CN113565851B - 一种防螺栓孔开裂的溢胶修缝型螺栓 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防螺栓孔开裂的溢胶修缝型螺栓，属于紧固件螺栓技术领域，通过在杆体的四周侧壁部塞设附料囊柱，杆体安装于两个零件之间，杆体另一端套设上螺帽，利用螺帽对磁柱的磁吸作用，磁柱沿着中空腔向螺帽一端运动，在运动过程中，再利用磁柱对穿刺体的磁性排斥作用，多个穿刺体向外被推动对储液囊穿刺，胶液溢出并充溢于杆体与螺纹孔间隙内，在实现机械连接后，又进一步实现了杆体与螺纹孔之间的密封粘合，减少后续螺纹孔开裂的可能性，此外，在杆体的端头处设置多个修补体，当螺纹孔端口后期因外界因素而开裂时，膜层随裂口被撕去，储料套内部的自热垫与裂缝空气接触后发热，胶体受热溢出对裂口处进行修补，有效防止持续开裂。
Description
技术领域
本发明涉及紧固件螺栓技术领域，更具体地说，涉及一种防螺栓孔开裂的溢胶修缝型螺栓。
背景技术
螺栓是一种配用螺母的圆柱形带螺纹的机械紧固件。由头部和螺杆(带有外螺纹的圆柱体)两部分组成的一类紧固件，需与螺母配合，用于紧固连接两个带有螺栓孔的零件。这种连接形式称螺栓连接，如把螺母从螺栓上旋下，又可以使这两个零件分开，故螺栓连接是属于可拆卸连接。
螺栓连接为机械硬性连接，在长时间的使用下，螺栓孔易在剪力的作用下发生开裂，这会导致螺栓连接松动，螺帽也会由于松动而极易脱落，导致螺栓连接失效，从而也使得裂缝越来越大。
为此，我们提出一种防螺栓孔开裂的溢胶修缝型螺栓来有效解决现有技术中所存在的一些问题。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种防螺栓孔开裂的溢胶修缝型螺栓，通过在杆体的四周侧壁部塞设附料囊柱，杆体安装于两个零件之间，杆体另一端套设上螺帽，利用螺帽对磁柱的磁吸作用，磁柱沿着中空腔向螺帽一端运动，在运动过程中，再利用磁柱对穿刺体的磁性排斥作用，多个穿刺体向外被推动对储液囊穿刺，胶液溢出并充溢于杆体与螺纹孔间隙内，在实现机械连接后，又进一步实现了杆体与螺纹孔之间的密封粘合，减少后续螺纹孔开裂的可能性，此外，在杆体的端头处设置多个修补体，当螺纹孔端口后期因外界因素而开裂时，膜层随裂口被撕去，储料套内部的自热垫与裂缝空气接触后发热，胶体受热溢出对裂口处进行修补，有效防止持续开裂。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种防螺栓孔开裂的溢胶修缝型螺栓，包括与螺帽螺纹连接的杆体，所述杆体上设有螺头，所述杆体侧壁上开设有多个螺纹孔，多个所述螺纹孔内均设有附料囊柱，所述杆体内部开设有顶端具有开口的中空腔，所述中空腔顶端设有磁柱，所述螺帽上设有与磁柱相磁吸的磁性物质，所述附料囊柱包括嵌设于囊壳、储液囊以及与磁柱磁性排斥设置的穿刺体，所述囊壳嵌设于螺纹孔内，所述储液囊位于穿刺体外侧，所述杆体与螺头相衔接的顶部侧壁上开设有多个弧形腔，多个所述弧形腔内部均填充有修补体，所述修补体包括储料套、膜层、自热膨胀层以及胶体。
进一步的，所述储液囊的内部填充有胶液，所述储液囊采用弹性薄膜制成。
