CN110685990A - 一种折叠垫片式单边螺栓紧固件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种折叠垫片式单边螺栓紧固件，包括圆头螺帽、螺杆，以及依次套在所述螺杆上的折叠垫片组件、套筒、垫片和螺母，套筒的一端表面按圆周均匀设置有若干个凸起，折叠垫片组件包括若干个靠近套筒的第一层折叠垫片和若干个靠近圆头螺帽的第二层折叠垫片，第一层折叠垫片的一端通过连接铰A与套筒上的凸起连接，另一端通过连接铰B与第二层折叠垫片连接。与现有技术相比，本发明加入折叠垫片组件，同时第一层折叠垫片和第二层折叠垫片的连接铰具有摩擦阻力，安装前两层折叠垫片形成一定的角度，保证在工作时折叠垫片能够正常折叠，避免安装失败。本发明解决了单边紧固问题，原理简单，安全可靠，力学性能好，并且安装便捷。

Description

一种折叠垫片式单边螺栓紧固件

技术领域

本发明属于紧固构件领域，涉及一种单边螺栓，具体涉及一种折叠垫片式单边螺栓紧固件。

背景技术

在土木建筑工程以及机械安装领域中，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，在对结构件实施连接紧固作业的时候，工作人员需要同时在结构两侧作业，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，并且承载性好，但是仅适用于开口截面。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，所以无法采用常用的螺栓螺母连接紧固法进行紧固安装。单边螺栓作为一种特殊的能够实现单侧安装、单侧拧紧的螺栓，可广泛应用于钢结构和轻钢结构节点连接上，具体是矩形或圆形钢管柱与H型钢的梁柱节点连接上。

目前，国内市场上没有此类的单边螺栓产品，而目前已经公开的单边螺栓产品或是螺栓头受力点过小，或是安装复杂，其综合性能不是很理想，在建筑结构中的应用中受到了很大的限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种折叠垫片式单边螺栓紧固件，可以实现单边紧固。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种折叠垫片式单边螺栓紧固件，包括圆头螺帽、螺杆，以及依次套在所述螺杆上的折叠垫片组件、套筒、垫片和螺母，所述套筒靠近折叠垫片组件的一端表面按圆周均匀设置有若干个凸起，每个凸起的两侧均设有用于穿设连接铰A的凹槽A，所述折叠垫片组件包括若干个靠近套筒的第一层折叠垫片和若干个靠近圆头螺帽的第二层折叠垫片，所述第一层折叠垫片和第二层折叠垫片的数量均与所述凸起数量相同；

所述第一层折叠垫片的两侧截面为等腰梯形，所述第一层折叠垫片一端设有凸块A，凸块A表面设有内凹的圆弧面，凸块A上开设有用于穿设连接铰A的通孔A，所述第一层折叠垫片另一端设有U形槽，U形槽的两侧设有用于穿设连接铰B的凹槽B；

所述第二层折叠垫片的两侧截面也为等腰梯形，所述第二层折叠垫片一端设有与所述U形槽匹配的插块，插块上开设有用于穿设连接铰B的通孔B，所述第二层折叠垫片另一端设有凸块B，凸块B表面设有内凹的圆弧面；

所述第一层折叠垫片的一端通过连接铰A与所述套筒上的凸起连接，另一端通过连接铰B与所述第二层折叠垫片连接。

优选的，所述凸起设置有六个。

优选的，所述第一层折叠垫片与所述第二层折叠垫片的接触面具有粗糙度。

优选的，所述连接铰A与所述连接铰B的表面均具有一定的摩擦系数。

优选的，所述套筒内部中空，套筒的外径小于连接件安装孔的内径，套筒的内径与所述螺杆的外径相适配。

进一步地，当所述第一层折叠垫片与所述第二层折叠垫片折叠在一起时，在外部对螺杆充磁，使折叠垫片组件带有磁性，进而使得两层折叠垫片之间更好地吸附。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1)本发明只需要在闭合截面的一侧安装螺栓，实现了螺栓的单边作业。

2)本发明螺杆前段折叠垫片折叠之后，能够与结构件内壁紧密贴合，在荷载作用下不易拔出，紧固效果良好。

3)本发明中螺杆与套筒都为圆柱形，制作方便，能够保持钢材的力学性能，完全满足钢结构的设计与承载要求，可以杜绝材料疲劳进一步变形带来的安全隐患，可以很好地应用于闭合截面的连接。

