一种快速自锁式螺母结构及其装配和使用方法与流程

本发明属于机械配件技术领域，涉及一种快速自锁式螺母结构及其装配和使用方法。

背景技术：

现有技术中，通常借助螺栓与螺母的螺接配合对机械装置进行固定，但当螺栓长度较长时，螺母的空走行程会极大浪费安装和拆卸的时间。

申请号为201610672022.1，名称为“一种快速安装螺母”的中国发明专利，其通过控制两螺牙滑块相对靠拢或分离，以实现螺母的快速安装和拆卸，但在机械设备紧固过程中，不仅需要快速安装和拆卸螺母，同时机械设备的抖动也会导致螺母的松动，因此如何对螺母进行防松也是亟待解决的问题。

且为了方便螺母与螺栓螺接，螺母的内螺纹与螺栓的外螺纹一般存在一定间隙，旋紧后通常利用被连接件与螺母的相对顶紧，从而固定螺母，因此螺母、螺栓和被连接件形成一个整体的防松结构，一旦抖动导致螺母与螺栓轻微旋松，则螺母与被连接件产生间隙，上述整体的防松结构就会失效，继而导致螺栓的松动。

申请号为201510469397.3，名称为“一种可拆卸的防松螺栓或螺钉组件”的中国发明专利，其通过在螺杆轴向上设置凹槽，利用凹槽与螺母配合定位，从而实现螺母与螺杆的相对防松，但其在螺杆上设置凹槽会影响螺杆上的外螺纹正常形态，对正常螺接固定造成影响。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种可以在螺栓上快速装拆螺母，同时无需改变螺栓上的螺纹形态，也能具有很好的防松效果的快速自锁式螺母结构及其装配和使用方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种快速自锁式螺母结构，其特征在于：包括套状螺母套，螺母套外壁为正六边形套状结构，内壁为光面圆套状结构，螺母套靠近顶端的外壁同轴设有圆套状外锁紧槽，螺母套内壁中部同轴设有套状内锁紧槽，还包括配合套在外锁紧槽上的套状锁紧套，锁紧套外壁为与螺母套外壁相同的正六边形套状结构，还包括若干位于内锁紧槽内的弧形片状主螺母片和副螺母片，若干主螺母片和副螺母片沿螺母套周向分布，相邻两块主螺母片之间具有一块副螺母片，所述的主螺母片内弧面和副螺母片内弧面均设有内螺纹，所述的主螺母片和锁紧套之间设有主位移机构，副螺母片和锁紧套之间设有副位移机构，且能围绕螺母套轴线并相对螺母套旋转锁紧套，并通过主位移机构和副位移机构分别带动主螺母片和副螺母片朝螺母套径向内移，且主螺母片内弧面和副螺母片内弧面拼接形成与螺母套内壁孔径相同的螺纹孔，且内螺纹位于螺纹孔内，且能继续围绕螺母套轴线并相对螺母套旋转锁紧套，使副位移机构带动副螺母片朝螺母套轴向下移，并使主螺母片内弧面的内螺纹和副螺母片内弧面的内螺纹错位设置，且副螺母片轴向移动距离小于内螺纹的螺距，所述的螺纹孔的内螺纹旋紧时，螺母套移动方向为轴向下移，螺纹孔的内螺纹旋松时，螺母套移动方向为轴向上移。

本螺母结构使用时，只需要将螺母套套在螺栓上，之后通过旋转锁紧套，即可通过主位移机构和副位移机构分别带动主螺母片和副螺母片朝螺母套径向内移，使主螺母片内弧面和副螺母片内弧面的内螺纹与螺栓上的外螺纹螺接，反之也可以使主螺母片内弧面和副螺母片内弧面的内螺纹与螺栓上的外螺纹分离，因此可以快速安装或拆卸；且螺接之后继续旋转锁紧套，使副位移机构带动副螺母片朝螺母套轴向下移，使主螺母片内弧面的内螺纹和副螺母片内弧面的内螺纹错位设置，因此主螺母片的内螺纹和副螺母片的内螺纹可以分别与螺栓的外螺纹的轴向两侧紧贴，因此不仅使螺母、螺栓和被连接件形成一个防松的整体，同时也能使螺母和螺栓相对防松，因此螺母上的内螺纹会与螺栓上的外螺纹持续夹紧，以避免受到被连接件影响，因此具有更好的防松效果；且拆装过程只需要分别利用扳手旋转螺母套和锁紧套即可，因此十分方便。

