CN217582769U - 一种榫卯式单边螺栓紧固套件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种榫卯式单边螺栓紧固套件，包括连接件、T形拱头方颈螺栓、穿心斗垫块、大螺母和开口销，连接件表面设有长圆形安装孔，T形拱头方颈螺栓位于长圆形安装孔内部设置，T形拱头方颈螺栓与穿心斗垫块和大螺母分别设置于连接件的两侧，紧固住连接件，所述的T型拱头在以螺栓杆为轴旋转90°后，向外拉出，与长圆形安装孔配合就位，将穿心斗垫块插入长圆形安装孔，使之与T形拱头方颈螺栓榫卯配合密实，拧紧大螺母，安装完成，与现有技术相比，本实用新型具有制作简单、套件数量极少、安装方便、牢固稳定等优点。

Description

一种榫卯式单边螺栓紧固套件

技术领域

本实用新型属于土木建筑工程、机械装配技术领域，特别涉及一种榫卯式单边螺栓紧固套件。

背景技术

当前国家大力推行装配式建筑，包括桥梁、钢结构构件如梁柱、檩条，支架、幕墙龙骨的相互连接，以及加固改造等，节点连接数量巨大。相比较于焊接连接的诸多麻烦如：防火安全程度低、破坏防腐涂层、焊工紧缺、施工速度慢、质量难以控制等，钢结构构件之间的结合方式更多倾向于采用螺栓连接。传统螺栓连接采用的是：在连接面两侧分别握持固定安装，需要两面都可以伸手进去操作。但从结构设计角度：希望整体结构体系XY两个方向都提供刚度，减少出现H型柱的弱轴，具体到单根杆件：优先采用闭口构件，以充分发挥构件材料的性价比，所以会有更多的闭口矩管连接出现，现行通用的是采用对穿螺栓来联接，但由于构件尺寸大，则对穿螺栓的长度会很长浪费材料，而且X 向和Y向对穿螺栓还会产生碰撞，受力上也有缺陷，这时就需要采用单边螺栓来连接。

国内现有的单边螺栓。采用了类似膨胀螺栓、类似铆钉、分离折叠垫片、锁舌式弹片横销等方法进行穿过圆孔的操作，这些方案都存在着成本较高、构造安装复杂、螺杆有效截面被削弱、螺栓头承载力不强、安装施加预应力困难、可靠性不强、无法拆卸维修等诸多限制，结合工地安装人员素质，需要研发一种低成本、安装方便快捷，承载力可靠的单边螺栓。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种榫卯式单边螺栓紧固套件以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种榫卯式单边螺栓紧固套件，包括连接件、T形拱头方颈螺栓、穿心斗垫块、大螺母和开口销，所述连接件表面设有长圆形安装孔，所述 T形拱头方颈螺栓位于长圆形安装孔内部设置，所述T形拱头方颈螺栓与穿心斗垫块和大螺母分别设置于连接件的两侧；

所述T形拱头方颈螺栓包括与长圆形安装孔配合使用的T形拱头，所述T 形拱头顶部设有螺栓方颈段，所述螺栓方颈段顶部设有螺栓杆，所述T形拱头、螺栓方颈段和螺栓杆为一体成型，所述螺栓杆设置于螺栓方颈段顶部中心处，所述螺栓杆远离螺栓方颈段的一端表面设有与大螺母配合使用的外螺纹。

作为本实用新型的一种优选方案，所述穿心斗垫块包括垫片平台，所述垫片平台顶部对称固定连接有竖向加劲肋，所述垫片平台底部对称固定连接有凸榫，所述垫片平台表面中心处设置有穿心安装孔。

作为本实用新型的一种优选方案，所述穿心安装孔的直径大于螺栓杆的公称直径，所述穿心安装孔的直径和长圆形安装孔的宽度均与T形拱头的截面厚度相同，所述凸榫底部设有倒角，所述倒角为四十五度，所述倒角的深度为 1mm-1.5mm。

作为本实用新型的一种优选方案，两个所述凸榫最外侧点的最大距离小于长圆形安装孔长度1mm-2mm，所述凸榫最大宽度小于长圆形安装孔宽度 1mm-2mm，所述凸榫最大厚度大于长圆形安装孔厚度1mm-2mm，所述垫片平台的厚度为2mm-8mm，所述垫片平台的长度大于长圆形安装孔的长度6-10mm，所述竖向加劲肋的高度为3mm-6mm，所述竖向加劲肋的厚度为2mm-5mm。

作为本实用新型的一种优选方案，所述螺栓方颈段的最大长度小于连接件的夹紧长度1mm-2mm，所述螺栓方颈段的最大厚度小于长圆形安装孔1mm-1.5mm。

作为本实用新型的一种优选方案，所述螺栓杆表面开设有与开口销配合使用的腰孔，所述腰孔上方且位于螺栓杆表面开设有与开口销配合使用的尾孔，所述腰孔和尾孔的直径均为2mm-3mm。

