一种锁紧装置及具有该锁紧装置的螺栓的制作方法

1.本发明涉及紧固件防松技术领域，尤其涉及一种锁紧装置及具有该锁紧装置的螺栓。


背景技术：

2.螺纹连接是一种广泛使用的可拆卸的固定连接结构，具有结构简单、连接可靠、装卸方便的特点，但是，一方面受到现有螺套结构的限制，另一方面连接结构也受到连接体自身振动等作用，使得螺纹连接存在松动现象，紧固件的松动将严重威胁机械设备安全；
3.现有技术中，在工程领域设计了多种防松结构，具有一定特点和广泛应用度的是垫圈形式的防松结构，其原理在于通过改变端面的粗糙程度来增大摩擦系数，常见的有：平垫圈、弹簧垫圈、锯齿垫圈等，上述垫圈中各自存在缺点，相关研究也发现平垫圈降低了螺纹连接的松动转角，并不是一种有效的防松结构；弹簧垫圈边缘的嵌入行为将在端面和被压件表面产生划痕，带来损伤；锯齿垫圈对接触面造成损伤，并可能因为磨损而失去防松效果；
4.因此，基于上述问题，本领域技术人员亟需研发一种锁紧装置及具有该锁紧装置的螺栓。


技术实现要素：

5.本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种锁紧装置及具有该锁紧装置的螺栓，锁紧螺栓时能够避免螺栓松脱，螺纹连接可靠性高、防松效果好，极大地提高了机械设备的装配稳固性以及使用寿命。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.本发明公开的一种锁紧装置，包括：
8.螺套、至少一个能够装设在所述螺套内的锁片、盖合在所述螺套上并将所述锁片封装在所述螺套内的上盖、以及以转动地形式连接在所述上盖上的驱动器，所述驱动器具有驱动杆，用于驱动所述锁片伸展或收缩，其中，所述螺套内壁形成有耦合部，用于与所述锁片展开时卡合。
9.进一步的，所述耦合部为凸块，所述螺套内壁形成与所述锁片数量匹配的凸出于所述螺套内壁的所述凸块。
10.进一步的，所述锁片的构造为能够折叠地连杆结构，且所述锁片在所述驱动杆的驱动下以渐开线地形式展开。
11.进一步的，所述锁片包括第一片体、与所述第一片体旋转连接的第二片体；
12.所述第二片体相对于所述螺套内壁侧开设有与所述耦合部卡合的锁止槽，所述第二片体上部通过连接柱与所述上盖旋转连接；
13.所述第一片体远离所述第二片体端具有所述驱动杆能够插入的锁孔。
14.进一步的，所述锁片包括三个，且三个所述锁片能够在所述驱动杆的驱动下同步
展开。
15.进一步的，所述驱动器包括与所述上盖旋转连接的旋钮、以及置于所述上盖内部的锁芯；
16.所述锁芯固连有与所述锁片数量匹配的所述驱动杆；
17.所述旋钮下表通过卡扣结构能够与所述锁芯卡合或脱离，所述旋钮与所述锁芯卡合时，所述锁芯能够与所述旋钮同步旋转。
18.进一步的，所述卡扣结构包括形成在所述旋钮下表面的齿部和形成在所述锁芯上的齿槽，所述齿部能够与所述齿槽卡合或脱离。
19.进一步的，所述螺套外壁具有外螺纹，用于与基材螺纹连接，所述螺套底部形成有凸沿，用于承托所述锁片。
20.本发明公开的一种螺栓，包括，用于螺纹连接两个基材的螺杆和上述所述的锁紧装置；
21.所述螺杆的外螺纹与所述螺套的外螺纹旋向相反，所述螺杆顶端具有螺帽，所述螺帽开设有与所述锁片数量匹配的旋转槽，所述驱动杆能够贯穿所述旋转槽。
22.进一步的，所述螺帽上表面开设有十字槽或内六角凹槽，用于驱动所述螺杆旋转。
23.在上述技术方案中，本发明提供的一种锁紧装置及具有该锁紧装置的螺栓，有益效果：
24.1)螺套通过左旋外螺纹与基材a螺纹连接，螺栓通过右旋螺纹与基材a和基材b螺纹连接，螺套和螺栓与基材自攻型螺纹配合连接，且旋向相反，与现有技术中单一螺栓螺纹连接结构并配合垫片防松相比，能够有效地防止螺栓与基材相对转动带来的松动效果，同时也解决了垫片损伤基材表面、以及防松性能下降的问题；
25.2)螺套内布设有凸块，通过凸块与锁片卡合，通过限制旋动作用使螺栓与螺套之间的实现自锁功能，对螺栓的螺纹连接作用进行了反行程控制，进一步实现了防止螺栓与基体相对转动带来的松动效果；
26.3)通用性强，尤其对于具有一定有害振动作用下的板件基材连接具有更有效的防松效果。
附图说明
27.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1是本发明公开的锁紧装置和螺栓结构爆炸图；
