стопорный болт землякова для крепления в глухом отверстии

Формула изобретения

1. Стопорный болт для крепления в глухом отверстии, выполненный из основного болта со стандартной шестигранной головкой, резьбовым стержнем с основной резьбой на наружной цилиндрической поверхности, сквозным осевым отверстием с дополнительной резьбой, отличающийся тем, что дополнительная резьба выполнена со стороны торца резьбового стержня основного болта на длине не более диаметра резьбового стержня дополнительного болта, по которой установлен стопорный резьбовой элемент, выполненный в виде упомянутого дополнительного болта с шестигранной головкой, резьбовой стержень которого длиннее резьбового стержня основного болта, кроме того, между головкой дополнительного болта и плоской поверхностью головки основного болта на резьбовом стержне дополнительного болта установлена и поджата пружинная шайба, при этом грани головки дополнительного болта охвачены гранями шестигранного отверстия многогранной шайбы, одна сторона которой поджата к торцевой плоской поверхности шестигранной головки основного болта, диаметральный размер µ между межгранными углами многогранной шайбы и диаметральный размер между межгранными углами шестигранной головки основного болта одинаковы, рабочая толщина многогранной шайбы больше, чем толщина пружинной шайбы, а поверх граней головки основного болта и граней многогранной шайбы установлена и жестко поджата термоусадочная трубка или колпачок.

2. Стопорный болт для крепления в глухом отверстии по п.1, отличающийся тем, что рабочая толщина многогранной шайбы превышает толщину пружинной шайбы на 10-100% от толщины пружинной шайбы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроительной технике и может быть использовано для осуществления резьбового стопорения различных деталей и узлов в машинах и аппаратах, в строительных конструкциях и в другой технике, работающей в условиях сильной и долговременной вибрации, например в шпало-рельсовых конструкциях, в локомотивной технике, авиационной технике, в автомобильной и тракторной, в судостроительной и в другой, например в конструкциях, 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 создания при этом достаточного натяга в витках основной резьбы, имеющей в большинстве случаев шаг, больший, чем у стопорного винта. Кроме этого в первом варианте фиксирование упора винта осуществляется пластинчатой пружиной, не страхующей винт от проворота при вибрации даже на малый угол, что может ослабить созданный натяг в витках основной резьбы. Во втором 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 «Болт для крепления в глухом отверстии» [2], содержащий головку с шестью гранями по ключ, резьбовой стержень с основной резьбой на наружной цилиндрической поверхности, сквозное осевое отверстие с дополнительной резьбой, в которую ввинчен стопорный винт, имеющий шестигранную головку, в которой поперечно установлен пластически деформируемый фиксирующий элемент, размещенный и в поперечных пазах головки болта, и между головкой резьбового элемента и головкой болта, на резьбовом элементе установлена пружинная шайба, а резьбовой стержень основной резьбой ввинчен до днища глухого отверстия в корпусе, при этом торец стопорного винта поджат в коническую часть днища глухого отверстия.

Недостатком этого устройства является то, что сам болт представляет собой достаточно сложное устройство, т.к. имеет специально изготовленную головку с внутренней полостью и поперечными пазами над гранями, а для фиксации созданного натяга в витках основной резьбы использовано опять же сложное устройство стопорного винта, имеющего высокую граненую головку с поперечным отверстием между двумя гранями. Кроме того, во время эксплуатации полость головки болта забивается маслом и пылью, которые сложно удалять, что снижает возможность работы устройства в машинах с высокими санитарно-гигиеническими требованиями. Кроме того, сложен монтаж и демонтаж устройства.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в использовании при изготовлении устройства стандартных деталей, упрощении монтажа и демонтажа устройства, в повышении надежности процесса стопорения и обеспечении высоких санитарно-гигиенических условий при эксплуатации, соответствия требованиям возможности селективного подбора фиксирующих элементов.

Это достигается тем, что стопорный болт для крепления в глухом отверстии, выполненный из основного болта со стандартной шестигранной головкой, резьбовым стержнем с основной резьбой на наружной цилиндрической поверхности, сквозным осевым отверстием с дополнительной резьбой, при этом дополнительная резьба выполнена со стороны торца резьбового стержня основного болта на длине не более диаметра резьбового стержня дополнительного болта, по которой установлен стопорный резьбовой элемент, выполненный в виде упомянутого дополнительного болта с шестигранной головкой, резьбовой стержень которого длиннее резьбового стержня основного болта, кроме того, между головкой дополнительного болта и плоской поверхностью головки основного болта на резьбовом стержне дополнительного болта установлена и поджата пружинная шайба, при этом грани головки дополнительного болта охвачены гранями шестигранного отверстия многогранной шайбы, одна сторона которой поджата к торцевой плоской поверхности шестигранной головки основного болта, диаметральный размер µ между межгранными углами многогранной шайбы и диаметральный размер между межгранными углами шестигранной головки основного болта одинаковы, рабочая толщина многогранной шайбы больше, чем толщина пружинной шайбы, а поверх граней головки основного болта и граней многогранной шайбы установлена и жестко поджата термоусадочная трубка или колпачок. Рабочая толщина многогранной шайбы может превышать толщину пружинной шайбы на 10-100% от толщины пружинной шайбы.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен чертеж с осевым сечением общего вида болта, установленного в глухое отверстие корпуса. На фиг.2 изображено сечение А-А с фиг.1. На фиг.3 изображена многогранная, а в частном случае шестигранная, шайба. На фиг.4 изображено сечение Б-Б с фиг.3. На фиг.5 изображена многогранная шайба с числом граней больше шести.