在上述的一种快速自锁式螺母结构中，所述的主位移机构包括位于螺母套上，并沿螺母套径向设置的主推孔，主推孔上活动配合穿设有主推杆，主位移机构还包括位于锁紧套内壁，并沿锁紧套内壁周向设置的弧形槽状主推槽，主推槽前端至中部槽深逐渐减小，中部至后端槽深不变，主推孔孔壁设有主滑槽，主推杆杆壁设有滑动主滑槽上的主滑块，还包括套在主推杆上，且两端分别与主滑块和主推槽内端相抵的主压缩弹簧，主压缩弹簧推动主滑块朝主滑槽外端移动，并使主推杆外端滑动抵在主推槽上，所述的副位移机构包括位于螺母套上，并沿螺母套径向设置的副推孔，副推孔上活动穿设有副推杆，副推杆上下两侧杆壁分别与副推孔上下两侧孔壁间隔设置，副推杆左右两侧杆壁分别与副推孔左右两侧孔壁紧贴设置，副位移机构还包括位于锁紧套内壁的副推槽，副推槽包括沿锁紧套内壁周向设置的弧形槽状前半段，以及围绕锁紧套轴线呈螺旋设置的后半段，副推槽前半段前端至后端槽深逐渐减小，副推槽后半段槽深相同，且副推槽前半段和副推槽后半段在副推槽中部连接，所述的副螺母片外弧面设有沿螺母套轴向设置的条形对位槽，还包括滑动位于对位槽内的条形对位条，所述的内锁紧槽槽壁还设有沿径向设置的复位槽，还包括内端与对位条固定的复位杆，且复位杆活动穿设在复位槽内，所述的复位槽槽壁设有副滑槽，复位杆外端固定有滑动位于副滑槽上的副滑块，还包括套在复位杆上，且两端分别与副滑块和副滑槽内端相抵的副压缩弹簧，副压缩弹簧推动副滑块朝副滑槽外端移动，并使副推杆外端滑动抵在副推槽上；且能围绕螺母套轴线并相对螺母套旋转锁紧套，使主推杆外端和副推杆外端分别滑动至主推槽中部和副推槽中部，且主螺母片和副螺母片朝螺母套径向内移，且主螺母片内弧面和副螺母片内弧面拼接形成与螺母套内壁孔径相同的螺纹孔，且能继续围绕螺母套轴线并相对螺母套旋转锁紧套，使主推杆外端和副推杆外端分别朝主推槽后端和副推槽后端滑动，且副螺母片朝螺母套轴向下移，并使主螺母片内弧面的内螺纹和副螺母片内弧面的内螺纹错位设置。

