CN110307238B - 一种限位紧固件及其组装和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种限位紧固件及其组装和使用方法,属于紧固件领域。它解决了现有防松紧固件需要破坏螺纹结构的问题。本限位紧固件包括螺栓和螺母,螺栓包括螺杆和栓头,螺杆杆壁设有限位槽,螺母顶端设有调节槽,调节槽槽壁设有下锁槽,还包括套在下锁槽上的锁套及套在锁套和调节槽上的调节套,调节套内壁和调节槽槽壁设有旋转机构,调节套顶端内壁固定有调节板,调节板上同轴设有调节孔,还包括位于调节板和螺母顶端之间的限位座,限位座上设有限位孔,限位孔孔壁固定有限位块,调节套套在限位座外壁上,限位座底端外壁设有上锁槽,上锁槽槽壁和下锁槽槽壁设有上齿牙和下齿牙,锁套内壁设有齿槽。本紧固件能减少对螺杆的外螺纹影响,施工效率高。
Description
技术领域
本发明属于机械紧固件技术领域,涉及一种限位紧固件及其组装和使用方法。
背景技术
通过螺栓和螺母螺纹连接是一种常见的紧固结构,螺栓与螺母的连接性能好,结构简单,广泛应用于机械设备领域,但是螺栓与螺母存在着容易松动的缺陷,随着设备频繁的震动,易引起螺栓与螺母松动,甚至脱落,严重的容易发生安全事故。
现有申请号为201510629106.2,名称为“自紧式防松脱机械紧固机构”的中国发明专利,其在螺栓体上设置两个分别与压紧螺母和防松脱螺母螺纹相连的螺纹段,且两个螺纹段的螺纹方向相反,同时在螺栓体上套设有位于压紧螺母和防松脱螺母之间的调节环,使压紧螺母与调节环之间通过单向转动结构相连,调节环与防松脱螺母之间设有周向定位结构以及轴向定位结构,调节环与防松脱螺母之间还设有减震结构。从而实现防松效果,但其存在以下问题:
1、螺栓体上的两个螺纹方向相反的螺纹段会相互影响,相互干扰,会影响压紧螺母和防松脱螺母与螺栓体的正常螺接;
2、安装和拆卸时,需要分别操作压紧螺母、防松脱螺母和调节环,施工十分麻烦,导致施工效率低;
3、结构复杂,装配麻烦,且制作成本高。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题,提供了一种减小对螺栓上的螺纹造成影响,同时施工简单方便,装拆效率更高的限位紧固件及其组装和使用方法。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种限位紧固件,包括螺栓和带内螺纹的六角螺母,所述的螺栓包括带有外螺纹的螺杆,以及固定在螺杆底端的栓头,所述的螺杆杆壁还设有长度方向与螺杆轴线平行的条形开槽状限位槽,其特征在于:所述的螺母顶端外壁同轴设有圆套状调节槽,所述的调节槽顶端槽壁加深设有与螺母同轴设置的圆套状下锁槽,还包括活动配合套在下锁槽上的圆套状锁套,以及分别配合套在锁套和调节槽上的调节套,所述的锁套外壁和调节套内壁具有相互配合螺接的外螺纹和内螺纹,且调节套底端内壁为与调节槽槽壁配合的圆套状,调节套外壁为正六边形结构,且调节套外壁外接圆直径与螺母外壁外接圆直径相同,所述的调节套内壁和调节槽槽壁设有相互配合的旋转机构,且能通过旋转机构使调节套围绕螺母轴线旋转,所述的调节套顶端内壁固定有调节板,调节板上同轴设有调节孔,且调节孔孔径大于螺母内径,还包括位于调节板和螺母顶端之间的限位座,限位座轴向两端端面分别与调节板底面和螺母顶端端面活动贴合,所述的限位座上同轴设有圆孔状限位孔,限位孔孔壁固定有限位块,所述的调节套活动配合套在限位座外壁上,且限位座底端外壁同轴设有圆环形上锁槽,所述的上锁槽槽径和下锁槽槽径相同,且上锁槽槽壁和下锁槽槽壁分别设有沿周向分布的上齿牙和下齿牙,所述的锁套内壁设有沿周向分布的齿槽;
