CN101429960A

CN101429960A - 短尾拉铆钉及铆接方法

Info

Publication number: CN101429960A
Application number: CNA2008100464443A
Authority: CN
Inventors: 肖颖; 伏凯; 胡方年; 刘宇
Original assignee: CSR Meishan Rolling Stock Co Ltd
Current assignee: CRRC Meishan Co Ltd
Priority date: 2008-11-03
Filing date: 2008-11-03
Publication date: 2009-05-13

Abstract

短尾拉铆钉及铆接方法。拉铆钉由钉头、钉杆和套环组成。钉杆从前到后有光杆段、与套环挤压配合的环槽段或螺纹段以及最后的用铆接器夹头夹紧的短细环槽段。与现有的拉铆钉比删除了后端的分离槽和环槽段拉用杆，钉杆缩短，材料节省1/3。铆接时不再拉断分离槽，铆接步骤由原四步减为三步，铆接速度快；铆接无冲击，安装地无嗓音。若仍采用原相同铆接器和铆接器行程，环槽段或螺纹段长度可相应加长，由此同规格铆钉可用于多种铆接厚度，适用范围扩大。‘螺纹铆接’的套环内孔后端有一小段螺纹，铆接器启动前，用手旋转套环在螺纹段上前移，定位套在螺纹段上，使操作人员下一步操作铆接器时，不必同时用手扶着套环，由此铆接轻松方便，速度快。可按使用场合选择螺纹或环槽铆接。

Description

短尾拉铆钉及铆接方法

(一)技术领域：本发明短尾拉铆钉及铆接方法，属紧固件类(F16B)。

(二)背景技术：

长久以来，铁道货车、汽车、桥梁等钢结构均使用热铆的普通铆钉，其化学成分和机械性能相当於4.8级的螺拴，造成该钢结构连接可靠性低、检修周期短，后期维护成本高等问题，无法满足货运‘重载、提速’的要求。且热铆铆钉安装劳动强度大，嗓音大，污染环境。因此在上述钢结构的重点、关键部位采用新型紧固件十分紧迫和必要。

中国专利公开了一种新型紧固件‘拉铆钉’(ZL200520035325X，对比文件1)解决了上述问题，产生了如下效果：①安装性好：与螺栓比，不必施加转矩和多次冲击，只需用一只铆接器便可完成；对安装人员技术要求不高，安装完只需目侧即可。②抗震性好，比螺拴、热铆或焊接更加牢固可靠；解决了<交变载荷、冲击工况下松动>的历史性难题，实现永固连接。③防腐性强、寿命长：螺拴连接中内外螺纹间总会有间隙，而环槽铆钉的环槽和挤压套环间是通过一圈圈不贯通的变形咬合形成，彻底消除间隙，大气和液体物无法浸入，由此不受水气腐蚀，大大提高使用寿命，特别适用于无需拆卸和易受雨雪侵蚀部位。

但是上述‘拉铆钉’(ZL200520035325X)存在如下不足：i.环槽段有分离槽和在后端较长的拉用杆，要求铆接空间大，不利于狭小空间安装的铆钉。ii.铆接过程因要拉断分离槽，安装时噪音偏大。iii.铆接后，分离槽后端的拉用杆全部丢掉，材料浪费较大。

中国专利申请公开的‘可重复用拉铆钉及使用方法’(申请号200710049607.9，对比文件2)，与对比文件1比较，删除了分离槽和后端较长的拉用杆，节省材料和安装噪音小。但此拉铆钉存在如下问题：①拉铆钉钉杆尾端为螺纹段，必须与专用的旋转铆接器配套使用，而旋转铆接器结构及系统复杂，不仅设常规的液压系统，且有气动装置，体重大，操作不便。由此仅用于需要重复使用的场合，而难以广泛使用于各种场合。②与套环挤压的环槽段与尾端螺纹段之间因加工需要必须有过渡段，过渡段对产品质量有一定量的影响。③可重复用拉铆钉铆接时间较长。为此开发更优化且适用范围更大的新型拉铆钉提上日程。

(三)发明内容：

本发明提供的短尾拉铆钉及铆接方法，其目的就是提供一种拉铆钉既能满足该使用场合牢固连接需求，又能实现材料节省、成本低，铆接方便和速度快。

本发明技术方案中采用两种型式‘短尾拉铆钉’：一种是所述的‘环槽铆接’，另一种是所述的‘螺纹铆接’。分别叙述如下：

短尾拉铆钉(‘环槽铆接’)，由钉头1、钉杆2A和套环3A组成，其特征是：

(A).钉杆2A从前端到后端顺次设置有光杆段2.1、与套环3A挤压配合的环槽段2.2A和后端的短细环槽段2.3；(B)短细环槽段2.3的长度L_2.3取值范围为11.1-14.8mm，对应的标记直径D_2.3取值范围11.6-20.0mm。

