CN110259798A - 一种挤压型单边紧固螺栓 - Google Patents
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Abstract
本发明属于土木工程及机械连接紧固技术领域，涉及一种挤压型单边紧固螺栓。包括螺纹螺栓杆、套管和弹簧垫，所述螺纹螺栓杆的一端设有螺栓帽，所述螺纹螺栓杆从螺栓帽的一端起依次套设有弹簧垫、垫圈和套管，所述套管中间设有薄弱处，所述套管远离垫圈一端的内表面设有螺纹，与螺纹螺栓杆啮合。本发明操作简便，安装迅速。
Description
技术领域
本发明属于土木工程及机械连接紧固技术领域，涉及一种挤压型单边紧固螺栓。
背景技术
当前在土木工程建筑以及机械连接紧固技术领域，对结构构件连接紧固的安装需求量较大。就目前而言，钢结构的连接一般可分为焊接、铆接和螺栓连接三种方法，螺栓连接由于其安装方便快捷，良好的受力性能，适于工业化生产等优点并且符合绿色产业化建筑的发展趋势，在钢结构构件的连接中被广泛应用。传统的螺栓由螺栓帽和带螺纹的螺栓杆两部分构成，安装时将螺栓杆穿入构件上预留的安装孔，然后在螺栓杆上旋入螺母，安装工人将构件一侧的螺栓帽固定，将构件另一侧的螺母拧紧，如此，构件在螺栓帽和螺母的夹持定位作用下实现紧固连接。但是在某些特殊连接中，如方钢管或钢管混凝土结构中，由于柱截面为闭合截面，传统的螺栓连接不能在构件两侧进行操作，传统的普通膨胀螺栓可以实现构件的单边紧固，但普通膨胀螺栓由于无法施加预紧力，紧固效果也无法达到较大荷载下的设计要求。对穿螺栓的连接节点，一方面需要在钢管壁上两侧打孔，削弱了截面面积；另一方面，对穿螺栓对螺栓孔洞的预留精度要求较高，故工厂加工精度要求较高，现场安装难度大，施工效率随之降低，且在构件边角和角柱节点处难以应用，这种弊端使该形式螺栓的使用严重受限，故工程中并未广泛推广。基于上述情况，近些年来，相关技术领域人员致力于单边螺栓的开发和应用，涌现出一大批形式多样的单边螺栓产品。单边紧固螺栓的开发和应用使封闭截面构件的连接成为现实，但是就目前已公开的相关专利或是对螺栓杆削弱过多，或是螺栓端部受力过于集中，而且很多单边螺栓构造复杂，制作精度要求较高，故不适用于大量机械工业化生产。
发明内容
为了达到上述目的，本发明提供一种挤压型单边紧固螺栓，解决了现有技术中存在的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种挤压型单边紧固螺栓，包括螺纹螺栓杆1、套管2和弹簧垫4，所述螺纹螺栓杆1的一端设有螺栓帽5，所述螺纹螺栓杆1从螺栓帽5的一端起依次套设有弹簧垫4、垫圈3和套管2，所述套管2中间设有薄弱处6，所述套管2远离垫圈3一端的内表面设有螺纹，与螺纹螺栓杆1啮合。
优选的，所述螺纹螺栓杆1转动时，套管2相对于螺栓杆1有沿螺纹螺栓杆1向螺栓帽5运动的趋势。
优选的，所述薄弱处6为一圆环状凹槽。
优选的，所述螺纹螺栓杆1为高强螺栓，直径为8～20mm。
优选的，所述垫圈3与套管2固定连接为一体。
优选的，所述套管2的外径与安装孔孔径相等。
优选的，所述垫圈3外周表面设有对称的两个平端面。
本发明的有益效果是：1、本发明在螺纹螺栓杆上套设有套管，套管远离垫圈一端的内表面设有螺纹，与螺纹螺栓杆啮合，当螺纹螺栓杆转动时，套管相对于螺栓杆有沿螺纹螺栓杆向螺栓帽运动的趋势；适用于封闭截面或不易于在构件另一侧进行紧固作业的构件连接，避免了传统安装方法在完成封闭截面构件螺栓连接时对连接截面的开口削弱；
2、本发明通过在螺栓帽与垫圈之间设置弹簧垫，可以使螺栓预紧力均匀传递到垫圈，从而使得本发明在进行紧固连接时螺栓孔周围处于均匀受压状态；
3、本发明与现有技术相比较而言，结构简单，对螺栓杆部分无开孔削弱且方便工厂加工制作，可大量机械工业化加工生产；
4、本发明中垫圈外周表面设有对称的两个平端面，利于使用扳手等夹持类工具夹持；
5、本发明中垫圈与套管为一整体，当夹紧垫圈时套管也随之固定不动，随着螺栓杆的转动，套管会有相对螺栓杆沿杆轴方向向螺栓帽运动的趋势、本发明通过在套管内表面设置一圆环状凹槽，可有效的使套管在薄弱处发生变形，从而卡住螺栓孔实现螺栓的单边安装；
6、本发明通过套管受到挤压变形，使之卡在被连接件内壁上，安装方便快捷，易于实施，紧固效果优良；
7、本发明结构紧凑，重量轻，能够在较为狭小的空间内进行安装；
8、本发明在工人现场安装时，仅需要使用普通扳手夹紧垫圈，用电动扭矩扳手拧紧螺栓帽即可完成安装，不需要特殊的安装工具，操作简便，安装迅速。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是一种挤压型单边紧固螺栓的结构示意图；
