CN211523539U - 装配非金属材料的锁固三联件结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种装配非金属材料的锁固三联件结构，包括支垫、锁固螺栓、旋套和支架工件；所述锁固螺栓包括头部和钉杆；所述钉杆包括主体段和尾部；所述主体段和所述尾部均设有螺纹；所述支垫的上表面用于与非金属材料工件连接；所述支垫设有开口槽；所述锁固螺栓的头部穿在所述开口槽中；所述锁固螺栓的钉杆依次穿过所述支架工件和所述旋套；所述旋套的上部设有一扣内螺纹，用于与所述钉杆的主体段螺纹连接。本申请的锁固三联件结构是一种可拆卸式的连接结构，可大大提高连接的质量，可进一步保证连接的可靠性。

Description

装配非金属材料的锁固三联件结构

技术领域

本申请涉及工程元件技术领域，特别涉及一种装配非金属材料的锁固三联件结构。

背景技术

在非金属材料领域，如光热定日镜、光伏太阳能板、玻璃幕墙、玻璃结构、耐力板、阳光板、透光板、塑胶板、碳纤玻璃等板块在装配连接时采用的传统连接压块结构，虽然已经在一定程度上解决了此类非金属材料板的对接连接问题，但是依旧存在一些问题：螺栓在加工环节容易滑牙；使用时，受风载与交变载荷时，造成失效；在安装环节，人工拧紧时，易滑牙，且效率低下；动态疲劳强度低，螺纹副摩擦接触面积仅30％左右。这些带来的连接强度不稳定可能会造成松动脱落失效，进而导致板件坠落等风险。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本申请的发明构思及技术方案，其并不必然属于本申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

实用新型内容

本申请提出一种装配非金属材料的锁固三联件结构，是一种可拆卸式的连接结构，可大大提高连接的质量，可进一步保证连接的可靠性。

一种装配非金属材料的锁固三联件结构，包括支垫、锁固螺栓、旋套和支架工件；所述锁固螺栓包括头部和钉杆；所述钉杆包括主体段和尾部；所述主体段和所述尾部均设有螺纹；

所述支垫的上表面用于与非金属材料工件连接；

所述支垫设有开口槽；所述锁固螺栓的头部穿在所述开口槽中；

所述锁固螺栓的钉杆依次穿过所述支架工件和所述旋套；

所述旋套的上部设有一扣内螺纹，用于与所述钉杆的主体段螺纹连接。

在一些优选的实施方式中，所述钉杆的主体段包括光杆段和螺纹段；在所述光杆段和所述螺纹段之间设有收腰。

在一些优选的实施方式中，所述非金属材料工件的下表面为平面或者弧面，用于与所述非金属材料工件连接。

在一些优选的实施方式中，所述支垫的与所述非金属材料工件连接的表面为经过喷砂处理的喷砂表面。

在一些优选的实施方式中，所述旋套的上端部为法兰。

在一些优选的实施方式中，所述锁固螺栓的头部的形状的具体形式包括六角形、方形和圆形。

在一些优选的实施方式中，所述收腰的直径比所述光杆段的直径小0.2mm至0.5mm。

在一些优选的实施方式中，所述尾部的长度小于所述主体段的长度。

与现有技术相比，本申请的有益效果有：

三联件的结构可保证支垫和锁固螺栓一体，以便于支架工件和旋套快速连接。在铆枪设备的外力下，通过锁固螺栓和旋套的配合将支垫和支架工件连接在一起，形成一体，操作更简单方便、安装更加容易，安装效率更高，同时能够降低人工操作强度，可大大提高连接的质量，可进一步保证连接的可靠性。

附图说明

图1示出本申请实施例的装配非金属材料的锁固三联件结构的结构；

图2为本申请实施例的装配非金属材料的锁固三联件结构的一种变型方式的结构；

图3为本申请实施例的旋套的正视图；

图4为图3的剖视图；

图5为本申请实施例的锁固螺栓的结构示意图；

图6为本申请实施例的锁固螺栓的一种变型方式的结构示意图；

图7示出本申请实施例的装配非金属材料的锁固三联件结构的安装工艺；

图8为本申请实施例锁固拉铆质量控制方式的压力返程控制工艺原理图；

图9为本申请实施例锁固拉铆质量控制方式的拉断控制返程工艺原理图；

图10为本申请实施例的铆枪设备的结构示意图；

图11示出本申请实施例的抗剪强度测试的铆接方式；

图12示出本申请实施例的抗拉强度测试铆接方式；

图13为本申请实施例的抗拉强度曲线图；

图14为本申请实施例的抗剪强度曲线图。

具体实施方式

为了使本申请实施例所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合图1至图14及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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申请实施例和简化描述，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申请的限制。

