CN113251059A - 一种带榫头垫片及卯眼垫片的双垫片防松动螺母及螺栓 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带榫头垫片及卯眼垫片的双垫片防松动螺母，包括：紧固螺母、榫头垫片、卯眼垫片和平垫片；紧固螺母的内侧设置螺纹，紧固螺母的底部设置紧固螺母半卯眼，紧固螺母半卯眼的凸起和凹陷的截面均为等腰直角三角形形状，凸起的等腰直角三角形的斜边与紧固螺母下部平面贴合；卯眼垫片的上部设置卯眼垫片半卯眼，卯眼垫片半卯眼的凸起和凹陷为等腰直角三角形，卯眼垫片的底部设置平垫片；榫头垫片包括上凹凸结构和下凹凸结构，其中上凹凸结构与紧固螺母半卯眼配合，下凹凸结构与卯眼垫片半卯眼配合。本发明还提供一种双垫片防松动螺栓。本发明的紧固螺母形成多个榫卯结构，有效避免螺母松动；操作使用方便。

Description

一种带榫头垫片及卯眼垫片的双垫片防松动螺母及螺栓

技术领域

本发明涉及电力***设备安装技术领域，具体涉及一种带榫头垫片及卯眼垫片的双垫片防松动螺母及螺栓，具体应用于电力***变压器、电抗器、发电机、电动机在运行中会产生振动的电气设备，以及电力***高空金具在自然条件下摆动造成的螺母松动脱落的部位。

背景技术

变电站(发电厂)安装使用的主变压器、高(低)压电抗器、站用变压器、发电机、电动机等电气设备在运行中会产生振动；变电站或高压、超(特)高压输变电高空金具在自然条件下发生摆动，例如风吹引起的摆动，一定等级以上的风吹会使输电线路和相关高空连接金具发生来回摆动，使紧固处的螺栓螺母产生松动；在轨道交通，螺栓螺母是一种重要的铁路配件，安装在铁路轨道上的螺栓螺母直接承受机车车辆及其荷载产生的剧烈震动。

目前电力***内为解决电气设备运行时螺栓螺母产生松动，一般的方法为在紧固螺母之上在安装一个相同的螺母，即将两个一样的螺母拧在同一支螺栓上，用第二个螺母的拧紧力矩抵消第一个螺母产生的松动力矩，使螺栓在振动条件下不松动。变电站(发电厂)高空金具一般也安装两个同样的螺母；输电线路为了降低风动带来的诸方面影响，在每一档距的输电线路的两端安装防震锤。其他技术领域解决螺栓螺母松动问题大致相同，在一些重要场合也采用一些其他有效的防松措施。

在上述现有的防松措施下，电力***各种振动电气设备、高空金具紧固部位和线路连接部位、以及其他领域的螺栓螺母也时常发生松动，甚至脱落事件，不仅增加了人力运维检修成本和财物支出，严重时发生设备损坏并造成人身事故。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种带榫头垫片及卯眼垫片的双垫片防松动螺母及螺栓，其结构合理严谨可靠，能够有效防止螺母松动，通过螺母和垫片组成的榫卯结构，直接从根源上解决螺栓螺母松动的问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种带榫头垫片及卯眼垫片的双垫片防松动螺母，包括：

紧固螺母、榫头垫片、卯眼垫片和平垫片；

所述紧固螺母的内侧设置螺纹，所述紧固螺母的底部设置紧固螺母半卯眼，所述紧固螺母半卯眼的凸起和凹陷的截面均为等腰直角三角形形状，凸起的等腰直角三角形的斜边与紧固螺母下部平面贴合；

所述卯眼垫片的上部设置卯眼垫片半卯眼，所述卯眼垫片半卯眼的凸起和凹陷为等腰直角三角形，所述卯眼垫片的底部设置平垫片；

所述榫头垫片包括上凹凸结构和下凹凸结构，其中上凹凸结构与紧固螺母半卯眼配合，所述下凹凸结构与卯眼垫片半卯眼配合；所述上凹凸结构和下凹凸结构为等腰直角三角形，其中上凹凸结构的等腰直角三角形的斜边与下凹凸结构的等腰直角三角形的斜边贴合，榫头垫片的榫头截面为正方形。