因此结构简单巧妙，并可以通过旋转锁紧套实现对应的快速装拆和防松功能。

在上述的一种快速自锁式螺母结构中，所述的内螺纹旋紧方向为顺时针方向，且锁紧套顺时针旋转时，主推杆外端从主推槽前端至后端滑动，副推杆外端从副推槽前端至后端滑动。

因此只需要顺时针旋转锁紧套或螺母套，即可快速安装，反之即可快速拆卸。

在上述的一种快速自锁式螺母结构中，所述的副螺母片内弧面弧形长度小于主螺母片内弧面弧形长度，且副螺母片的内螺纹长度小于主螺母片的内螺纹长度。

重点保证螺母、螺杆和被连接件形成的整体防松，其次利用螺母和螺杆形成防松整体，以对防松效果进行加强。

在上述的一种快速自锁式螺母结构中，所述的主推杆外端和副推杆外端分别位于主推槽中部和副推槽中部时，螺母套外壁和锁紧套外壁对齐。

因此方便利用扳手同时旋转螺母套和锁紧套。

在上述的一种快速自锁式螺母结构中，所述的主螺母片外弧面固定有两根主推杆，副螺母片外弧面固定有两根副推杆，且复位杆位于两根副推杆之间。

在上述的一种快速自锁式螺母结构中，所述的主螺母片轴向两端与内锁紧槽两端槽壁相抵，副螺母片轴向两端与内锁紧槽两端槽壁间隔。

因此结构更加稳定。

在上述的一种快速自锁式螺母结构中，所述的主推杆与主滑块可拆卸连接，所述的复位杆与副滑块可拆卸连接，所述的主滑槽槽口可拆卸固定有主挡套，且主挡套活动配合套在主推杆杆壁上，副滑槽槽口可拆卸固定有副挡套，且副挡套活动配合套在复位杆杆壁上，所述的主螺母片和相连的主推杆焊接固定，副螺母片和相连的副推杆焊接固定。

因此方便装配。

一种用于快速自锁式螺母结构的装配方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤一：将锁紧套配合套在外锁紧槽上；

步骤二：将主挡套、主压缩弹簧和主滑块分别套入主推杆，并将主滑块与主推杆固定；将副挡套、副压缩弹簧和副滑块分别套入复位杆，并将副滑块与复位杆固定，将对位条滑动装入对位槽内；

步骤三：将主推杆穿入主推孔，使主螺母片置于内锁紧槽内，将主挡套固定在主滑槽槽口上，将副推杆穿入副推孔，复位杆穿入复位槽，使副螺母片置于内锁紧槽内，将副挡套固定在副滑槽槽口上。

通过上述方法，即可方便装配本螺母。

一种用于快速自锁式螺母结构的使用方法，其特征在于：包括与螺栓配合旋紧的方法和与螺栓配合旋松的方法，

与螺栓配合旋紧的方法为：将螺栓穿过被连接件，将螺母配合套在螺栓上，移动螺母至靠近被连接件，围绕螺母套轴线并相对螺母套顺时针旋转锁紧套，使主推杆外端和副推杆外端分别滑动至主推槽中部和副推槽中部，且主螺母片和副螺母片朝螺母套径向内移，且主螺母片内弧面和副螺母片内弧面拼接形成螺纹孔，且螺纹孔上的内螺纹与螺栓的外螺纹螺接，将扳手的扳口同时夹住螺母套外壁和锁紧套外壁，并整体顺时针旋转，以将螺母旋紧在被连接件上，之后将扳手的扳口单独夹住锁紧套外壁，并继续围绕螺母套轴线并相对螺母套顺时针旋转锁紧套，使主推杆外端和副推杆外端分别朝主推槽后端和副推槽后端滑动，且副螺母片朝螺母套轴向下移，并使主螺母片内弧面的内螺纹和副螺母片内弧面的内螺纹错位设置，且主螺母片的内螺纹反向被连接件的一侧与螺栓上朝向被连接件的一侧的外螺纹贴紧，副螺母片的内螺纹朝向被连接件的一侧与螺栓上反向被连接件的一侧的外螺纹贴紧；

与螺栓配合旋松的方法为：将扳手的扳口单独夹住锁紧套外壁，围绕螺母套轴线并相对螺母套逆时针旋转锁紧套，使主推杆外端和副推杆外端分别朝主推槽前端和副推槽前端滑动，并最终使主推杆外端和副推杆外端移动至主推槽前端和副推槽前端，且主螺母片内弧面的内螺纹和副螺母片内弧面的内螺纹与螺栓上的外螺纹分离，并沿螺栓轴向取出螺母。

通过上述方法，即可快速拆装本螺母。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本螺母结构使用时，只需要将螺母套套在螺栓上，之后通过旋转锁紧套，即可通过主位移机构和副位移机构分别带动主螺母片和副螺母片朝螺母套径向内移，使主螺母片内弧面和副螺母片内弧面的内螺纹与螺栓上的外螺纹螺接，反之也可以使主螺母片内弧面和副螺母片内弧面的内螺纹与螺栓上的外螺纹分离，因此可以快速安装或拆卸；