29.图2是本发明公开的锁紧装置螺套的俯视图；
30.图3是本发明公开的锁紧装置上盖的轴测图；
31.图4是本发明公开的锁紧装置锁片的轴测图；
32.图5是本发明公开的锁紧装置和螺栓组装状态主视图；
33.图6是本发明公开的锁紧装置和螺栓组装状态主视全剖视图；
34.图7是本发明公开的锁紧装置锁片初始状态结构示意图；
35.图8是本发明公开的锁紧装置锁片锁紧状态结构示意图；
36.图9是本发明公开的锁紧装置和螺栓连接在基材上的状态示意图。
37.附图标记说明：
38.10、螺套；11、凸块；12、凸沿；
39.20、上盖；21、连接孔；
40.30、锁片；31、第一片体；311、锁孔；32、第二片体；321、锁止槽；322、连接柱；
41.40、驱动器；41、旋钮；411、齿部；42、锁芯；421、齿槽；43、驱动杆；
42.50、螺杆；51、螺帽；52、旋转槽。
具体实施方式
43.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
44.参见图1所示；
45.发明一种锁紧装置，包括：
46.螺套10、至少一个能够装设在螺套10内的锁片30、盖合在螺套10上并将锁片30封装在螺套10内的上盖20、以及以转动地形式连接在上盖20上的驱动器40，驱动器40具有驱动杆43，用于驱动锁片30伸展或收缩，其中，螺套10内壁形成有耦合部，用于与锁片30展开时卡合。
47.具体的，该结构中，螺套10通过外螺纹与基材螺纹连接，基材材料为现有技术中具备自攻型螺纹的基体材料，螺套10以嵌入基材的形式与基材螺纹连接，螺套10内安装有锁片30，优选的，锁片30包括三个，上盖20与螺套10能够拆卸地固定连接，上盖20与螺套10可以采用现有技术中粘接实现拆卸地固定连接，当然，上盖20与螺套10之间也可以采用现有技术中其他能够实现拆卸连接的结构，锁片30通过上盖20封装在螺套10内，驱动器40与上盖20旋转连接，驱动器40设置有驱动杆43，三个锁片30能够在驱动杆43的驱动下同步展开。
48.使用时，旋转驱动器40，驱动杆43驱动锁片30伸展或收缩，螺套10内壁具有耦合部，当锁片30展开时能够与耦合部卡合，从而实现阻挡驱动杆43旋转目的；
49.参见图2所示；
50.优选的，耦合部为凸块11，螺套10内壁形成与锁片30数量匹配的凸出于螺套10内壁的凸块11。
51.具体的，该结构中，凸块11倾斜地朝向螺套10中心方向延伸，从而迎合在驱动杆43作用下展开的锁片30，使锁片30与凸块11卡合，也就是说凸块11与锁片30卡合侧的侧壁与螺套10内壁形成类似于角度小于90
°
的v型结构，参见图8所示，从而使锁片30展开时能够钩挂在凸块11上；
52.参见图4所示；
53.优选的，锁片30的构造为能够折叠地连杆结构，且锁片30在驱动杆43的驱动下以渐开线地形式展开；优选的，锁片30包括第一片体31、与第一片体31旋转连接的第二片体32；第二片体32相对于螺套10内壁侧开设有与耦合部卡合的锁止槽321，第二片体32上部通过连接柱322与上盖20旋转连接；第一片体31远离第二片体32端具有驱动杆43能够插入的锁孔311。
54.具体的，锁片30设置的第一片体31通过轴与第二片体32旋转连接，从而第一片体
31与第二片体32能够围绕轴折叠，第二片体32为凸向螺套10内壁的弧形片状态结构，第二片体32外壁上开设有锁止槽321，参见图3所示，上盖20下表面开设有连接孔21，第二片体32上部固连有连接柱322，连接柱322与连接孔21旋转连接；
55.组装状态下，驱动杆43插入第一片体31设置的锁孔311内驱动第一片体31运动，第二片体32能够围绕连接柱322旋转，从而使锁片30展开，第二片体32的锁止槽321与凸块11卡合；
56.参见图1所示；
57.优选的，驱动器40包括与上盖20旋转连接的旋钮41、以及置于上盖20内部的锁芯42；锁芯42固连有与锁片30数量匹配的驱动杆43；
58.旋钮41下表通过卡扣结构能够与锁芯42卡合或脱离，旋钮41与锁芯42卡合时，锁芯42能够与旋钮41同步旋转。
59.具体的，参见图6所示，该结构中，驱动器40包括旋钮41、锁芯42、驱动杆43；
