CN101886653A - 一种异形螺栓及采用该异形螺栓的紧固装置 - Google Patents

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Abstract

一种异形螺栓，其特征在于：所述的异形螺栓包括有本体和设置在该本体两端的螺杆，并且，邻近螺杆的所述本体的两头横截面为非圆形，该本体中部横截面的轴向投影位于所述本体两头的非圆形轴向投影内。与现有技术相比，本发明的异形螺栓结构简单，便于安装，能够提高连接后的嵌套式复合型材构件的强度和刚性；采用异形螺栓的紧固装置既够既起到支撑的作用，又起到加固的作用，能有效地防止嵌套式复合型材构件的变形；另外，安装紧固装置的通孔可以沿嵌套式复合型材构件的高度方向开设在任意位置，只要将异形螺栓穿过通孔旋转错位后即可实现固定，操作简单、便捷，方便拆卸，使得紧固装置的安装可以不受复合型材构件的尺寸结构限制。

Description

一种异形螺栓及采用该异形螺栓的紧固装置
技术领域
本发明涉及一种异形螺栓，以及该异形螺栓在嵌套式复合型材构件的紧固装置中的应用。
背景技术
现有技术中，立体车库底架、仓储货架和框架体结构等设备中所用的承载横梁、连接立柱等梁柱构件多为型材结构，市场上直接采购的标准型材由于横截面形状简单、结构单一且外观质量差，用在产品上缺乏美感；而且，市场上购买的标准型材长度一般比实际使用中的横梁或立柱长很多，需要将多余的长度截去，这样一来在整个加工过程中，标准型材的边角余料就会被切掉很多，原材料浪费严重，材料利用率低。
为了节约原材料，降低生产成本，目前多采用嵌套式复合型材来代替标准型材作为仓储货架和车库底架的梁柱使用。普通的嵌套式复合型材通常采用较薄的卷板作为原材料并冷轧成型为两个相同断面的第一构件和第二构件，第一构件和第二构件之间为嵌套组合，第二构件在旋转180度后和第一构件交错合抱呈柱体，使得第一构件的横边(或竖边)能分别和第二构件相对应的横边(或竖边)贴合。
但是，第一构件和第二构件贴合后的横边(或竖边)是双层结构，为了防止第一构件和第二构件脱开，保证合抱梁的强度，传统的做法是采用电焊工艺将贴合后的双层横边(或双层竖边)固定，然而，采用焊接工艺容易留下焊疤而影响美观，另一方面因为梁柱为长条形结构，焊头无法伸入到梁柱的中间部位，而将中间位置的双层结构焊接连接，此外，焊接只能起到加固双层结构的作用，无法起到支撑嵌套式复合型材内腔的作用，使得嵌套式复合型材因为内腔中空而容易产生结构变形；另外，目前也有采用套筒结构插入嵌套式复合型材的空腔，套筒的两端分别抵靠于双层结构的对应内壁上，从而起到支撑和加固的双重作用，但套筒加固的方式和焊接存在同样的问题，就是套筒只能设置于嵌套式复合型材构件靠近开口的两端，对于长条形结构的具有嵌套式复合结构的梁柱来说，套筒很难伸入到梁柱空腔的中部位置，梁柱中间位置的双层结构就无法实现加固，进而影响嵌套式复合型材的强度。
发明内容
本发明所要解决的第一技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种安装方便、操作简单且能有效地提高复合型材构件刚度和强度的异形螺栓。
本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：该异形螺栓，其特征在于：所述的异形螺栓包括有本体和设置在该本体两端的螺杆，并且，邻近螺杆的所述本体的两头横截面为非圆形，该本体中部横截面的轴向投影位于所述本体两头的非圆形轴向投影内。
