CN102747959A

CN102747959A - 固定物件的方法及该方法所使用的膨胀螺栓、专用镗具

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Publication number: CN102747959A
Application number: CN2012102458072A
Authority: CN
Inventors: 赵群燕
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-07-12
Filing date: 2012-07-12
Publication date: 2012-10-24

Abstract

本发明涉及在建筑物上开制壁孔固定物件的方法及该方法所使用的膨胀螺栓、专用镗具，所述方法主要包括以下步骤：按传统方法钻出盲孔；用专用镗具在盲孔的底部镗出直径大于盲孔直径的扩孔并形成台阶面；膨胀螺栓插入到盲孔内；安装被固定物件；套上垫圈后用扳手旋紧螺母，在旋紧的过程中，螺杆尾部逐渐挤压膨胀套尾部的瓣片使其逐渐向外弯曲，最后形成勾抵于上述台阶面的翻边。本发明由于将膨胀套尾部的瓣片与混凝土之间由径向挤压力产生的滑动静摩擦力变为瓣片对混凝土的轴向勾抵力，提高了膨胀螺栓的防脱性能和安全性能，特别适合于重量重且有震动的物件固定，比如大功率空调室外机、吊扇、大型广告牌支架等物件的安装固定。

Description

固定物件的方法及该方法所使用的膨胀螺栓、专用镗具

技术领域

本发明涉及在建筑物的砼、砖等材料上开制壁孔固定物件的方法，及与所述方法配合使用的膨胀螺栓、专用镗具，适合于在建筑物的地面、顶壁或侧壁固定物件所用。

背景技术

现有在建筑物的地面、顶壁或侧壁固定物件的方法，通常采用如图1所示传统的膨胀螺栓，其由螺母1、弹簧垫圈2、平垫圈3、膨胀套4及螺杆5组成，膨胀套4的尾部开瓣，螺杆杆身与螺杆尾部51由锥形体过渡交接。使用时，将膨胀螺栓的尾部向前伸入预先钻好的壁孔内，安装好需要固定的物件后，再套上弹簧垫圈2、平垫圈3用螺母1紧固。当螺母1紧固时，螺杆5向外回退，尾部51的锥形体将膨胀套4尾部的瓣片撑开，瓣片在锥形体的抵撑下对壁孔内壁产生较大的径向静态挤压力而实现防松脱的目的。由于预钻的壁孔内径通常与螺杆5的直径相配，膨胀套尾部瓣片能够涨开的幅度即变形量较小，其与壁孔内壁径向挤压力产生的静摩擦力只存在于环状分布的几个线段，如图2箭头F所示。当载荷较大或用于有震动的场合，膨胀套与混凝土9的孔壁之间会发生微量滑动摩擦，随着时间的累积，滑动量增大，就有可能因膨胀螺栓松脱导致物件脱落而发生安全事故，因此业内人士不推荐膨胀螺栓用于紧固吊扇等物件。

发明内容

针对上述现有膨胀螺栓存在的缺陷，本发明提供一种新的固定物件的方法及该方法所需改进的膨胀螺栓，同时提供该方法所需的专用镗具。

本发明的技术方案如下：

一种膨胀螺栓，包括螺母、平垫圈、膨胀套及螺杆杆身，螺杆尾部的直径大于螺杆杆身的直径并与膨胀套的外径基本相等，膨胀套的尾部开瓣，其特征是螺杆尾部与螺杆杆身的交接处呈直角。

所述膨胀套的尾部瓣片的数为5-10个；在被固定物件处于紧固状态下，各瓣向外弯折形成翻边。

所述螺杆尾部在朝向膨胀套的一侧制成弧面倒角。

上述螺杆尾部与螺杆杆身的交接处制成直角，是为克服传统螺杆锥面尾部只能对膨胀套的尾部瓣片略微翘挤的不足，能够实现对膨胀套的尾部瓣片挤压产生较大变形量，最终构成翻边，将滑动静摩擦力变为勾抵阻力，实现螺栓强力止退功能。