作为本实用新型的一种优选方案，所述大螺母上方设有与螺栓杆配合使用的双螺母。

本实用新型所达到的有益效果是：本实用新型结构紧凑，实用性强，将T 形方颈螺栓穿过长圆形安装孔后转动90度再拉回，其T形头部的长度大于安装孔宽度，有足够的接触面积，本身结构对称，受力平衡，应力分布良好，具备优良的抗拉性能。

本实用新型的T形方颈螺栓与穿心斗垫块通过榫卯结构实现了开孔深度范围内的一体化受力，组合后形成了优秀的面受力抗剪体系，相比传统的点受力，具有更大的抗剪横截面积，具备超强的抗剪性能；

本实用新型的T形方颈螺栓与穿心斗垫块通过榫卯结构形成的一体化销轴，结构简单紧密，无零散配件，无塑性变形后的材料，抗振动性能优异。

本实用新型的套件组合均在弹性变形范围之内，传力简单直接，无塑性变形及零碎小件配合，可配合扭力扳手，施加较大预应力，超越大部分同类产品

本实用新型的T形方颈螺栓受力部分截面尺寸与开孔尺寸极为接近，充分利用了开孔尺寸，而没有冗余的开孔尺寸，螺栓整体截面利用效率极高。

在连接件上定制的长圆形安装孔，对主结构板材开孔尺寸很小，对构件的强度削弱很小，对受力结构整体强度影响很小。

本实用新型利用方颈的90°旋转及预制件榫卯配合，无需特殊定制的安装工具，就可完成安装，对工人的要求较低，安装过程简单迅速，快速高效。

本实用新型借鉴传统斗拱的榫卯技术，仅用2个非标配件：T形方颈螺栓、穿心斗垫块通过榫卯结构形成类似销栓的结构，再加上1-2个标准件，安装过程定位简单，考虑施工过程周全，极大的提高了紧固件的安装便捷性与成品质量稳定性。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的立体结构爆炸图；

图2是本实用新型的T形拱头方颈螺栓立体示意图；

图3是本实用新型的穿心斗垫块立体结构示意图；

图4是本实用新型的立体结构示意图；

图5是本实用新型的正视剖面结构示意图。

图中：1、连接件；1a、长圆形安装孔；2、T形拱头方颈螺栓；2a、T形拱头；2b、螺栓方颈段；2c、螺栓杆；2d、腰孔；2e、尾孔；3、穿心斗垫块；3a、凸榫；3b、垫片平台；3c、竖向加劲肋；3d、穿心安装孔；3e、倒角；4、大螺母；4a、双螺母；5、开口销。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实用新型提供一种榫卯式单边螺栓紧固套件，包括连接件1、T形拱头方颈螺栓2、穿心斗垫块3、大螺母4和开口销5，连接件1表面设有长圆形安装孔1a，T形拱头方颈螺栓2位于长圆形安装孔1a内部设置，T形拱头方颈螺栓2与穿心斗垫块3和大螺母4分别设置于连接件1的两侧；

T形拱头方颈螺栓2包括与长圆形安装孔1a配合使用的T形拱头2a，T形拱头2a顶部设有螺栓方颈段2b，螺栓方颈段2b顶部设有螺栓杆2c，T形拱头2a、螺栓方颈段2b和螺栓杆2c为一体成型，螺栓杆2c设置于螺栓方颈段2b 顶部中心处，螺栓杆2c远离螺栓方颈段2b的一端表面设有与大螺母4配合使用的外螺纹，本实用新型在使用时，先将T形拱头2a穿过长圆形安装孔1a，然后以螺栓杆2c为轴旋转90度后，向外拉紧与长圆形安装孔1a配合就位，然后将穿心斗垫块3插入长圆形安装孔1a，使T形拱头方颈螺栓2与穿心斗垫块 3榫卯结构密实配合，拧紧大螺母4，安装完成。

进一步的，穿心斗垫块3包括垫片平台3b，垫片平台3b顶部对称固定连接有竖向加劲肋3c，垫片平台3b底部对称固定连接有凸榫3a，垫片平台3b表面中心处设置有穿心安装孔3d，工作时，通过凸榫3a与螺栓方颈段2b和T形拱头2a配合形成榫卯结构，同时穿心安装孔3d可以方便螺栓杆2c穿过。

进一步的，穿心安装孔3d的直径大于螺栓杆2c的公称直径，穿心安装孔 3d的直径和长圆形安装孔1a的宽度均与T形拱头2a的截面厚度相同，凸榫3a 底部设有倒角3e，倒角3e为四十五度，倒角3e的深度为1mm-1.5mm。

进一步的，两个凸榫3a最外侧点的最大距离小于长圆形安装孔1a长度 1mm-2mm，凸榫3a最大宽度小于长圆形安装孔1a宽度1mm-2mm，凸榫3a最大厚度大于长圆形安装孔1a厚度1mm-2mm，垫片平台3b的厚度为2mm-8mm，垫片平台3b的长度大于长圆形安装孔1a的长度6-10mm，竖向加劲肋3c的高度为 3mm-6mm，竖向加劲肋3c的厚度为2mm-5mm，通过竖向加劲肋3c增加垫片平台 3b的平面外刚度，以弥补长圆形安装孔1a对连接件1的削弱。

