一种用于螺纹连接件的防松垫圈及其制备方法技术

本公开涉及一种用于螺纹连接件的防松垫圈及其制备方法，所述防松垫圈包括上垫圈和下垫圈，所述上垫圈的底部设置有多个呈扇形分布的第一棘齿，所述下垫圈的顶部设置有多个与所述第一棘齿相楔合的第二棘齿，所述第一棘齿具有与所述第二棘齿相贴合的宽面和面积小于该宽面的窄面，所述宽面为以上垫圈中轴为轴线、由间隔该轴线的母线螺旋运动所形成的螺旋面，所述螺旋面中径处的导线的螺旋升角大于所述螺纹连接件的螺旋升角，所述螺旋面中径处为螺旋面上与第一棘齿内周和外周等距离的位置。本公开提供的防松垫圈防松效果好。

An anti-loosening washer for threaded joints and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种用于螺纹连接件的防松垫圈及其制备方法
本公开涉及一种用于螺纹连接件的防松垫圈及其制备方法。
技术介绍
现有组合式防松垫圈之间的楔合面多为普通斜面，该普通斜面楔合设计并不能很好地发挥防松效果，经计算，该种普通斜面设计的防松垫圈起作用的面积只占总斜面面积的50％左右，往往出现防松垫圈“不防松”的失效现象。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种用于螺纹连接件的防松垫圈及其制备方法，本公开提供的防松垫圈具有更好的防松效果。为了实现上述目的，本公开提供一种用于螺纹连接件的防松垫圈，包括上垫圈和下垫圈，所述上垫圈的底部设置有多个呈扇形分布的第一棘齿，所述下垫圈的顶部设置有多个与所述第一棘齿相楔合的第二棘齿，所述第一棘齿具有与所述第二棘齿相贴合的宽面和面积小于该宽面的窄面，所述宽面为以上垫圈中轴为轴线、由间隔该轴线的母线螺旋运动所形成的螺旋面，所述螺旋面中径处的导线的螺旋升角大于所述螺纹连接件的螺旋升角，所述螺旋面中径处为螺旋面上与第一棘齿内周和外周等距离的位置；所述上垫圈的顶部设置有用于与螺纹连接件相连的第一连接结构；所述下垫圈的底部设置有用于与工件相连的第二连接结构。可选的，所述第一连接结构包括多个用于咬入螺纹连接件的呈扇形分布的第三棘齿，所述第二连接结构包括多个用于咬入工件表面的呈扇形分布的第四棘齿。可选的，所述螺旋面中径处的导线的螺旋升角比螺纹连接件的螺旋升角大0.05-0.45°。可选的，所述第一棘齿和第二棘齿的顶角α各自为70-150°，所述第三棘齿和第四棘齿的顶角β各自为60-150°。可选的，所述第一棘齿和第二棘齿的齿高各自为80-300微米，所述第三棘齿和第四棘齿的齿高各自为50-200微米，其中，齿高为棘齿最高点与最低点的竖直距离。可选的，所述第一棘齿宽面为斜螺旋面，且所述母线与所述轴线夹角的余角θ为0.3-0.8°。可选的，所述防松垫圈的材料为锆基非晶态合金。本公开还提供所提供的防松垫圈的制备方法，该制备方法包括：采用锻压工艺或半固态压铸成型工艺进行制备所述防松垫圈。可选的，采用半固态压铸成型工艺进行制备所述防松垫圈的步骤包括：将合金材料熔化后处理为半固态合金；将所得半固态合金送入模具型腔中进行压铸成型。可选的，所述防松垫圈的表面经过涂层处理，所述涂层处理为选自激光工艺、物理气相沉积工艺和化学气相沉积工艺中的至少一种。与现有技术相比，本公开具有如下优点：1、本公开提供防松垫圈的上垫圈和下垫圈相楔合的棘齿宽面设置为螺旋面，且该螺旋面的螺旋升角大于螺纹连接件的螺纹升角，能够提高防松作用面积，提高防松效果。