对上述‘环槽铆接’短尾拉铆钉，在钉杆标记直径D为12、14、16、20mm的四种规格中，针对各种不同的铆接厚度Δmm，所选择的对应的光杆段长度L₂₁、光杆段L_2.1和环槽段2.2A长度之和L_2.1+L_2.2的取值分别为表1中序号1～4的一组，即取值为表1中序号1或2或3或4的数值。表1(毫米)

短尾拉铆钉(‘螺纹铆接’)，由钉头1、钉杆2B和套环3B组成，其特征是：

(A).钉杆2B从前端到后端顺次设置有光杆段2.1、与套环3B挤压配合的螺纹段2.2B和后端的短细环槽段2.3；(B)短细环槽段2.3的长度L_2.3取值范围为11.1-14.8mm，对应的标记直径D_2.3取值范围11.6-20.0mm。(C)套环3B内孔设有与螺纹段2.2B配合使套环旋转前移的小于一圈的螺纹小段3B₃。这里采用与套环3B挤压配合的为螺纹段2.2B，即为‘螺纹铆接’。

对上述‘螺纹铆接’短尾拉铆钉，在钉杆标记直径D为12、14、16、20mm的四种规格中，针对各种不同的铆接厚度Δ，所选择的对应的光杆段长度L_2.1、光杆段L_2.1和螺纹段2.2B长度之和L_2.1+L_2.2的取值分别为表1中序号1～4的一组，即取值为表1中序号1或2或3或4的数值。

上述两种短尾拉铆钉钉头1均可采用盘头1a、圆头1b或沉头1c，上述套环3A和3B前方分别为圆盘3A₁和3B₁，圆盘后端面分别设有检测点3A₂和3B₃。

上述‘环槽铆接’短尾拉铆钉的铆接方法，其特征包括如下步骤：

i.将钉杆2A穿过被连两物体4和5，将套环3A套在环槽段2.2A外；启动在钉杆后方的铆接器6，铆接器夹头6.1前移，夹紧短细环槽段2.3；

ii.铆接器联接器头部6.2向前移，将套环3A挤压在环槽段2.2A外；

iii.铆接器联接器头部6.2后移，脱离套环；铆接器夹头6.1松开脱离短细环槽段2.3；铆接器卸下，铆接完成。

上述‘螺纹铆接’短尾拉铆钉的铆接方法，其特征包括如下步骤：

(i)第一步：将钉杆2B穿过被连两物体4和5，将套环3B前端挂在螺纹段2.2B后端端头外，并用手旋转套环3B在螺纹小段3B₃作用下相对螺纹段2.2B前移至物体5表面；第二步：启动在钉杆后方的铆接器6，铆接器夹头6.1前移，夹紧短细槽段2.3；

(ii)铆接器联接器头部6.2向前移，将套环3B挤压在螺纹段2.2B外；

(iii)铆接器联接器头部6.2后移，脱离套环；夹头6.1松开脱离短纳环槽段2.3；铆接器卸下，铆接完成。

本发明有益效果：

‘环槽铆接’短尾拉铆钉：i.结构上除去了原有分离槽和后端钉杆，钉杆缩短，环槽铆钉材料节省约1/3。ii.铆接方式改变，不再拉断分离槽，铆接压力降低，铆接过程无冲击，安装地铆接过程无噪音环保好。iii.铆接器不再拉断分离槽，铆接步骤减少一步，铆接速度快。iv.钉杆除去后段，若仍采用原对比文件1所用相同铆接器，铆接器行程保持不变，因钉杆缩短，则铆接器联接器头部6.2向前移长度可加长，则设计环槽段长度2.2A(或螺纹段长2.2B)相应可加长(光杆段可缩短，见表1)，由此同规格铆钉可用于多种铆接厚度，适用范围扩大。v.‘环槽铆接’短尾拉铆钉与对比文件1相比，保留了原有的环槽铆接和具有的安装性好、抗震、牢固可靠、耐腐蚀、寿命长等优良性能。

‘螺纹铆接’短尾拉铆钉：除具有上述与‘环槽铆接’短尾拉铆钉相同的有益效果i、ii、iii、iv以外，还具有如下有益效果：①铆接时操作人员劳动强度小，铆接方便：铆接器动作前，操作人员旋转套环3B利用套环内的小螺作用下，用手轻松将套环3B相对螺纹段2.2B旋转前移至物体5表面处，且套环被扣住定位不会径向和轴向晃动，进而在下一步启动操作铆接器进行步骤(i)笫二步、(ii)和(iii)时，操作人员不必同时再用手扶着套环3B，由此铆接过程轻松方便。②‘螺纹铆接’连接强度也大大高于普通螺钉，可在适合的场合使用。

