Болт для крепления в глухом отверстии

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для стопорения соединений, работающих в условиях сильной и долговременной вибрации. Болт для крепления в глухом отверстии содержит головку с полостью, резьбовой стержень с основной резьбой, сквозное осевое отверстие с дополнительной резьбой в стержне, стопорный винт, установленный в отверстии, и фиксирующий элемент, размещенный в головке болта. При этом дополнительная резьба выполнена на участке длины стержня, а стопорный винт имеет головку с гранями, участок с резьбой, цилиндрический участок и упорный конус, причем между головкой винта и днищем полости головки болта установлена пружинная шайба, в головке винта выполнены поперечное и диаметральные отверстия и в двух противолежащих диаметральных отверстиях установлен изогнутый пластической деформацией фиксирующий элемент, размещенный одновременно и в отверстии головки винта. Отверстия в головке болта могут быть выполнены в виде пазов. Головка винта выполнена по высоте выше торца головки болта на величину, не меньшую толщины рожкового гаечного ключа. Дополнительная резьба в стержне болта и резьба на стопорном винте выполнены на участках их длины со стороны головок. В результате уменьшено число операций и наименований инструмента при монтаже болта, а также повышается надежность процесса стопорения. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для стопорения соединений, работающих в условиях сильной и долговременной вибрации, в локомотивной, авиационной, автомобильной, тракторной, судостроительной отраслях промышленности, а также в других отраслях, например, для крепления конструкций собираемых на космических орбитах.

Известен резьбовой элемент для крепления в глухом отверстии, содержащий резьбовой стержень со сквозным резьбовым отверстием и головкой с полостью, стопорный винт, установленный в резьбовом отверстии стержня, и фиксирующий элемент, размещенный в головке с упором в стенки полости и в верхний торец винта (вариант 1 и 2)[1].

Недостатком известных резьбовых элементов для крепления в глухом отверстии является то, что дополнительная резьба стопорного винта выполнена по всей его длине, что увеличивает момент сопротивления при его монтаже и демонтаже отверткой, кроме того, выполнение винта с диаметральным шлицом под отвертку в торце резьбовой части, значительно усложняет получение достаточно большого крутящего момента для обеспечения упора винта в днище глухого отверстия и создание при этом достаточного натяга в витках основной резьбы, имеющей в большинстве случаев шаг, больший, чем у винта. Кроме этого, в первом варианте фиксирование упора винта осуществляется пластинчатой пружиной, не страхующей винт от проворота даже на малый угол, что может ослабить созданный натяг в витках основной резьбы. Во второй варианте основным недостатком является селективный подбор фиксирующих стержней по диаметру, который при разном усилии затяжки винта может быть разным, а это очень усложняет монтаж.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является стопорящийся болт для крепления в глухом отверстии, содержащем головку с поперечным пазом, резьбовой стержень с основной резьбой, сквозное осевое отверстие с дополнительной резьбой, в котором установлен стопорный винт, а фиксирующий элемент в головке выполнен в виде набора пластин между стопорным винтом и выступами в поперечном пазу /2/.

Недостатком этого устройства является то, что для фиксации созданного натяга в витках основной резьбы необходимо плотно заполнить поперечный паз между винтом и выступами в головке пластинами селективным методам, т.е. подбором по толщине. Однако такая операция монтажа очень трудоемка, особенно если поперечный паз направлен вертикально, т.к. подбирая очередную пластинку необходимо удерживать ранее вложенные в паз.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в исключении возможности селективного подбора фиксирующих элементов, уменьшении числа операций и наименований инструмента при монтаже болта, а также в повышении надежности процесса стопорения.

Это достигается тем, что в заявляемом устройстве болта для крепления в глухом отверстии, содержащем головку с полостью, резьбовой стержень с основной резьбой, сквозное осевое отверстие с дополнительной резьбой в стержне, стопорный винт, установленный в отверстии, и фиксирующий элемент, размещенный в головке болта, дополнительная резьба выполнена на участке длины стержня, а стопорный винт имеет головку с гранями, участок с резьбой, цилиндрический участок и упорный конус, причем между головкой винта и днищем полости головки болта установлена пружинная шайба, в головке винта выполнено сквозное поперечное отверстие, в головке болта выполнены диаметральные отверстия, и в двух противолежащих диаметральных отверстиях установлен изогнутый пластической деформацией фиксирующий элемент, размещенный одновременно и в отверстии головки винта. Отверстия в головке болта выполнены в виде пазов. Головка винта выполнена по высоте выше торца головки болта на величину, не меньшую толщины рожкового гаечного ключа. Дополнительная резьба в стержне болта и резьба на стопорном винте выполнены на участках их длины со стороны головок.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен чертеж общего вида болта как сборочной единицы с местными вырывами. На фиг.2 изображен вид болта по стрелке А. На фиг.3 изображена основная деталь болта, имеющая стержень с основной резьбой, по которой болт крепится в глухом отверстии. На фиг.4 изображена дополнительная деталь болта - стопорный винт. На фиг. 5 и 6 изображены основная и дополнительная детали болта, выполненные во втором варианте. На фиг. 7 изображена деталь - фиксирующий элемент до ее деформации.