传统膨胀套的尾部瓣片一般都为4瓣，每瓣都成接近90°的弧面，而众所周知弧面抗弯能力较强，为了使其胀开，不得已采用厚度较小的铁皮制作，这也是传统膨胀螺栓止退性能不理想的原因之一。本发明将膨胀套尾部分成5-10个瓣片，这样每个瓣片都接近平面，容易弯曲，为增大膨胀套壁厚创造了条件，这也是本发明实现螺栓强力止退功能的因素之一。

螺杆尾部在朝向膨胀套的一侧制成弧面倒角，有利于在紧固过程中，螺杆尾部弧面倒角对膨胀套尾部瓣片内表面形成进给滑动挤压，可以逐渐将瓣片挤压成翻边。

本发明所述固定物件的方法，其特征是包括以下步骤：

a、按传统方法钻出直径与所述膨胀螺栓外径相配合的盲孔；

b、在钻具上换装专用镗具并伸入至上述盲孔的底部，该专用镗具在高速旋转时，其头部的镗刀在离心力作用下逐渐向外张开，在上述盲孔的底部镗出直径大于上述盲孔直径的扩孔；

c、退出专用镗具，用风枪吹出上述扩孔内的屑渣，因为在扩孔过程中会有一部分砼屑渣留在扩孔内，将会影响后续翻边的弯曲角度；

d、将上述的膨胀螺栓按常规方式插入到上述盲孔内；

e、在上述膨胀螺栓的外端安装上被固定物件；

f、在螺杆外端套上垫圈后用扳手旋紧螺母，在旋紧的过程中，由于螺杆尾部朝向膨胀套的侧面有弧面倒角，该弧面倒角逐渐挤压将膨胀套尾部的瓣片逐渐向外弯曲，最后形成翻边，使该翻边勾抵于扩孔与盲孔交界处的台阶面。

按上述固定物件的方法所需的专用镗具，由镗杆和镗刀组成，其特征是：所述镗杆的上端开有凹槽，凹槽的上部开有径向贯穿镗杆的轴孔，轴孔内固定装有销轴，镗刀的上部活套在该销轴上。这样，当镗杆高速旋转时，镗刀的下端在离心力的驱动下产生远离轴线的作用力而向外张开，镗刀下端刃部逐渐刮除其周围的混凝土而逐渐扩大孔径，最终形成扩孔。

所述镗杆的下部制成供钻具夹头防转动夹持的多边柱体夹持部。

所述凹槽可以是矩形槽，该槽的槽口位于镗杆的顶面和镗杆的一侧面。也可以是外长内短的直角梯形槽，该槽的槽口位于镗杆的一侧面。镗具在被送入上述已开的盲孔时，镗刀嵌入在凹槽内，镗杆高速旋转时，镗刀从镗杆侧面的槽口甩出。

所述镗杆下部的多边柱体上制有一道凸环，以便与钻具夹头配合防止镗杆脱出。

本发明所提供的技术方案，由于将膨胀套尾部的瓣片与混凝土之间由径向挤压力产生的静摩擦力变为瓣片对混凝土的轴向勾抵力，因为轴向勾抵力远大于径向静摩擦力，而且可以增厚瓣片的厚度，极大地提高了膨胀螺栓的防脱性能，防止物件坠落，可有效避免事故发生，提高安全性能，特别适合于重量重且有震动的物件固定，比如大功率空调室外机、吊扇、大型广告牌支架等物件的安装固定。

附图说明

图1是传统的膨胀螺栓结构图；

图2是传统的膨胀螺栓防脱作用力示意图；

图3是本发明膨胀螺栓结构图；

图4是本发明膨胀螺栓防脱作用力示意图；

图5是本发明专用镗具实施例形状图；

图6是图5中A-A截面图；

图7是本发明专用镗具另一实施例形状图；

图8是图7中B-B截面图；

图9是图7中C-C截面图；

图10是图7实施例镗杆完全张开时状态图；

图11是图7实施例镗孔第一步完成时的扩孔形状图；

图12是图7实施例镗孔第二步完成时的扩孔形状图。

图中标记说明：螺母1，弹簧垫圈2，平垫圈3，膨胀套4，瓣片41，螺杆5，螺杆尾部51，倒角52，镗具6，镗杆61，多边柱体611，凸环612，销轴62，镗刀63，凹槽64，顶板65，被固定物件8，混凝土9，盲孔91，扩孔92，台阶面93。