在上述方案中，只要是非圆形横截面都可以作为本申请的异形螺栓本体两头的横截面，如腰圆形或长方形或椭圆形或正方形或三角形或菱形或梯形或大于四边的多边形，但考虑到异形螺栓的整体强度和加工的便利性，本体的中部横截面以等同于两头的横截面为佳，此时异形螺栓的本体为等截面，也就是本体的横截面整体可以为腰圆形或长方形或椭圆形或正方形或三角形或菱形或梯形或大于四边的多边形，在上述非圆形截面中，其中又以腰圆形或长方形为优选，这两种截面形状能确保异形螺栓在安装后具有较大的接触面积。
作为进一步优选，所述螺杆的端头还具有沿轴向方向设置的标志槽，该标志槽的槽口方向和所述异形螺栓的本体横截面的长度方向一致。
本发明所要解决的第二技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种采用上述异形螺栓的紧固装置，该紧固装置的安装简单、操作容易，能有效地提高嵌套式复合型材构件的强度和刚性。
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：该紧固装置安装于嵌套式复合型材构件上，所述的嵌套式复合型材构件包括有第一构件和第二构件，所述第一构件和第二构件的形状尺寸相同且相互交错合抱成为具有中空内腔的柱体，其中，所述第一构件具有相互平行设置的第一侧边和第二侧边，所述第二构件具有相互平行设置的第三侧边和第四侧边，所述第一构件的第一侧边和第二构件的第三侧边对应贴合形成第一组双层贴边，所述第一构件的第二侧边和第二构件的第四侧边对应贴合形成第二组双层贴边；其特征在于：所述的紧固装置包括有所述的异形螺栓和连接在该异形螺栓两端的螺母，所述第一组双层贴边上开设有第一通孔，所述第二组双层贴边上开设有和所述第一通孔相对齐的第二通孔，所述第一通孔和第二通孔的形状大小分别和所述异形螺栓的本体两头横截面形状大小相适配，所述异形螺栓穿设于所述的第一通孔、第二通孔之内，并且，所述异形螺栓的本体两头的端面分别和所述第一通孔、第二通孔的内端面旋转错位相抵，露于所述嵌套式复合型材构件之外的所述螺杆则和所述螺母螺纹连接，所述螺母的内端面和所述第一通孔、第二通孔的外端面紧贴。
为了增大螺母的端面和嵌套式复合型材构件外壁之间的接触面积，从而保证压紧力并提高连接强度，所述的螺母可以为六角螺母或四方螺母，所述的螺母内端面和所述第一通孔、第二通孔的外端面之间还设置有用于增大贴紧面积的圆形压片，所述压片和所述螺母为一体件。
为了防止异形螺栓插入第一通孔和第二通孔中后发生转动，上述的紧固装置还包括有止动套，所述的止动套具有能与所述螺杆相适配的头部以及沿该头部轴向延伸的插脚，所述插脚插设于所述本体两头的端面相对于所述第一通孔、第二通孔的内端面旋转错位后的缝隙中，露于所述嵌套式复合型材构件之外的所述螺杆插设于所述止动套的头部之中，所述螺母螺纹连接在所述螺杆上，并且，该螺母的内端面和所述止动套的外端面相抵。因为异形螺栓的本体内端面相对于第一通孔、第二通孔的内端面旋转错位后存在缝隙，止动套的插脚正好能够插入缝隙中与之相适配，使得异形螺栓无法转动，通过螺母能够将止动套压紧，保证了连接的可靠性。
为了提高连接可靠性，避免螺母和止动套之间的松动，所述螺母和所述止动套之间还可以设置有防滑垫圈。
本体两头的横截面可以为任何非圆形横截面，这样的非圆形横截面有很多，如腰圆形或长方形或椭圆形或正方形或三角形或菱形或梯形或大于四边的多边形等，但考虑到异形螺栓的整体强度和加工的便利性，本体的中部横截面以等同于两头的横截面为佳，此时，异形螺栓的本体即为等截面，优选以腰圆形或长方形作为本体横截面为佳，该两种截面形状能确保安装后，异形螺栓的本体两头端面和第一通孔、第二通孔的内端面之间具有较大的接触面积，更好地保证嵌套式复合型材构件的整体强度和刚度。