进一步的，螺栓方颈段2b的最大长度小于连接件1的夹紧长度1mm-2mm，螺栓方颈段2b的最大厚度小于长圆形安装孔1a1mm-1.5mm，便于向外拔出T形拱头方颈螺栓2时，螺栓方颈段2b卡在长圆形安装孔1a内。

进一步的，螺栓杆2c表面开设有与开口销5配合使用的腰孔2d，腰孔2d 上方且位于螺栓杆2c表面开设有与开口销5配合使用的尾孔2e，腰孔2d和尾孔2e的直径均为2mm-3mm，通过向腰孔2d插入开口销5进行临时固定，防止在安装的过程中出现T形拱头方颈螺栓2失手掉入长圆形安装孔1a内丢失的情况。

进一步的，大螺母4上方设有与螺栓杆2c配合使用的双螺母4a，增加双螺母4a使结构更加稳定。

具体的，本实用新型在使用时，先将T形拱头2a穿过长圆形安装孔1a，然后以螺栓杆2c为轴旋转90度后，向外拉紧与长圆形安装孔1a配合就位，然后将穿心斗垫块3插入长圆形安装孔1a，使T形拱头方颈螺栓2与穿心斗垫块 3榫卯结构密实配合，先拧紧大螺母4在拧紧双螺母4a，最后向尾孔2e内插入开口销5，完成安装。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种榫卯式单边螺栓紧固套件，包括连接件(1)、T形拱头方颈螺栓(2)、穿心斗垫块(3)、大螺母(4)和开口销(5)，其特征在于，所述连接件(1)表面设有长圆形安装孔(1a)，所述T形拱头方颈螺栓(2)位于长圆形安装孔(1a)内部设置，所述T形拱头方颈螺栓(2)与穿心斗垫块(3)和大螺母(4)分别设置于连接件(1)的两侧；

所述T形拱头方颈螺栓(2)包括与长圆形安装孔(1a)配合使用的T形拱头(2a)，所述T形拱头(2a)顶部设有螺栓方颈段(2b)，所述螺栓方颈段(2b)顶部设有螺栓杆(2c)，所述T形拱头(2a)、螺栓方颈段(2b)和螺栓杆(2c)为一体成型，所述螺栓杆(2c)设置于螺栓方颈段(2b)顶部中心处，所述螺栓杆(2c)远离螺栓方颈段(2b)的一端表面设有与大螺母(4)配合使用的外螺纹。

2.根据权利要求1所述的一种榫卯式单边螺栓紧固套件，其特征在于，所述穿心斗垫块(3)包括垫片平台(3b)，所述垫片平台(3b)顶部对称固定连接有竖向加劲肋(3c)，所述垫片平台(3b)底部对称固定连接有凸榫(3a)，所述垫片平台(3b)表面中心处设置有穿心安装孔(3d)。

3.根据权利要求2所述的一种榫卯式单边螺栓紧固套件，其特征在于，所述穿心安装孔(3d)的直径大于螺栓杆(2c)的公称直径，所述穿心安装孔(3d)的直径和长圆形安装孔(1a)的宽度均与T形拱头(2a)的截面厚度相同，所述凸榫(3a)底部设有倒角(3e)，所述倒角(3e)为四十五度，所述倒角(3e)的深度为1mm-1.5mm。

4.根据权利要求3所述的一种榫卯式单边螺栓紧固套件，其特征在于，两个所述凸榫(3a)最外侧点的最大距离小于长圆形安装孔(1a)长度1mm-2mm，所述凸榫(3a)最大宽度小于长圆形安装孔(1a)宽度1mm-2mm，所述凸榫(3a)最大厚度大于长圆形安装孔(1a)厚度1mm-2mm，所述垫片平台(3b) 的厚度为2mm-8mm，所述垫片平台(3b)的长度大于长圆形安装孔(1a)的长度6-10mm，所述竖向加劲肋(3c)的高度为3mm-6mm，所述竖向加劲肋(3c)的厚度为2mm-5mm。

5.根据权利要求1所述的一种榫卯式单边螺栓紧固套件，其特征在于，所述螺栓方颈段(2b)的最大长度小于连接件(1)的夹紧长度1mm-2mm，所述螺栓方颈段(2b)的最大厚度小于长圆形安装孔(1a)1mm-1.5mm。

6.根据权利要求5所述的一种榫卯式单边螺栓紧固套件，其特征在于，所述螺栓杆(2c)表面开设有与开口销(5)配合使用的腰孔(2d)，所述腰孔(2d)上方且位于螺栓杆(2c)表面开设有与开口销(5)配合使用的尾孔(2e)，所述腰孔(2d)和尾孔(2e)的直径均为2mm-3mm。

7.根据权利要求1所述的一种榫卯式单边螺栓紧固套件，其特征在于，所述大螺母(4)上方设有与螺栓杆(2c)配合使用的双螺母(4a)。

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