CN104405747A - 限位式膨胀螺栓 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种膨胀螺栓，具体涉及能对螺栓进行限位的膨胀螺栓。限位式膨胀螺栓，包括螺栓，其中螺栓的尾部固接有楔形块，楔形块上端为小径端，下端为大径端，螺栓沿轴向设有一组等间分布的定位通孔，其中一个定位通孔处穿设有一定位杆；所述胀管包括上套管与下套管，上、下套管之间通过平键连接，所述开口槽设于下套管处；上套管内设有用于容纳定位杆的内腔，内腔的上、下两端用于对定位杆进行限位，定位杆与定位杆上方的缩口之间的最短距离等于大径端与下套管底部之间的距离。本发明克服了现有技术易出现胀管过度膨胀，不可重复利用的缺陷，提供一种拆卸下来的胀管及螺栓均能保持原有的结构性能，整体可重复利用的膨胀螺栓。
Description
技术领域
本发明属于一种膨胀螺栓，具体涉及能对螺栓进行限位的膨胀螺栓。
背景技术
膨胀螺栓又名胀锚螺栓，如图1所示，包括螺栓1、胀管5、平垫圈4、弹簧垫3和螺母2组成，其中胀管5是设有开口槽的弹性套管，所述螺栓1的尾部固接有楔形块6，楔形块6上端为小径端，下端为大径端。使用时，先用冲击电钻（锤）在固定体上钻出相应尺寸的孔，把螺栓1装入孔中，再将胀管5、平垫圈4、弹簧垫3和螺母2先后套到螺栓1上，要求平垫圈4设于孔口处，然后旋紧螺母2即可使螺栓1将尾部的楔形块6带入到胀管5内，使胀管5向外胀大并紧压在孔的内壁上，这样螺栓1、胀管5、孔内壁三者紧密接触，无法轻易分离，达到固定的效果。
操作工人通常采用扳手对上述螺母2进行旋紧，螺栓1受带动而向上移，当楔形块6的大径端靠近胀管5时，胀管5已经开始向外胀大；由于每个操作工人的熟练程度不同，对松紧程度的认知把握也有差异，有些操作人员会在楔形块6大径端穿入胀管5后继续旋转螺母2，由于胀管5与螺栓1之间缺少相应的限位机构，楔形块6大径端会继续深入胀管5，导致胀管5过度膨胀，甚至会使胀管5失去弹性恢复力。这样即便将整个膨胀螺栓拆卸下来，也无法再利用，导致资源浪费。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够控制楔形块与胀管的相对距离，避免胀管过度膨胀，保证胀管的弹性恢复力，即使拆卸下来也可重复利用的限位式膨胀螺栓。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案:
限位式膨胀螺栓，包括螺栓以及依次套在螺栓上的胀管、平垫圈、弹簧垫和螺母，其中螺栓的尾部固接有楔形块，楔形块上端为小径端，下端为大径端，胀管是设有开口槽的弹性套管；
螺栓沿轴向设有一组等间分布的定位通孔，其中一个定位通孔处穿设有一定位杆；所述胀管包括上套管与下套管，上、下套管之间通过平键连接，所述开口槽设于下套管处；
上套管内设有用于容纳定位杆的内腔，内腔中部膨大，内腔的上、下两端是用于对定位杆进行限位的收拢的缩口，定位杆与定位杆上方的缩口之间的最短距离等于大径端与下套管底部之间的距离；上套管分为左、右管壁，左、右管壁之间可拆卸连接。
现结合本发明限位式膨胀螺栓的工作原理，阐述相应的技术效果：
1．将整个膨胀螺栓置入孔中之前，需先将胀管套到螺栓上，受重力作用，下套管落至楔形块上，这时用量具测量楔形块大径端与下套管底部之间的距离，这个距离即是大径端可上移的安全距离；