Устройство стопорного болта для крепления в глухом отверстии состоит из основного болта со стандартной шестигранной головкой 1, резьбовым стержнем 2 с основной резьбой 3 на наружной цилиндрической поверхности. Основной болт содержит сквозное осевое отверстие 4 с дополнительной резьбой 5, при этом дополнительная резьба 5 выполнена со стороны торца 6 резьбового стержня 2 основного болта на длине . Длина дополнительной резьбы 5 может составлять не более величины диаметра резьбового стержня 7 дополнительного болта 8. По резьбе 5 дополнительный болт 8, имеющий шестигранную головку 9, установлен в стержне 2 основного болта. Резьбовой стержень 7 длиннее резьбового стержня 2 основного болта. Между головкой 9 дополнительного болта 8 и плоской поверхностью 10 головки 1 основного болта на резьбовом стержне 7 дополнительного болта 8 установлена и поджата пружинная шайба 11, при этом грани головки дополнительного болта 8 охвачены гранями 12 шестигранного отверстия 13 многогранной шайбы 14, одна сторона 15 которой поджата к торцевой плоской поверхности 10 шестигранной головки 1 основного болта. Диаметральный размер µ между межгранными углами многогранной шайбы 14 и диаметральный размер между межгранными углами шестигранной головки 1 основного болта одинаковы. Рабочая толщина многогранной шайбы 14 больше, чем толщина пружинной шайбы 11, а поверх граней головки 1 основного болта и граней многогранной шайбы 14 установлена и жестко поджата термоусадочная трубка 15 или колпачок.

Устройство работает следующим образом.

До начала крепления болта в глухом отверстии болт как сборочная единица должен быть собран из следующих отдельных деталей: основного болта, имеющего головку 1 и резьбовой стержень 2 с основной резьбой 3, и дополнительного болта 8, на резьбовой стержень 7 которого надевают пружинную шайбу 11, и далее резьбовой стержень 7 вставляют в сквозное отверстие 4 и ввинчивают его по дополнительной резьбе 5 до касания пружинной шайбой 11 плоской поверхности 10 шестигранной головки 1. И в таком состоянии устройство хранится на складе готовой продукции. При необходимости осуществляют ввинчивание такой сборочной единицы в глухое резьбовое отверстие корпуса 16, зажимая при этом деталь 17 через пружинную шайбу 18 и обычную шайбу 19, надетые на стержень 2. Торец 6 резьбового стержня 2 основного болта при этом может и не упираться в коническую поверхность 20, достаточно, чтобы торец резьбового стержня 7 дополнительного болта 8 уперся в вершину 21 или в коническую поверхность 20 корпуса 16, так как после этого дополнительный болт 8 продолжают ввинчивать на один-полтора оборота до полного сжатия пружинной шайбы 11. Затем на грани шестигранной головки 9 дополнительного болта 8 устанавливают многогранную шайбу 14 гранями 12 шестигранного отверстия 13. После этого поверх граней головки 1 основного болта и граней 22 многогранной шайбы 14 устанавливают термоусадочную трубку 15 или колпачок и равномерно по всему периметру начинают прогревать термоусадочную трубку 15 или колпачок до получения плотной усадки трубки 15 или колпачка на грани головки 1 основного болта и грани 22 многогранной шайбы 14.

Такая технология обеспечивает "механическую память" созданной величины натяга в витках основной резьбы 3 стержня 2 и корпуса 16. Необходимый натяг создается при дотяжке дополнительного болта 8, обеспечивая высокую надежность стопорения основного болта в корпусе 16 и работу устройства в условиях сильной и долговременной вибрации.

Полезность изобретения заключается в том, что 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 - ключ для головки 1 и ключ для головки 9, которые позволяют обеспечить большой момент как при монтаже, так и при демонтаже. Монтаж выполняется всего в пять операций: 1 - ввинтить ключом шестигранную головку 1 основного болта в глухое отверстие до прижатия детали 17; 2 - ввинтить ключом шестигранную головку 9 дополнительного болта 8 до упора в коническую поверхность 20 или вершину 21 глухого отверстия; 3 - установить шайбу 14 на головку 9; 4 - установить термоусадочную трубку 15 или колпачок поверх головки 1 и шайбы 14; 5 - прогреть трубку 15 или колпачок (термоосадить).

Источники информации

1 Патент России № 1164477.

2. Патент России № 2154203.