CN212318475U - 抽芯单边压紧螺栓 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及机械设备制造和钢结构连接领域，具体是一种抽芯单边压紧螺栓，旨在解决现有单边螺栓安装不便、压紧不够牢靠、碎片化现象较严重的的技术问题。采用如下技术方案：包括螺杆和拧装在螺杆上的螺母，螺杆的一端设为与螺杆同轴的圆台头部，且圆台头部的小径端朝向螺母，螺杆的位于螺母与圆台头部之间的部分还间隙套装有膨胀套，膨胀套包括圆筒基体，圆筒基体的靠近圆台头部的一端设有周向均布且轴向开设的多个裂口，圆筒基体的靠近螺母的一端径向外凸形成压接部，圆台头部大径端的直径大于圆筒基体的内径且小于或等于圆筒基体的外径。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械设备制造和钢结构连接领域，具体是一种抽芯单边压紧螺栓。
背景技术
单边螺栓，不仅具备普通螺栓的基本力学性能，还能够实现单侧安装拧紧的功能，可以很好地解决使用封闭式截面钢构件之间的连接问题。现有用以连接两层钢板的单边螺栓，如专利号201822032226.6或申请号201210435247.7所述，皆包括螺杆、螺母、垫片、套筒，并且套筒上的裂口长度皆为套筒长度的80-90%，这种结构在连接两层钢板时存在如下问题：1）钢板的压紧通过垫片和套筒两个部件实现，压紧不够牢固，不能达到8.8级高强螺栓的紧固要求；2）由于套筒与垫片独立设置，之间没有限制两者发生转动的结构，拧动螺母时螺杆会和套筒一起跟随螺母转动，发生空转，所以安装时需要人工将螺杆夹紧，再拧装螺母，而现有两钢板之间连接的具体应用场合多为高空作业，从而导致安装不便；3）裂口开设长度过长，安装时位于钢板孔内的裂口部分不但没有作用，反而裂口会降低套筒的抗剪强度，容易造成连接件移位对抗剪力不够；4）锥部锥度过大，并且安装完毕后锥部完全置于套筒内，这样容易出现金属碎片化现象和由于卡顿造成的假紧固现象。
实用新型内容
本实用新型旨在解决现有单边螺栓安装不便、压紧不够牢靠、碎片化现象较严重的的技术问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
抽芯单边压紧螺栓，包括螺杆和拧装在螺杆上的螺母，螺杆的一端设为与螺杆同轴的圆台头部，且圆台头部的小径端朝向螺母，螺杆的位于螺母与圆台头部之间的部分还间隙套装有膨胀套，膨胀套包括圆筒基体，圆筒基体的靠近圆台头部的一端设有周向均布且轴向开设的多个裂口，圆筒基体的靠近螺母的一端径向外凸形成压接部，圆台头部大径端的直径大于圆筒基体的内径且小于或等于圆筒基体的外径。
进一步的，所述圆台头部的锥度为25-35°，所述膨胀套采用20#锅炉管制成。
进一步的，所述裂口的长度为膨胀套轴向长度的25-35%，且裂口的长度小于圆台头部的母线长度。
本实用新型的有益效果是：
1）钢板的两侧是通过膨胀套这一个部件实现压紧的，相对于现有钢板两侧通过垫片和套筒压紧，压紧更加可靠，抗拉、抗剪强度更好；
2）安装过程中，膨胀套的压接部和膨胀后的裂口部位分别压接在钢板的两侧，实现了膨胀套在钢板上的固定，且通过裂口部位与圆台头部之间的贴紧配合，实现了螺杆与膨胀套之间的相对固定，这样在安装时只需最开始固定一下螺杆，裂口部位开始膨胀后便不需再夹持螺杆，安装更加方便；
3）圆台头部的锥度为25-35°，膨胀套采用20#锅炉管制成，该材料具有良好的压延性和抗冲击性能，有效克服金属的碎片化；
4）裂口的长度为膨胀套轴向长度的25-35%，且裂口的长度小于圆台头部的母线长度，如果裂口设计过短会出现卡紧不牢的现象，如果裂口设计过长会存在现有技术中的降低套筒的抗剪强度的问题，所以本用新型经过试验得出上述比例的裂口，既能满足卡紧牢固性的要求，又不会使置于螺孔中的裂口长度过长，并且在使用时，裂口部位膨胀后可完全紧贴在圆台头部上，受力均匀，增强了金属的疲劳强度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是抽芯单边压紧螺栓的剖面结构示意图；
图2是螺杆的结构示意图；
图3是膨胀套的结构示意图。
图中：
1┄螺杆；2┄螺母；3┄圆台头部；4┄膨胀套；5┄裂口；6┄压接部；7┄光杆段；8┄螺纹段。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
