[实用新型]梯形螺纹结构和螺纹连接

说明书

技术领域

本实用新型概括而言涉及梯形螺纹结构并且更具体而言涉及具有磨损指示器的梯形螺纹结构和包括该梯形螺纹结构的压力连接件。

背景技术

螺纹连接通常用于将两个元件互相接合。例如，可以由螺纹连接接合螺母和螺栓。类似地，可以由螺纹连接接合两节管道。螺纹连接通常包括公部分和母部分。公部分包括形成在外表面上的螺纹，母部分包括形成在内表面上的螺纹。螺纹包括在任一侧上由凹进部分或低谷围绕的凸起部分或脊背。该凸起部分和凹进部分通常在形状上是螺旋状的。当连接时，公螺纹的凸起部分通常容纳在母螺纹的凹进部分中。通过相对彼此拧动或转动公部分和母部分，随着公部分和母部分彼此纵向前进，该凸起部分可以前进经过该凹进部分。

螺纹自身可以采取多种不同的横截面形状。例如，普通的扣件(如螺母和螺栓)可以具有V型螺纹，其中凹进部分具有看起来像“V”的横截面形状而凸起部分具有看起来像倒“V”的横截面形状。虽然V型螺纹可以可靠地将公部分紧固到母部分，但是V型将材料应力集中在尖锐的边缘处，这可能导致故障。此外，V型意味着该凸起部分的被最深地容纳在该凹进部分的部分也是该螺纹的最薄的或者最脆弱的部分，这也可能导致故障。另外，该凸起部分的尖峰更容易被碰撞损坏，这可能显著地毁坏该凸起部分的尖端，足以使其不能容纳在该凹进部分中。

另一种类型的螺纹是正方形螺纹。这些螺纹具有正方形横截面。正方形螺纹通常比V型螺纹更强，因为该凸起部分靠近末端的横截面更厚。虽然正方形螺纹比V型螺纹更强，但是正方形螺纹更难以制造并且具有相对短的寿命。

梯形螺纹是对于正方形螺纹的改进。梯形螺纹具有梯形横截面。梯形螺纹具有高的强度，通常易于制造，并且可以补偿磨损，这使得寿命更长。梯形螺纹通常用在传力螺钉上或者需要强的并且准确的连接的其他应用上。

一种类型的梯形螺纹被称为英制梯形(Acme)螺纹。英制梯形螺纹包括29°的螺纹角度和螺距(pitch)一半的螺纹高度。英制梯形螺纹的脊背和低谷相对平坦，这使得制造该螺纹更容易。该螺纹还具有更宽的底部，这增加了连接的强度。英制梯形螺纹还允许使用对开螺母，这可以补偿一些螺纹磨损。由于更厚的底部和更宽的通道，所以英制梯形螺纹在螺纹之间可能落入污染物，如灰尘的环境中也工作良好。通常在软管末端连接、进油阀、阀杆和需要快速连接和断开和/或可能遇到较大的力的其他普通位置上存在英制梯形螺纹。这些螺纹相对持久耐用，但是如同任意其他类型的螺纹接合一样，它易受到磨损。

任意类型的螺纹在使用期间易受到磨损。磨损的螺纹可能显著地降低螺纹连接的强度。由于螺纹连接的本性，通常难以或者不可能检测磨损。结果，过度磨损的螺纹可能直到出故障才被检测到。

实用新型内容

因此，本实用新型针对以上问题，提出了一种具有磨损指示器的梯形螺纹形状和包括该梯形螺纹形状的螺纹连接件。

根据本实用新型的一个示例性方面，一种梯形螺纹结构包括：具有梯形横截面形状的螺纹，该螺纹包括顶表面、两个侧表面和低谷；以及在该顶表面和其中一个侧表面之中的一个中形成的螺纹磨损指示器。

根据本实用新型的另一个示例性方面，一种螺纹连接包括具有外螺纹结构的公部分、具有内螺纹结构的母部分以及布置在该外螺纹结构和该内螺纹结构中的至少一个上的螺纹磨损指示器，该螺纹磨损指示器提供过度螺纹磨损的可视指示。

进一步根据前文的方面的任意一个或多个，一种梯形螺纹结构(或螺纹连接)可以进一步包括一个或多个以下优选结构。

在一些优选结构中，该梯形螺纹结构或该螺纹连接可以包括在该顶表面和其中一个侧表面中的一个中形成的V型通道，当该V型通道与该顶表面或该侧表面不可区分时，该螺纹磨损指示器指示过度或不安全的螺纹磨损。在其他优选结构中，该V型通道可以基本上与该螺纹结构的顶边缘或该螺纹结构的侧表面平行。在其他优选结构中，该V型通道可以从该螺纹结构中的低谷放射状地向外延伸。在其他优选结构中，该V型通道的深度在该螺纹结构的厚度或高度的5％到25％之间，优选地在10％到20％之间。在其他优选结构中，该螺纹结构可以具有彼此放射状地向外呈角度的侧表面。在其他优选结构中，该侧表面可以呈在15°到45°之间的角度，优选地在20°到40°之间，更优选地在25°到35°之间。在其他优选结构中，螺纹磨损指示器可以包括一系列材料层，每个层具有与相邻材料层不同的物理特征，当第一层磨损足以显示第二层时该螺纹磨损指示器指示过度或不安全的螺纹磨损。在其他优选实施方式中，该物理特征是颜色、纹理和导电性中的至少一个。