2．然后将胀管中上套管的左管壁（也可以是右管壁）拆卸下来，根据上述的安全距离，寻找一个相应的定位通孔来安装定位杆，要求定位杆与定位杆上方的缩口之间的最短距离等于安全距离；限定为“最短距离”是因为定位杆上方内腔及缩口的数量可能不只一个，然而有效的间距只可能是定位杆与其上方最邻近的缩口，所以此处限定为最短距离；安装好定位杆后，再将左管壁安装回去。
3.将螺栓连带胀管放入到孔中，到达一定的介入深度后，再平垫圈、弹簧垫和螺母套到到螺栓上；旋转螺母，直至螺母、弹簧垫、平垫圈、孔口依次抵紧；
4.继续旋转螺母，受螺纹连接作用的螺栓开始上升，如果上套管与平垫圈之留有间隙，楔形块将推动胀管上升，直至胀管抵靠到平垫圈；
5.持续旋转螺母，楔形块的大径端开始靠近下套管底部，同时定位杆也开始向定位杆上方的缩口靠近，且大径端最多只能到下套管底部；由于两者的间距相等 ，而且定位杆受到缩口的限位作用（可在尺寸上设置过盈量来实现），这样能防止定位杆通过缩口的同时，也能防止楔形块的大径端穿入到胀管内部。如果定位杆与缩口的间距偏长，则楔形块的大径端将穿入到胀管内，导致胀管过度膨胀，胀管弹性易失效；如果定位杆与缩口的间距偏短，又可能引起胀管欠膨胀，胀管与孔内壁之间抵靠不够紧密，影响固定效果。
6.螺母已经旋紧，则完成安装操作；如果继续旋转螺母，只要定位杆上移到缩口处，即便操作人员使出再大的力气，在定位杆与缩口的作用下，所述大径端与下套管只能同步运动，大径端与下套管之间间距不变，大径端不可能穿入到下套管内。
采用本发明限位式膨胀螺栓，即便操作工人缺乏操作经验进行暴力操作，大径端也无法穿入到下套管内，胀管的膨胀受到限定，不会发生胀管过度膨胀、弹性失效的不利影响，这样拆卸下来的胀管及螺栓均能保持原有的结构性能，整个膨胀螺栓可重复利用。
进一步，所述平垫圈与上套管之间还设有一与螺栓螺纹连接的平板，平板端部固设有一立杆，立杆与螺栓之间的距离是螺母直径的5～7倍。
限定立杆与螺栓之间的距离，是为了使立杆与平板的组合类似于长臂的扳手。在旋紧螺母时，由于不好把握力度，可以在螺母基本旋紧时（平垫圈以一定力度抵压在平板上），这时通过立杆来旋转平板，使螺栓继续上升，当感觉平板已旋紧时，螺母与平垫圈之间的间隙会增加，这时再旋紧螺母即可。
此处改进，是将螺母旋紧操作视为粗调 ，将平板的旋紧操作视为细调，两者配合操作实现更为精细的旋紧操作。
进一步，所述可拆卸连接是指燕尾槽式承插连接。
与增设合页相比，选择燕尾槽式承插连接的上套管其内径、外径尺寸不会因为新增的连接附件而改变，上套管与螺栓的尺寸配合不会受到影响。
进一步，上套管沿轴向依次设有一组所述的内腔，相邻内腔之间相通；相邻内腔之间的长度差为相邻定位通孔间距的七分之一。
设置多个内腔，各内腔的长度不完一致，而各定位通孔之间的间距相等，这样缩口与其邻近的定位通孔的距离也会有所差异，方便操作工人选择适当的定位通孔来安装定位杆以满足相应的尺寸要求（定位杆与定位杆上方的缩口之间的最短距离等于大径端与下套管底部之间的距离）。如果各内腔的长度差距刚好是定位通孔的整数倍，则各内腔的缩口与其邻近的定位通孔的距离不会有变化，所以限定各内腔的长度差距为通孔间距的小数倍，选定为七分之一，是根据实际情况调整得出的最优参数。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明：
图1是现有技术中膨胀螺栓的结构示意图；
图2是本发明限位式膨胀螺栓一种实施例在螺母未旋紧状态下的结构示意图；
图3是与图2相同实施例在螺母旋紧状态下的结构示意图；
图4是本图3中A部分的局部放大图；
图5是本发明限位式膨胀螺栓中左管壁经一定比例放大后的仰视示意图；