2、且螺接之后继续旋转锁紧套，使副位移机构带动副螺母片朝螺母套轴向下移，使主螺母片内弧面的内螺纹和副螺母片内弧面的内螺纹错位设置，因此主螺母片的内螺纹和副螺母片的内螺纹可以分别与螺栓的外螺纹的轴向两侧紧贴，因此不仅使螺母、螺栓和被连接件形成一个防松的整体，同时也能使螺母和螺栓相对防松，因此螺母上的内螺纹会与螺栓上的外螺纹持续夹紧，以避免受到被连接件影响，因此具有更好的防松效果；

3、且拆装过程只需要分别利用扳手旋转螺母套和锁紧套即可，因此十分方便。

附图说明

图1是本螺母结构使用状态剖视图。

图2和图4分别是图1的局部放大图。

图3和图5分别是图2和图4的局部放大图。

图6是图1的俯视剖视图。

图7是图6的局部放大图。

图8是锁紧套内壁局部示意图。

图中，

1、螺母套；11、外锁紧槽；12、内锁紧槽；13、主推孔；14、主滑槽；15、副推孔；16、复位槽；17、副滑槽；18、主挡套；19、副挡套；

2、锁紧套；21、主推槽；22、副推槽；

3、主螺母片；31、主推杆；32、主滑块；33、主压缩弹簧；34、内螺纹；

4、副螺母片；41、副推杆；42、对位槽；

5、对位条；51、复位杆；52、副滑块；53、副压缩弹簧；

6、螺栓；61、外螺纹。

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1-8所示，本发明一种快速自锁式螺母结构，包括套状螺母套1，螺母套1外壁为正六边形套状结构，内壁为光面圆套状结构，螺母套1靠近顶端的外壁同轴设有圆套状外锁紧槽11，螺母套1内壁中部同轴设有套状内锁紧槽12，还包括配合套在外锁紧槽11上的套状锁紧套2，锁紧套2外壁为与螺母套1外壁相同的正六边形套状结构，还包括若干位于内锁紧槽12内的弧形片状主螺母片3和副螺母片4，若干主螺母片3和副螺母片4沿螺母套1周向分布，相邻两块主螺母片3之间具有一块副螺母片4，主螺母片3内弧面和副螺母片4内弧面均设有内螺纹34，主螺母片3和锁紧套2之间设有主位移机构，副螺母片4和锁紧套2之间设有副位移机构，且能围绕螺母套1轴线并相对螺母套1旋转锁紧套2，并通过主位移机构和副位移机构分别带动主螺母片3和副螺母片4朝螺母套1径向内移，且主螺母片3内弧面和副螺母片4内弧面拼接形成与螺母套1内壁孔径相同的螺纹孔，且内螺纹34位于螺纹孔内，且能继续围绕螺母套1轴线并相对螺母套1旋转锁紧套2，使副位移机构带动副螺母片4朝螺母套1轴向下移，并使主螺母片3内弧面的内螺纹34和副螺母片4内弧面的内螺纹34错位设置，且副螺母片4轴向移动距离小于内螺纹34的螺距，螺纹孔的内螺纹34旋紧时，螺母套1移动方向为轴向下移，螺纹孔的内螺纹34旋松时，螺母套1移动方向为轴向上移。