作为本发明的进一步技术方案为，所述紧固螺母半卯眼的凸起从远离圆心到近圆心位置的截面等腰直角三角形的面积逐渐变小；所述紧固螺母半卯眼的凹陷等腰直角三角形的长边贴合底部平面，每个凹陷形成半个卯眼，每个卯眼指向圆心。

作为本发明的进一步技术方案为，所述上凹凸结构和下凹凸结构的凸起从远离圆心到近圆心位置的每个等腰直角三角形的面积逐渐变小；上凹凸结构和下凹凸结构的凸起部位分别为半个榫头结构，上凹凸结构和下凹凸结构的凸起部位两个半榫头结构组成一个完整的方形榫头，方形榫头的截面是正方形；每个榫头指向圆心，越近圆心其截面面积越小。

作为本发明的进一步技术方案为，所述卯眼垫片半卯眼的凸起从远离圆心到近圆心位置的每个等腰直角三角形的面积逐渐变小；所述卯眼垫片半卯眼的凹陷等腰直角三角形的长边贴合顶部平面，每个凹陷形成半个卯眼，每个卯眼指向圆心；卯眼底部为交错的防滑纹。

作为本发明的进一步技术方案为，所述紧固螺母的螺纹旋向为右旋向，紧固螺母外形为六角螺母，紧固螺母的外直径和高度比为2:0.94；紧固螺母螺距与螺栓螺距一致，紧固螺母的内直径与螺杆匹配。

作为本发明的进一步技术方案为，所述榫头垫片外形为圆环状，外圆直径与高度比为2:0.2；内空心圆孔直径与螺杆匹配。

作为本发明的进一步技术方案为，所述卯眼垫片外形为圆环状，外圆直径与高度比为2:0.23；内空心圆孔直径与螺杆匹配。

本发明还提供一种双垫片防松动螺栓，用于与一种带榫头垫片及卯眼垫片的双垫片防松动螺母及螺栓配合使用，所述螺栓包括头部和螺杆两部分，头部为六角头，头部的高度与直径比为0.7:2；螺杆为带有外螺纹的圆柱体；螺杆螺纹大径与螺距相同；螺杆上部螺纹的末端结构为平顶结构。

作为本发明的进一步技术方案为，所述螺杆螺纹旋向为右旋方向，在沿螺杆轴线的剖面上螺纹牙型的轮廓形状为等边三角形形状，螺距与榫头垫片高度比为1:2。

本发明有益效果是：

本发明利用简单元件的榫卯结构实现螺母防松动功能，使用的螺母安装好后，榫卯结构中榫头垫片牢固锁紧螺母，防止螺母从螺栓上松动；拆卸时只有使用工具拆卸榫头垫片、紧固螺母半卯眼、卯眼垫片半卯眼时方可拆除，直接提高了振动电气设备、高空金具或输电线路螺母连接的可靠性和安全性，保障了设备安全和人身安全，在运维检修工作环节节约了大量财力物力。本装置结构简单、可靠、操作使用方便，便于生产、性能可靠。

附图说明

图1为本发明提出的一种带榫头垫片及卯眼垫片的双垫片防松动螺母结构图；

图2为本发明提出的一种带榫头垫片及卯眼垫片的双垫片防松动螺母平面图；

图3为本发明提出的一种双垫片防松动螺栓结构图；

图4为图3所示的螺纹放大图；

图5a为本发明提出的所示紧固螺母立体结构图；

图5b为图5a的另一立体结构图；

图6为本发明提出的榫头垫片结构图；

图7a本发明提出的所示卯眼垫片立体结构图；

图7b本发明提出的所示卯眼垫片底部结构图；

图7c本发明提出的所示卯眼垫片另一立体结构图。

附图标记说明：

1-螺栓，2-紧固螺母，3-紧固螺母半卯眼，4-平垫片，5-待紧固零件A，6-待紧固零件B，7-榫头垫片，8-卯眼垫片，9-螺栓六角头，10-螺杆螺纹，11-榫头垫片方形榫头，12-卯眼垫片半卯眼，13-防滑纹。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：

