一种自紧防松、防盗连接副及其加工方法与流程

本发明涉及一种连接副,更具体地说，它涉及一种自紧防松螺栓、螺母及其加工方法。

背景技术：

1、在机械工程和土木工程中,各种机器部件、结构件在连接装配中离不开紧固件。螺栓和螺母是重要的紧固件和连接件,其用量大,范围广。长期以来,螺栓和螺母在强烈震动、高速运转、强大冲击力等恶劣情况下,或在一些高温环境下,螺栓或螺母出现蠕变现象,都会出现经常松动和脱落的现象。螺栓和螺母等紧固件给机械工业和土木工程带来了方便但是容易松脱的弱点会致使部件或一台完整的设备损坏、解体,甚致酿成事故；同时,在一些公共设施上,如高速公路的护栏、铁轨、钢结构件等时,需要频繁检修,工作强度大,且易造成安全隐患。

2、目前，市场上的螺栓或螺母，是采用了双垫片的方式，这种方式不仅增加了加工的成本，而且双垫片方式配合螺栓或螺母能达到的锁紧效果欠佳，依靠的仅仅是垫片给予的反向弹性支撑，依旧不能解决根本的防松问题，同样存在安全隐患。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种自紧防松、防盗，且对涂层的结合强度高，稳定性强以及实用性强的螺栓或螺母。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种自紧防松、防盗螺栓，包括螺栓以及垫片，所述螺栓包括螺栓帽体以及螺杆，其特征在于，所述螺栓的螺杆部分上套设有法兰垫片，所述螺栓帽体和法兰垫片之间抵触面上均设有若干相对设置的楔形抬升面或螺旋形抬升面，所述法兰垫片和螺杆部分之间设有连接结构，所述连接结构被配置为，在旋紧螺栓时，使得螺栓帽体和法兰垫片之间形成的相对旋转位移为一个楔形抬升面，并形成螺栓帽体的楔形抬升面和法兰垫片的楔形抬升面之间的旋转后咬合。

3、本发明进一步设置为：所述连接结构包括套设于螺杆部分外的应力套以及设置于应力套和法兰垫片之间的限位结构，所述应力套和螺杆之间为过渡配合，所述应力套和法兰垫片之间为间隙配合，且所述限位结构包括设置于应力套上的限位环以及设置于法兰垫片上且与限位环相适配的环形槽。

4、本发明进一步设置为：所述法兰垫片的外径大于螺栓帽体的外径，或所述法兰垫片的外径小于螺栓帽体的外径,或所述法兰垫片上设有若干个凹槽或若干个平台结构，用于形成防盗结构，所述法兰垫片的底面为平面或齿形。

5、本发明进一步设置为：所述楔形抬升面或螺旋形抬升面数量为1个或3个或6个或12个或24个或48个。

6、本发明进一步设置为：所述螺栓帽体的结构为外六角型或圆型或梅花型或内六角型或方型或异型结构，法兰垫片的结构为圆型或梅花型或异型结构。

7、一种自紧防松、防盗螺母，包括螺母以及垫片，所述螺母的一端为六角面，所述螺母一端的六角面上套设有法兰垫片，所述螺母六角面和法兰垫片之间抵触面上均设有若干相对设置的楔形抬升面，所述法兰垫片和螺母一侧六角面之间设有连接结构，所述连接结构被配置为，在旋紧螺母时，使得螺母和法兰垫片之间形成的相对旋转位移为一个楔形抬升面，并形成螺栓帽体的楔形抬升面和法兰垫片的楔形抬升面之间的旋转后咬合。

8、本发明进一步设置为：所述连接结构包括与螺母一侧六角面过渡配合应力套以及设置于应力套和法兰垫片之间的限位结构，所述应力套和螺母之间为过渡配合，所述应力套和法兰垫片之间为间隙配合，且所述限位结构包括设置于应力套上的限位环以及设置于法兰垫片上且与限位环相适配的环形槽。

9、本发明进一步设置为：所述法兰垫片的外径大于螺母的外径，或所述法兰垫片的外径小于螺母的外径所述法兰垫片的底面为平面或齿形。

10、本发明进一步设置为：所述楔形抬升面数量为1个或3个或6个或12个或24个或48个。

11、一种适用于上述自紧防松、防盗螺栓或螺母的加工方法，具体包括如下步骤，s1、选材，根据使用环境，选取合金钢或耐热合金钢或不锈钢或铜或铝合金材料的料杆，以加工螺栓或螺母；

12、s2、裁料，根据所需螺栓或螺母长度，可以将上述料杆进行截取相应长度；法兰垫片所截取直径大于或小于料杆直径；

13、s3、粗加工，对所截取料杆进行粗车加工，让料杆形成螺栓帽体以及螺杆两个部分，以及对法兰垫片进行钻孔处理，使法兰垫片的孔径与螺栓的外径相适配；

14、s4、精加工，对步骤s3加工的工件进行精车处理，并对螺栓帽体以及法兰垫片之间抵触面进行楔形抬升面或螺旋形抬升面处理，m24以下采用冷镦工艺直接成型抬升面，m24以上采用热锻工艺成型抬升面，且两者成型后的楔形抬升面相互咬合适配；