异形螺栓邻近螺杆的本体两头横截面或者本体的整体截面只要是非圆形，即能满足旋转错位后和第一通孔和第二通孔的内端面相抵，作为优选，可以将异形螺栓的本体两头或整体横截面设计成为腰圆形或长方形或椭圆形或正方形或三角形或菱形或多边形。
为了便于识别异形螺栓的当前位置，方便安装，所述螺杆的端头还具有沿轴向方向设置的标志槽，该标志槽的槽口方向和所述异形螺栓的本体横截面的长度方向一致。于是，当异形螺栓穿设在第一通孔和第二通孔内且处于活动状态时，标志槽呈垂直(或水平)方向，当将异形螺栓旋转90度而处于限位状态时，此时，标志槽则呈水平(或垂直)方向，通过标志槽的槽口方向能够判断异形螺栓的当前状态。
与现有技术相比，本发明的优点在于：首先，异形螺栓结构简单，便于安装，能够提高连接后的嵌套式复合型材构件的强度和刚性；其次，采用异形螺栓的紧固装置既够既起到支撑的作用，又起到加固的作用，能有效地防止嵌套式复合型材构件的变形；再者，嵌套式复合型材构件相互贴合的两侧边受异形螺栓的本体内端面和螺母的双重作用而牢牢压紧，使得相互贴合的两侧边固连成一体，显著地提高了嵌套式复合型材构件的强度和刚性；另外，安装紧固装置的通孔可以沿嵌套式复合型材构件的高度方向开设在任意位置，只要将异形螺栓穿过通孔旋转错位后即可实现固定，操作简单、便捷，方便拆卸，使得紧固装置的安装可以不受复合型材构件的尺寸结构限制。
附图说明
图1为本发明实施例一的紧固装置使用状态结构示意图。
图2为本发明实施例一的紧固装置平面连接结构示意图。
图3为图2所示的A-A向剖视图。
图4为图2所示的B-B向剖视图。
图5为本发明实施例二的紧固装置使用状态结构示意图之一。
图6为本发明实施例二的紧固装置使用状态结构示意图之二。
图7为本发明实施例二的紧固装置立体分解图。
图8为本发明实施例二的紧固装置装配剖视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一，如图1～图4所示：
本实施例一的紧固装置用于嵌套式复合型材构件中，该嵌套式复合型材构件可以为立体车库底架或仓储货架的立柱和横梁，也可以是其它装备的梁柱结构。
本实施例的嵌套式复合型材构件为一横截面呈矩形的中空薄壁柱体，该嵌套式复合型材构件通过冷轧工艺并由两个形状与尺寸相同的第一构件1和第二构件2相互交错合抱而成；
其中，嵌套式复合型材构件P包括有相互嵌套组合的第一构件1和第二构件2，第一构件1具有相互平行设置的第一侧边11和第二侧边12，第一侧边11和第二侧边12之间连接有第一竖边13，第二构件2具有相互平行设置的第三侧边21和第四侧边22，第三侧边21和第四侧边22之间连接有第二竖边23，第一侧边11和第三侧边21贴合为第一组双层贴边3，第二侧边12和第四侧边22贴合为第二组双层贴边4，嵌套式复合型材构件P上还安装有紧固装置以保证第一组双层贴边3的两侧边和第二组双层贴边4的两侧边之间的贴紧；
紧固装置包括有异形螺栓5，异形螺栓5具有横截面呈腰圆形或长方形的本体52和设置在该本体52两端的螺杆51，螺杆51的端头具有沿轴向方向设置的标志槽511，该标志槽511的槽口方向和异形螺栓5的本体52横截面的长度方向一致，螺杆51能够和螺母6相配合，该螺母6的本体为六角螺母或四方螺母，螺母的内端面还一体成型有一个圆形压片61；第一组双层贴边3上开设有第一通孔31，相应地，第二组双层贴边4在对应第一通孔31的位置开设有第二通孔41，第一通孔31和第二通孔41的形状大小分别和异形螺栓5的本体52横截面形状大小相适配。