且能相对螺母逆时针旋转调节套,并通过调节套与锁套螺接配合带动锁套下移到位,使锁套整体配合套在下锁槽上,使齿槽与下齿牙啮合,且此时调节套外壁六个平面与螺母外壁六个平面对齐设置,且此时能将限位块对准并进入限位槽内,并连同螺母一同顺时针旋转调节套,并将螺母螺接在螺杆上;
也能相对螺母顺时针旋转调节套,并通过调节套与锁套螺接配合带动锁套上移到位,使锁套分别配合套在上锁槽和下锁槽上,使齿槽分别与上齿牙和下齿牙啮合,且此时所述的调节套外壁六个平面与螺母外壁六个平面错位设置,且螺母通过锁套和限位座配合相对螺杆周向固定。
本紧固件仅在螺杆杆壁额外开设条形开槽状限位槽,能减少对螺杆的外螺纹造成影响,从而避免对螺母与螺杆正常螺接造成影响;螺母和调节套连接为一个整体,且安装时,只需要利用同个扳手的扳口整体顺时针旋转螺母和调节套,拧紧后单独继续顺时针旋转调节套,即可实现防松的效果,反之拆卸时,只需要利用同个扳手的扳口逆时针旋转调节套,之后继续逆时针整体旋转螺母和调节套,即可在螺杆上拆卸螺母,因此拆装十分方便,施工效率较高;且相对背景技术的方案来说,本申请结构十分简单,制作简单成本更低。
在上述的一种限位紧固件中,所述的旋转机构包括同轴位于调节套内壁的圆环形内卡槽,以及同轴位于调节槽槽壁的圆环形外卡槽,旋转机构还包括带有缺口的圆环形弹性卡环,且卡环沿径向的内周套在内卡槽上,沿径向的外周卡在外卡槽上。
因此能实现调节套和螺母的周向旋转连接。
在上述的一种限位紧固件中,卡环沿轴向的顶端端面和外周面相交处设有圆环形斜面状外导向面,调节套底端端面和内壁相交处设有圆环形斜面状内导向面,且能将卡环内周套在内卡槽上,并下移调节套,通过外导向面和内导向面配合,使卡环外周卡在外卡槽上。
因此方便安装卡环。
在上述的一种限位紧固件中,所述的螺杆上的外螺纹在限位槽位置打断形成断端,且螺杆的外螺纹断端与限位槽两侧槽壁间隔设置。
因此能避免限位块在螺杆上周向偏移破坏螺杆上的外螺纹。
在上述的一种限位紧固件中,所述的限位座与调节板和螺母相抵的两端端面分别同轴设有圆环形减压槽。
能减小限位座与调节板和螺母之间的摩擦力,使施工更加方便顺利。
在上述的一种限位紧固件中,所述的上齿牙底端和齿槽顶端均为V字形导向结构。
利用导向结构能快速对位导向。
在上述的一种限位紧固件中,所述的锁套上移到位时,所述的调节套外壁相邻两个平面相交处位于螺母外壁的一个平面中部。
因此方便组装和使用。
一种用于限位紧固件的组装方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一,将锁套配合套在上锁槽上,使齿槽与上齿牙啮合,将限位座和锁套装入调节套内,安装过程中相对调节套旋转锁套,并使调节套活动配合套在限位座外壁和锁套上,且限位座端面与调节板底面活动贴合;
步骤二,将卡环内周套在内卡槽上,将调节套外壁相邻两个平面相交处与螺母外壁的一个平面中部对齐,并下移调节套,通过外导向面和内导向面配合,使卡环外周卡在外卡槽上,且锁套配合套在下锁槽上,齿槽与下齿牙啮合。
通过上述步骤,即可方便组装本紧固件。
一种用于限位紧固件的使用方法,其特征在于:包括安装方法和拆卸方法,
安装方法以下步骤:
步骤一,将螺杆穿过待连接件,将限位块对准并进入限位槽内,并连同螺母一同顺时针旋转调节套,并将螺母螺接在螺杆上,利用扳手的扳口同时夹住螺母外壁和调节套外壁,并顺时针旋转将螺母拧紧,使螺母和栓头压紧待连接件;