进一步的，主位移机构包括位于螺母套1上，并沿螺母套1径向设置的主推孔13，主推孔13上活动配合穿设有主推杆31，主位移机构还包括位于锁紧套2内壁，并沿锁紧套2内壁周向设置的弧形槽状主推槽21，主推槽21前端至中部槽深逐渐减小，中部至后端槽深不变，主推孔13孔壁设有主滑槽14，主推杆31杆壁设有滑动主滑槽14上的主滑块32，还包括套在主推杆31上，且两端分别与主滑块32和主推槽21内端相抵的主压缩弹簧33，主压缩弹簧33推动主滑块32朝主滑槽14外端移动，并使主推杆31外端滑动抵在主推槽21上，副位移机构包括位于螺母套1上，并沿螺母套1径向设置的副推孔15，副推孔15上活动穿设有副推杆41，副推杆41上下两侧杆壁分别与副推孔15上下两侧孔壁间隔设置，副推杆41左右两侧杆壁分别与副推孔15左右两侧孔壁紧贴设置，副位移机构还包括位于锁紧套2内壁的副推槽22，副推槽22包括沿锁紧套2内壁周向设置的弧形槽状前半段，以及围绕锁紧套2轴线呈螺旋设置的后半段，副推槽22前半段前端至后端槽深逐渐减小，副推槽22后半段槽深相同，且副推槽22前半段和副推槽22后半段在副推槽22中部连接，副螺母片4外弧面设有沿螺母套1轴向设置的条形对位槽42，还包括滑动位于对位槽42内的条形对位条5，内锁紧槽12槽壁还设有沿径向设置的复位槽16，还包括内端与对位条5固定的复位杆51，且复位杆51活动穿设在复位槽16内，复位槽16槽壁设有副滑槽17，复位杆51外端固定有滑动位于副滑槽17上的副滑块52，还包括套在复位杆51上，且两端分别与副滑块52和副滑槽17内端相抵的副压缩弹簧53，副压缩弹簧53推动副滑块52朝副滑槽17外端移动，并使副推杆41外端滑动抵在副推槽22上；且能围绕螺母套1轴线并相对螺母套1旋转锁紧套2，使主推杆31外端和副推杆41外端分别滑动至主推槽21中部和副推槽22中部，且主螺母片3和副螺母片4朝螺母套1径向内移，且主螺母片3内弧面和副螺母片4内弧面拼接形成与螺母套1内壁孔径相同的螺纹孔，且能继续围绕螺母套1轴线并相对螺母套1旋转锁紧套2，使主推杆31外端和副推杆41外端分别朝主推槽21后端和副推槽22后端滑动，且副螺母片4朝螺母套1轴向下移，并使主螺母片3内弧面的内螺纹34和副螺母片4内弧面的内螺纹34错位设置。内螺纹34旋紧方向为顺时针方向，且锁紧套2顺时针旋转时，主推杆31外端从主推槽21前端至后端滑动，副推杆41外端从副推槽22前端至后端滑动。副螺母片4内弧面弧形长度小于主螺母片3内弧面弧形长度，且副螺母片4的内螺纹34长度小于主螺母片3的内螺纹34长度。主推杆31外端和副推杆41外端分别位于主推槽21中部和副推槽22中部时，螺母套1外壁和锁紧套2外壁对齐。主螺母片3外弧面固定有两根主推杆31，副螺母片4外弧面固定有两根副推杆41，且复位杆51位于两根副推杆41之间。主螺母片3轴向两端与内锁紧槽12两端槽壁相抵，副螺母片4轴向两端与内锁紧槽12两端槽壁间隔。主推杆31与主滑块32可拆卸连接，复位杆51与副滑块52可拆卸连接，主滑槽14槽口可拆卸固定有主挡套18，且主挡套18活动配合套在主推杆31杆壁上，副滑槽17槽口可拆卸固定有副挡套19，且副挡套19活动配合套在复位杆51杆壁上，主螺母片3和相连的主推杆31焊接固定，副螺母片4和相连的副推杆41焊接固定。

一种用于快速自锁式螺母结构的装配方法，包括以下步骤，

步骤一：将锁紧套2配合套在外锁紧槽11上；

步骤二：将主挡套18、主压缩弹簧33和主滑块32分别套入主推杆31，并将主滑块32与主推杆31固定；将副挡套19、副压缩弹簧53和副滑块52分别套入复位杆51，并将副滑块52与复位杆51固定，将对位条5滑动装入对位槽42内；