安装时，考虑到异形螺栓5的长度有限，为了方便操作，可以在异形螺栓5两端的螺杆51上套接上能与相应的螺杆51相配合的螺套，该螺套能够穿过第一通孔31和第二通孔41，于是，异形螺栓5在螺套的引导下能够水平地进入嵌套式复合型材构件之中，并且，异形螺栓5的本体52正好位于第一组双层贴边3和第二组双层贴边4的内侧壁之间，异形螺栓5两端的螺杆51正好穿设在第一通孔31、第二通孔41之内并露于嵌套式复合型材构件之外；
将异形螺栓5旋转90度后，本体52两端的腰圆形或长方形截面分别和相对而设的第一通孔31、第二通孔41的内端面90度错位相抵，此时，取下连接在螺杆51上的螺套，在露于嵌套式复合型材构件之外的螺杆51上分别螺纹连接螺母6，当拧紧螺母6时，第一组双层贴边3的第一侧边11和第三侧边21之间在本体52的其中一个内端面和螺母6的压片61作用下贴靠在一起，第二组双层贴边4的第二侧边12和第四侧边22之间在本体52的另一个内端面和螺母6的压片61作用下也贴靠在一起，因此，嵌套式复合型材构件的第一组双层贴边3和第二组双层贴边4在异形螺栓5和螺母6的共同作用下被紧密压紧并实现无缝连接，而且，位于嵌套式复合型材构件内部的异形螺栓5本体52起到有效地支撑作用，进一步防止复合型材变形，从而最大限度提高了复合型材的强度和刚性。
采用本实施例的紧固装置，可以在第一组双层贴边3和第二组双层贴边4沿高度方向的任意位置开设通孔，不仅能够实现嵌套式复合型材构件的双层贴边在两端的紧固，还能够在中间和其它位置夹紧双层贴边，操作方便，便于拆卸，能够有效提高安装效率。
实施例二，如图5～图8所示：
实施例二的紧固装置同样安装于嵌套式复合型材构件上，嵌套式复合型材构件的结构和实施例一相同，在此不再赘述。
本实施例二和实施例一的区别在于，本实施例二的异形螺栓靠近螺杆的本体52两头521横截面为腰圆形或长方形，而异形螺栓的本体52中部横截面则为圆形，并且，紧固装置除了异形螺栓5和连接在该异形螺栓螺杆51上的螺母6之外，还具有同样连接在异形螺栓螺杆51上的止动套7，止动套7具有能与螺杆相适配的头部71以及沿该头部71轴向延伸的插脚72。
安装时，异形螺栓5穿过第一通孔、第二通孔，异形螺栓5的本体52正好位于第一组双层贴边3和第二组双层贴边4的内侧壁之间，异形螺栓5两端的螺杆51正好穿设在第一通孔31、第二通孔41之内并露于嵌套式复合型材构件之外；
将异形螺栓5旋转90度后，本体两头521的腰圆形或长方形端面分别和相对而设的第一通孔31、第二通孔41的内端面90度错位相抵，此时，本体两头521的端面相对于第一通孔31、第二通孔41的内端面旋转错位后形成有缝隙9，将止动套7的头部71套设在螺杆51之上，止动套7的插脚72正好插入缝隙9之中，于是，异形螺栓5无法转动，在露于嵌套式复合型材构件之外的螺杆51上再螺纹连接螺母6，拧紧螺母6直到螺母6和止动套7的外端面紧密贴紧，螺母6和止动套7之间还设置有防滑垫圈8，止动套7的外端面还开设有环形槽711，垫圈8嵌设在环形槽711内。于是，嵌套式复合型材构件的第一组双层贴边3和第二组双层贴边4在异形螺栓5、止动套7和螺母6的共同作用下被紧密压紧并实现无缝连接。

Claims (9)

1.一种异形螺栓，其特征在于：所述的异形螺栓(5)包括有本体(52)和设置在该本体(52)两端的螺杆(51)，并且，邻近螺杆的所述本体(52)的两头(521)横截面为非圆形，该本体(52)中部横截面的轴向投影位于所述本体(52)两头的非圆形轴向投影内。