4)本发明安装时配套工具简单，并且安装后对螺杆进行充磁，增加折叠垫片的吸附力，提高螺栓的紧固效果。

5)本发明中折叠垫片能够借助安装时向外的拉力自行折叠，无需太多辅助安装工具，操作简单。

附图说明

图1为本发明紧固件安装后整体结构示意图；

图2为本发明套筒结构示意图；

图3为本发明套筒与第一层折叠垫片连接处的俯视图；

图4为本发明两层折叠垫片之间连接处的俯视图；

图5为本发明紧固件在第一层折叠垫片的剖视图；

图6为本发明第一层折叠垫片结构示意图

图7为本发明第二层折叠垫片结构示意图；

图8为本发明紧固件安装前的整体剖视图；

图9为本发明在紧固件安装后的俯视图；

图中：1-螺杆、2-套筒、3-凸起、31-凹槽A、4-折叠垫片组件、41-第一层折叠垫片、411-凸块A、4111-通孔A、412-U形槽、4121-凹槽B、42-第二层折叠垫片、421-凸块B、422插块、4221-通孔B、5-圆头螺帽、61-连接铰A、62-连接铰B、7-垫片，8-螺母，9-连接件、10-连接件安装孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示的一种折叠式的单边螺栓紧固件，用于对连接件9进行固定。该紧固件包括圆头螺帽5、螺杆1，以及依次套在所述螺杆1上的折叠垫片组件4、套筒2、垫片7和螺母8。

如图2所示，所述套筒2内部中空，套筒2的壁厚不超过5mm，套筒2的外径小于连接件安装孔10的内径，套筒2的内径与所述螺杆1的外径相适配，所述套筒2靠近折叠垫片组件4的一端表面按圆周均匀设置有若干个凸起3，本实施例中套筒表面设有六处凸起3，每个凸起3的两侧均设有用于穿设连接铰A61的凹槽A31，折叠垫片可与其单向转动固定，

如图1所示，所述折叠垫片组件4包括若干个靠近套筒2的第一层折叠垫片41和若干个靠近圆头螺帽5的第二层折叠垫片42，所述第一层折叠垫片41和第二层折叠垫片42的数量均为六个。

如图6所示，所述第一层折叠垫片41的两侧截面为等腰梯形，所述第一层折叠垫片41一端设有凸块A411，凸块A411表面设有内凹的圆弧面，所述圆弧面的曲率与所述螺杆1的曲率相适配，凸块A411上开设有用于穿设连接铰A61的通孔A4111，所述第一层折叠垫片41另一端设有U形槽412，U形槽412的两侧设有用于穿设连接铰B62的凹槽B4121；

如图7所示，所述第二层折叠垫片42的两侧截面也为等腰梯形，所述第二层折叠垫片42一端设有与所述U形槽412匹配的插块422，插块422上开设有用于穿设连接铰B62的通孔B4221，所述第二层折叠垫片42另一端设有凸块B421，凸块B421表面设有内凹的圆弧面；所述圆弧面的曲率与所述螺杆1的曲率相适配。

如图3、图4、图5、图8、图9所示，所述第一层折叠垫片41的一端通过连接铰A61与所述套筒2上的凸起3连接，所述第一层折叠垫片41的另一端通过连接铰B62与所述第二层折叠垫片42的一端连接。

所述第一层折叠垫片41与所述第二层折叠垫片42的接触面具有粗糙度，使之能够与结构件9内壁良好的接触不会出现滑移转动现象。

所述连接铰A61与所述连接铰B62的表面均具有一定的摩擦系数，使得初始状态下第一层折叠垫片41和第二层折叠垫片42能够固定在一个较小的角度。

第一层折叠垫片41两侧截面为等腰梯形，其中每两个第一层折叠垫片41之间留有一定空隙，可单向转动地固定在套筒2上。同样第二层折叠垫片42两侧截面也为等腰梯形，每两个第二层折叠垫片42之间也留有一定空隙，可单向转动地固定在第一层折叠垫片41上。折叠垫片与套筒之间的铰接点位于折叠垫片组件的内沿使折叠垫片和套筒之间能够单向内侧转动90°，折叠垫片之间铰位于折叠垫片组件外沿，并且由于所述连接铰A61与所述连接铰B62的表面均具有一定的摩擦系数，使得初始状态下，第一层折叠垫片41与第二层折叠垫片42之间能够形成一个角度(如图9所示)，保证第一层折叠垫片41与第二层折叠垫片42能够单向外侧转动90°。折叠前，折叠垫片的外沿不超过套筒2的外径；折叠后，折叠垫片的外沿超出套筒2的外径。

