CN106089930B - 一种液压传动式单边螺栓紧固件安装工具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液压传动式单边螺栓紧固件安装工具，包括密封圈、分体式垫片、圆头螺栓、垫片和螺母，圆头螺栓在螺栓杆的轴向以及靠近螺栓头的径向设有连通的油道，螺栓杆尾部油道的开孔设有螺纹孔，并配有相对应的螺钉，径向油道的油孔设有相对应的插条，密封圈套设在插条上，分体式垫片通过插条连接在圆头螺栓上，该安装工具通过螺栓内部的液压油来控制分体式垫片的收缩和展开，使其能通过狭小的连接件安装孔，并在连接件另一侧展开达到安装位置，实现单边螺栓紧固的安装工作。本紧固件安装工具具有安装精准、操作简单快速，尺寸小、重量轻、携带方便等优点，便于在建筑及工业现场进行批量化作业。
Description
技术领域
本发明涉及一种螺栓紧固件安装工具，尤其是涉及一种液压传动式单边螺栓紧固件安装工具。
背景技术
当前在土木建筑以及机械安装领域，对结构件连接紧固的安装需求量大。就目前普遍使用的螺栓而言，在对构件实施连接紧固作业时，工作人员需要同时在构件两侧作业，即在一侧插入带螺帽的螺栓，然后在另一侧用工具将螺母拧紧。这种连接紧固方法结构简单、操作方便、承载好，但仅适用于开口截面构件中，在某些特殊场合中，比如对封闭截面构件或不方便在另外一侧操作的构件进行连接紧固时，就无法使用这种常用的螺栓螺母连接紧固方法。比如：在钢管结构及钢管混凝土结构中，梁柱连接节点处，由于钢管柱为闭合截面，不能在两边进行操作，只能单侧连接安装，因此无法采用这种常用的螺栓螺母连接紧固法进行紧固安装。而目前国内市场上没有相应的单边螺栓产品，已公开的相关专利或是对螺栓杆削弱过多或是螺栓头受力点过少，国外市场已有类似产品，但上述既有专利或产品均难以在安装阶段对螺栓施加较大的预拉力以形成摩擦型螺栓连接接头，其承载的综合力学性能并不理想，在建筑结构抗震设计应用中受到很大限制。
专利授权号为CN 103671447B的中国专利授权了一种分体嵌套式单边螺栓紧固件，它可以实现单侧作业从而完成结构件的连接与紧固。然而这种分体嵌套式单边螺栓紧固件中的分体式垫片需要靠支撑杆进行引导，在安装上有较大的不便。申请公布号为CN104690684A的中国专利公开了一种与上述分体嵌套式单边螺栓紧固件配套使用的安装工具，虽然实现了分体嵌套式单边螺栓紧固件的快速安装，但是该工具仍存在一些缺陷，如安装精准度不高等。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种安装精准、操作简单快速，尺寸小、重量轻、携带方便的液压传动式单边螺栓紧固件安装工具。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种液压传动式单边螺栓紧固件安装工具，包括密封圈、分体式垫片、圆头螺栓、垫片和螺母，圆头螺栓包括螺栓头和螺栓杆，
所述的圆头螺栓在螺栓杆的轴向以及靠近螺栓头的径向设有连通的油道，螺栓杆尾部油道的开孔设有螺纹孔，并配有相对应的螺钉，径向油道开孔的油孔设有相对应的插条，所述的密封圈套设在插条上，所述的分体式垫片通过插条连接在圆头螺栓上，
安装使用时，通过螺纹孔向油道注入液压油，通过调整螺钉的旋进旋出改变液压油对插条的压力，控制插条的径向运动，进而控制分体式垫片的径向位置，将螺栓头和分体式垫片推入需要紧固连接的构件的安装孔后，旋转螺钉使分体式垫片径向展开，达到构件的安装位置后，往回拉整个安装工具，螺栓头将分体式垫片压在安装位置上，最后将垫片和螺母安装在构件外端的螺栓杆上，即完成紧固安装。
