螺栓聯接裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供一種螺栓聯接裝置，該螺栓聯接裝置包括柔性螺栓和彈性設備，柔性螺栓包括一體成型的螺帽、柔性螺桿和螺紋段，螺帽與所述螺紋段分別設置于所述柔性螺桿兩端，柔性螺桿與螺紋段為圓柱形結構，彈性設備為圓環形結構，柔性螺桿與所述螺帽的連接部分通過連接圓弧過渡，彈性設備內圓的直徑大于所述柔性螺桿與所述螺帽之間的連接圓弧的最大截面圓的直徑，彈性設備套設在所述柔性螺桿上，并位于螺帽一側。本實用新型專利技術提供的螺栓聯接裝置能夠有效解決現有技術中的螺栓聯接件抗疲勞性能差的缺陷，提高螺栓聯接機構的抗疲勞性能，延長設備使用壽命。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

螺栓聯接裝置
本技術涉及一種柔性聯接技術，尤其涉及一種螺栓聯接裝置，屬于機械制造 領域。
技術介紹
隨著現代工業技術的快速發展，對于工業設備的要求也越來越高。越來越多的工 業設備，被要求在比較苛刻的條件下使用，比如高溫、高速、及高壓等環境，在上述的工作環 境下，一些比較關鍵性動力設備，例如發動機的渦輪轉子、葉片以及機車車輛的懸掛零部件 等，經常會遭受疲勞失效問題。工業設備的聯接形式有多種，考慮聯接件和被聯接件的強度、安裝與拆卸、運用與 維護等因素影響，大多數關鍵動力設備采用高強度螺栓聯接方式，其中一些被聯接件在工 作時要承受較大的動載荷，或交變無常的沖擊載荷，尤其是作為聯接件的螺栓，在變化的動 載荷的作用下，極易發生疲勞斷裂，導致聯接失效。現有技術中，提高螺栓連接抗疲勞性能的方法有多種，根據連接部件及設備使用 工況，各種提高抗疲勞方案各有所長。例如單獨采用高強度材料制造的柔性螺栓方案，這 種連接方案相對簡單，通過采用公知的高強度材料，設計柔性螺栓結構，控制螺栓的制造工 藝，保證螺栓質量，來提高螺栓的柔性和抗疲勞性能。但該方案在連接設備承受頻繁波動載 荷下，其抗疲勞性能相對較差。另外，還有采用柔性螺栓與彈性套管或蝶形彈簧組合配套使 用的技術方案，該技術方案相對單獨采用柔性螺栓方案的抗疲勞性能好些，能夠較好地解 決螺栓連接設備的疲勞斷裂問題，但在機車懸掛系統的應用中，因機車懸掛系統的質量比 較大，在運行中輪軌沖擊載荷及牽引電機輸出扭矩的波動較大，因此還是不能有效避免發 生螺栓斷裂問題。因此，現有技術中的螺栓聯接件存在抗疲勞性能差、影響設備使用壽命的問題。
技術實現思路
本技術目的在于提供一種螺栓聯接裝置，用以提高螺栓聯接件的抗疲勞性 能，延長設備使用壽命。為了實現上述目的，本技術提供一種螺栓聯接裝置，包括柔性螺栓和彈性設 備，所述柔性螺栓包括一體成型的螺帽、柔性螺桿和螺紋段，所述螺帽與所述螺紋段分別設 置于所述柔性螺桿兩端，所述柔性螺桿與所述螺紋段為圓柱形結構，所述彈性設備為圓環 形結構，所述柔性螺桿與所述螺帽的連接部分通過連接圓弧過渡，所述彈性設備內圓的直 徑大于所述柔性螺桿與所述螺帽之間的連接圓弧的最大截面圓的直徑，所述彈性設備套設 在所述柔性螺桿上，并位于螺帽內側。上述彈性設備的邊緣設置至少一個開口。上述彈性設備包括環形橡膠墊圈，所述環形橡膠墊圈的兩側設置有環形剛性墊 圈。上述環形剛性墊圈的外圓半徑大于所述環形橡膠墊圈的外圓半徑，位于兩側的兩 片環形剛性墊圈的對應位置設置有開口。上述柔性螺栓的所述螺帽設置有貫穿的防松孔。上述柔性螺桿與所述螺紋段的連接部分通過連接圓弧過渡。本技術提供的螺栓聯接裝置，采用柔性螺栓及彈性設備的組合結構。由于螺 栓具有較好的柔性，且彈性設備可以起到減緩波動載荷的作用，因此，本技術提供的螺 栓聯接裝置能夠有效解決現有技術中的螺栓聯接件抗疲勞性能差的缺陷，提高螺栓聯接件 抗疲勞性能差，延長設備使用壽命。附圖說明圖1為本技術螺栓聯接裝置實施例的結構示意圖一；圖2為本技術螺栓聯接裝置實施例的結構示意圖二 ；圖3為本技術實施例中彈性設備的結構示意圖一；圖4為本技術實施例中彈性設備的結構示意圖二 ；圖5為本技術實施例中柔性螺栓的結構示意圖。具體實施方式以下結合附圖和具體實施例進一步說明本技術實施例的技術方案。