进一步的，所述穿刺体包括嵌设于囊壳内端的磁性外推板，所述磁性外推板面向储液囊的一端设有多个穿刺针，所述磁性外推板与磁柱磁性相斥设置，将该螺栓锁紧在两个零件的螺栓孔内后，在杆体另一端螺纹连接上螺帽，依靠螺帽对磁柱的磁吸作用，使得磁柱沿着中空腔向螺帽一侧运动，在磁柱运动过程中，通过对磁性外推板的磁斥作用，使得多个磁性外推板向外推动，磁性外推板连同穿刺针向外运动后，储液囊被刺破，胶液溢出并充溢于杆体与螺纹孔之间的间隙内，同时穿刺针被推出螺纹孔并结合溢出的胶液与螺纹孔内壁相衔接。
进一步的，所述磁柱与中空腔摩擦连接，所述磁柱的外端壁上包覆有防滑套，磁柱与中空腔之间具有摩擦力，在未使用时，磁柱能够较为稳定嵌设于中空腔顶部处，在套设上螺帽后，在强磁吸力下，磁柱向中空腔另一侧运动。
进一步的，所述储料套嵌设于弧形腔内，所述膜层位于储料套外侧，所述自热膨胀层连接在膜层与储料套内壁之间，所述胶体设置于自热膨胀层的两侧。
进一步的，所述自热膨胀层包括连接于储料套内的导热片，所述导热片连接有自热垫，所述自热垫贴附于膜层内端，所述导热片两侧设有与其贴附设置的热胀囊。
进一步的，所述自热垫为连接于导热片外端的衔接板，所述衔接板外端设有一层自发热材料，所述衔接板外端还设有包覆于自发热材料外的透气层。
进一步的，所述自发热材料选用还原性铁粉，所述导热片采用导热性材质制成，当螺纹孔端口出现开裂后，裂口会连带膜层撕裂，自热垫裸露出与裂口处的空气接触，还原性铁粉与氧气反应后自生热，胶体受热熔解溢出修补裂缝，导热片将热量传递至热胀囊处，膨胀后的热胀囊进一步将胶体向外挤压。
进一步的，所述热胀囊的内部填充有热胀性气体，所述热胀性气体选用氢气和二氧化碳，所述氢气和二氧化碳的质量比为1:4。
进一步的，所述膜层的外端壁上设有纤维绒毛，在初始安装螺栓时，胶液充溢于杆体与螺纹孔之间的间隙内，同时，膜层也通过胶液紧密于螺纹孔内壁相粘接，纤维绒毛的设置提高膜层与胶液之间的粘接效果，在当螺纹孔的端口出现开裂时，裂口扯动会连带膜层撕去，此时裸露出储料套内部。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案通过在杆体的四周侧壁部塞设附料囊柱，杆体安装于两个零件之间，杆体另一端套设上螺帽，利用螺帽对磁柱的磁吸作用，磁柱沿着中空腔向螺帽一端运动，在运动过程中，再利用磁柱对穿刺体的磁性排斥作用，多个穿刺体向外被推动对储液囊穿刺，胶液溢出并充溢于杆体与螺纹孔间隙内，在实现机械连接后，又进一步实现了杆体与螺纹孔之间的密封粘合，减少后续螺纹孔开裂的可能性，此外，在杆体的端头处设置多个修补体，当螺纹孔端口后期因外界因素而开裂时，膜层随裂口被撕去，储料套内部的自热垫与裂缝空气接触后发热，胶体受热溢出对裂口处进行修补，有效防止持续开裂，起到前后双重防裂保护作用。
(2)储液囊的内部填充有胶液，储液囊采用弹性薄膜制成，穿刺体包括嵌设于囊壳内端的磁性外推板，磁性外推板面向储液囊的一端设有多个穿刺针，磁性外推板与磁柱磁性相斥设置，将该螺栓锁紧在两个零件的螺栓孔内后，在杆体另一端螺纹连接上螺帽，依靠螺帽对磁柱的磁吸作用，使得磁柱沿着中空腔向螺帽一侧运动，在磁柱运动过程中，通过对磁性外推板的磁斥作用，使得多个磁性外推板向外推动，磁性外推板连同穿刺针向外运动后，储液囊被刺破，胶液溢出并充溢于杆体与螺纹孔之间的间隙内，同时穿刺针被推出螺纹孔并结合溢出的胶液与螺纹孔内壁相衔接。
