。上导向压盖与下导向压盖分别通过其下部和上部的环形凹槽卡在上半面内环弹簧和下半面内环弹簧的外圆上。上半面内环弹簧的倒外锥面和下半面内环弹簧的正外锥面与外环弹簧相应的内锥面配合。上导向压盖及下导向压盖与外环弹簧构成的环形间隙间及上半面内环弹簧、下半面内环弹簧、外环弹簧构成的环形间隙间均装有密封胶圈。上导向压盖、下导向压盖、上半面内环弹簧、下半面内环弹簧的内圆中装有密封环。上导向压盖、下导向压盖、外环弹簧的外圆上装有密封套。
构成弹性蓄能部件的上半面内环弹簧、下半面内环弹簧、外环弹簧的数量可根据需要成对增加，并相应增加密封胶圈的数量。
弹性蓄能部件可以是鼓形弹簧。鼓形弹簧的上、下端分别卡装于上导向压盖和下导向压盖的凸肩上。为使防松缓蓄能器具有较好的自动调心作用，下导向压盖的下部装有调心底座，下导向压盖与调心底座间为球面配合。
鼓形弹簧的周向可制有均布的纵向狭槽。
弹性蓄能部件也可以是碟形弹簧。碟形弹簧的上下端分别卡装在上导向压盖和下导向压盖的环形凸台上。
弹性蓄能部件还可以是环形波纹弹簧。环形波纹弹簧的上下端分别卡装在上导向压盖和下导向压盖的环形凸台上。
本实用新型用于螺纹联接装置时，只须通过中心孔将螺纹联接防松缓蓄能器连接于连接件与被联接件之间，并按标准紧固力矩对螺纹联接加以紧固即可。
本实用新型的优点是由于本实用新型螺纹联接防松缓蓄能器中的弹性蓄能部件，在设计时使其在螺纹联接的整个负荷范围内都处于弹性工作状态，且其有效弹性形变及弹性能量的储备都要比同负荷下的螺纹联接件大，因此，螺纹联接装置可以在更长的时间内维持有效的预紧状态。同时，通过降低联接件的组合刚度，可以有效地降低螺纹联接装置承受动载荷时，作用于螺纹上的附加负荷幅度，从而提高螺纹的抗疲劳能力。此外，还可以利用防松缓蓄能器的弹性及阻尼作用，减缓振动和冲击，有效地保护螺纹免受超强负荷的破坏。
本实用新型可应用于所有紧固联接上，无须对螺纹联接件做任何改造，所用的材料为普通材料，工艺为常规工艺。
图1是一种由上、下半面外环弹簧、内环弹簧构成蓄能部件的螺纹联接防松缓蓄能器；图2是一种由上、下半面内环弹簧、外环弹簧构成蓄能部件的螺纹联接防松缓蓄能器；图3是一种由鼓形弹簧构成蓄能部件的螺纹联接防松缓蓄能器；图4是一种由碟形弹簧构成蓄能部件的螺纹联接防松缓蓄能器；
图5是一种由环形波纹弹簧构成蓄能部件的螺纹联接防松缓蓄能器。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明本实用新型所述的螺纹联接防松缓蓄能器主要由弹性蓄能部件、中间带孔的上、下导向压盖和附件构成。各种螺纹联接防松缓蓄能器均具有一个上导向压盖和一个下导向压盖，其差别在于不同螺纹联接防松缓蓄能器具有不同结构的弹性蓄能部件，这些弹性蓄能部件可以是鼓形弹簧、环形弹簧、碟形弹簧及环形波纹弹簧等具有中空结构的弹性元件或组件。本实用新型所述的螺纹联接防松缓蓄能器的具体构造分述如下