所述的油道由一个轴向油道和多个径向油道组成，径向油道优选为四个，所述的轴向油道设在螺栓杆的中心轴线上，所述的径向油道沿螺栓杆径向均匀分布，轴向油道与径向油道相互垂直，在螺栓杆尾部注入液压油，液压油充满圆头螺栓内部的油道后，液压油会从螺栓杆靠近螺栓头的油孔中出来，可通过拎紧和拎松螺钉来改变螺钉的旋入深度，从而间接改变圆头螺栓内部的油道体积，安装时液压油充满油道，通过液压油产生的压力将插条顶到安装位置。
所述的密封圈采用有弹性的可使插条和油孔紧密配合的O型密封圈，该O型密封圈套在插条的中部，密封圈产生的摩擦力使得插条不能掉出圆头螺栓上的小孔。
所述的分体式垫片设有多片，优选为四片，分体式垫片组合起来成为一块完整的垫片。
所述的分体式垫片为环状体片段结构，该分体式垫片设有与安装孔内壁相配合的台阶，通过分体式垫片的台阶和安装孔内壁接触，可以限制分体式垫片的径向位移。
所述的分体式垫片的内壁上加工有与插条直径大小相近的小孔，可用外力将插条和分体式垫片进行过盈配合，使其成为一个组件。
所述的分体式垫片、插条和油孔对应设置，所述的插条一端插入分体式垫片内壁上的小孔，另一端插入油孔，从而将三者连接到一起。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明安装精准、结构尺寸小。本发明只需在一侧作业，便可完成螺栓的连接紧固作业，便于在较为狭小的操作空间里进行单边螺栓的安装，通过液压传动控制分体式垫片，可精准控制安装位置；
2、本发明所加工的油道采用电火花放电的方式进行加工，油道直径很小(1-2mm)，对螺栓杆部分削弱较小，大大提高了螺栓杆的可承受载荷；
3、本发明由于液压传动的特性所致，多块分体式垫片的径向位移相同，达到安装位置后和螺栓头部的接触面积相同，螺栓头部为周向多点均匀受力，力学性能较好；
4、本发明可施加与国内既有高强度螺栓同等的预拉力，从而形成摩擦型高强度螺栓连接接头；
5、本发明结构简单、造价低廉、装配方便、易于实施，操作简单快速。
附图说明
图1为本发明的外部结构示意图；
图2为本发明圆头螺栓的结构示意图；
图3为本发明圆头螺栓的结构示意图；
图4为本发明安装示意图；
图5为本发明安装示意图；
图6为本发明安装完成后的效果示意图；
图中：1-密封圈；2-插条；3-分体式垫片；4-圆头螺栓；4a-螺栓头；4b-螺栓杆；4c-油孔；4d-螺纹孔；5-螺钉；6-内构件；7-外构件；8-垫片；9-螺母。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种液压传动式单边螺栓紧固件安装工具，如图1-6，用于将开孔固定板内构件6和外构件7连接紧固，本紧固件安装工具由O型密封圈1、插条2、分体式垫片3、圆头螺栓4、螺钉5、垫片8和螺母9组成，圆头螺栓4包括螺栓头4a和螺栓杆4b、分体式垫片3通过插条2与圆头螺栓4相连接，插条2在圆头螺栓4上加工的油道和O型密封圈1的限制下沿径向位移。
分体式垫片3设有四片，并在每个分体式垫片3的内壁上加工有和插条2直径相同的小孔，通过外力可将插条2和分体式垫片3进行过盈配合，使其成为一个组件。分体式垫片3的一面加工有台阶，台阶可以和安装孔内壁相配合，通过分体式垫片3的台阶和安装孔内壁接触，可以限制分体式垫片3的径向位移。
圆头螺栓4的螺栓杆4b尾部加工有可有螺钉5相配合的螺纹孔4d，并在螺纹孔4d的末端沿螺栓轴向加工小圆孔，在螺栓杆接近螺栓头4a的位置上加工有沿螺栓杆径向且相互垂直的四个通孔，使得圆头螺栓4的内部形成油道，在螺栓杆4b尾部注入液压油，液压油充满圆头螺栓4内部的油道后，液压油会从螺栓杆4b靠近螺栓头4a的四个小孔中出来；可通过拎紧和拎松螺钉5来改变螺钉5的旋入深度，从而间接改变圆头螺栓4内部的油道体积。O型密封圈1具有较好的弹性，使插条2和圆头螺栓4上的小孔可以紧密的配合，密封圈产生的摩擦力使得插条2不能掉出圆头螺栓4上的小孔。