(3)磁柱与中空腔摩擦连接，磁柱的外端壁上包覆有防滑套，磁柱与中空腔之间具有摩擦力，在未使用时，磁柱能够较为稳定嵌设于中空腔顶部处，在套设上螺帽后，在强磁吸力下，磁柱向中空腔另一侧运动。
(4)储料套嵌设于弧形腔内，膜层位于储料套外侧，自热膨胀层连接在膜层与储料套内壁之间，胶体设置于自热膨胀层的两侧，自热膨胀层包括连接于储料套内的导热片，导热片连接有自热垫，自热垫贴附于膜层内端，导热片两侧设有与其贴附设置的热胀囊，当膜层在螺纹口开裂后被撕裂后，利用自热垫的自主发热使得胶体熔解溢出修补裂缝，导热片将热量传递至热胀囊处，膨胀后的热胀囊进一步将热熔的胶体向外挤压。
(5)自热垫为连接于导热片外端的衔接板，衔接板外端设有一层自发热材料，衔接板外端还设有包覆于自发热材料外的透气层，自发热材料选用还原性铁粉，导热片采用导热性材质制成，当螺纹孔端口出现开裂后，裂口会连带膜层撕裂，自热垫裸露出与裂口处的空气接触，还原性铁粉氧气反应后自生热，为胶体受热熔解提供条件。
(6)热胀囊的内部填充有热胀性气体，热胀性气体选用氢气和二氧化碳，氢气和二氧化碳的质量比为1:4，在热胀囊内部填充热胀性气体，当热胀囊受热后，进一步扩大其膨胀体积，从而更便于将热熔后的胶体向外挤出。
(7)膜层的外端壁上设有纤维绒毛，在初始安装螺栓时，胶液充溢于杆体与螺纹孔之间的间隙内，同时，膜层也通过胶液紧密于螺纹孔内壁相粘接，纤维绒毛的设置提高膜层与胶液之间的粘接效果，在当螺纹孔的端口出现开裂时，裂口扯动会连带膜层撕去，此时裸露出储料套内部。
附图说明
图1为本发明在安装前的结构示意图；
图2为本发明的杆体与螺头相分离时的结构示意图；
图3为本发明的附料囊柱、修补体脱离杆体是的立体图；
图4为本发明与螺纹套相结合后的结构示意图；
图5为本发明的附料囊柱内部示意图一；
图6为本发明的附料囊柱内部示意图二；
图7为本发明与螺纹套相结合后的内部剖视图；
图8为图7中A处的结构示意图；
图9为本发明的修补体处的内部剖视图；
图10为本发明的安装状态示意图。
图中标号说明：
1杆体、101螺纹孔、102弧形腔、103中空腔、2螺头、3附料囊柱、301囊壳、302储液囊、303胶液、304磁性外推板、305穿刺针、4磁柱、5修补体、501储料套、502膜层、503自热垫、504导热片、505热胀囊、506胶体。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-3，一种防螺栓孔开裂的溢胶修缝型螺栓，包括与螺帽螺纹连接的杆体1，杆体1上设有螺头2，杆体1侧壁上开设有多个螺纹孔101，多个螺纹孔101内均设有附料囊柱3，杆体1内部开设有顶端具有开口的中空腔103，中空腔103顶端设有磁柱4，螺帽上设有与磁柱4相磁吸的磁性物质，附料囊柱3包括嵌设于囊壳301、储液囊302以及与磁柱4磁性排斥设置的穿刺体，囊壳301嵌设于螺纹孔101内，储液囊302位于穿刺体外侧，储液囊302的内部填充有胶液303，储液囊302采用弹性薄膜制成；