图2是螺纹螺栓杆的示意图；
图3是套管的正视图；
图4是套管的右视图；
图5是垫圈的结构示意图；
图6是单边紧固螺栓拧紧前示意图；
图7是单边紧固螺栓拧紧后示意图；
图8是单边紧固螺栓拧紧后安装孔外侧示意图。
图中，螺纹螺栓杆-1，套管-2，垫圈-3，弹簧垫-4，螺栓帽-5，薄弱处-6，螺栓头-7，安装孔外侧-8，安装孔内侧-9
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参考图1～5，一种挤压型单边紧固螺栓，包括螺纹螺栓杆1、套管2和弹簧垫4，所述螺纹螺栓杆1的一端设有螺栓帽5，所述螺纹螺栓杆1从螺栓帽5的一端起依次套设有弹簧垫4、垫圈3和套管2，所述套管2远离垫圈3一端的内表面设有螺纹，与螺纹螺栓杆1啮合，当螺纹螺栓杆1转动时，套管2相对于螺栓杆1有沿螺纹螺栓杆1向螺栓帽5运动的趋势；所述套管2中间设有薄弱处6，所述薄弱处6为一圆环状凹槽，所述螺纹螺栓杆1为高强螺栓，直径为8～20mm；
进一步的，所述垫圈3与套管2固定连接为一体，所述套管2的外径与安装孔孔径相等，所述垫圈3外周表面设有对称的两个平端面。
如图6，具体操作实施时，先将弹簧垫4套入螺纹螺栓杆1上，然后将螺纹螺栓杆1拧入套管2中使螺栓杆上各部分组件依次紧密贴合。
具体的，如图7～8，安装孔外侧8与安装孔内侧9是需要紧固的两个钢结构构件，在安装孔外侧8与安装孔内侧9上预留相应位置相应尺寸的螺栓孔，安装时对准安装孔外侧8与安装孔内侧9，先将弹簧垫4套入螺纹螺栓杆1上，然后将螺纹螺栓杆1拧入套管2中使螺栓杆上各部分组件依次紧密贴合，穿过安装孔外侧8与安装孔内侧9上预留相应位置相应尺寸的螺栓孔；将套管2穿入安装孔外侧8与安装孔内侧9后由于垫圈3直径较大无法进入安装孔外侧8与安装孔内侧9而抵在封闭截面构件外侧表面。施工人员通过工具夹紧垫圈3，同时利用扭矩扳手拧紧螺栓帽5，螺纹螺栓杆1尾部的套管2部分由于和螺纹螺栓杆1啮合，随着螺纹螺栓杆1的转动，套管2会相对于螺纹螺栓杆1沿螺栓帽5方向运动并发生挤压变形，卡住安装孔外侧8与安装孔内侧9的孔洞，继续施力直至达到预设的扭矩值，从而完成螺栓单向安装连接。
综上所述，本发明单边螺栓紧固件无需对封闭截面进行开孔，由施工人员在单侧作业即可完成封闭构件的连接紧固，结构简单，操作方便，安装快捷，有效克服了现有技术中的种种缺点而具有良好的应用前景。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种挤压型单边紧固螺栓，其特征在于，包括螺纹螺栓杆(1)、套管(2)和弹簧垫(4)，所述螺纹螺栓杆(1)的一端设有螺栓帽(5)，所述螺纹螺栓杆(1)从螺栓帽(5)的一端起依次套设有弹簧垫(4)、垫圈(3)和套管(2)，所述套管(2)中间设有薄弱处(6)，所述套管(2)远离垫圈(3)一端自薄弱处(6)起至套管远离垫圈端的内表面设有螺纹，与螺纹螺栓杆(1)啮合。
2.根据权利要求1所述的一种挤压型单边紧固螺栓，其特征在于，所述套管(2)内壁沿轴向由薄弱处(6)分为前后两部分,螺纹螺栓杆(1)转动时，套管(2)远离垫圈(3)的部分相对于螺栓杆(1)及沿轴向紧靠螺栓帽(5)的套管(2)靠近垫圈(3)部分有沿螺纹螺栓杆(1)向螺栓帽(5)运动的趋势。
3.根据权利要求1所述的一种挤压型单边紧固螺栓，其特征在于，所述薄弱处(6)为一圆环状凹槽,位于套管(2)的内壁。
4.根据权利要求1所述的一种挤压型单边紧固螺栓，其特征在于，所述螺纹螺栓杆(1)为高强螺栓，直径为8～20mm。
5.根据权利要求1所述的一种挤压型单边紧固螺栓，其特征在于，所述垫圈(3)与套管(2)固定连接为一体,垫圈(3)设于套管(2)不设有螺纹一侧。
6.根据权利要求1所述的一种挤压型单边紧固螺栓，其特征在于，所述套管(2)的外径与安装孔孔径相等。
7.根据权利要求1所述的一种挤压型单边紧固螺栓，其特征在于，所述垫圈(3)外周表面设有中心对称的两个互相平行的平端面，每一平端面不小于圆周表面的六分之一。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN113297711A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-08-24 | 广东电网有限责任公司中山供电局 | 一种无源松动预警螺栓的结构优化方法及装置 |
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