参考图1，本实施例提供一种装配非金属材料的锁固三联件结构，包括支垫1、锁固螺栓2、旋套3、非金属材料工件4和支架工件5。

在本实施例中，支垫1为拉伸铝型材件。参考图1，支垫1的上表面101与非金属材料工件4连接。根据需要连接的非金属材料工件4，支垫1的上表面可以是平面也可以是弧面。上表面101具体是与非金属材料工件4通过涂胶相连接。支垫1的与非金属材料工件4连接的表面也即上表面101为经过喷砂处理的喷砂表面，如此可增加粗糙度，便于与非金属材料工件4涂胶粘接时扩大接触面(与光面对比，接触面增加41％)，增加连接强度。

参考图5，锁固螺栓2可以为螺纹型锁固螺杆。锁固螺栓2包括头部21和钉杆22；头部21与钉杆22连接。锁固螺栓2的头部21的具体形状可以是六角形、方形、圆形或者其它形状。钉杆22设有复合螺纹。

参考图1和图2，支垫1设有开口槽11。锁固螺栓2的头部21穿在支垫1的开口槽中11。钉杆22则露出于支垫1。

钉杆22包括主体段23和尾部24。主体段23和尾部24均设有螺纹。钉杆22的尾部24的直径小于主体段23的直径。

参考图4，旋套3的上部设有一扣内螺纹31，用于与钉杆22的主体段23螺纹连接。旋套3带有一扣内螺纹31，可实现安装的预紧以及可防止与锁固螺栓2安装时掉落。

锁固螺栓2的钉杆22依次穿过支架工件5和旋套3，使得支架工件5位于支垫1和旋套3之间。旋套3主要是套在中主体段23上。具体的，参考图1，支架工件5设有通孔51；锁固螺栓2从支垫1上的开口槽中11穿过，预装配在支架工件5的通孔51内，从而完成初步装配。

安装时，当完成锁固螺栓2与支垫1的安装和支垫1与非金属材料工件4的安装后，将旋套3安装在锁固螺栓2的钉杆22上，然后使用铆枪设备6完成锁固。

参考图10，铆枪设备6包括旋套固定装置、铆嘴7、卡爪8、拉杆9、活塞10。铆嘴7用于顶住旋套3，实现预紧功能。参考图7，活塞10在油压作用下使拉杆9和铆嘴7后移。卡爪8拉住锁固螺栓2的尾部24的螺纹。铆嘴7挤压旋套3，旋套3被挤压，发生塑性变形。当铆枪设备6对锁固螺栓2的拉力达到一定拉压力之后，可将支垫1、锁固螺栓2、旋套3和支架工件5牢牢地连在一起，形成一个可拆卸的连接结构。

在上述拉铆的工作过程，旋套3旋到锁固螺栓2上。受到铆枪设备6的外力施压，锁固螺栓2受到拉力、旋套3的外部受到压力，使得旋套3发生变形并与锁固螺栓2的螺纹互相镶嵌形成锁固铆接点。旋套3的一扣内螺纹31也产生变形与锁固螺栓2的直纹形成镶嵌，互相咬合。

根据上述可知，三联件的结构可保证支垫1和锁固螺栓2一体，以便于支架工件5和旋套3快速连接。在铆枪设备6的外力下，通过锁固螺栓2和旋套3的配合将支垫1和支架工件5连接在一起，形成一体，操作更简单方便、安装更加容易，安装效率更高，同时能够降低人工操作强度，可大大提高连接的质量，可进一步保证连接的可靠性。

在本实施例中，为实现使锁固螺栓2可露出，支垫本体1需要按照锁固螺栓2直径开孔，开孔尺寸比锁固螺栓2的直径至少大0.1mm。如此，带复合螺纹的锁固螺栓2穿过支垫1的孔和连接支架工件5的通孔51。