圖1為本技術螺栓聯接裝置實施例的結構示意圖一，圖2為本技術螺栓 聯接裝置實施例的結構示意圖二，如圖1、圖2所示，本技術實施例提供的螺栓聯接裝 置包括柔性螺栓11和彈性設備12，所述柔性螺栓11包括一體成型的螺帽111、柔性螺桿 112和螺紋段113，所述螺帽111與所述螺紋段113分別設置于所述柔性螺桿112兩端，所 述柔性螺桿112與所述螺紋段113為圓柱形結構，所述彈性設備12為圓環形結構，柔性螺 桿112與所述螺帽111的連接部分通過連接圓弧過渡，所述彈性設備12內圓的直徑大于所 述柔性螺桿112與所述螺帽111之間的連接圓弧的最大截面圓的直徑，所述彈性設備12套 設在所述柔性螺桿112上，并位于螺帽111內側，且彈性設備可以緊靠在螺帽上。本技術上述實施例提供的螺栓聯接裝置，采用柔性螺栓及彈性設備的組合結 構。由于柔性螺桿具有良好的韌性，且彈性設備可以起到減緩壓力的作用，因此，本實用新 型提供的螺栓聯接裝置能夠有效解決現有技術中的螺栓聯接裝置抗疲勞性能差的缺陷，提 高螺栓聯接裝置抗疲勞性能，延長使用壽命。本技術上述實施例中的柔性螺栓11可以采用高性能材料來提高螺栓的韌 性，例如使用高強度合金滲碳鋼18Cr2Ni4WA。另外如圖3、圖4所示，其中的彈性設備可以 設置環形橡膠墊圈121，在環形橡膠墊圈121的兩側設置有環形剛性墊圈122，具體的環形 橡膠墊圈與環形剛性墊圈可以通過成熟的硫化粘接技術粘接成為一個整體。又如圖3、圖4所示，本技術上述實施例中提供的螺栓聯接裝置，可以在彈性 設備的邊緣設置至少一個開口 123，例如在彈性設備由兩個環形鋼性墊圈和一個環形橡膠 墊圈組成時，且此時環形剛性墊圈的外圓半徑大于環形橡膠墊圈的外圓半徑，可以在環形 剛性線圈的對應位置設置開口，使得在彈性設備的安裝過程中，在開口中放置專用工具，以 限制在螺栓擰緊過程中，兩個環形剛性墊圈的相對旋轉，保證螺栓預緊的準確性。圖5為本技術實施例中柔性螺栓的結構示意圖，如圖5所示，可以在柔性螺栓 11的螺帽111處設置貫穿的防松孔114，螺帽111為一六角螺帽，防松孔114在螺帽111六 個側面中的一對平行的側面上設置，通過在該防松孔114中穿防松鋼絲或其他防松裝置， 解決本實施例中柔性的螺栓聯接裝置容易松懈的問題。另外還可以在柔性螺桿112與所述 螺帽114連接部分116和/或所述柔性螺桿112與所述螺紋段113連接部分115設計成圓 弧過渡，通過設置上述的圓弧過渡部分，可以減小應力集中，并使螺栓受力更加合理；另外 還可以改變螺栓加工工藝，最大限度消除制造過程中的缺陷隱患和變形，以及采用小直徑 螺桿等手段，增強螺栓的柔性，改善受力狀況。如圖1所示，本技術提供的螺栓聯接裝 置，其具體使用方法是，將彈性設備12套設于柔性螺栓11上，柔性螺栓11的柔性螺桿112 部分穿過第一被聯接件13，柔性螺栓11的螺紋段113擰入第二被聯接件14中，實現第一被 聯接件13與第二被聯接件14的聯接。本技術提供的柔性組合式的螺栓聯接裝置，能夠有效提高機械動力設備零部 件承受交變沖擊載荷的能力，緩解現有技術中易造成螺栓聯接裝置早期疲勞失效問題，特 別適用于高速重載機車車輛零部件的聯接或其它關鍵動力機械設備零部件的聯接。另外， 可根據聯接強度的需要，選用普通材料制造的柔性螺栓，相應匹配環形橡膠墊圈的參數，亦 可以用于其它小型機械設備承受動載荷零部件的聯接。本技術提供的螺栓聯接裝置，其中采用柔性螺栓，在保證柔性螺栓高強度的 前提下盡可能地降低螺栓剛度，提高其柔性，增強螺栓適應波動載荷的能力，結構設計時， 采用小直徑螺桿，且螺紋段與螺桿、螺帽與螺桿部位采用盡可能大的圓弧過渡，尤其螺帽與 柔性螺桿過渡部位，可進一步采用“圓弧+斜線段+圓本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種螺栓聯接裝置，其特征在于，包括柔性螺栓和彈性設備，所述柔性螺栓包括一體成型的螺帽、柔性螺桿和螺紋段，所述螺帽與所述螺紋段分別設置于所述柔性螺桿兩端，所述柔性螺桿與所述螺紋段為圓柱形結構，所述彈性設備為圓環形結構，所述柔性螺桿與所述螺帽的連接部分通過連接圓弧過渡，所述彈性設備內圓的直徑大于所述柔性螺桿與所述螺帽之間的連接圓弧的最大截面圓的直徑，所述彈性設備套設在所述柔性螺桿上，并位于螺帽內側。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張委袖，馬呈祥，呂士勇，姚銀，
申請(專利權)人：中國北車集團大同電力機車有限責任公司，
類型：實用新型
國別省市：14[中國|山西]