图6是与图5同比例放大的上套管的仰视示意图。
螺栓1、螺母2、弹簧垫3、平垫圈4、胀管5、楔形块6、上套管7、左管壁71、右管壁72、下套管8、立杆9、定位通孔10、定位杆11、平键12、燕尾块13、燕尾槽14、隆起15、定位杆与定位杆上方的缩口之间的最短距离L1、大径端与下套管底部之间的距离L2。
具体实施方式
本发明限位式膨胀螺栓，包括：
螺栓1，沿轴向设有一组等间分布的定位通孔10，其中一个定位通孔10处穿设有一定位杆11，螺栓1的尾部固接有楔形块6，楔形块6上端为小径端，下端为大径端；
胀管5，包括上套管7与下套管8，上、下套管8之间通过平键连接（平键连接包括平键12与相应的键槽，平键12具有正方形或矩形截面，因为它们的顶面与底面以及两侧面平行，所以称为平键12；键的两侧面为工作面，而顶面和底面是非工作面，故键与键槽侧面之间不留间隙，而键的顶面与键槽顶面之间应留有间隙）。所述开口槽设于下套管8处，胀管5上开设有开口槽，胀管5由弹性塑料制成，如TPEE（热塑性聚酯弹性体）；
还包括平垫圈4、弹簧垫3和螺母2以及平板；其中胀管5、平板、平垫圈4、弹簧垫３和螺母2由下到上依次套设安装在螺栓1上，平板与螺栓1之间螺纹连接。
上套管7内沿纵向设有一组环形的隆起15，相邻隆起15之间形成用于容纳定位杆11的内腔，环形的隆起15它的内环形空间形成用于给定位杆11进行限位的缩口（在设计上只要缩口的口径小于定位杆11的长度即可），定位杆11与定位杆11上方的缩口之间的最短距离L1等于大径端与下套管8底部之间的距离L2，上套管7分为左管壁71与右管壁72，左管壁71与右管壁72之间通过设置相对应的燕尾块13与燕尾槽14实现可拆缷的承插连接。
平板端部固设有一立杆9，立杆9与螺栓1之间的距离是螺母2直径的6倍（可以调为5或7倍）；相邻内腔之间应具有一定的长度差，可以根据定位通孔10的间距进行设置，如相邻内腔的长度差为定位通孔10邻定位通孔10间距的五分之一到九分之一之间，具体优选为七分之一；另外，所述隆起15上套管7内壁之间应为圆滑过渡，避免在操作时割伤到手。
对本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (4)
1.限位式膨胀螺栓，包括螺栓以及依次套在螺栓上的胀管、平垫圈、弹簧垫和螺母，其中螺栓的尾部固接有楔形块，楔形块上端为小径端，下端为大径端，胀管是设有开口槽的弹性套管；其特征在于：
螺栓沿轴向设有一组等间分布的定位通孔，其中一个定位通孔处穿设有一定位杆；所述胀管包括上套管与下套管，上、下套管之间通过平键连接，所述开口槽设于下套管处；
上套管内设有用于容纳定位杆的内腔，内腔中部膨大，内腔的上、下两端是用于对定位杆进行限位的收拢的缩口，定位杆与定位杆上方的缩口之间的最短距离等于大径端与下套管底部之间的距离；上套管分为左、右管壁，左、右管壁之间可拆卸连接。
2.如权利要求1所述的限位式膨胀螺栓，其特征在于：所述平垫圈与上套管之间还设有一与螺栓螺纹连接的平板，平板端部固设有一立杆，立杆与螺栓之间的距离是螺母直径的5～7倍。
3.如权利要求1所述的限位式膨胀螺栓，其特征在于：所述可拆卸连接是指燕尾槽式承插连接。
4.如权利要求1、2或3所述的限位式膨胀螺栓，其特征在于：上套管沿轴向依次设有一组所述的内腔，相邻内腔之间相通；相邻内腔之间的长度差为相邻定位通孔间距的七分之一。
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