2、本公开的防松垫圈棘齿的宽面优选为斜螺旋面，可以防止棘齿宽面楔合时出现干涉而导致楔合面积降低的问题。3、本公开的防松垫圈可以采用半固态压铸成型工艺进行制备，从而提高了成型精度、光洁度，降低了粗糙度。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1是本公开提供的防松垫圈一种具体实施方式的结构示意图。图2是本公开提供的螺旋面一种具体实施方式的结构示意图。图3是本公开提供的上垫圈一种具体实施方式的结构示意图。图4是本公开提供的上垫圈另一种具体实施方式的结构示意图。图5是本公开提供的上垫圈又一种具体实施方式的结构示意图。图6是图5中A-A向的截面示意图。图7是图6是B区域的示意图。附图标记说明1上垫圈11中轴12母线13导线14投影2下垫圈3第一棘齿31宽面32窄面4第二棘齿5第三棘齿6第四棘齿具体实施方式以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、底、顶”可以参考图1的图面方向，本公开防松垫圈具体使用时不受本公开描述的“上、下、底、顶”的限制。本公开中的距离是指两个部件之间的最短连线的长度。本公开中，螺纹升角为螺纹连接件(螺旋面)在中径圆柱上螺旋线(导线)的切线与垂直于轴线的平面间的夹角。如图1-6所示，本公开提供一种用于螺纹连接件的防松垫圈，包括上垫圈1和下垫圈2，所述上垫圈1的底部设置有多个呈扇形分布的第一棘齿3，所述下垫圈2的顶部设置有多个与所述第一棘齿3相楔合的第二棘齿4，所述第一棘齿3具有与所述第二棘齿4相贴合的宽面31和面积小于该宽面31的窄面32，所述宽面31为以上垫圈1中轴11为轴线、由间隔该轴线的母线12螺旋运动所形成的螺旋面，所述螺旋面中径处的导线13的螺旋升角大于所述螺纹连接件的螺旋升角，所述螺旋面中径处为螺旋面上与第一棘齿3内周和外周等距离的位置；所述上垫圈1的顶部设置有用于与螺纹连接件相连的第一连接结构；所述下垫圈2的底部设置有用于与工件相连的第二连接结构。本公开中楔合是指上下垫圈的第一棘齿和第二棘齿相适应地啮合在一起。本公开的防松垫圈的作用机理如下：当螺纹连接件、防松垫圈和工件发生震动时，螺纹连接件(例如螺栓和螺帽)会首先发生松动，而由于上垫圈的顶部和下垫圈的底部分别通过连接结构与螺纹连接件和工件相连，从而使下垫圈与工件相对固定，而上垫圈与螺纹连接件相对固定，因此防松垫圈仅在上垫圈和下垫圈之间的楔合面上发生松动。如图1-4所示，由于上垫圈底部的第一棘齿和下垫圈顶部的第二棘齿相楔合，第一棘齿3螺旋面(宽面31)的螺旋上升方向与螺纹连接件的螺旋上升方向相同，且螺旋面中径处的导线13的螺旋升角大于所述螺纹连接件的螺旋升角，优选大0.05-0.45°，从而使在一个棘齿的齿高内，无论螺纹连接件和螺旋面旋转多少角度，螺旋面上升的距离(垫圈松动距离)均大于螺纹连接件上升的距离(螺纹连接件松动距离)。由于固体不可压缩性，上下垫圈的楔合面上会产生很大的压力，该压力会传导至螺纹连接件上，提高螺纹连接件内部的摩擦力，进而停止螺纹连接件的松动或降低松动趋势。本公开对上下垫圈与工件和螺纹连接件的连接结构并无特殊限定，可以采用插接、咬合、铆接和焊接等常规的连接方式，例如如图1-3所示，所述第一连接结构可以包括多个用于咬入螺纹连接件的呈扇形分布的第三棘齿5，所述第二连接结构可以包括多个用于咬入工件表面的呈扇形分布的第四棘齿6。