请参阅图4-8，穿刺体包括嵌设于囊壳301内端的磁性外推板304，磁性外推板304面向储液囊302的一端设有多个穿刺针305，磁性外推板304与磁柱4磁性相斥设置，将该螺栓锁紧在两个零件的螺栓孔内后，在杆体1远离螺头2一端螺纹连接上螺帽后，依靠螺帽对磁柱4的磁吸作用，使得磁柱4沿着中空腔103向螺帽一侧运动，在磁柱4运动过程中，通过对磁性外推板304的磁斥作用，使得多个磁性外推板304向外推动，磁性外推板304连同穿刺针305向外运动后，储液囊302被刺破，胶液303溢出并充溢于杆体1与螺纹孔之间的间隙内，同时穿刺针305被推出螺纹孔101并结合溢出的胶液303与螺纹孔101内壁相衔接，在实现稳固机械连接后，又进一步提高了杆体1与螺纹孔间隙之间的密封粘合，在初步安装便减少后续螺纹孔开裂的可能性。
磁柱4与中空腔103摩擦连接，磁柱4的外端壁上包覆有防滑套，磁柱4与中空腔103之间具有摩擦力，在未使用时，磁柱4能够较为稳定嵌设于中空腔103顶部处，在套设上螺帽后，在强磁吸力下，磁柱4向中空腔103另一侧运动。
请参阅图3-4和图9-10，杆体1与螺头2相衔接的顶部侧壁上开设有多个弧形腔102，多个弧形腔102内部均填充有修补体5，修补体5嵌设于弧形腔内侧，修补体5包括储料套501、膜层502、自热膨胀层以及胶体506，储料套501嵌设于弧形腔102内，膜层502位于储料套501外侧，自热膨胀层连接在膜层502与储料套501内壁之间，胶体506设置于自热膨胀层的两侧，胶体506在初始状态下为固态，胶体506可采用热熔性树脂粘合剂，膜层502对自热膨胀层以及胶体506起到保护作用，避免自热膨胀层在螺纹孔非裂开状态而而被发热反应。
自热垫503为连接于导热片504外端的衔接板，衔接板外端设有一层自发热材料，衔接板外端还设有包覆于自发热材料外的透气层，自发热材料选用还原性铁粉，导热片504采用导热性材质制成，当螺纹孔端口后期出现开裂时，裂口会连带膜层502撕裂，自热垫503裸露出与裂口处的空气接触，还原性铁粉与氧气反应后自生热，胶体506受热熔解溢出修补裂缝，导热片504将热量传递至热胀囊505处，膨胀后的热胀囊505进一步将胶体506向外挤压。
此外需要补充的是，热胀囊505的内部填充有热胀性气体，热胀性气体选用氢气和二氧化碳，氢气和二氧化碳的质量比为1:4，在热胀囊505内部填充热胀性气体，当热胀囊505受热后，进一步扩大其膨胀体积，从而更便于将热熔后的胶体506向外挤出；
膜层502的外端壁上设有纤维绒毛，在初始安装螺栓时，胶液303充溢于杆体1与螺纹孔之间的间隙内，同时，膜层502也通过胶液303紧密于螺纹孔内壁相粘接，纤维绒毛的设置，有效提高膜层502与胶液303之间的粘接效果，在当螺纹孔的端口出现开裂时，裂口扯动会使得膜层502被撕去，此时裸露出储料套501的内部，从而易于自热垫503与裂缝中的空气所接触。
相对于现有技术中的螺栓，本发明通过在杆体1的四周侧壁上开设多个螺纹孔101,螺纹孔101内部塞设有附料囊柱3，在将杆体1安装于两个零件上，并在杆体1另一端套设上螺帽后，利用螺帽对磁柱4的磁吸作用，磁柱4沿着中空腔103向杆体1另一端运动，在磁吸过程中中，再利用磁柱4对穿刺体的磁性排斥作用，多个穿刺体向外被推动对储液囊302进行穿刺，胶液303从储液囊302中溢出，并充溢于杆体1与螺纹孔的间隙内，在实现稳固机械连接后，又进一步实现了杆体1与螺纹孔间隙之间的密封粘合，在初步安装便减少后续螺纹孔开裂的可能性；
此外，在杆体1的端头处设置多个修补体5，当螺纹孔端口后期因外界因素而开裂时，膜层502随裂口的开裂被撕去，储料套501的自热垫503自主产热，储料套501内部的胶体506受热熔解，溢出后对裂口处进行修补，有效防止开裂处的持续开裂。