步骤二,将扳手的扳口夹住调节套外壁,并顺时针旋转调节套,此时调节套会相对螺母旋转,通过调节套与锁套螺接配合带动锁套上移,使锁套分别配合套在上锁槽和下锁槽上,使齿槽分别与上齿牙和下齿牙啮合,且螺母通过锁套和限位座配合相对螺杆周向固定;
拆卸方法以下步骤:
步骤一,将扳手的扳口夹住调节套外壁,并逆时针旋转调节套,此时调节套相对螺母旋转,通过调节套与锁套螺接配合带动锁套下移,使锁套整体配合套在下锁槽上,使齿槽与下齿牙啮合,此时调节套外壁各个面与螺母外壁各个面对齐设置;
步骤二,利用扳手的扳口同时夹住螺母外壁和调节套外壁,并逆时针旋转将螺母拧松,继续逆时针旋转螺母和调节套,使螺母和调节套与螺杆分离。
通过上述步骤,即可方便装拆本紧固件。
与现有技术相比,本发明具有如下优点:
1、本紧固件仅在螺杆杆壁额外开设条形开槽状限位槽,能减少对螺杆的外螺纹造成影响,从而避免对螺母与螺杆正常螺接造成影响;
2、螺母和调节套连接为一个整体,且安装时,只需要利用同个扳手的扳口整体顺时针旋转螺母和调节套,拧紧后单独继续顺时针旋转调节套,即可实现防松的效果,反之拆卸时,只需要利用同个扳手的扳口逆时针旋转调节套,之后继续逆时针整体旋转螺母和调节套,即可在螺杆上拆卸螺母,因此拆装十分方便,施工效率较高;
3、且相对背景技术的方案来说,本申请结构十分简单,制作简单成本更低。
附图说明
图1是本紧固件连接状态示意图及局部剖视图。
图2是图1的局部放大图。
图3是图2的局部放大图。
图4是螺母和限位座配合局部示意图。
图5是螺栓俯视图。
图6是调节套仰视图。
图中,
1、螺栓;11、螺杆;12、限位槽;13、栓头;
2、螺母;21、调节槽;22、下锁槽;23、外卡槽;
3、锁套;
4、调节套;41、调节板;42、调节孔;43、内卡槽;44、内导向面;
5、限位座;51、限位块;52、上锁槽;53、减压槽;
6、卡环;61、外导向面。
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1-6所示,本发明一种限位紧固件,包括螺栓1和带内螺纹的六角螺母2,螺栓1包括带有外螺纹的螺杆11,以及固定在螺杆11底端的栓头13,螺杆11杆壁还设有长度方向与螺杆11轴线平行的条形开槽状限位槽12,螺母2顶端外壁同轴设有圆套状调节槽21,调节槽21顶端槽壁加深设有与螺母2同轴设置的圆套状下锁槽22,还包括活动配合套在下锁槽22上的圆套状锁套3,以及分别配合套在锁套3和调节槽21上的调节套4,锁套3外壁和调节套4内壁具有相互配合螺接的外螺纹和内螺纹,且调节套4底端内壁为与调节槽21槽壁配合的圆套状,调节套4外壁为正六边形结构,且调节套4外壁外接圆直径与螺母2外壁外接圆直径相同,调节套4内壁和调节槽21槽壁设有相互配合的旋转机构,且能通过旋转机构使调节套4围绕螺母2轴线旋转,调节套4顶端内壁固定有调节板41,调节板41上同轴设有调节孔42,且调节孔42孔径大于螺母2内径,还包括位于调节板41和螺母2顶端之间的限位座5,限位座5轴向两端端面分别与调节板41底面和螺母2顶端端面活动贴合,限位座5上同轴设有圆孔状限位孔,限位孔孔壁固定有限位块51,调节套4活动配合套在限位座5外壁上,且限位座5底端外壁同轴设有圆环形上锁槽52,上锁槽52槽径和下锁槽22槽径相同,且上锁槽52槽壁和下锁槽22槽壁分别设有沿周向分布的上齿牙和下齿牙,锁套3内壁设有沿周向分布的齿槽;