图1所示的螺纹联接防松缓蓄能器，包括上导向压盖1、下导向压盖2和由上半面外环弹簧4、下半面外环弹簧7、内环弹簧6构成的弹性蓄能部件。上导向压盖1与下导向压盖2分别通过其下部和上部的环形凸台卡在上半面外环弹簧4和下半面外环弹簧7的内孔中。上半面外环弹簧4的正内锥面和下半面外环弹簧7的倒内锥面与内环弹簧6相应的外锥面配合。上导向压盖1及下导向压盖2与内环弹簧6构成的环形间隙间分别装有密封胶圈3及密封胶圈9。上半面外环弹簧4、下半面外环弹簧7、内环弹簧6构成的环形间隙间装有密封胶圈5。上导向压盖1、下导向压盖2、上半面外环弹簧4、下半面外环弹簧7的外圆上套装有密封套8。上导向压盖1、下导向压盖2、内环弹簧6的内圆中装有密封环10。
上导向压盖1、下导向压盖2的作用是使上半面外环弹簧4、下半面外环弹簧7、内环弹簧6的弹性力作用于螺纹件的中心，同时使防松缓蓄能器免受偏心负荷。上半面外环弹簧4、下半面外环弹簧7、内环弹簧6的作用是储存能量及消除作用于螺纹上的冲击力。密封胶圈3、密封胶圈6和密封胶圈9用于防止外界灰尘进入加有润滑油的上半面外环弹簧4、下半面外环弹簧7与内环弹簧6间的配合锥面。密封环10从内部对防松缓蓄能器各元件配合表面的润滑脂起密封作用。密封套8用于密封防松缓蓄能器外环表面并使其一体化。
图2所示的螺纹联接防松缓蓄能器包括上导向压盖1、下导向压盖2和由上半面内环弹簧11、下半面内环弹簧17、外环弹簧13构成的弹性蓄能部件。上导向压盖1与下导向压盖2分别通过其下部和上部的环形凹槽卡在上半面内环弹簧11和下半面内环弹簧17的外圆上。上半面内环弹簧11的倒外锥面和下半面内环弹簧17的正外锥面与外环弹簧13相应的内锥面配合。上导向压盖1及下导向压盖2与外环弹簧13构成的环形间隙间装有密封胶圈12和密封胶圈15。上半面内环弹簧11、下半面内环弹簧17、外环弹簧13构成的环形间隙间装有密封胶圈14。上导向压盖1、下导向压盖2、上半面内环弹簧11、下半面内环弹簧17的内圆中装有密封环18。上导向压盖1、下导向压盖2、外环弹簧13的外圆上装有密封套16。
各元件的作用与第一种螺纹联接防松缓蓄能器相同。
图3所示的螺纹联接防松缓蓄能器，包括上导向压盖1、下导向压盖2和由鼓形弹簧19构成的弹性蓄能部件。鼓形弹簧19的上下端分别卡装于上导向压盖1和下导向压盖2的凸肩上。
为使防松缓蓄能器具有较好的自动调心作用，下导向压盖2的下部装有调心底座20，下导向压盖2与调心底座间20为球面配合。
鼓形弹簧19的周向可制有均布的纵向狭槽21。
鼓形弹簧19的作用是储存足够的弹性变形及弹性能量，以维持螺纹联接足够的紧固力矩，防止螺纹联接松缓。同时，鼓形弹簧19还可以削减作用于螺纹上的附加动负荷，提高螺纹联接的抗疲劳能力，从而有效地保护螺纹联接。
调心底座20的作用有三点，一是支撑鼓形弹簧19，并起到自动调心作用；二是与上导向压盖1、下导向压盖2一起限制鼓形弹簧19的轴向压缩量，使防松缓蓄能器工作在合适的范围内；三是当鼓形弹簧19万一发生断裂，调心底座20与上、下导向压盖1、2一起，可以维持螺栓联接装置一定的紧固性，使螺栓不致于因松动而立即丧失工作能力。
图4所示的螺纹联接防松缓蓄能器，包括上导向压盖1、下导向压盖2和由碟形弹簧22构成的弹性蓄能部件。碟形弹簧22的上、下端分别卡装在上导向压盖1和下导向压盖2的环形凸台上。
碟形弹簧22用以储存弹性变形和弹性能量，防止螺纹联接松缓。