本发明中的所采用的部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种防螺栓孔开裂的溢胶修缝型螺栓，包括与螺帽螺纹连接的杆体（1），所述杆体（1）上设有螺头（2），其特征在于：所述杆体（1）侧壁上开设有多个螺纹孔（101），多个所述螺纹孔（101）内均设有附料囊柱（3），所述杆体（1）内部开设有顶端具有开口的中空腔（103），所述中空腔（103）顶端设有磁柱（4），所述螺帽上设有与磁柱（4）相磁吸的磁性物质，所述附料囊柱（3）包括嵌设于螺纹孔（101）内的囊壳（301）、储液囊（302）以及与磁柱磁性排斥设置的穿刺体，所述储液囊（302）位于穿刺体外侧；
所述杆体（1）与螺头（2）相衔接的顶部侧壁上开设有多个弧形腔（102），多个所述弧形腔（102）内部均填充有修补体（5），所述修补体（5）包括储料套（501）、膜层（502）、自热膨胀层以及胶体（506）。
2.根据权利要求1所述的一种防螺栓孔开裂的溢胶修缝型螺栓，其特征在于：所述储液囊（302）的内部填充有胶液（303），所述储液囊（302）采用弹性薄膜制成。
3.根据权利要求2所述的一种防螺栓孔开裂的溢胶修缝型螺栓，其特征在于：所述穿刺体包括嵌设于囊壳（301）内端的磁性外推板（304），所述磁性外推板（304）面向储液囊（302）的一端设有多个穿刺针（305），所述磁性外推板（304）与磁柱（4）磁性相斥设置。
4.根据权利要求1所述的一种防螺栓孔开裂的溢胶修缝型螺栓，其特征在于：所述磁柱（4）与中空腔（103）摩擦连接，所述磁柱（4）的外端壁上包覆有防滑套。
5.根据权利要求1所述的一种防螺栓孔开裂的溢胶修缝型螺栓，其特征在于：所述储料套（501）嵌设于弧形腔（102）内，所述膜层（502）位于储料套（501）外侧，所述自热膨胀层连接在膜层（502）与储料套（501）内壁之间，所述胶体（506）设置于自热膨胀层的两侧。
6.根据权利要求5所述的一种防螺栓孔开裂的溢胶修缝型螺栓，其特征在于：所述自热膨胀层包括连接于储料套（501）内的导热片（504），所述导热片（504）连接有自热垫（503），所述自热垫（503）贴附于膜层（502）内端，所述导热片（504）两侧设有与其贴附设置的热胀囊（505）。
7.根据权利要求6所述的一种防螺栓孔开裂的溢胶修缝型螺栓，其特征在于：所述自热垫（503）为连接于导热片（504）外端的衔接板，所述衔接板外端设有一层自发热材料，所述衔接板外端还设有包覆于自发热材料外的透气层。
8.根据权利要求7所述的一种防螺栓孔开裂的溢胶修缝型螺栓，其特征在于：所述自发热材料选用还原性铁粉，所述导热片（504）采用导热性材质制成。
9.根据权利要求6所述的一种防螺栓孔开裂的溢胶修缝型螺栓，其特征在于：所述热胀囊（505）的内部填充有热胀性气体，所述热胀性气体选用氢气和二氧化碳，所述氢气和二氧化碳的质量比为1:4。
10.根据权利要求1所述的一种防螺栓孔开裂的溢胶修缝型螺栓，其特征在于：所述膜层（502）的外端壁上设有纤维绒毛。
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