(四)附图说明：

图1实施例1‘环槽铆接’短尾拉铆钉钉头1和钉杆2A图

图2实施例1套环3A剖视图

图3图2K向视图(也是图8K向视图)

图4实施例1铆接笫i步骤图示

图5实施例1铆接笫ii步骤图示

图6实施例1铆接笫iii步骤(铆接完成)图示

图7实施例2‘螺纹铆接’短尾拉铆钉钉头1和钉杆2B图

图8实施例2套环3B剖视图

图9实施例2铆接笫(i)步骤中的第一步图示

图10实施例2铆接笫(i)步骤中的第二步图示

图11实施例2铆接笫(ii)步骤图示

图12实施例2铆接笫(iii)步骤(铆接完成)图示

(五)具体实施方式：

实施例1：见图1-图6，

见图1，‘环槽铆接’的短尾拉铆钉，钉杆2A有光杆段2.1、环槽段2.2A和短细环槽段2.3。一般由加工需要，光杆段2.1和环槽段2.2A间有加工过渡段；环槽段2.2A和短细环槽段2.3之间需加工有阶梯。短细环槽段2.3的长度L_2.3取值范围为11.1-14.8mm，对应的标记直径D_2.3取值范围11.6-20.0mm，通常短细环槽段2.3的长度L_2.3和直径D_2.3的选取按铆接器6的拉力、夹头6.1的结构和尺寸等设计。

见图2-图3，套环3A内孔为光孔，套环3A尺寸与环槽段2.2A相配合，与现有相同。套环3A前端为圆盘3A₁，圆盘后端面设有检测点3A₂，为多个突出圆盘后端面的点，当铆接器联接器头部6.2前移到位并完成铆接后，铆接器碰上检测点3A₂，使其变形便于检测铆接质量。(见图5)

见图1、图4，钉头1可采用盘头1a(见图1实线)；或者采用圆头1b(见图1虚线)；或采用沉头1c(见图4虚线)。

见表1，本实施例1选钉杆2A标记直径D为12mm。光杆段长度L_2.1选为3.8mm；光杆段2.1和环槽段2.2A长度之和L_2.1+L_2.2选为34.2mm，被铆接两物体4和5总厚度△范围5～15mm，平均取值为10mm。厚度变化范围的比例为0.5～1.5倍(5/10～15/10)。现有对比文件1‘拉铆钉’(ZL200520035325X)同规格长铆钉长度选取如下：D为12mm，光杆段长度L_2.1选为12.1～19.1mm；光杆段和环槽段2.2A长度之和L_2.1+L_2.2选为37.2mm，被铆接两物体4和5总厚度△范围为12.1～19.1mm，平均取值为15.6mm，厚度变化范围的比例为0.77～1.22倍(12.1/15.6＝0.77，19.1/15.6＝1.22)。由此实施例1比较可以得出：本实用新型钉杆长L_2.1+L_2.2＝34.2比对比文件1的L_2.1+L_2.2＝37.2减短，但铆接厚度变化范围的比例增大0.5～1.5>0.77～1.22。这也是本实用新型有益效果iv的具体数字说明。

见图4-图6，‘环槽铆接’短尾拉铆钉的铆接方法，包括如下步骤：

i.见图4，将钉杆2A穿过被连两物体4和5，将套环3A套在环槽段2.2A外；启动在钉杆后方的铆接器6，铆接器夹头6.1前移，夹紧短细环槽段2.3；

ii.见图5，铆接器联接器头部6.2向前移，将套环3A挤压在环槽段2.2A外；

iii.见图6，铆接器联接器头部6.2后移，脱离套环；铆接器夹头6.1松开脱离短细环槽段2.3；铆接器卸下，铆接完成。

实施例2：见图7-图12‘螺纹铆接’的短尾拉铆钉。

见图7，本实施例2钉杆2B结构与实施例1图1比较有如下不同：用螺纹段2.2B替代环槽段2.2A。其余钉头、光杆段2.1和短细环槽段2.3等均相同。

见图8，本实施例2套环3B结构与实施例1图2比较有如下不同：套环3B内孔后端口处设螺纹小段3B3。套环3B前端有与实施例1相同的圆盘3B1和圆盘后端面的检测点3B2。

