CN108547844A - 一种分段式单边螺栓紧固件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于分段式单边螺栓紧固件的安装工具，紧固件包括分段式螺栓以及沿分段式螺栓的轴向依次套设在分段式螺栓上的分体式垫片、套筒、垫圈、螺母，分段式螺栓包括螺栓头分段螺柱及螺栓尾分段螺柱，分体式垫片套设在螺栓头分段螺柱外部；安装工具包括引导杆以及底座。与现有技术相比，通过设置分段式螺栓，使分段式螺栓各段能够分别安装，能够实现在内部空间狭小的条件下快速精确的单边固定连接件，且力学性能好、拆卸安装方便、连接安全可靠，解决了现有技术中由于连接件内部安装空间不足而无法顺利安装单边螺栓紧固件的问题，同时，安装工具与螺栓头分段螺柱采用螺纹连接，使安装过程简便快速，并可重复使用。

Description

一种分段式单边螺栓紧固件

技术领域

本发明属于单边螺栓技术领域，涉及一种分段式单边螺栓紧固件。

背景技术

在土木建筑工程及机械安装领域中，结构件连接紧固的需求越来越大。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，而在某些特殊场合中，例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。目前，国内市场上没有相应的单边螺栓产品，而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；国外市场上虽然出现了类似产品，但该类产品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。

公开号为CN 103671447A的中国发明专利涉及一种分体嵌套式单边螺栓紧固件，其圆头螺栓尾部设置圆头螺栓操控杆；嵌套分离为若干部分，各嵌套部分尾部设置有嵌套操控杆；圆头螺栓和嵌套通过操控杆及安装盘进行定位安装。该分体嵌套式单边螺栓紧固件虽然可以实现单侧作业完成连接与紧固，但是该紧固件的嵌套部分需要分别进行定位和安装，且需要通过多根操纵杆来辅助定位，在力学性能和拆装快捷性上仍需改进。

公开号为CN 105437149A的中国发明专利涉及一种变形收缩自回复单边螺栓紧固件安装工具，分体式垫片分为若干部分，各垫片通过外部的橡胶圈连为一体，圆头螺栓和分体式垫片通过引导杆和垫片夹进行安装。该变形收缩自回复单边螺栓紧固件安装工具虽然简化了安装的过程和方式，但是其安装时要将分体式垫片和螺栓螺柱的整体伸入连接板件的内部，这就要求连接板件的内部必须预留有足够大的安装空间，而在内部空间狭小时此类紧固件便无法顺利安装。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种分段式单边螺栓紧固件。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种分段式单边螺栓紧固件，该紧固件包括分段式螺栓以及沿分段式螺栓的轴向依次套设在分段式螺栓上的分体式垫片、套筒、垫圈、螺母，所述的分段式螺栓包括螺栓头分段螺柱及螺栓尾分段螺柱，所述的分体式垫片套设在螺栓头分段螺柱外部。分体式垫片为变形收缩自回复式分体垫片，分体式垫片受力挤压后尺寸变化大，以便放入安装孔中。螺栓头分段螺柱与螺栓尾分段螺柱可拆卸连接。套筒和垫圈能够增大整个紧固件的静摩擦力，提高安装牢固度。

进一步地，所述的螺栓头分段螺柱的尾端设有螺栓头凸台，该螺栓头凸台的外侧面上设有螺栓头凸台外螺纹，所述的螺栓尾分段螺柱的一端开设有螺栓尾内螺孔。螺栓头分段螺柱通过螺栓头凸台外螺纹与螺栓尾内螺孔的配合，与螺栓尾分段螺柱可拆卸连接。

