一种组合螺钉及制备方法

技术领域

本发明涉及紧固件技术领域，尤其是涉及一种组合螺钉及制备方法。

背景技术

在各类机械连接件中，螺钉的防松是一个很重要的环节。现有技术中中有很多方法来预防螺钉松动，其中就包括使用弹簧垫圈来防松。

弹簧垫圈的基本作用是在螺钉拧紧之后给螺钉一个力，增大螺钉与被连接件之间的摩擦力，也就是为了防止运行中的设备震动造成紧固螺钉的松动，而增加的一种防护措施。

虽然，弹簧垫圈能够起到一定的防松作用，但是在使用过程中大部分情况下还需要配合平垫使用，在相同的螺钉旋进量，由于同时使用的平垫和弹簧垫圈，会增加螺钉的长度。另外，螺钉上同时使用弹簧垫和平垫会增加螺钉的制造成本。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种组合螺钉，该组合螺钉能够现有技术中存在的相同螺钉旋进量下，螺钉长度长，以及制造成本高的问题；

本发明的第二目的在于提供一种组合螺钉制备方法，该方法用于制造如以上所述的组合螺钉。

本发明提供一种组合螺钉，其包括螺钉和垫圈；

所述螺钉包括头部和螺杆，所述垫圈套设在螺杆上，且垫圈为曲面结构。

优选的，所述螺杆包括光杆段和螺纹段，所述光杆段位于头部和螺纹段之间；

所述垫圈套设在光杆段，且垫圈的移动范围为头部与螺纹段之间的区域。

优选的，所述垫圈的内圈直径大于光杆段的直径小于螺纹段螺纹的直径。

优选的，所述垫圈分为多个扇形区域，每个扇形区域均为弧形结构。

优选的，相邻所述扇形的弯曲方向不同。

优选的，所述垫圈分为四个扇形区域，其中两个扇形区域朝第一方向弯曲，另外两个扇形扇形区域朝第二方向弯曲。

优选的，所述垫圈呈波浪形。

优选的，所述螺钉还包括膨胀孔和膨胀件；

所述膨胀孔从头部的外侧相螺钉内延伸，且膨胀孔与螺钉同轴设置；

所述膨胀件插接在膨胀孔内，且膨胀件部分区域的尺寸大于膨胀孔的尺寸。

优选的，所述膨胀孔为楔形结构，所述膨胀件为与膨胀孔相对应的楔形结构。

一种组合螺钉制备方法，采用该方法制备如以上所述的组合螺钉，包括以下步骤：

对垫圈进行热处理，在热处理过程中，首先快速的将垫圈加热到设定温度T，在温度T下保温H小时，然后进行冷却。

有益效果：

通过将垫圈设置成曲面结构，当螺钉拧紧后，成曲面的垫圈由于发生弹性形变，其会给螺钉一个作用力，能够提高螺钉与被连接件之间的摩擦力，进而实现防松的目的。同时，此结构减少的弹簧垫圈的使用，进而缩短螺钉头部与被连接件之间的间距，由此，在相同螺钉旋进量下，可以采用更短的螺钉，减少弹簧垫圈的使用，还能降低螺钉的使用成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施方式提供的组合螺钉的主视图；

图2为本发明具体实施方式提供的组合螺钉的立体结构示意图；

图3为本发明具体实施方式提供的垫圈的结构示意图。

附图标记说明：

1：头部；2：螺杆；3：垫圈。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图3所示，本实施方式提供了一种组合螺钉，其包括头部1、螺杆2和垫圈3，垫圈3套设在螺杆2上，且垫圈3为曲面结构。

在本实施方式中，通过将垫圈3设置成曲面结构，当螺钉拧紧后，成曲面的垫圈3由于发生弹性形变，其会给螺钉一个作用力，能够提高螺钉与被连接件之间的摩擦力，进而实现防松的目的。同时，此结构减少的弹簧垫圈3的使用，进而缩短螺钉头部1与被连接件之间的间距，由此，在相同螺钉旋进量下，可以采用更短的螺钉，减少弹簧垫圈3的使用，还能降低螺钉的使用成本。

螺杆2包括光杆段和螺纹段，光杆段位于头部1和螺纹段之间，垫圈3套设在光杆段，且垫圈3的移动范围为头部1与螺纹段之间的区域。也就是说此种结构的螺钉，垫圈3仅能在光杆段移动，能够防止垫圈3从螺钉上脱落。在螺钉使用过程中减少了安装垫圈3的步骤，减小了螺钉的装配时间。

具体的，垫圈3的内圈直径大于光杆段的直径小于螺纹段螺纹的直径。采用此种尺寸的垫圈3和螺杆2，螺纹段能够对垫圈3的滑动进行限位，防止垫圈3的脱落。另外，此种结构的螺钉在制造过程中为，线将垫圈3套设在加工有头部1的棒料上，然后再加工螺纹段。

在本实施方式方式中，还提供了垫圈3的具体结构形式，具体的如以下所示：

垫圈3分为多个扇形区域，每个扇形区域均为弧形结构。通过多个成呈弧形的扇形区域的设置，可以使垫圈3形成曲面结构。

进一步的，相邻扇形的弯曲方向不同。通过将相邻扇形的弯曲方向设置成不同的方向，由此，能够提高垫圈3弹性形变时产生的力，能够进一步的提高螺钉的防松效果。

具体的，垫圈3分为四个扇形区域，其中两个扇形区域朝第一方向弯曲，另外两个扇形扇形区域朝第二方向弯曲。

在本实施方式中，还提供了另外一种曲面垫圈3的结构形式：

垫圈3呈波浪形，即该垫圈3由多个波峰、波谷交替设置组成的形状，波峰和波谷均为弧形结构。

螺钉还包括膨胀孔和膨胀件，膨胀孔从头部1的外侧相螺钉内延伸，且膨胀孔与螺钉同轴设置。

膨胀件插接在膨胀孔内，且膨胀件部分区域的尺寸大于膨胀孔的尺寸。

具体的是，将膨胀将插接在膨胀孔中，对应膨胀孔的位置，螺钉的侧壁会发生形变，由此，可以增加螺钉与螺钉孔之间的挤压力，由此，可以提高螺钉与螺钉孔之间的连接强度，起到防松的目的。

具体的，膨胀孔为楔形结构，膨胀件为与膨胀孔相对应的楔形结构。通过楔形结构向膨胀孔内的伸入，会增加螺钉与螺钉孔之间的连接强度。

在本实施方式中，还提供了一种组合螺钉制备方法，采用该方法制备如以上所述的组合螺钉，包括以下步骤：

对垫圈3进行热处理，在热处理过程中，首先快速的将垫圈3加热到设定温度T，在温度T下保温H小时，然后进行冷却。

其中，温度T的区间范围是450°-600°，优选的，温度T的取值为520°。

保温时间H的范围为2.5-3.5h，优选的，H的取值为3h。

垫圈3的热处理是在真空炉中进行的，真空炉的真空度不大于6.67×10

在此实施方式中，冷却的方式为：在真空炉内冷却，以每小时降低30°-60°的速度进行冷却，待炉内温度小于200°时停炉，炉内温度小于60°时，将垫圈3取出。

通过上述热处理方式，能够消除垫圈3内部应力，保证加工精度。

另外，头部1、螺杆2、垫圈3由钢材质制成，具体的，头部1、螺杆2、垫圈3由022Cr17Ni12Mo2制成。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。