如图1至图4所示，本发明公开了一种带榫头垫片及卯眼垫片的双垫片防松动螺母及螺栓，其结构合理严谨可靠；紧固螺母2、榫头垫片7、卯眼垫片8组成的榫卯结构作用下能够有效防止螺母松动，直接从根源上解决螺母松动滑出的问题。本发明中，紧固螺母2下部带有一圈截面成等腰直角三角形的紧固螺母半卯眼3；榫头垫片7为多榫头组成的一环状垫片，每个榫头截面是正方形；卯眼垫片8上部也是一圈截面成等腰直角三角形的卯眼垫片半卯眼12，下部带有防滑纹13；紧固螺母半卯眼3和卯眼垫片半卯眼12可以组合成为一个完整的卯眼，榫头垫片7上每个榫头与组成的每个卯眼相匹配；紧固螺母2紧固后，形成多个榫卯结构，可以有效避免螺母松动；卯眼垫片的下底面防滑纹13起防滑作用；

紧固螺母2内侧带螺纹，底部有一圈凹凸状结构的紧固螺母半卯眼3，凹陷和凸起的部分截面都为等腰直角三角形形状；等腰直角三角形的底边与紧固螺母下部平面贴合；所有凹陷指向圆心，均匀围绕紧固螺母底部形成一圈；

榫头垫片7包括上凹凸结构和下凹凸结构，其中上凹凸结构与紧固螺母半卯眼3配合，所述下凹凸结构与卯眼垫片半卯眼12配合；上凹凸结构和下凹凸结构为等腰直角三角形，其中上凹凸结构的等腰直角三角形的斜边与下凹凸结构的等腰直角三角形的斜边贴合，榫头垫片的榫头截面为正方形；榫头垫片7由一个个方形榫头形成一个环状垫片；

卯眼垫片8上部的凹槽或凸起的部分截面也都为等腰直角三角形形状；与榫头垫片7下部凹凸面相接触契合，底部与被连接件平面或平垫圈4相接触，底部交错的防滑纹13起防滑作用。

在一些优选实施例中，如图5a和图5b所示：所述紧固螺母2底部结构为凹凸结构的紧固螺母半卯眼3，凸起或凹陷的部位其截面均为等腰直角三角形形状，从远离圆心到近圆心位置，每个等腰直角三角形的面积逐渐变小；每个凹陷的凹槽其等腰直角三角形的长边贴合底部平面，每个凹陷形成半个卯眼，每个卯眼指向圆心。本实施例具体公开了紧固螺母2半卯眼具体结构，通过紧固螺母半卯眼形成的卯眼结构使得螺母防松动的实现更加的可靠。

在一些优选实施例中，如图6所示：所述榫头垫片7为两面都为凹凸状结构的垫片；上、下面凸起的部位其截面均为等腰直角三角形形状，从远离圆心到近圆心位置，每个等腰直角三角形的面积逐渐变小；每个凸出的结构其等腰直角三角形的长边互相贴合，上、下面凸出部位均形成半个榫头结构，上、下两个半榫头结构形状一个完整的方形榫头；方形榫头的截面是正方形；每个榫头指向圆心，越近圆心其截面面积越小。本实施例具体公开了榫头垫片7具体结构，通过榫头垫片7的榫头结构，巧妙利用榫卯结构，使得螺母防松动功能更加的可靠。

在一些优选实施例中，如图7a、图7b、图7c所示：所述卯眼垫片8上部为凹凸结构的卯眼垫片半卯眼，凸起或凹陷的部位其截面均为等腰直角三角形形状，从远离圆心到近圆心位置，每个等腰直角三角形的面积逐渐变小；每个凹陷的凹槽其等腰直角三角形的长边贴合顶部平面，每个凹槽形成半个卯眼，每个卯眼指向圆心；底部为交错的防滑纹，能够有效增强接触面的摩擦力，具有较强防滑能力。本实施例具体公开了卯眼垫片8具体结构，通过卯眼垫片半卯眼形成的卯眼结构使得螺母防松动的实现更加的可靠；卯眼垫片8防滑功能使防松功能更加可靠。

在一些优选实施例中，紧固螺母2整体与普通螺母相似，螺纹旋向为常见的右旋向，紧固螺母2外形为六角螺母，最大的宽带为2d(d为按照比例画法的一个相对尺寸)，高度为0.94d(包括紧固螺母半卯眼3部分高度)；螺母螺距与螺杆螺距一致，直径与螺杆1匹配。本实施例具体公开了紧固螺母2具体尺寸，合理的尺寸使本实施例更加可靠。

在一些优选实施例中，榫头垫片7外形为圆环状，最大的宽带为2d，高度为0.2d；内空心圆孔直径与螺杆匹配。本实施例具体公开了榫头垫片7具体尺寸，合理的尺寸使本实施例更加可靠。