在本实施例中，旋套3的上端部3A或者说上端面为法兰，具体为六角法兰。在其它实施例中，旋套3的上端部可以是七边形法兰、八边形法兰或者边数大于九的多边形法兰。

参考图1，在本实施例中，钉杆22的主体段23包括光杆段231和螺纹段232。在光杆段231和螺纹段232之间设有收腰25。具体的，收腰25的直径比光杆段231的直径小0.2mm至0.5mm。安装时，用相应设备稍施加小力值即可将锁固螺栓2旋入支架工件5的通孔51，防止螺栓放入支架工件5的通孔51后松动掉落。

在本实施例中，钉杆22的尾部24是短尾，也即尾部24的长度小于主体段23的长度。参考图6，在其它实施例中，钉杆22是通杆。

图8是本实施例锁固拉铆质量控制方式的压力返程控制工艺原理图。

图9是本实施例锁固拉铆质量控制方式的拉断控制返程工艺原理图。

对于无断点的锁固螺栓2，采用数字采集与比对技术，实时记录实际安装拉压力与设定拉压力对比，判断旋套3的变形程度。当达到预定值时，设备自动返程。可确保铆接连接质量的可靠性。

对于有断点的锁固螺栓2，铆接质量控制采用数字采集与比对技术，实时记录实际安装拉压力与设定拉压力对比，通过断点的拉断力来判断旋套3的变形程度。当达到预定值并拉断锁固螺栓2时，设备自动返程。

图11至图14是锁固拉铆试验试片过程及示意结果。准备45*100cm的试片，并根据锁固螺栓2的尺寸打好孔，根据如图11和图12所示的试验要求准备抗拉试片和抗剪试片。通过拉力试验机完成抗拉抗剪强度试验；图13和图14是其中一组锁固拉铆试验的抗拉强度曲线图和抗剪强度曲线图。

在本实施例中，支垫本体1与带有复合螺纹的锁固螺栓2预装成一体，方便快捷；在安装工艺上，实现了快速、高效装配生产；与螺栓连接相比，一秒钟完成安装，可提升效率3倍以上；在质量控制上，与专用安装设备匹配，通过可编程控制口设定压力，经过实时对比压力数值来控制铆枪设备的返程，可保证安装质量的一致性；与螺接相比，从根本上排除了对操作人员技能的依赖，由设备来保证安装质量；可以通过六角扳手或者其他拆卸工具完成拆卸，拆卸后的锁固螺栓2和旋套3可以重复使用，重复使用时可以增加弹垫，也可以不增加使用；锁固三联件结构的锁固铆点的动态疲劳强度高，是螺栓连接的300％以上。本实施例可解决加工制造难度大、安装效率低及连接质量差等问题，能够实现对非金属材料工件的快速、高效、高质量装配以及实现质量监控。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种装配非金属材料的锁固三联件结构，其特征在于：包括支垫、锁固螺栓、旋套和支架工件；所述锁固螺栓包括头部和钉杆；所述钉杆包括主体段和尾部；所述主体段和所述尾部均设有螺纹；

所述支垫的上表面用于与非金属材料工件连接；

所述支垫设有开口槽；所述锁固螺栓的头部穿在所述开口槽中；

所述锁固螺栓的钉杆依次穿过所述支架工件和所述旋套；

所述旋套的上部设有一扣内螺纹，用于与所述钉杆的主体段螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的锁固三联件结构，其特征在于：所述钉杆的主体段包括光杆段和螺纹段；在所述光杆段和所述螺纹段之间设有收腰。

3.根据权利要求1所述的锁固三联件结构，其特征在于：所述非金属材料工件的下表面为平面或者弧面，用于与所述非金属材料工件连接。

4.根据权利要求1所述的锁固三联件结构，其特征在于：所述支垫的与所述非金属材料工件连接的表面为经过喷砂处理的喷砂表面。

5.根据权利要求1所述的锁固三联件结构，其特征在于：所述旋套的上端部为法兰。

6.根据权利要求1所述的锁固三联件结构，其特征在于：所述锁固螺栓的头部的形状的具体形式包括六角形、方形或圆形。

7.根据权利要求2所述的锁固三联件结构，其特征在于：所述收腰的直径比所述光杆段的直径小0.2mm至0.5mm。

8.根据权利要求1所述的锁固三联件结构，其特征在于：所述尾部的长度小于所述主体段的长度。

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