具体实施方式

本发明所述的膨胀螺栓，由螺母1、弹簧垫圈2，平垫圈3，膨胀套4，螺杆5组成，螺杆尾部51的直径大于螺杆杆身的直径并与膨胀套4的外径基本相等。膨胀套4由圆钢管制成，其管壁的厚度大于传统的铁皮膨胀套，其尾部由锯床切割开成10个瓣片41，螺杆尾部51与螺杆杆身的交接处呈直角，螺杆尾部在朝向膨胀套的一侧制成弧面倒角52，如图3所示。当旋紧螺母1时，螺杆尾部弧面倒角52首先将瓣片胀开，然后对瓣片施以轴向挤压力，迫使瓣片向直角趋势弯曲，当螺杆后退足够距离时，各瓣片向外弯折形成翻边，如图4所示。

本发明所述固定物件的方法，包括以下步骤：

a、按传统方法钻出直径与所述膨胀螺栓外径相配合的盲孔，如图4中标记91所示，盲孔的深度小于螺杆的长度，以防螺杆全部进入盲孔，螺母1无法与螺杆外端扣合；

b、在钻具上换装专用镗具并伸入至上述盲孔的底部，该专用镗具在高速旋转时，其头部的镗刀在离心力作用下逐渐向外张开，在上述盲孔的底部镗出直径大于上述盲孔直径的扩孔92，可参照图11、图12；

c、退出专用镗具，用风枪吹出上述扩孔内的屑渣，因为在扩孔过程中会有一部分砼渣留在扩孔内，将会影响后续翻边的弯曲角度；

d、将上述的膨胀螺栓按常规方式插入到上述盲孔内，也即螺杆尾部朝前将膨胀螺栓压入盲孔内；

e、在上述膨胀螺栓的外端安装上被固定物件8；

f、在螺杆外端套上弹簧垫圈2，平垫圈3后用扳手旋紧螺母1，在旋紧的过程中，由于螺杆尾部朝向膨胀套的侧面有弧面倒角，该弧面倒角逐渐挤压将膨胀套尾部的瓣片逐渐向外弯曲，最后形成翻边，使该翻边勾抵于扩孔92与盲孔91交界处的台阶面93，此时被固定物件8即被牢固安装。

如图5、图6所示，上述固定物件的方法所需的专用镗具6，由镗杆61和镗刀63组成，镗杆的上端开有矩形凹槽64，该凹槽的槽深大于镗杆的半径小于镗杆的直径，其槽口位于镗杆的顶面和镗杆的一侧面，凹槽的上部开有径向贯穿镗杆的轴孔，该轴孔的轴线与镗杆的轴线在同一平面上正交。轴孔内固定装有销轴62，镗刀63的上部活套在该销轴上。镗具在被送入上述已开的盲孔时，镗刀嵌入在凹槽内，当镗杆高速旋转时，镗刀的下端在离心力的驱动下产生远离镗杆轴线的作用力而向外张开，镗刀下端刃部逐渐刮除其周围的混凝土而逐渐扩大孔径，最终形成扩孔92。为了使钻具能够驱动镗杆旋转，镗杆的下部制成供钻具夹头防转动夹持的四边柱体611构成的夹持部。