在一些优选实施例中，卯眼垫片8外形为圆环状，最大的宽带为2d，高度为0.23d；内空心圆孔直径与螺杆匹配。本实施例具体公开了卯眼垫片8具体尺寸，合理的尺寸使本实施例更加可靠。

在一些优选实施例中，螺杆1螺纹旋向为右旋方向，在沿螺杆轴线的剖面上螺纹牙型的轮廓形状为等边三角形形状，螺距m小于榫头垫片7高度的一半，即0.1d(榫头垫片高度为0.2d)。本实施例具体公开了螺杆1螺纹螺距m，本实施例中螺距m小于榫头垫片7高度的一半有两方面原因：一是榫头垫片7的每个榫头在榫卯结构中都起到榫头作用，其原理如图2中榫头12的作用；二是其一半的高度，即0.1d的高度尺寸远大于螺距m，当紧固螺母2有松动趋势时，榫头垫片7的每个榫头相当于一个楔子，对紧固螺母2向上施加一个抬升力，也能遏制相对松动趋势，达到防松效果，合理的尺寸使本实施例更加可靠。

在一些优选实施例中，螺栓包括螺栓六角头9和螺杆1两部分，头部为六角头，高度为0.7d，最大宽带为2d；螺杆1为带有外螺纹的圆柱体；螺栓1的螺杆长度视安装部位的需要可适度改变，在安全使用标准内视现场实际生产使用；螺杆螺纹10大径为d；螺杆上部螺纹的末端结构为平顶结构。本实施例具体公开了螺栓尺寸总体情况。

本发明公开了一种带榫头垫片及卯眼垫片的双垫片防松动螺母及螺栓，使用时，强螺栓放入待紧固零件A5和待紧固零件B6上，依次将平垫片4、卯眼垫片8、榫头垫片7、紧固螺母2从螺栓底部旋入螺栓1；用工具将紧固螺母2从螺栓1上部从上往下旋下，直至固螺母2下部与榫头垫片7相接触而没有压紧的状态；分别手动调整好卯眼垫片8、榫头垫片7、紧固螺母2位置，使榫头垫片7下部的榫头垫片方形榫头11卡进卯眼垫片8上部的卯眼垫片半卯眼12中；使榫头垫片7上部的榫头垫片方形榫头18卡进紧固螺母2下部的紧固螺母半卯眼3中；然后再用工具将紧固螺母2拧紧即可。紧固螺母2拧紧后，卯眼垫片8、榫头垫片7、紧固螺母2相应的结构形成一个榫卯结构，这个榫卯结构的卯眼就是卯眼垫片半卯眼12和紧固螺母半卯眼3组合而成的每一个卯眼，榫头就是榫头垫片7的每一个榫头垫片方形榫头11；这个榫卯结构上侧是紧固螺母2，紧固螺母2锁紧后其内螺纹将与螺栓1外螺纹产生一个阻止紧固螺母2相对滑动的力；这个榫卯结构下侧是卯眼垫片8，紧固螺母2锁紧后向下的压力也将使卯眼垫片8下侧防滑纹产生阻止相对滑动的力；榫头垫片7上部的每个榫头垫片方形榫头11卡进每个方形卯眼中；这样紧固螺母2、卯眼垫片8、榫头垫片7组成一个可靠的榫卯结构，紧固螺母2紧固后将牢牢保持，不会松动。同时因为榫头垫片7高度的一半(即高度0.1d)大于螺杆螺距m，所有即便当紧固螺母2有松动趋势时，榫头垫片7相当于一个楔子，对紧固螺母2向上施加一个抬升力，也能遏制相对松动趋势，达到防松效果；榫卯结构和楔子作用同时起作用，安全可靠。

上述具体实施方式主要描述了一种带榫头垫片及卯眼垫片的双垫片防松动螺母及螺栓安装的整个过程，对紧固螺母安装时各主要元件的具体结构、安装方法、作用，到紧固螺母如何形成榫卯结构，如何起到楔子作用，如何实现防松动均作详细说明。同理，在拆除紧固螺母时，按照具体实施方式进行相反的操作，就可拆下紧固螺母及其他附属元件。

本发明可广泛应用于电力***变压器、电抗器、发电机、电动机等在运行中会产生振动的电气设备，包括电力***高空金具在自然条件下摆动造成的螺母松动脱落的场所，以及轨道交通、汽车工业、船舶工业、机械建筑、铸造工艺、采矿冶金等实施技术领域，适用范围广。