利用该紧固件进行连接件的单侧安装的具体过程如下：

1)将折叠垫片组件4、套筒2、垫片7和螺母8依次套在螺杆1上，同时使得两层折叠垫片之间形成一定的角度；

2)将圆头螺帽5一端伸入结构件安装孔10中，直到折叠垫片组件4完全通过结构件安装孔10；

3)回拉螺杆1同时固定住套筒2，圆头螺帽5的压力作用驱动折叠垫片组件4发生绕连接铰A61、连接铰B62的转动，使得折叠垫片组件4单向同步向外折叠；

4)折叠垫片向外折叠之后，整个螺栓紧固件外径大于连接件安装孔10的孔径，继续回拉螺杆1，使得折叠垫片紧贴结构件9内壁；

5)对螺杆1进行充磁，增大折叠垫片之间以及折叠垫片与结构件9内壁之间的吸附力；

6)最后旋紧螺母8，使其达到一定的预紧力，即完成本单边螺栓紧固件的安装工作。

上述的对实例的描述是为了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，不脱离本发明所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种折叠垫片式单边螺栓紧固件，其特征在于，包括圆头螺帽(5)、螺杆(1)，以及依次套在所述螺杆(1)上的折叠垫片组件(4)、套筒(2)、垫片(7)和螺母(8)，所述套筒(2)靠近折叠垫片组件(4)的一端表面按圆周均匀设置有若干个凸起(3)，每个凸起(3)的两侧均设有用于穿设连接铰A(61)的凹槽A(31)，所述折叠垫片组件(4)包括若干个靠近套筒(2)的第一层折叠垫片(41)和若干个靠近圆头螺帽(5)的第二层折叠垫片(42)，所述第一层折叠垫片(41)和第二层折叠垫片(42)的数量均与所述凸起(3)数量相同；

所述第一层折叠垫片(41)的两侧截面为等腰梯形，所述第一层折叠垫片(41)一端设有凸块A(411)，凸块A(411)表面设有内凹的圆弧面，凸块A(411)上开设有用于穿设连接铰A(61)的通孔A(4111)，所述第一层折叠垫片(41)另一端设有U形槽(412)，U形槽(412)的两侧设有用于穿设连接铰B(62)的凹槽B(4121)；

所述第二层折叠垫片(42)的两侧截面也为等腰梯形，所述第二层折叠垫片(42)一端设有与所述U形槽(412)匹配的插块(422)，插块(422)上开设有用于穿设连接铰B(62)的通孔B(4221)，所述第二层折叠垫片(42)另一端设有凸块B(421)，凸块B(421)表面设有内凹的圆弧面；

所述第一层折叠垫片(41)的一端通过连接铰A(61)与所述套筒(2)上的凸起(3)连接，所述第一层折叠垫片(41)的另一端通过连接铰B(62)与所述第二层折叠垫片(42)的一端连接。

2.根据权利要求1所述的一种折叠垫片式单边螺栓紧固件，其特征在于，所述凸起(3)设置有六个。

3.根据权利要求1所述的一种折叠垫片式单边螺栓紧固件，其特征在于，所述第一层折叠垫片(41)与所述第二层折叠垫片(42)的接触面具有粗糙度。

4.根据权利要求1所述的一种折叠垫片式单边螺栓紧固件，其特征在于，所述连接铰A(61)与所述连接铰B(62)的表面均具有一定的摩擦系数。

5.根据权利要求1所述的一种折叠垫片式单边螺栓紧固件，其特征在于，所述套筒(2)内部中空，套筒(2)的外径小于连接件安装孔(10)的内径，套筒(2)的内径与所述螺杆(1)的外径相适配。

6.根据权利要求1所述的一种折叠垫片式单边螺栓紧固件，其特征在于，当所述第一层折叠垫片(41)与所述第二层折叠垫片(42)折叠在一起时，在外部对螺杆(1)充磁，使折叠垫片组件(4)带有磁性。

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