15、s5、热处理，对经过步骤s4加工后工件进行调质处理，淬火温度为a3+(30～50)℃，然后高温回火，加热温度为560～600℃，硬度要求为hrc22～34；

16、s6、螺纹加工，对经过步骤s5的螺栓或螺母工件进行螺纹加工；

17、s7、表面涂层处理，将螺栓和螺母的表面进行无机高温粘接剂抗重防腐涂层，将无机高温粘接剂作为成膜材料，并通过高温熔接方式，对螺栓及螺母进行涂层处理；

18、具体的高温熔接过程还包括如下步骤，s70、将需要进行高温熔接时，将工件和涂料放置在涂层腔室内，并通过工装夹具将待加工工件夹紧；

19、s71、在所述涂层腔室内导入惰性气体，将腔室内空气进行排空，惰性气体导入方向根据采用惰性气体密度是否大于空气进行调整，若所采用的惰性气体密度是大于空气的，则需要由下方通入惰性气体排出空气，反之，则需要由上方通入惰性气体排出空气；

20、s72、在流通t时间的惰性气体后，通过压力检测器检测腔室内气压，并记录当前气压值为p，则继续保持流通惰性气体，流通时间为t1，并记录t1时间后的气压值为p1，比较p值和p1值大小，是否相同，若相同，则判断处于稳压状态；

21、s73、在处于稳压状态下的腔室内，通过电加热的方式对螺栓或螺母进行加热，再进行高温熔接涂层处理；

22、s74、加热加工的时间为t2，压力检测腔室内气压，并记录当前气压值为p2，若p2大于p，则需要加速惰性气体的流通速度；反之，在对涂层后的螺栓或螺母进行降温处理时，则需要降低惰性气体的流通速度，并通过缩小惰性气体的出气口的方式来增大腔室内气压，控制时间为t3,t3时间后，检测腔室内气压值为p3，判断p3值和p值大小，是否相同，若相同，则判断处于稳压状态，反之，则需要继续采用上述调压方式进行调压；

23、s8、螺栓或螺母和法兰垫片组装，将螺栓的螺杆部分套设法兰垫片，并通过在螺杆外套设应力套的方式固定法兰垫片，让法兰垫片的楔形抬升面和螺栓帽体的楔形抬升面相互对应；

24、s9、防松检测，对已组装的螺栓或螺母件进行随机的抽样调查，将挑选的螺栓或螺母件进行防松检测，如果存在没达到防松标准，则检测该螺栓或螺母件的加工缺陷，并对剩余紧固件进行是否存在缺陷检查；

25、s10、完成加工。

26、通过采用上述技术方案，有益效果，1、在本发明的技术方案中，通过在螺栓帽体和法兰垫片之间均设置有楔形抬升面，使得螺栓帽体的楔形抬升面和法兰垫片的楔形抬升面之间的旋转后咬合，并且通过套设于螺杆部分外的应力套以及设置于应力套和法兰垫片之间的限位结构，让螺栓帽体和法兰垫片之间形成的相对旋转位移为一个楔形抬升面，从而使得在安装时，螺栓帽体和法兰垫片之间转动形成相对旋转位移后，让两者之间进行相互咬合，而不是仅仅依赖螺纹之间的连接摩擦力，从而在更复杂的工作环境下均能降低螺栓或螺母的松动情况，进而在高危的工资环境下也能具有较强的安全性能，实用性大大提升；

27、2、进一步的通过将应力套和螺杆或螺母之间设置为过渡配合，应力套和法兰垫片之间为间隙配合，且限位结构包括设置于应力套上的限位环以及设置于法兰垫片上且与限位环相适配的环形槽，限位环和环形槽能够对法兰垫片的初始位置进行限制，让螺栓或螺母在旋转后，楔形抬升面能够相互咬合；

28、3、在本发明的生产工艺中，通过选材、裁料、粗加工、精加工、热处理、螺纹加工、表面涂层处理、螺栓或螺母和法兰垫片组装以及防松检测等等步骤，对螺栓或螺母进行加工，并且为了提高对产品的耐腐蚀能力，提高整体的使用寿命，通过对产品进行表面处理，实现了螺栓或螺母的保护，并且改变了传统的涂层方式，对螺栓或螺母加工腔室进行对空气的排空后，再进行高温加热后，然后进行涂层，实现了对螺栓或螺母涂层结合强度的保障；

29、4、尤其是在对涂层腔室的排气和稳压过程中，持续的通过压力检测器，对腔室内压力进行实时的检测，不管螺栓或螺母是处于加热状态还是处于冷却状态，均通过控制流速以及控制对氮气的出口口径进行调整，配合压力检测器，来实现对涂层腔室内气压的保障，从而实现良好的涂层结构强度的效果。