且能相对螺母2逆时针旋转调节套4,并通过调节套4与锁套3螺接配合带动锁套3下移到位,使锁套3整体配合套在下锁槽22上,使齿槽与下齿牙啮合,且此时调节套4外壁六个平面与螺母2外壁六个平面对齐设置,且此时能将限位块51对准并进入限位槽12内,并连同螺母2一同顺时针旋转调节套4,并将螺母2螺接在螺杆11上;
也能相对螺母2顺时针旋转调节套4,并通过调节套4与锁套3螺接配合带动锁套3上移到位,使锁套3分别配合套在上锁槽52和下锁槽22上,使齿槽分别与上齿牙和下齿牙啮合,且此时调节套4外壁六个平面与螺母2外壁六个平面错位设置,且螺母2通过锁套3和限位座5配合相对螺杆11周向固定。
进一步的,旋转机构包括同轴位于调节套4内壁的圆环形内卡槽43,以及同轴位于调节槽21槽壁的圆环形外卡槽23,旋转机构还包括带有缺口的圆环形弹性卡环6,且卡环6沿径向的内周套在内卡槽43上,沿径向的外周卡在外卡槽23上。卡环6沿轴向的顶端端面和外周面相交处设有圆环形斜面状外导向面61,调节套4底端端面和内壁相交处设有圆环形斜面状内导向面44,且能将卡环6内周套在内卡槽43上,并下移调节套4,通过外导向面61和内导向面44配合,使卡环6外周卡在外卡槽23上。螺杆11上的外螺纹在限位槽12位置打断形成断端,且螺杆11的外螺纹断端与限位槽12两侧槽壁间隔设置。限位座5与调节板41和螺母2相抵的两端端面分别同轴设有圆环形减压槽53。上齿牙底端和齿槽顶端均为V字形导向结构。锁套3上移到位时,调节套4外壁相邻两个平面相交处位于螺母2外壁的一个平面中部。
本紧固件仅在螺杆11杆壁额外开设条形开槽状限位槽12,能减少对螺杆11的外螺纹造成影响,从而避免对螺母2与螺杆11正常螺接造成影响;螺母2和调节套4连接为一个整体,且安装时,只需要利用同个扳手的扳口整体顺时针旋转螺母2和调节套4,拧紧后单独继续顺时针旋转调节套4,即可实现防松的效果,反之拆卸时,只需要利用同个扳手的扳口逆时针旋转调节套4,之后继续逆时针整体旋转螺母2和调节套4,即可在螺杆11上拆卸螺母2,因此拆装十分方便,施工效率较高;且相对背景技术的方案来说,本申请结构十分简单,制作简单成本更低。
一种用于限位紧固件的组装方法,包括以下步骤:
步骤一,将锁套3配合套在上锁槽52上,使齿槽与上齿牙啮合,将限位座5和锁套3装入调节套4内,安装过程中相对调节套4旋转锁套3,并使调节套4活动配合套在限位座5外壁和锁套3上,且限位座5端面与调节板41底面活动贴合;
步骤二,将卡环6内周套在内卡槽43上,将调节套4外壁相邻两个平面相交处与螺母2外壁的一个平面中部对齐,并下移调节套4,通过外导向面61和内导向面44配合,使卡环6外周卡在外卡槽23上,且锁套3配合套在下锁槽22上,齿槽与下齿牙啮合。
一种用于限位紧固件的使用方法,包括安装方法和拆卸方法,安装方法以下步骤:
步骤一,将螺杆11穿过待连接件,将限位块51对准并进入限位槽12内,并连同螺母2一同顺时针旋转调节套4,并将螺母2螺接在螺杆11上,利用扳手的扳口同时夹住螺母2外壁和调节套4外壁,并顺时针旋转将螺母2拧紧,使螺母2和栓头13压紧待连接件;
步骤二,将扳手的扳口夹住调节套4外壁,并顺时针旋转调节套4,此时调节套4会相对螺母2旋转,通过调节套4与锁套3螺接配合带动锁套3上移,使锁套3分别配合套在上锁槽52和下锁槽22上,使齿槽分别与上齿牙和下齿牙啮合,且螺母2通过锁套3和限位座5配合相对螺杆11周向固定;
拆卸方法以下步骤:
步骤一,将扳手的扳口夹住调节套4外壁,并逆时针旋转调节套4,此时调节套4相对螺母2旋转,通过调节套4与锁套3螺接配合带动锁套3下移,使锁套3整体配合套在下锁槽22上,使齿槽与下齿牙啮合,此时调节套4外壁各个面与螺母2外壁各个面对齐设置;