进一步地，所述的螺栓尾分段螺柱的外侧壁上设有螺栓尾外螺纹。螺栓尾外螺纹与螺母相适配，便于螺母的旋紧。

进一步地，所述的螺栓头分段螺柱与螺栓尾分段螺柱之间设有螺栓中部分段螺柱，该螺栓中部分段螺柱的一端开设有与螺栓头凸台外螺纹相适配的螺栓中部内螺孔，另一端设有螺栓中部凸台，该螺栓中部凸台的外侧面上设有与螺栓尾内螺孔相适配的螺栓中部凸台外螺纹。可根据实际需要，在螺栓头分段螺柱与螺栓尾分段螺柱之间设置一个或多个螺栓中部分段螺柱，各段之间通过螺纹可拆卸连接。

进一步地，所述的螺栓中部分段螺柱的外侧壁上设有螺栓中部外螺纹。螺栓中部外螺纹与螺母相适配，便于螺母的旋紧。

进一步地，所述的分体式垫片包括多个沿周向依次首尾相连的垫片单体以及套设在垫片单体外部的橡皮圈。分体式垫片具有变形收缩自回复式特性，受力后会变形收缩，卸力后受橡皮圈弹力作用自回复为原状。分体式垫片能够通过变形收缩穿过尺寸较小的安装孔，自回复后实现连接紧固作用。

该紧固件用于对连接件进行固定，连接件上开设有连接件安装孔。

一种用于分段式单边螺栓紧固件的安装工具，该安装工具包括引导杆以及设置在引导杆一端的底座，所述的引导杆的另一端与螺栓头分段螺柱的端部可拆卸连接。引导杆便于将螺栓头分段螺柱送入连接件安装孔内，以及对螺栓头分段螺柱进行回拉。引导杆可根据需要进行拆卸，并可重复使用。

进一步地，所述的螺栓头分段螺柱的尾端开设有螺栓头内螺孔，所述的引导杆的端部设有与螺栓头内螺孔相适配的引导杆外螺纹。引导杆通过引导杆外螺纹与螺栓头内螺孔的配合，与螺栓头分段螺柱可拆卸连接。引导杆的另一端与底座采用螺纹连接。

进一步地，所述的螺栓尾分段螺柱上沿轴向开设有与引导杆相适配的螺栓尾通孔。螺栓尾通孔便于引导杆穿过螺栓尾分段螺柱后与螺栓头分段螺柱连接在一起。

进一步地，所述的螺栓尾通孔的内径大于引导杆的直径。

作为优选的技术方案，所述的螺栓中部分段螺柱上沿轴向开设有与引导杆相适配的螺栓中部通孔，螺栓中部通孔的内径大于引导杆的直径。

安装紧固件时，借助安装工具先将螺栓头分段螺柱和变形收缩后的分体式垫片穿过连接件安装孔到达另一侧，分体式垫片自回复后回拉螺栓头分段螺柱，之后将预先穿过引导杆并放置在底座上的其他分段螺柱、套筒、垫圈和螺母旋紧安装在螺栓头分段螺柱上即可。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

1)通过设置分段式螺栓，使分段式螺栓各段能够分别安装，能够实现在内部空间狭小的条件下快速精确的单边固定连接件，且力学性能好、拆卸安装方便、连接安全可靠，解决了现有技术中由于连接件内部安装空间不足而无法顺利安装单边螺栓紧固件的问题，同时，安装工具与螺栓头分段螺柱采用螺纹连接，使安装过程简便快速，并可重复使用；

2)基于单边螺栓的安装方式，设计了特殊结构的分段式螺栓，将整个螺栓分成多个尺寸长度小的分段螺柱，安装时只需先将螺栓头分段螺柱和分体式垫片伸入连接件内部，之后将其他分段螺柱等部件与螺栓头分段螺柱安装在一起即可，大大减小了连接件内部需要预留的空间，在内部空间狭小的情况也能顺利完成单边紧固连接；