Устройство болта для крепления в глухом отверстии состоит из головки 1 с полостью 2, резьбового стержня 3 с основной резьбой 4, сквозного осевого отверстия 5 с дополнительной резьбой 6, стопорного винта 7 и фиксирующего элемента 8, пружинной шайбы 9, противолежащих диаметральных отверстий 10. Винт 7 имеет головку с гранями 11, участок с дополнительной резьбой 17, цилиндрический участок 12, упорный конус 13 и сквозное поперечное отверстие 14.

Устройство работает следующим образом.

До начала крепления болта в глухом отверстии, болт, как сборочная единица, должен быть собран из отдельных деталей и храниться на складе готовой продукции. Сборочная единица собирается из отдельных деталей в следующей последовательности. Берут пружинную шайбу 9 и вставляют в нее до упора винт 7, и в таком виде ввинчивают винт 7 по дополнительной резьбе 6 в резьбовой стержень 3 до касания пружинной шайбой 9 днища полости 2. Затем осуществляют вывинчивание винта 7 на минимальный угол, при котором обеспечивается возможность совмещения осей отверстий 14 и 10. В совмещенные отверстия вставляют фиксирующий элемент 8 и снова ввинчивают винт 7, обеспечивая лишь легкое деформирование элемента 8, исключающее самопроизвольное его выпадание. В качестве материала фиксирующего элемента может использоваться проволока из стали, латуни, меди, алюминия. После такой сборки болт готов к монтажу. При монтаже болта в базовую деталь 15 его ввинчивают основной резьбой 4 до упора конусом 13 в днище 16. Затем гаечным ключом захватывают грани 11 и производят ввинчивание винта 7 до полного сжатия пружинной шайбы 9, т.е. до упора. В процессе довинчивания винта 7 фиксирующий элемент 8 изгибается в полости 2 в сторону, противоположную направлению вращения, и получает пластическую деформацию, которая не восстанавливается, и т.о. обеспечивает "механическую память" величины натяга в витках основной резьбы 4, обеспечивая высокую надежность стопорения для работы в условиях сильной и долговременной вибрации.

Такое устройство болта для крепления в глухом отверстии позволяет быстро вести монтаж болта при любом расположении его резьбового стержня относительно горизонтали, т.к. в нем нет деталей, которые могут выпасть или которые надо собирать в процессе монтажа селективным способом. Кроме того, для монтажа и демонтажа болта требуются только два размера гаечных ключей, которые позволяют обеспечить большой момент как при монтаже, так и при демонтаже. Монтаж выполняется всего в две операции: 1 - ввинтить болт в глухое отверстие ключом с размером S₁; 2 - ввинтить до упора винт 7 ключом с размером S₂. Надежность процесса стопорения повышается за счет того, что дотяжка винта осуществляется при одновременной пластической деформации стопорного элемента, то есть процесс стопорения осуществляется в динамике, а не дискретно, как в прототипе и в аналогах.

Источники информации 1.Авторское свидетельство СССР N 1164477, М.кл. F 16 B 39/06, 1983.

Патент России N 1231293, М.кл. F 16 В 39/06, 1984.

Формула изобретения

1. Болт для крепления в глухом отверстии, содержащий головку с полостью, резьбовой стержень с основной резьбой, сквозное осевое отверстие с дополнительной резьбой в стержне, стопорный винт, установленный в отверстии, и фиксирующий элемент, размещенный в головке болта, отличающийся тем, что дополнительная резьба выполнена на участке длины стержня, а стопорный винт имеет головку с гранями, участок с резьбой, цилиндрический участок и упорный конус, причем между головкой винта и днищем полости головки болта установлена пружинная шайба, в головке винта выполнено сквозное поперечное отверстие, в головке болта выполнены диаметральные отверстия и в двух противолежащих диаметральных отверстиях установлен изогнутый пластической деформацией фиксирующий элемент, размещенный одновременно и в отверстии головки винта.

2. Болт по п.1, отличающийся тем, что отверстия в головке болта выполнены в виде пазов.

3. Болт по п.1, отличающийся тем, что головка винта выполнена по высоте выше торца головки болта на величину, не меньшую толщины рожкового гаечного ключа.

4. Болт по п.1, отличающийся тем, что дополнительная резьба в стержне болта и резьба на стопорном винте выполнены на участках их длины со стороны головок.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7