作为另一实施例，如图7-图10所示，上述固定物件的方法所需的专用镗具6，由镗杆61和镗刀63组成，镗刀的直径基本上等于镗杆的半径，靠近镗杆顶面的上端开有外长内短直角梯形槽64，该槽的槽口位于镗杆的一侧面。该凹槽的槽深大于镗杆的半径小于镗杆的直径，凹槽的上部开有径向贯穿镗杆的轴孔，该轴孔的轴线与镗杆的轴线在同一平面上正交。轴孔内固定装有销轴62，镗刀63的上部活套在该销轴上使其可绕销轴自由转动。镗具在被送入上述已开的盲孔时，镗刀嵌入在凹槽内。用这种镗具扩大孔径需分两步，第一步，镗具被送入盲孔底部时，镗杆高速旋转，把持钻具前后不动，镗刀从镗杆侧面的槽口甩出而逐渐刮除其周围的混凝土，形成如图11所示孔的倒圆台截面；第二部，把持钻具缓慢向后拉动，图10中箭头所示，这时镗刀背部抵靠于镗杆顶部未被切割所形成的顶板65，镗刀前部逐渐刮除倒圆台腔球面部分的混凝土，最终形成如图12所示矩形截面的扩孔92，达到形成台阶面93的目的。然后，将镗杆的直角梯形凹槽的槽口朝上并向前推进钻具，使镗刀落回到直角梯形凹槽内，可以将镗具退出。

由于本发明在扩大孔径过程中有一个后拉钻具的动作，产生镗具与钻具分离的作用力。为了防止镗具掉落在孔内，在所述镗杆下部的多边柱体611上制有一道凸环612，相应地，在钻具的三爪夹头内侧开制相配合的弧形槽，在三爪夹头夹紧镗杆时，凸环612刚好被卡入夹头的弧形槽内，两者配合可防止镗杆脱离钻具。

Claims

1.一种固定物件的方法，其特征是包括以下步骤：

a、按传统方法钻出直径与所述膨胀螺栓外径相配合的盲孔；

c、退出专用镗具，用风枪吹出上述扩孔内的屑渣；

d、将膨胀螺栓按常规方式插入到上述盲孔内；

e、在上述膨胀螺栓的外端安装上被固定物件；

f、套上垫圈后用扳手旋紧螺母，在旋紧的过程中，由于螺杆尾部朝向膨胀套的侧面有弧面倒角，该弧面倒角逐渐挤压将膨胀套尾部的瓣片逐渐向外弯曲，最后形成翻边，该翻边勾抵于扩孔与盲孔交界处的台阶面。

2.一种由权利要求1所述固定物件的方法所需的膨胀螺栓，包括螺母(1)、平垫圈(3)、膨胀套(4)及螺杆(5)，螺杆尾部(51)直径大于螺杆(5)的直径并与膨胀套(4)的外径基本相等，膨胀套(4)的尾部开瓣，其特征是：螺杆尾部(51)与螺杆杆身的交接处呈直角。

3.如权利要求2所述的膨胀螺栓，其特征是：所述膨胀套(4)的尾部瓣片(41)的数为5-10个；在被固定物件(8)处于紧固状态下，各瓣向外弯折形成翻边。

4.如权利要求2所述的膨胀螺栓，其特征是：所述螺杆尾部(51)在朝向膨胀套(4)的一侧制成弧面倒角(52)。

5.一种由权利要求1所述固定物件的方法所需的专用镗具，由镗杆(61)和镗刀(63)组成，其特征是：所述镗杆(61)的上端开有凹槽(64)，凹槽(64)的上部开有径向贯穿镗杆的轴孔，轴孔内固定装有销轴(62)，镗刀(63)的上部活套在该销轴(62)上。

6.如权利要求5所述的专用镗具，其特征是：所述镗杆(61)的下部制成供钻具夹头防转动夹持的多边柱体(611)作为夹持部。

7.如权利要求5或6所述的专用镗具，其特征是：所述凹槽(64)是矩形槽，该槽的槽口位于镗杆的顶面和镗杆的一侧面。

8.如权利要求5或6所述的专用镗具，其特征是：所述凹槽(64)是外长内短直角梯形槽，该槽的槽口位于镗杆的一侧面。

9.如权利要求6所述的专用镗具，其特征是：所述镗杆下部的多边柱体上制有一道凸环(612)。