在该种连接方式中，上下垫圈表面的硬度大于工件和螺纹连接件的硬度，在防松垫圈使用时可以外加适当的预紧力使第三棘齿和第四棘齿能够咬入工件和螺纹连接件中。优选第三棘齿和第四棘齿的数量均多于第一棘齿和第二棘齿，以提高第三棘齿和第四棘齿的连接强度。螺旋面是本领域技术人员所熟知的，如图2所示，本公开的螺旋面是指母线12沿着中轴11并沿螺旋线作螺旋运动所形成的曲面，在旋转过程中，母线上各点的轨迹均为螺旋线，螺旋面中径处的导线13在水平面上的投影14为圆形。本公开中螺旋面与现有螺旋面并不相同，在上下垫圈中部开设有穿入螺纹连接件的中心通孔，从而使螺旋面近轴线处部分缺失。根据螺纹连接件的尺寸，本公开的防松垫圈可以设计为各种尺寸，可以根据与螺纹连接件和工件的作用面积设计螺旋面母线的长度，可以根据上下垫圈中心通孔的内径设计螺旋面中径处距离轴线的距离，可以根据螺纹连接件的升角设计螺旋面的螺距本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于螺纹连接件的防松垫圈，包括上垫圈(1)和下垫圈(2)，所述上垫圈(1)的底部设置有多个呈扇形分布的第一棘齿(3)，所述下垫圈(2)的顶部设置有多个与所述第一棘齿(3)相楔合的第二棘齿(4)，所述第一棘齿(3)具有与所述第二棘齿(4)相贴合的宽面(31)和面积小于该宽面(31)的窄面(32)，所述宽面(31)为以上垫圈(1)中轴(11)为轴线、由间隔该轴线的母线(12)螺旋运动所形成的螺旋面，所述螺旋面中径处的导线(13)的螺旋升角大于所述螺纹连接件的螺旋升角，所述螺旋面中径处为螺旋面上与第一棘齿(3)内周和外周等距离的位置；所述上垫圈(1)的顶部设置有用于与螺纹连接件相连的第一连接结构；所述下垫圈(2)的底部设置有用于与工件相连的第二连接结构。

【技术特征摘要】
1.一种用于螺纹连接件的防松垫圈，包括上垫圈(1)和下垫圈(2)，所述上垫圈(1)的底部设置有多个呈扇形分布的第一棘齿(3)，所述下垫圈(2)的顶部设置有多个与所述第一棘齿(3)相楔合的第二棘齿(4)，所述第一棘齿(3)具有与所述第二棘齿(4)相贴合的宽面(31)和面积小于该宽面(31)的窄面(32)，所述宽面(31)为以上垫圈(1)中轴(11)为轴线、由间隔该轴线的母线(12)螺旋运动所形成的螺旋面，所述螺旋面中径处的导线(13)的螺旋升角大于所述螺纹连接件的螺旋升角，所述螺旋面中径处为螺旋面上与第一棘齿(3)内周和外周等距离的位置；所述上垫圈(1)的顶部设置有用于与螺纹连接件相连的第一连接结构；所述下垫圈(2)的底部设置有用于与工件相连的第二连接结构。2.根据权利要求1所述的防松垫圈，其中，所述第一连接结构包括多个用于咬入螺纹连接件的呈扇形分布的第三棘齿(5)，所述第二连接结构包括多个用于咬入工件表面的呈扇形分布的第四棘齿(6)。3.根据权利要求1所述的防松垫圈，其中，所述螺旋面中径处的导线(13)的螺旋升角比螺纹连接件的螺旋升角大0.05-0.45°。4.根据权利要求2所述的防...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫清，郭强，房斌，王梦得，安维，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44