3)各分段螺柱之间采用螺纹连接，连接可靠安全，并且方便安装和拆卸；分段式螺栓组装完成后与具有与普通螺栓相同的力学性能，可承受大的承载力。

附图说明

图1为本发明中紧固件及安装工具的结构示意图；

图2为本发明中分段式螺栓的结构示意图；

图3为本发明中螺栓头分段螺柱的结构示意图；

图4为本发明中螺栓中部分段螺柱的结构示意图；

图5为本发明中螺栓尾分段螺柱的结构示意图；

图6为本发明中紧固件安装时，螺栓头分段螺柱通过连接件安装孔前的结构示意图；

图7为本发明中紧固件安装时，螺栓头分段螺柱通过连接件安装孔后的结构示意图；

图8为本发明中紧固件安装完成时的结构示意图；

图中标记说明：

1—底座、2—引导杆、3—螺母、4—垫圈、5—套筒、6—分体式垫片、7—连接件、8a—螺栓头分段螺柱、8b—螺栓中部分段螺柱、8c—螺栓尾分段螺柱、8d—螺栓头凸台、8e—螺栓头凸台外螺纹、8f—螺栓尾内螺孔、8g—螺栓尾外螺纹、8h—螺栓中部凸台、8i—螺栓中部凸台外螺纹、8j—螺栓中部外螺纹、8k—螺栓头内螺孔、8l—螺栓尾通孔。

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。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1：

如图1所示的一种分段式单边螺栓紧固件，包括分段式螺栓以及沿分段式螺栓的轴向依次套设在分段式螺栓上的分体式垫片6、套筒5、垫圈4、螺母3，如图2所示，分段式螺栓包括螺栓头分段螺柱8a及螺栓尾分段螺柱8c，分体式垫片6套设在螺栓头分段螺柱8a外部。

如图3、图4、图5所示，螺栓头分段螺柱8a的尾端设有螺栓头凸台8d，该螺栓头凸台8d的外侧面上设有螺栓头凸台外螺纹8e，螺栓尾分段螺柱8c的一端开设有螺栓尾内螺孔8f。螺栓尾分段螺柱8c的外侧壁上设有螺栓尾外螺纹8g。螺栓头分段螺柱8a与螺栓尾分段螺柱8c之间设有螺栓中部分段螺柱8b，该螺栓中部分段螺柱8b的一端开设有与螺栓头凸台外螺纹8e相适配的螺栓中部内螺孔，另一端设有螺栓中部凸台8h，该螺栓中部凸台8h的外侧面上设有与螺栓尾内螺孔8f相适配的螺栓中部凸台外螺纹8i。螺栓中部分段螺柱8b的外侧壁上设有螺栓中部外螺纹8j。

分体式垫片6包括多个沿周向依次首尾相连的垫片单体以及套设在垫片单体外部的橡皮圈。

用于分段式单边螺栓紧固件的安装工具，包括引导杆2以及设置在引导杆2一端的底座1，引导杆2的另一端与螺栓头分段螺柱8a的端部可拆卸连接。螺栓头分段螺柱8a的尾端开设有螺栓头内螺孔8k，引导杆2的端部设有与螺栓头内螺孔8k相适配的引导杆外螺纹。螺栓尾分段螺柱8c上沿轴向开设有与引导杆2相适配的螺栓尾通孔8l。螺栓尾通孔8l的内径大于引导杆2的直径。

利用该紧固件进行连接件的单侧安装具体过程如下：

1、将螺母3、垫圈4、套筒5、螺栓尾分段螺柱8c和螺栓中部分段螺柱8b依次穿过引导杆2后放置在底座1上，分体式垫片6穿过引导杆2后挂在引导杆2上，螺栓头分段螺柱8a通过螺纹与引导杆2前端连接，如图6所示；

2、将连接好的螺栓头分段螺柱8a连同受力变形收缩后的分体式垫片6一起穿过连接件7上开设的连接件安装孔，待分体式垫片6自回复后，通过引导杆2回拉螺栓头分段螺柱8a，直到分体式垫片6顶在连接件7内侧壁与螺栓头分段螺柱8a内端面之间，如图7所示；