‘螺纹铆接’短尾拉铆钉的铆接步骤见图9、图10、图11和图12，其中图10、图11和图12分别对应的铆接笫(i)步骤中的第二步、铆接笫(ii)步骤和铆接笫(iii)步骤与实施例1中铆接笫i步骤、铆接笫ii步骤和铆接第iii步骤相同，这里不再重复描述。

实施例2与实施例1不同的是增加铆接笫(i)步骤中的第一步，见图9：将钉杆2B穿过被连两物体4和5，将套环3B前端挂在螺纹段2.2B后端端头外，并用手旋转套环3B在螺纹小段3B3作用下相对螺纹段2.2B前移至物体5表面。因套环3B通过螺纹与螺纹段套接，由此下面用铆接器铆接过程轻松方便，不用手扶着套环3B。

Claims

1.短尾拉铆钉，由钉头(1)、钉杆(2A)和套环(3A)组成，其特征是：

(A)钉杆(2A)从前端到后端顺次设置有光杆段(2.1)、与套环(3A)挤压配合的环槽段(2.2A)和后端的短细环槽段(2.3)；

(B)短细环槽段(2.3)的长度L_2.3取值范围为11.1-14.8mm，对应的标记直径D_2.3取值范围为11.6-20.0mm。

2.按权利要求1所述拉铆钉，其特征是在钉杆标记直径D为12、14、16、20mm的四种规格中，针对各种不同的铆接厚度Δmm，所选择的对应的光杆段长度L2.1、光杆段(2.1)和环槽段(2.2A)长度之和L_2.1+L_2.2的取值分别为表1中序号1～4的一组，即取值为表1中序号1或2或3或4的数值。表1(毫米)

3.按权利要求1所述短尾拉铆钉，其特征是钉头(1)为盘头(1a)、圆头(1b)或沉头(1c)。

4.按权利要求1所述短尾拉铆钉，其特征是套环(3A)前方为圆盘(3A₁)，圆盘后端面设有检测点(3A₂)。

5.按权利要求1所述短尾拉铆钉的铆接方法，其特征该铆接方法包括如下步骤：

i.将钉杆(2A)穿过被连两物体(4)和(5)，将套环(3A)套在环槽段(2.2A)外；钉杆后方的铆接器(6)启动，铆接器夹头(6.1)前移，夹紧短环槽段(2.3)；

ii.铆接器联接器头部(6.2)向前移，将套环(3A)挤压在环槽段(2.2A)外；

iii.铆接器联接器头部(6.2)后移，脱离套环；铆接器夹头(6.1)松开脱离短环槽段(2.3)；铆接器卸下，铆接完成。

6.短尾拉铆钉，由钉头(1)、钉杆(2B)和套环(3B)组成，其特征是：

(A)钉杆(2B)从前端到后端顺次设置有光杆段(2.1)、与套环(3B)挤压配合的螺纹段(2.2B)和后端的短细环槽段(2.3)；

(B)短细环槽段(2.3)的长度L_2.3取值范围为11.1-14.8mm，对应的标记直径D_2.3取值范围11.6-20.0mm。

(C)套环(3B)内孔后端设有与螺纹段(2.2B)配合使套环(3B)能旋转前移的小于一圈的螺纹小段(3B₃)。

7.按权利要求6所述拉铆钉，其特征是在钉杆标记直径D为12、14、16、20mm的四种规格中，针对各种不同的铆接厚度△mm，所选择的对应的光杆段长度L_2.1、光杆段(2.1)和螺纹段(2.2B)长度之和L_2.1+L_2.2的取值分别为表1中序号1～4的一组，即取值为表1中序号1或2或3或4的数值。

8.按权利要求6所述短尾拉铆钉，其特征是钉头(1)为盘头(1a)、圆头(1b)或沉头(1c)。

9.按权利要求6所述短尾拉铆钉，其特征是套环(3B)前方为圆盘(3B₁)，圆盘后端面设有检测点(3B₂)。

10.按权利要求6所述短尾拉铆钉的铆接方法，其特征该铆接方法包括如下步骤：

(i)第一步：将钉杆(2B)穿过被连两物体(4)和(5)，将套环(3B)前端挂在螺纹段(2.2B)后端端头外，并用手旋转套环(3B)在螺纹小段(3B1)作用下相对螺纹段(2.2B)前移至物体(5)表面；第二步：启动钉杆后方的铆接器(6)，铆接器夹头(6.1)前移，夹紧短细环槽段(2.3)；

(ii)铆接器联接器头部(6.2)向前移，将套环(3B)挤压在螺纹段(2.2B)外；

(iii)铆接器联接器头部(6.2)后移，脱离套环；铆接器夹头(6.1)松开脱离短细环槽段；铆接器卸下，铆接完成。