60.旋钮41与上盖20旋转连接，上盖20与螺套10固定连接，旋钮41与上盖20可以是插拔的形式装设在上盖20上，也就是说，旋钮41旋转后，带动锁芯42同步旋转，锁芯42上的驱动杆43驱动锁片30与凸块11卡合后可以移除旋钮41，当然，根据实际使用需求，上盖20也可以将旋钮41本体部分和锁芯42、以及锁片30一起封装在螺套10内，上盖20上开设通孔，旋钮41的手柄外露在上盖20外部，驱动旋钮41的手柄使锁芯42旋转，旋钮41和锁芯42作为滞留件滞留在螺套10内；
61.锁芯42和驱动杆43置于螺套10内部，并通过上盖20与螺套10固定连接将锁芯42、锁片30封装在螺套10内，锁芯42下表面对应锁孔311位置固连有驱动杆43，锁芯42上表面通过卡扣结构能够与旋钮41下部卡合或脱离，参见图1所示，卡扣结构包括形成在旋钮41下表面的齿部411和形成在锁芯42上的齿槽421，齿部411能够与齿槽421卡合或脱离；
62.参见图2所示；
63.优选的，螺套10外壁具有外螺纹，用于与基材螺纹连接，螺套10底部形成有凸沿12，用于承托锁片30。
64.具体的，螺套10外壁具有左旋外螺纹，通过左旋外螺纹与基材螺纹连接，螺套10底部形成有凸沿12，凸沿12中部形成通孔，以便螺栓能够穿过通孔螺纹连接两个基材；
65.参见图1所示；
66.发明一种螺栓，包括，螺纹连接两个基材的螺杆50和上述锁紧装置；
67.螺杆50的外螺纹与螺套10的外螺纹旋向相反，螺杆50顶端具有螺帽51，螺帽51开设有与锁片30数量匹配的旋转槽52，驱动杆43能够贯穿旋转槽52。
68.具体的，该结构中螺栓包括螺杆50和上述锁紧装置，螺杆50通过锁紧装置防松，其中，螺杆50具有右旋外螺纹，当然，螺杆50也可以是左旋外螺纹，螺套10为右旋螺纹，螺杆50的外螺纹与螺套10的外螺纹旋向相反即可；
69.螺杆50顶端一体成型有螺帽51，螺帽51具有三个弧形结构的长条孔，该长条孔为旋转槽52，组装时，驱动器40的驱动杆43贯穿旋转槽52插装在锁片30的锁孔311中，从而使该螺栓与驱动杆43配合，当锁片30与螺套10的凸块11卡合时，驱动杆43位置固定，防止螺杆50旋转，从而起到防止螺栓松脱目的，使螺栓实现自锁；
70.优选的，螺帽51上表面开设有十字槽或内六角凹槽，该结构中，通过十字槽或内六
角凹槽驱动螺杆50旋转，有利于节省空间螺套内部空间，结构紧凑，当然，根据使用需求，螺帽51也可以是六角头螺帽；
71.在上述技术方案中，本发明提供的一种锁紧装置及具有该锁紧装置的螺栓；
72.使用方法：
73.参见图9所示，基材a和基材b均开设有与螺栓50螺纹连接的底孔，基材a上表面开设有与螺套10螺纹连接的底孔；
74.首先，螺套10与基材a螺纹连接；
75.其次，参见图6所示，将锁片30放入螺套10内，螺栓50依次旋入基材a、基材b，螺栓的螺帽51置于锁片30上方，然后，安装锁芯42，锁芯42上的驱动杆43贯穿螺栓的旋转槽52后插入锁孔311，组装上盖20，将锁芯42、螺杆50、锁片30封装在螺套10内，上盖20旋转连接的旋钮41通过齿部411与齿槽421卡合；
76.工作原理：
77.参见图7、8所示，图7为锁片30初始状态示意图，图8为锁片30锁止状态示意图；
78.参见图5所示，拨动旋钮41旋转，锁芯42跟随旋钮41带动驱动杆43同步旋转，驱动杆43在锁止槽52内旋转位移、并驱动锁片30展开，使锁片30与凸块11卡合，当锁片30与凸块11卡合后，限制驱动杆43旋转，驱动杆43位置固定，由于驱动杆43贯穿螺栓的锁止槽52，从而实现防止螺杆50旋转，起到防止螺栓松脱目的；
79.有益效果：
80.1)螺套通过左旋外螺纹与基材a螺纹连接，螺栓通过右旋螺纹与基材a和基材b螺纹连接，螺套和螺栓与基材自攻型螺纹配合连接，且旋向相反，与现有技术中单一螺栓螺纹连接结构并配合垫片防松相比，能够有效地防止螺栓与基材相对转动带来的松动效果，同时也解决了垫片损伤基材表面、以及防松性能下降的问题；
81.2)螺套内布设有凸块，通过凸块与锁片卡合，通过限制旋动作用使螺栓与螺套之间的实现自锁功能，对螺栓的螺纹连接作用进行了反行程控制，进一步实现了防止螺栓与基体相对转动带来的松动效果；
82.3)通用性强，尤其对于具有一定有害振动作用下的板件基材连接具有更有效的防松效果。
83.以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。