3、将螺栓中部分段螺柱8b和螺栓尾分段螺柱8c通过螺纹安装在螺栓头分段螺柱8a上，再套上套筒5和垫圈4，并拧紧螺母3，最后将安装工具取下即完成整个单边螺栓紧固件的安装，安装完成后如图8所示。

实施例2：

一种分段式单边螺栓紧固件，包括分段式螺栓以及沿分段式螺栓的轴向依次套设在分段式螺栓上的分体式垫片6、套筒5、垫圈4、螺母3，分段式螺栓包括螺栓头分段螺柱8a及螺栓尾分段螺柱8c，分体式垫片6套设在螺栓头分段螺柱8a外部。

螺栓头分段螺柱8a的尾端设有螺栓头凸台8d，该螺栓头凸台8d的外侧面上设有螺栓头凸台外螺纹8e，螺栓尾分段螺柱8c的一端开设有螺栓尾内螺孔8f。螺栓尾分段螺柱8c的外侧壁上设有螺栓尾外螺纹8g。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分段式单边螺栓紧固件，其特征在于，该紧固件包括分段式螺栓以及沿分段式螺栓的轴向依次套设在分段式螺栓上的分体式垫片(6)、套筒(5)、垫圈(4)、螺母(3)，所述的分段式螺栓包括螺栓头分段螺柱(8a)及螺栓尾分段螺柱(8c)，所述的分体式垫片(6)套设在螺栓头分段螺柱(8a)外部。

2.根据权利要求1所述的一种分段式单边螺栓紧固件，其特征在于，所述的螺栓头分段螺柱(8a)的尾端设有螺栓头凸台(8d)，该螺栓头凸台(8d)的外侧面上设有螺栓头凸台外螺纹(8e)，所述的螺栓尾分段螺柱(8c)的一端开设有螺栓尾内螺孔(8f)。

3.根据权利要求2所述的一种分段式单边螺栓紧固件，其特征在于，所述的螺栓尾分段螺柱(8c)的外侧壁上设有螺栓尾外螺纹(8g)。

4.根据权利要求2所述的一种分段式单边螺栓紧固件，其特征在于，所述的螺栓头分段螺柱(8a)与螺栓尾分段螺柱(8c)之间设有螺栓中部分段螺柱(8b)，该螺栓中部分段螺柱(8b)的一端开设有与螺栓头凸台外螺纹(8e)相适配的螺栓中部内螺孔，另一端设有螺栓中部凸台(8h)，该螺栓中部凸台(8h)的外侧面上设有与螺栓尾内螺孔(8f)相适配的螺栓中部凸台外螺纹(8i)。

5.根据权利要求4所述的一种分段式单边螺栓紧固件，其特征在于，所述的螺栓中部分段螺柱(8b)的外侧壁上设有螺栓中部外螺纹(8j)。

6.根据权利要求1所述的一种分段式单边螺栓紧固件，其特征在于，所述的分体式垫片(6)包括多个沿周向依次首尾相连的垫片单体以及套设在垫片单体外部的橡皮圈。

7.一种用于如权利要求1至6任一项所述的分段式单边螺栓紧固件的安装工具，其特征在于，该安装工具包括引导杆(2)以及设置在引导杆(2)一端的底座(1)，所述的引导杆(2)的另一端与螺栓头分段螺柱(8a)的端部可拆卸连接。

8.根据权利要求7所述的一种用于分段式单边螺栓紧固件的安装工具，其特征在于，所述的螺栓头分段螺柱(8a)的尾端开设有螺栓头内螺孔(8k)，所述的引导杆(2)的端部设有与螺栓头内螺孔(8k)相适配的引导杆外螺纹。

9.根据权利要求7所述的一种用于分段式单边螺栓紧固件的安装工具，其特征在于，所述的螺栓尾分段螺柱(8c)上沿轴向开设有与引导杆(2)相适配的螺栓尾通孔(8l)。

10.根据权利要求9所述的一种用于分段式单边螺栓紧固件的安装工具，其特征在于，所述的螺栓尾通孔(8l)的内径大于引导杆(2)的直径。