步骤二,利用扳手的扳口同时夹住螺母2外壁和调节套4外壁,并逆时针旋转将螺母2拧松,继续逆时针旋转螺母2和调节套4,使螺母2和调节套4与螺杆11分离。
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栓1、螺杆11、限位槽12、栓头13、螺母2、调节槽21、下锁槽22、外卡槽23、锁套3、调节套4、调节板41、调节孔42、内卡槽43、内导向面44、限位座5、限位块51、上锁槽52、减压槽53、卡环6、外导向面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。
Claims (9)
1.一种限位紧固件,包括螺栓(1)和带内螺纹的六角螺母(2),所述的螺栓(1)包括带有外螺纹的螺杆(11),以及固定在螺杆(11)底端的栓头(13),所述的螺杆(11)杆壁还设有长度方向与螺杆(11)轴线平行的条形开槽状限位槽(12),其特征在于:所述的螺母(2)顶端外壁同轴设有圆套状调节槽(21),所述的调节槽(21)顶端槽壁加深设有与螺母(2)同轴设置的圆套状下锁槽(22),还包括活动配合套在下锁槽(22)上的圆套状锁套(3),以及分别配合套在锁套(3)和调节槽(21)上的调节套(4),所述的锁套(3)外壁和调节套(4)内壁具有相互配合螺接的外螺纹和内螺纹,且调节套(4)底端内壁为与调节槽(21)槽壁配合的圆套状,调节套(4)外壁为正六边形结构,且调节套(4)外壁外接圆直径与螺母(2)外壁外接圆直径相同,所述的调节套(4)内壁和调节槽(21)槽壁设有相互配合的旋转机构,且能通过旋转机构使调节套(4)围绕螺母(2)轴线旋转,所述的调节套(4)顶端内壁固定有调节板(41),调节板(41)上同轴设有调节孔(42),且调节孔(42)孔径大于螺母(2)内径,还包括位于调节板(41)和螺母(2)顶端之间的限位座(5),限位座(5)轴向两端端面分别与调节板(41)底面和螺母(2)顶端端面活动贴合,所述的限位座(5)上同轴设有圆孔状限位孔,限位孔孔壁固定有限位块(51),所述的调节套(4)活动配合套在限位座(5)外壁上,且限位座(5)底端外壁同轴设有圆环形上锁槽(52),所述的上锁槽(52)槽径和下锁槽(22)槽径相同,且上锁槽(52)槽壁和下锁槽(22)槽壁分别设有沿周向分布的上齿牙和下齿牙,所述的锁套(3)内壁设有沿周向分布的齿槽;
且能相对螺母(2)逆时针旋转调节套(4),并通过调节套(4)与锁套(3)螺接配合带动锁套(3)下移到位,使锁套(3)整体配合套在下锁槽(22)上,使齿槽与下齿牙啮合,且此时调节套(4)外壁六个平面与螺母(2)外壁六个平面对齐设置,且此时能将限位块(51)对准并进入限位槽(12)内,并连同螺母(2)一同顺时针旋转调节套(4),并将螺母(2)螺接在螺杆(11)上;
也能相对螺母(2)顺时针旋转调节套(4),并通过调节套(4)与锁套(3)螺接配合带动锁套(3)上移到位,使锁套(3)分别配合套在上锁槽(52)和下锁槽(22)上,使齿槽分别与上齿牙和下齿牙啮合,且此时所述的调节套(4)外壁六个平面与螺母(2)外壁六个平面错位设置,且螺母(2)通过锁套(3)和限位座(5)配合相对螺杆(11)周向固定。
2.根据权利要求1所述的一种限位紧固件,其特征在于:所述的旋转机构包括同轴位于调节套(4)内壁的圆环形内卡槽(43),以及同轴位于调节槽(21)槽壁的圆环形外卡槽(23),旋转机构还包括带有缺口的圆环形弹性卡环(6),且卡环(6)沿径向的内周套在内卡槽(43)上,沿径向的外周卡在外卡槽(23)上。