2.根据权利要求1所述的异形螺栓，其特征在于：所述本体(52)的中部横截面等同于两头横截面，且所述本体的横截面为腰圆形或长方形或椭圆形或正方形或三角形或菱形或梯形或大于四边的多边形。
3.根据权利要求1或2所述的异形螺栓，其特征在于：所述螺杆(51)的端头还具有沿轴向方向设置的标志槽(511)，该标志槽(511)的槽口方向和所述异形螺栓(5)的本体(52)横截面的长度方向一致。
4.一种采用如权利要求1所述异形螺栓的紧固装置，该紧固装置安装于嵌套式复合型材构件上，所述的嵌套式复合型材构件包括有第一构件(1)和第二构件(2)，所述第一构件(1)和第二构件(2)的形状尺寸相同且相互交错合抱成为具有中空内腔的柱体，其中，所述第一构件(1)具有相互平行设置的第一侧边(11)和第二侧边(12)，所述第二构件(2)具有相互平行设置的第三侧边(21)和第四侧边(22)，所述第一构件(1)的第一侧边(11)和第二构件(2)的第三侧边(21)对应贴合形成第一组双层贴边(3)，所述第一构件(1)的第二侧边(12)和第二构件(2)的第四侧边(22)对应贴合形成第二组双层贴边(4)；
其特征在于：所述的紧固装置包括有所述的异形螺栓(5)和连接在该异形螺栓(5)两端的螺母(6)，所述第一组双层贴边(3)上开设有第一通孔(31)，所述第二组双层贴边(4)上开设有和所述第一通孔(31)相对齐的第二通孔(41)，所述第一通孔(31)和第二通孔(41)的形状大小分别和所述异形螺栓(5)的本体两头(521)横截面形状大小相适配，所述异形螺栓(5)穿设于所述的第一通孔(31)、第二通孔(41)之内，并且，所述异形螺栓(5)的本体两头(521)的端面分别和所述第一通孔(31)、第二通孔(41)的内端面旋转错位相抵，露于所述嵌套式复合型材构件之外的所述螺杆(51)则和所述螺母(6)螺纹连接，所述螺母(6)的内端面和所述第一通孔(31)、第二通孔(41)的外端面紧贴。
5.根据权利要求4所述的紧固装置，其特征在于：所述的螺母(6)内端面和所述第一通孔(31)、第二通孔(41)的外端面之间还设置有用于增大贴紧面积的圆形压片(61)，所述压片(61)和所述螺母(6)为一体件。
6.根据权利要求4所述的紧固装置，其特征在于：所述的紧固装置还包括有止动套(7)，所述的止动套(7)具有能与所述螺杆相适配的头部(71)以及沿该头部(71)轴向延伸的插脚(72)，所述插脚(72)插设于所述本体两头(521)的端面相对于所述第一通孔(31)、第二通孔(41)的内端面旋转错位后的缝隙(9)中，露于所述嵌套式复合型材构件之外的所述螺杆(51)插设于所述止动套(7)的头部(71)之中，所述螺母(6)螺纹连接在所述螺杆(51)上，并且，该螺母(6)的内端面和所述止动套(7)的外端面相抵。
7.根据权利要求6所述的紧固装置，其特征在于：所述螺母(6)和所述止动套(7)之间还设置有垫圈(8)。
8.根据权利要求4～7中任一权利要求所述的紧固装置，其特征在于：所述本体(52)的中部横截面等同于两头横截面，且所述本体的横截面为腰圆形或长方形或椭圆形或正方形或三角形或菱形或梯形或大于四边的多边形。
9.根据权利要求8所述的紧固装置，其特征在于：所述异形螺栓(5)的螺杆(51)端头还具有沿轴向方向设置的标志槽(511)，该标志槽(511)的槽口方向和所述异形螺栓(5)的本体(52)横截面的长度方向一致。
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