[发明专利]螺纹连接防松、防腐装置

说明书

技术领域

本发明属于非标机械设计领域。

背景技术

如今在工程技术中，普遍使用螺纹连接。为了防止螺母的松动，设计生产中要根据机械设计手册，选用标准止动垫圈、防松垫圈、弹性垫圈，或者采用标准双螺母紧固。

为了将螺母紧固后不松脱，往往在重要场合不使用被广为认知的弹簧锁紧垫圈。尤其是在在振动环境，单螺母紧固中使用弹簧锁紧垫圈在预紧力较大时，弹簧锁紧垫圈会产生塑性变形，使预紧出现“松弛”的现象。

我国高速铁路声屏障的地脚螺栓，使用价格不菲、瑞典著名的放松垫圈(Nairoku-lock)，但仍然出现螺纹松动；进而在这种放松垫圈上面又使用双螺母“对顶”机构防松紧固。可是，由于在振动的场合使用，上下两片组合的放松垫圈(Nairoku-lock)和会产生塑性变形，还出现“松弛”的现象。

常规的双螺母紧固结构使螺栓在旋合段内受拉而螺母受压，构成螺纹联接副纵向压紧(螺纹锁止)，适用于低速重载或载荷平稳的场合，工程上称为“螺纹锁止”。但是，在载荷振动的高速铁路路基或桥梁个等环境，非常容易引起螺纹联接副松动。

另外，在低速重载或载荷平稳的场合，双螺母使螺纹副中产生不随外载荷变化的附加压力，且总存在有摩擦力矩，可以防止螺母相对螺栓转动；其中，单螺母紧固时由于机械振动导致压力波动，而使用双螺母后，向上振动下面的螺母时，反而会贴靠的更紧，而且向下振动上面的螺母时，贴靠也会更紧，维持总载荷始终不变。

双螺母防松时产生两个摩擦力面：

第一摩擦力面是螺母与被紧固件之间；

第二摩擦力面是螺母与螺母之间。

安装时，由于是用拧紧外面的螺母顶紧里面的螺母，故外面的螺母可适当加厚以承受较大的扭矩，即实施第二摩擦力面受力的上螺母要使用的厚度要较大，这方面经常在工程实践中出错，将上螺母使用薄的。

应该强调的是：在拧紧上螺母后，下螺母螺纹上所受应力将减小，这也是可以选择薄螺母作为下螺母的一个重要原因。

应用中，通常第一摩擦力面的预紧力为第二摩擦力面预紧力的80％。在冲击和振动载荷作用时，第一摩擦力面的摩擦力会减小或消失；同时，第一螺母受到压缩导致第二摩擦力面的摩擦力进一步加大。

技术要求中，为了在发生螺纹锁止现象之前给螺栓加载适当的预紧力，需要选择总拧紧力矩的25％-50％作为下(第一只)螺母的预紧力矩；使用100％的拧紧力矩拧紧上螺母，即，进行两次紧固。

使用中，螺母出现松退因素时，必须克服第一摩擦力和第二摩擦力。这种在低速重载或载荷平稳的场合，由于第一摩擦力减小的同时第二摩擦力会增大的特点，是防松作用的根本原因。

所以，理论上双螺母(对顶螺母)的防松效果是普通弹性垫圈的5倍以上。

近年来，在一些振动环境下，机构的螺纹连接副广泛使用螺纹胶。但是绝大多数机械专业的技术人员，甚至一些专家，都认为汽车、自行车的制动，依靠的是摩擦力。事实上，摩擦力制动，一定要在摩擦系数大的粗糙表面实施，可是自行车的橡胶闸皮对应的是光滑的车圈。实际上，制动是依靠橡胶闸皮与光滑车圈出现真空进行。螺纹连接使用螺纹胶后，是将“摩擦力矩”变成“真空力矩”，大幅提高了防松的效果。

质量隐患

(1)由于使用双螺母需要“两次紧固”，导致许多操作人员贪图省事，将两只螺母叠放进行一次拧紧，在源头上制造了质量隐患；

(2)在紧固过程中，由于使用金属工具、施力较大，不可避免的会造成材料表面破损及出现划痕，暴露在空气环境使用时，就会出现锈蚀；

(3)在基础振动的环境使用双螺母紧固时，即便螺母已经松动，可是仅凭肉眼观察、不用力矩扳手检测，根本不知道螺母是否真的松动；

(4)尤其是高架桥上的声屏障，两侧的拧紧螺母被声学系统隔开，外侧的螺母根本看不到，无法检测到其是否松动。

发明内容

本发明公开一种螺纹连接防松、防腐装置，尤其是使用螺纹胶以后，将拧紧螺母及其螺纹连接部分隔绝与环境空气接触、避免腐蚀；同时，由于施加止动力矩机构，如同提供一把固定的扳手，永远阻止螺母的转动，防止拧紧螺母的松动；而且在操作行为规范上，规避了误操作，一定要进行两次紧固，才能完成安装；检测时，根本不需要力矩扳手，仅凭肉眼观看，就能知道螺母是否松动。

本发明在使用螺纹胶将“摩擦力矩”变成“真空力矩”的基础上，进一步防止在振动环境使用中，螺母松脱现象，特征是：