首页 > 分享 > 一种多档调节卡套式防松螺杆紧固件及其装配方法与流程

一种多档调节卡套式防松螺杆紧固件及其装配方法与流程

花匠小妙招
2026-01-06 09:34

开始加载图片...

本发明属于螺杆，特别涉及一种多档调节卡套式防松螺杆紧固件及其装配方法。

背景技术：

1、螺栓连接在振动等复杂工况下易发生松动失效，现有技术的防松方案采用双向螺纹与联动锁止结构。cn111577744a公开了一种永不松动自紧螺栓螺母套筒体系，包括紧固杆、紧固螺母、间隙调节螺母副、防松螺母和螺母套，所述紧固杆包括螺纹旋向相反的紧固螺纹段和防松螺纹段，所述紧固螺母与紧固螺纹段螺纹连接；但是螺杆之间的连接不够稳定，还存在改进空间。cn210830103u公开了锁紧结构，锁紧结构，包括螺栓、正牙螺纹螺母、反牙螺纹螺母、垫圈；能够实现快速调节角度，但是在防松动方面还存在改进空间。

2、因此，现有技术还需要在有效解决防松问题的螺栓连接装置。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术的不足，提供了一种多档调节卡套式防松螺杆紧固件，通过防松卡套使得螺母和防松帽精密严密啮合，实现了“旋转即锁紧”，本发明的详细技术方案如下所述。

2、一种多档调节卡套式防松螺杆紧固件，其特征在于，包括螺杆主体，所述螺杆主体设有工作螺纹，以及沿工作螺纹末端远离头部的方向延伸设置的防松螺纹，所述工作螺纹与所述防松螺纹的螺纹旋转方向相反，所述工作螺纹的直径大于所述防松螺纹的直径；

3、螺母，所述螺母内壁设置有与所述工作螺纹相啮合的工作内螺纹，所述螺母端面周向分布有若干个轴向沟槽；

4、防松帽，所述防松帽内壁设置有与所述防松螺纹相啮合的防松内螺纹，所述防松帽外壁设有若干个防松竖齿；

5、防松卡套，所述防松卡套内壁设有与所述防松帽的防松竖齿相配合的防松凸键，端面设有与所述螺母的轴向沟槽对应的紧固凸键。

6、本发明通过工作螺纹与防松螺纹正反牙设计，工作螺母震动或者其它外部力使工作螺母回旋松动时，力传到防松螺母后，会带动防松螺母转动，刚好防松螺母是工作螺纹的反牙，所以就变成给了防松螺母一个进一步旋紧的力，最终起到约束工作螺的回旋松动。

7、工作螺母要松动的话，前提条件是防松螺母必须先松脱，工作螺母才有可能第二步松脱，本发明的卡套这样设计，就是用来约束防松螺母先松脱的，如果防松螺母要松脱，必须是外部力使其朝工作螺母的拧紧方向回转，才能松脱，然而，在防松螺母要松脱回旋时，这个力由防松螺母外花键通过卡套的内花键传给卡套，再由卡套的凸键，通过工作螺母的端部键槽传递给工作螺母，由于是正反牙关系，这个传过来的力变成进一步拧紧工作螺母的力，也就把这个防松螺母松脱的力给约束了。

8、作为优选，所述防松竖齿和所述防松凸键为均匀周向分布，相邻沟槽角度差δθ相同，所述轴向沟槽的数量为n个且为非均匀周向分布，第n-1个轴向沟槽与第n个轴向沟槽的角度差为δθ的1/n，n 为大于1 的整数。

9、本发明的核心在于多档位调节。通常螺母按照工件要求紧固之后，防松帽贴着螺母紧固，这时候螺母最后紧固的位置是不确定的，因此，螺母的轴向沟槽的位置也是不确定的。这时候，如果防松卡套上与轴向沟槽相配合的紧固凸键，没有办法恰好与轴向沟槽对应的话，是无法插入进行啮合的，只能使用外加的工具强行调节螺母的角度。

10、但是设置轴向沟槽的非均匀周向分布，可以实现多档位调节。假设n为6，那么就是6档，轴向沟槽的相邻沟槽角度差为δθ的1/6、2/6、3/6、4/6、5/6、1。那么一个角度对不上，可以旋转防松帽换一个角度调整。理论上，n的值比较大之后，在旋紧防松帽的过程中必然存在一个角度使两者啮合。

11、所以，本发明通过轴向沟槽的非均匀周向分布，多档位调节防松帽的位置，花键多齿分度提供微角度调节能力，在旋紧防松帽的过程中必然存在一个角度使两者啮合，使得防松卡套能够充分约束螺母和防松卡套。

12、作为优选，所述紧固凸键为单键或多键，当紧固凸键为多键时，多键对称分布。

13、作为优选，所述工作螺纹为正牙螺纹，所述防松螺纹为反牙螺纹。

14、作为优选，所述反牙螺纹的牙距小于所述正牙螺纹的牙距。

15、因为同样的旋拧角度，牙距大的轴向位移量会大些，这样的话防松螺母就会形成一定的阻挡力。

16、作为优选，所述防松帽外壁的防松竖齿为三角花键，所述防松卡套内壁的防松凸键为内花键。

17、作为优选，所述三角花键的模数m为0.3-2，齿数z 为24-64，相邻沟槽角度差δθ=360°/z。优选的，所述三角花键的模数m为0.5-1.5，齿数为36-48。