具体使用安装过程为，
1、将O型密封圈1套在插条2中部，接着将插条2的一端插入分体式垫片3的孔中，另一端插入圆头螺栓4上已加工好的油孔4c中；
2、调节插条2在油孔4c中的长度使分体式垫片3的内圈紧贴螺栓杆4b，再利用O型密封圈使插条在圆头螺栓4的油孔4c中不能自发的产生相对运动；
3、在圆头螺栓4的尾部注入液压油直至液压油充满整个油道并有推动插条2径向展开的趋势；
4、停止注油，将螺钉5旋入圆头螺栓4尾部并通过螺钉5和圆头螺栓4的螺纹配合调整分体式垫片3的位置使其外径与螺栓头直径相同；
5、将圆头螺栓4和分体式垫片3一同推入内构件6上的安装孔；
6、将螺钉5再旋入小段距离使得分体式垫片3进一步径向展开，达到安装位置；
7、往回拉整个安装工具，使圆头螺栓4将分体式垫片3压紧在内构件6上，垫片8和螺母9从外构件7外侧与圆头螺栓4连接，即完成内构件6和外构件7的紧固安装，安装完成后的效果示意图如图6所示。
Claims (7)
1.一种液压传动式单边螺栓紧固件安装工具，包括密封圈(1)、分体式垫片(3)、圆头螺栓(4)、垫片(8)和螺母(9)，圆头螺栓(4)包括螺栓头(4a)和螺栓杆(4b)，
其特征在于，所述的圆头螺栓(4)在螺栓杆(4b)的轴向以及靠近螺栓头(4a)的径向设有连通的油道，螺栓杆(4b)尾部油道的开孔设有螺纹孔(4d)，并配有相对应的螺钉(5)，径向油道开孔的油孔(4c)设有相对应的插条(2)，所述的密封圈(1)套设在插条(2)上，所述的分体式垫片(3)通过插条(2)连接在圆头螺栓(4)上，
安装使用时，通过螺纹孔(4d)向油道注入液压油，通过调整螺钉(5)的旋进旋出改变液压油对插条(2)的压力，控制插条(2)的径向运动，进而控制分体式垫片(3)的径向位置，将螺栓头(4a)和分体式垫片(3)推入需要紧固连接的构件的安装孔后，旋转螺钉(5)使分体式垫片(3)径向展开，达到构件的安装位置后，往回拉整个安装工具，螺栓头(4a)将分体式垫片(3)压在安装位置上，最后将垫片(8)和螺母(9)安装在构件外端的螺栓杆(4b)上，即完成紧固安装。
2.根据权利要求1所述的一种液压传动式单边螺栓紧固件安装工具，其特征在于，所述的油道由一个轴向油道和多个径向油道组成，所述的轴向油道设在螺栓杆(4b)的中心轴线上，所述的径向油道沿螺栓杆(4b)径向均匀分布，轴向油道与径向油道相互垂直。
3.根据权利要求1所述的一种液压传动式单边螺栓紧固件安装工具，其特征在于，所述的密封圈(1)采用有弹性的可使插条(2)和油孔(4c)紧密配合的O型密封圈，该O型密封圈套在插条(2)的中部。
4.根据权利要求1所述的一种液压传动式单边螺栓紧固件安装工具，其特征在于，所述的分体式垫片(3)设有多片，多片分体式垫片(3)组合成为一个完整垫片。
5.根据权利要求1所述的一种液压传动式单边螺栓紧固件安装工具，其特征在于，所述的分体式垫片(3)为环状体片段结构，该分体式垫片(3)设有与安装孔内壁相配合的台阶。
6.根据权利要求5所述的一种液压传动式单边螺栓紧固件安装工具，其特征在于，所述的分体式垫片(3)的内壁上加工有与插条(2)直径大小相近的小孔。
7.根据权利要求6所述的一种液压传动式单边螺栓紧固件安装工具，其特征在于，所述的分体式垫片(3)、插条(2)和油孔(4c)对应设置，所述的插条(2)一端插入分体式垫片(3)内壁上的小孔，另一端插入油孔(4c)，从而将三者连接到一起。
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