步骤三：将主推杆31穿入主推孔13，使主螺母片3置于内锁紧槽12内，将主挡套18固定在主滑槽14槽口上，将副推杆41穿入副推孔15，复位杆51穿入复位槽16，使副螺母片4置于内锁紧槽12内，将副挡套19固定在副滑槽17槽口上。

一种用于快速自锁式螺母结构的使用方法，包括与螺栓6配合旋紧的方法和与螺栓6配合旋松的方法，

与螺栓6配合旋紧的方法为：将螺栓6穿过被连接件，将螺母配合套在螺栓6上，移动螺母至靠近被连接件，围绕螺母套1轴线并相对螺母套1顺时针旋转锁紧套2，使主推杆31外端和副推杆41外端分别滑动至主推槽21中部和副推槽22中部，且主螺母片3和副螺母片4朝螺母套1径向内移，且主螺母片3内弧面和副螺母片4内弧面拼接形成螺纹孔，且螺纹孔上的内螺纹34与螺栓6的外螺纹61螺接，将扳手的扳口同时夹住螺母套1外壁和锁紧套2外壁，并整体顺时针旋转，以将螺母旋紧在被连接件上，之后将扳手的扳口单独夹住锁紧套2外壁，并继续围绕螺母套1轴线并相对螺母套1顺时针旋转锁紧套2，使主推杆31外端和副推杆41外端分别朝主推槽21后端和副推槽22后端滑动，且副螺母片4朝螺母套1轴向下移，并使主螺母片3内弧面的内螺纹34和副螺母片4内弧面的内螺纹34错位设置，且主螺母片3的内螺纹34反向被连接件的一侧与螺栓6上朝向被连接件的一侧的外螺纹61贴紧，副螺母片4的内螺纹34朝向被连接件的一侧与螺栓6上反向被连接件的一侧的外螺纹61贴紧；

与螺栓6配合旋松的方法为：将扳手的扳口单独夹住锁紧套2外壁，围绕螺母套1轴线并相对螺母套1逆时针旋转锁紧套2，使主推杆31外端和副推杆41外端分别朝主推槽21前端和副推槽22前端滑动，并最终使主推杆31外端和副推杆41外端移动至主推槽21前端和副推槽22前端，且主螺母片3内弧面的内螺纹34和副螺母片4内弧面的内螺纹34与螺栓6上的外螺纹61分离，并沿螺栓6轴向取出螺母。

本螺母结构使用时，只需要将螺母套1套在螺栓6上，之后通过旋转锁紧套2，即可通过主位移机构和副位移机构分别带动主螺母片3和副螺母片4朝螺母套1径向内移，使主螺母片3内弧面和副螺母片4内弧面的内螺纹34与螺栓6上的外螺纹61螺接，反之也可以使主螺母片3内弧面和副螺母片4内弧面的内螺纹34与螺栓6上的外螺纹61分离，因此可以快速安装或拆卸；且螺接之后继续旋转锁紧套2，使副位移机构带动副螺母片4朝螺母套1轴向下移，使主螺母片3内弧面的内螺纹34和副螺母片4内弧面的内螺纹34错位设置，因此主螺母片3的内螺纹34和副螺母片4的内螺纹34可以分别与螺栓6的外螺纹61的轴向两侧紧贴，因此不仅使螺母、螺栓6和被连接件形成一个防松的整体，同时也能使螺母和螺栓6相对防松，因此螺母上的内螺纹34会与螺栓6上的外螺纹61持续夹紧，以避免受到被连接件影响，因此具有更好的防松效果；且拆装过程只需要分别利用扳手旋转螺母套1和锁紧套2即可，因此十分方便。

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母套1、外锁紧槽11、内锁紧槽12、主推孔13、主滑槽14、副推孔15、复位槽16、副滑槽17、主挡套18、副挡套19、锁紧套2、主推槽21、副推槽22、主螺母片3、主推杆31、主滑块32、主压缩弹簧33、内螺纹34、副螺母片4、副推杆41、对位槽42、对位条5、复位杆51、副滑块52、副压缩弹簧53、螺栓6、外螺纹61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。