上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，这些变化涉及本领域技术人员所熟知的相关技术，这些都落入本发明专利的保护范围。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (9)

1.一种带榫头垫片及卯眼垫片的双垫片防松动螺母，其特征在于，包括：

紧固螺母、榫头垫片、卯眼垫片和平垫片；

所述紧固螺母的内侧设置螺纹，所述紧固螺母的底部设置紧固螺母半卯眼，所述紧固螺母半卯眼的凸起和凹陷的截面均为等腰直角三角形形状，凸起的等腰直角三角形的斜边与紧固螺母下部平面贴合；

所述卯眼垫片的上部设置卯眼垫片半卯眼，所述卯眼垫片半卯眼的凸起和凹陷为等腰直角三角形，所述卯眼垫片的底部设置平垫片；

所述榫头垫片包括上凹凸结构和下凹凸结构，其中上凹凸结构与紧固螺母半卯眼配合，所述下凹凸结构与卯眼垫片半卯眼配合；所述上凹凸结构和下凹凸结构为等腰直角三角形，其中上凹凸结构的等腰直角三角形的斜边与下凹凸结构的等腰直角三角形的斜边贴合，榫头垫片的榫头截面为正方形。

2.根据权利要求1所述的一种带榫头垫片及卯眼垫片的双垫片防松动螺母，其特征在于，所述紧固螺母半卯眼的凸起从远离圆心到近圆心位置的截面等腰直角三角形的面积逐渐变小；所述紧固螺母半卯眼的凹陷等腰直角三角形的长边贴合底部平面，每个凹陷形成半个卯眼，每个卯眼指向圆心。

3.根据权利要求1所述的一种带榫头垫片及卯眼垫片的双垫片防松动螺母及螺栓，其特征在于，所述上凹凸结构和下凹凸结构的凸起从远离圆心到近圆心位置的每个等腰直角三角形的面积逐渐变小；上凹凸结构和下凹凸结构的凸起部位分别为半个榫头结构，上凹凸结构和下凹凸结构的凸起部位两个半榫头结构组成一个完整的方形榫头，方形榫头的截面是正方形；每个榫头指向圆心，越近圆心其截面面积越小。

4.根据权利要求1所述的一种带榫头垫片及卯眼垫片的双垫片防松动螺母，其特征在于，所述卯眼垫片半卯眼的凸起从远离圆心到近圆心位置的每个等腰直角三角形的面积逐渐变小；所述卯眼垫片半卯眼的凹陷等腰直角三角形的长边贴合顶部平面，每个凹陷形成半个卯眼，每个卯眼指向圆心；卯眼底部为交错的防滑纹。

5.根据权利要求1所述的一种带榫头垫片及卯眼垫片的双垫片防松动螺母，其特征在于，所述紧固螺母的螺纹旋向为右旋向，紧固螺母外形为六角螺母，紧固螺母的外直径和高度比为2:0.94；紧固螺母螺距与螺栓螺距一致，紧固螺母的内直径与螺杆匹配。

6.根据权利要求1所述的一种带榫头垫片及卯眼垫片的双垫片防松动螺母，其特征在于，所述榫头垫片外形为圆环状，外圆直径与高度比为2:0.2；内空心圆孔直径与螺杆匹配。

7.根据权利要求1所述的一种带榫头垫片及卯眼垫片的双垫片防松动螺母，其特征在于，所述卯眼垫片外形为圆环状，外圆直径与高度比为2:0.23；内空心圆孔直径与螺杆匹配。

8.一种双垫片防松动螺栓，其特征在于，用于与权利要求1-7中任一所述的一种带榫头垫片及卯眼垫片的双垫片防松动螺母配合使用，所述螺栓包括头部和螺杆两部分，头部为六角头，头部的高度与直径比为0.7:2；螺杆为带有外螺纹的圆柱体；螺杆螺纹大径与螺距相同；螺杆上部螺纹的末端结构为平顶结构。

9.根据权利要求8所述的一种双垫片防松动螺栓，其特征在于，所述螺杆螺纹旋向为右旋方向，在沿螺杆轴线的剖面上螺纹牙型的轮廓形状为等边三角形形状，螺距与榫头垫片高度比为1:2。

Images