18、作为优选，还包括卡环，所述防松帽的外壁设置有径向卡环槽，所述径向卡环槽位于所述防松竖齿与防松帽的顶面之间，所述卡环安装于所述径向卡环槽内。

19、作为优选，所述螺杆主体还包括螺头，所述工作螺纹设置于靠近所述螺头的一侧。

20、本发明还保护防松螺杆紧固件的装配方法，（1）将螺母旋紧于螺杆主体的工作螺纹至预定扭矩；

21、（2）将防松帽旋入所述螺杆主体的防松螺纹，直至达到预定扭矩；

22、（3）沿防松帽外壁的防松竖齿装入防松卡套，使得防松竖齿与防松卡套的防松凸键啮合，同时螺母的轴向沟槽与防松卡套的紧固凸键啮合，完成紧固件的装配。

23、优选的，步骤（3）中，当紧固凸键未对准轴向沟槽时，退出防松卡套，旋转防松卡套至少一个齿距角度后重新装入，直至完成紧固件的装配。

24、本发明的有益效果有：

25、（1）本发明通过工作螺纹与防松螺纹正反牙设计，工作螺母震动或者其它外部力使工作螺母回旋松动时，力传到防松螺母后，会带动防松螺母转动，刚好防松螺母是工作螺纹的反牙，所以就变成给了防松螺母一个进一步旋紧的力，最终起到约束工作螺的回旋松动，因此，防松卡套使得螺母和防松帽精密严密啮合，实现了“旋转即锁紧”，大大提高了装配成功率。

26、（2）本发明通过轴向沟槽的非均匀周向分布，实现多档位调节，花键多齿分度提供微角度调节能力，理论上，n的值比较大之后，在旋紧防松帽的过程中必然存在一个角度使两者啮合，使得防松卡套能够充分约束螺母和防松卡套。

27、（3）本发明防松螺杆紧固件，螺母、防松帽和防松卡套协同配合，能够实现高效紧固，不需要精密对位的防松卡套结构，方便安装，能够满足高铁、桥梁、风车发电、输电和工业生产设备等对螺旋连接具有严格要求的复杂工况，具有广阔的市场应用前景。

28、（4）本发明结构尺寸紧凑，均没有超出工作螺母尺寸，拆、装也方便，在紧固件领域应用性极强，应用范围广，如果对螺栓有防松要求时，可以直接作为选择之一。

技术特征：

1.一种多档调节卡套式防松螺杆紧固件，其特征在于，包括螺杆主体，所述螺杆主体设有工作螺纹，以及沿工作螺纹末端远离头部的方向延伸设置的防松螺纹，所述工作螺纹与所述防松螺纹的螺纹旋转方向相反，所述工作螺纹的直径大于所述防松螺纹的直径；

2.根据权利要求1所述的防松螺杆紧固件，其特征在于，所述防松竖齿和所述防松凸键为均匀周向分布，相邻沟槽角度差δθ相同，所述轴向沟槽的数量为n个且为非均匀周向分布，第n-1个轴向沟槽与第n个轴向沟槽的角度差为δθ的1/n，n 为大于1 的整数。

3.根据权利要求2所述的防松螺杆紧固件，其特征在于，所述紧固凸键为单键或多键，当紧固凸键为多键时，多键对称分布。

4.根据权利要求1所述的防松螺杆紧固件，其特征在于，所述工作螺纹为正牙螺纹，所述防松螺纹为反牙螺纹。

5.根据权利要求4所述的防松螺杆紧固件，其特征在于，所述反牙螺纹的牙距小于所述正牙螺纹的牙距。

6.根据权利要求1或2所述的防松螺杆紧固件，其特征在于，所述防松帽外壁的防松竖齿为三角花键，所述防松卡套内壁的防松凸键为内花键。

7. 根据权利要求6所述的防松螺杆紧固件，其特征在于，所述三角花键的模数m为0.3-2，齿数z 为24-64，相邻沟槽角度差δθ= 360°/z；

8.根据权利要求5所述的防松螺杆紧固件，其特征在于，还包括卡环，所述防松帽的外壁设置有径向卡环槽，所述径向卡环槽位于所述防松竖齿与防松帽的顶面之间，所述卡环安装于所述径向卡环槽内。

9.根据权利要求1所述的防松螺杆紧固件，其特征在于，所述螺杆主体还包括螺头，所述工作螺纹设置于靠近所述螺头的一侧。

10.根据权利要求1-9任一所述的防松螺杆紧固件的装配方法，其特征在于，

技术总结
本发明属于螺杆技术领域，特别涉及一种多档调节卡套式防松螺杆紧固件及其装配方法。本发明多档调节卡套式防松螺杆紧固件，包括螺杆主体，所述螺杆主体设有工作螺纹，以及沿工作螺纹末端远离头部的方向延伸设置的防松螺纹，所述工作螺纹与所述防松螺纹的螺纹旋转方向相反，所述工作螺纹的直径大于所述防松螺纹的直径。本发明防松螺杆紧固件，螺母、防松帽和防松卡套协同配合，能够实现高效紧固，不需要精密对位的防松卡套结构，方便安装，具有广阔的市场应用前景。

技术研发人员：周厚贵,周振宇,周宇轩
受保护的技术使用者：广州万舟机械设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2026/1/3