3.根据权利要求2所述的一种限位紧固件,其特征在于:卡环(6)沿轴向的顶端端面和外周面相交处设有圆环形斜面状外导向面(61),调节套(4)底端端面和内壁相交处设有圆环形斜面状内导向面(44),且能将卡环(6)内周套在内卡槽(43)上,并下移调节套(4),通过外导向面(61)和内导向面(44)配合,使卡环(6)外周卡在外卡槽(23)上。
4.根据权利要求3所述的一种限位紧固件,其特征在于:所述的螺杆(11)上的外螺纹在限位槽(12)位置打断形成断端,且螺杆(11)的外螺纹断端与限位槽(12)两侧槽壁间隔设置。
5.根据权利要求4所述的一种限位紧固件,其特征在于:所述的限位座(5)与调节板(41)和螺母(2)相抵的两端端面分别同轴设有圆环形减压槽(53)。
6.根据权利要求5所述的一种限位紧固件,其特征在于:所述的上齿牙底端和齿槽顶端均为V字形导向结构。
7.根据权利要求6所述的一种限位紧固件,其特征在于:所述的锁套(3)上移到位时,所述的调节套(4)外壁相邻两个平面相交处位于螺母(2)外壁的一个平面中部。
8.一种用于权利要求7所述的限位紧固件的组装方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一,将锁套(3)配合套在上锁槽(52)上,使齿槽与上齿牙啮合,将限位座(5)和锁套(3)装入调节套(4)内,安装过程中相对调节套(4)旋转锁套(3),并使调节套(4)活动配合套在限位座(5)外壁和锁套(3)上,且限位座(5)端面与调节板(41)底面活动贴合;
步骤二,将卡环(6)内周套在内卡槽(43)上,将调节套(4)外壁相邻两个平面相交处与螺母(2)外壁的一个平面中部对齐,并下移调节套(4),通过外导向面(61)和内导向面(44)配合,使卡环(6)外周卡在外卡槽(23)上,且锁套(3)配合套在下锁槽(22)上,齿槽与下齿牙啮合。
9.一种用于权利要求7所述的限位紧固件的使用方法,其特征在于:包括安装方法和拆卸方法,
安装方法以下步骤:
步骤一,将螺杆(11)穿过待连接件,将限位块(51)对准并进入限位槽(12)内,并连同螺母(2)一同顺时针旋转调节套(4),并将螺母(2)螺接在螺杆(11)上,利用扳手的扳口同时夹住螺母(2)外壁和调节套(4)外壁,并顺时针旋转将螺母(2)拧紧,使螺母(2)和栓头(13)压紧待连接件;
步骤二,将扳手的扳口夹住调节套(4)外壁,并顺时针旋转调节套(4),此时调节套(4)会相对螺母(2)旋转,通过调节套(4)与锁套(3)螺接配合带动锁套(3)上移,使锁套(3)分别配合套在上锁槽(52)和下锁槽(22)上,使齿槽分别与上齿牙和下齿牙啮合,且螺母(2)通过锁套(3)和限位座(5)配合相对螺杆(11)周向固定;
拆卸方法以下步骤:
步骤一,将扳手的扳口夹住调节套(4)外壁,并逆时针旋转调节套(4),此时调节套(4)相对螺母(2)旋转,通过调节套(4)与锁套(3)螺接配合带动锁套(3)下移,使锁套(3)整体配合套在下锁槽(22)上,使齿槽与下齿牙啮合,此时调节套(4)外壁各个面与螺母(2)外壁各个面对齐设置;
步骤二,利用扳手的扳口同时夹住螺母(2)外壁和调节套(4)外壁,并逆时针旋转将螺母(2)拧松,继续逆时针旋转螺母(2)和调节套(4),使螺母(2)和调节套(4)与螺杆(11)分离。
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