图5所示的螺纹联接防松缓蓄能器，包括上导向压盖1、下导向压盖2和由环形波纹弹簧23构成的弹性蓄能部件。环形波纹弹簧23的上、下端分别卡装在上导向压盖1和下导向压盖2的环形凸台上。
环形波纹弹簧23用以储存弹性形变和弹性能量，防止螺纹联接松缓。
权利要求1.一种螺纹联接防松缓蓄能器，其特征在于包括中间带孔的上导向压盖、下导向压盖和弹性蓄能部件；弹性蓄能部件装于上导向压盖和下导向压盖之间；弹性蓄能部件的上、下端分别通过上导向压盖、下导向压盖上的凸台或凹槽定位。
2.按权利要求1所述的螺纹联接防松缓蓄能器，其特征在于所说的弹性蓄能部件由上半面外环弹簧、下半面外环弹簧和内环弹簧构成；上导向压盖与下导向压盖分别通过其下部和上部的环形凸台卡在上半面外环弹簧和下半面外环弹簧的内孔中；上半面外环弹簧的正内锥面和下半面外环弹簧的倒内锥面与内环弹簧相应的外锥面配合；上导向压盖及下导向压盖与内环弹簧构成的环形间隙间及上半面外环弹簧、下半面外环弹簧、内环弹簧构成的环形间隙间均装有密封胶圈；上导向压盖、下导向压盖、上半面外环弹簧、下半面外环弹簧的外圆上套装有密封套，上导向压盖、下导向压盖、内环弹簧的内圆中装有密封环。
3.按权利要求1所述的螺纹联接防松缓蓄能器，其特征在于弹性蓄能部件也可由上半面内环弹簧、下半面内环弹簧和外环弹簧构成；上导向压盖与下导向压盖分别通过其下部和上部的环形凹槽卡在上半面内环弹簧和下半面内环弹簧的外圆上；上半面内环弹簧的倒外锥面和下半面内环弹簧的正外锥面与外环弹簧相应的内锥面配合；上导向压盖及下导向压盖与外环弹簧构成的环形间隙间及上半面内环弹簧、下半面内环弹簧、外环弹簧构成的环形间隙间均装有密封胶圈；上导向压盖、下导向压盖、上半面内环弹簧、下半面内环弹簧的内圆中装有密封环，上导向压盖、下导向压盖、外环弹簧的外圆上装有密封套。
4.按权利要求1所述的螺纹联接防松缓蓄能器，其特征在于弹性蓄能部件是鼓形弹簧，鼓形弹簧的上、下端分别卡装于上导向压盖和下导向压盖的凸肩上；下导向压盖的下部装有调心底座，下导向压盖与调心底座间为球面配合。
5.按权利要求4所述的螺纹联接防松缓蓄能器，其特征在于鼓形弹簧的周向可制有均布的纵向狭槽。
6.按权利要求1所述的螺纹联接防松缓蓄能器，其特征在于弹性蓄能部件是碟形弹簧，碟形弹簧的上下端分别卡装在上导向压盖和下导向压盖的环形凸台上。
7.按权利要求1所述的螺纹联接防松缓蓄能器，其特征在于弹性蓄能部件是环形波纹弹簧，环形波纹弹簧的上下端分别卡装在上导向压盖和下导向压盖的环形凸台上。
专利摘要一种螺纹联接防松缓蓄能器,主要由弹性蓄能部件、上、下导向压盖构成。其中的弹性蓄能部件可以是鼓形弹簧、环形弹簧、碟形弹簧及环形波纹弹簧等弹性元件或组件。弹性蓄能部件装于上、下导向压盖之间。上、下导向压盖用来引导弹性蓄能部件,使其产生的弹性力作用于螺纹联接件轴向中心线上。弹性蓄能部件用于补偿螺纹联接装置因各种塑性变形导致的预紧力损耗或消失现象,从而有效地防止螺纹联接松缓。
文档编号F16B43/00GK2361898SQ9920459
公开日2000年2月2日 申请日期1999年2月12日 优先权日1999年2月12日
发明者张树春 申请人:张树春