参照图1至图3，本实用新型的抽芯单边压紧螺栓，包括螺杆1和拧装在螺杆1上的螺母2，螺杆1的一端设为与螺杆1同轴的圆台头部3，且圆台头部3的小径端朝向螺母2，圆台即圆锥用与其底面平行的一个平面截去顶端剩余的部分，这里圆台头部3的设置应与螺杆1是光滑过渡的，即圆台头部3的小径端直径应与螺杆1直径相等，这是本领域人员公知的；螺杆1的位于螺母2与圆台头部3之间的部分还间隙套装有膨胀套4，间隙套装保证螺杆1拉紧时膨胀套4不会随螺杆1轴向移动，膨胀套4包括圆筒基体，圆筒基体的靠近圆台头部3的一端设有周向均布且轴向开设的多个裂口5，优选设计4个裂口5，圆筒基体的靠近螺母2的一端径向外凸形成压接部6，压接部6用以抵接钢板的一个面实现定位，裂口5和压接部6与圆筒基体都是一体的，三者共同形成了膨胀套4，圆台头部3大径端的直径大于圆筒基体的内径且小于或等于圆筒基体的外径，这个尺寸关系保证圆台头部3能够将裂口5部位撑开。使用时，先将膨胀套4从螺杆1的圆台头部3的相对端套至螺杆1上，再将螺母2拧装在螺杆1上至抵接膨胀套4，这时膨胀套4的裂口5部位处于待膨胀的临界状态，然后将组装好的整体塞入钢板孔内使压接部6抵接在钢板的一个表面，此时手稍微扶持一下螺杆1同时拧动螺母2，螺杆1便会被抽出，膨胀套4的裂口5部位便逐渐被圆台端部撑开，使裂口5部位也卡紧在钢板孔内，钢板的两个表面分别被压接部6和裂口5部位卡紧，反之，膨胀套4也因为压接部6和裂口5部位卡紧在钢板的两个表面而实现相对固定，螺杆1也因为圆台头部3与裂口5部位之间的紧密贴合实现相对固定，所以便不再需要扶持，安装方便，尤其适用于高空作业。具体使用时，根据不同的紧固要求和不同的使用环境，本实用新型的抽芯单边螺栓可在长短、大小和材质上做出相应的调整。
进一步的，所述圆台头部3的锥度为25-35°，所述膨胀套4采用20#锅炉管制成。这是上述技术方案中膨胀套4的一种优选方案，圆台头部3的锥度与膨胀套4的裂口5部位的最终膨胀角度是一致的，这里选用20#锅炉管制成膨胀套4，抗拉强度为42kg/mm2，屈服强度为25 kg/mm2，抗剪强度为20 kg/mm2，能够克服金属碎片化，同时将其膨胀角度限制在25-35°也是经过试验确定的与该材料配合的最佳角度，能够最大化的避免金属碎片化。具体实施时，可将圆台头部3的锥度设置为25或30或35度等皆可。
进一步的，所述裂口5的长度为膨胀套4轴向长度的25-35%，且裂口5的长度小于圆台头部3的母线长度。裂口5设计过短会出现卡紧不牢的现象，如果裂口5设计过长会存在现有技术中的降低套筒的刚度的问题，所以本用新型经过试验得出上述比例的裂口5，既能满足卡紧牢固性的要求，又不会使置于螺孔中的裂口5长度过长，并且在使用时，裂口5部位膨胀后可完全紧贴在圆台头部3上，受力均匀，进一步克服了金属的碎片化现象。具体实施时，裂口5的长度可为膨胀套4轴向长度的25%或30%或35%等皆可，一般设置为5mm。
进一步的，所述螺杆1由圆台头部3、光杆段7、螺纹段8三部分组成，光杆段7与圆台头部3相邻且用以套装膨胀套4，螺纹段8与光杆段7相邻且用以拧装螺母2。三段结构的设置能够同时满足膨胀套4和光杆段7的安装精度要求，更能满足使用需求。
进一步的，所述螺杆1和螺母2采用45#或40Cr或20MnTiB制成。优选采用45#，其抗拉强度为800 MPa，屈服强度为640 MPa，抗剪强度为448 MPa，预拉力为71KN，符合GB50017-2003中对8.8级螺栓的要求，如经调质处理还可提高一级。
实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (5)
1.抽芯单边压紧螺栓，包括螺杆（1）和拧装在螺杆（1）上的螺母（2），螺杆（1）的一端设为与螺杆（1）同轴的圆台头部（3），且圆台头部（3）的小径端朝向螺母（2），其特征在于：螺杆（1）的位于螺母（2）与圆台头部（3）之间的部分还间隙套装有膨胀套（4），膨胀套（4）包括圆筒基体，圆筒基体的靠近圆台头部（3）的一端设有周向均布且轴向开设的多个裂口（5），圆筒基体的靠近螺母（2）的一端径向外凸形成压接部（6），圆台头部（3）大径端的直径大于圆筒基体的内径且小于或等于圆筒基体的外径。
2.根据权利要求1所述的抽芯单边压紧螺栓，其特征在于：所述圆台头部（3）的锥度为25-35°，所述膨胀套（4）采用20#锅炉管制成。
3.根据权利要求2所述的抽芯单边压紧螺栓，其特征在于：所述裂口（5）的长度为膨胀套（4）轴向长度的25-35%，且裂口（5）的长度小于圆台头部（3）的母线长度。
4.根据权利要求1所述的抽芯单边压紧螺栓，其特征在于：所述螺杆（1）由圆台头部（3）、光杆段（7）、螺纹段（8）三部分组成，光杆段（7）与圆台头部（3）相邻且用以套装膨胀套（4），螺纹段（8）与光杆段（7）相邻且用以拧装螺母（2）。
5.根据权利要求1-4任一项所述的抽芯单边压紧螺栓，其特征在于：所述螺杆（1）和螺母（2）采用45#或40Cr或20MnTiB制成。
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2020
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