CN218509915U - 一种防涨裂自攻螺栓 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械类建筑五金配件技术领域，公开了一种防涨裂自攻螺栓，包括螺栓头、螺杆、螺纹、主导屑槽、变径切削齿、对中锥度头、副导屑槽，所述螺杆前端设置对中锥度头，主导屑槽在螺杆上通长设置，变径切削齿和副导屑槽设置在对中锥度头上。本实用新型结构设计合理，睿智巧妙，同时攻克了硬质结构自旋切割排屑难和混凝土预置孔涨裂的课题，特殊的螺纹结构还提高了自攻螺栓抗剪和抗拉强度，应用广泛，易于标准化生产，方便安装与拆卸，可重复利用多次，节约钢材，具有很高的经济实用价值。

Description

一种防涨裂自攻螺栓

技术领域

本实用新型涉及机械类建筑五金配件技术领域，具体涉及一种防涨裂自攻螺栓。

背景技术

目前，自攻螺栓主要用于建筑、交通等基础建设和内部装修工程当中需要锚固的关键施工部件，但有一部分工程属于临时安装固定，功能完成后还需要拆除，现在大部分采用膨胀螺栓和水泥自攻螺栓，普通膨胀螺栓安装时旋紧螺杆扭矩过大也容易涨裂预钻孔，降低其抗拉强度，安装后有安全隐患，撤离后膨胀螺栓镶嵌在混凝土空洞中就拔不出来了，很难再彻底清除，尤其在道路上临时设施拆除后，留有螺栓头和膨胀管裸露在外面很是危险，很容易将车辆轮胎扎破，在路边的也容易伤人，临时固定的膨胀螺栓不能收回再利用也是一大资源浪费。

现在的水泥自攻螺栓存在三大缺陷需要攻克，一是因没有设置实用的导屑槽使得在锚固过程中产生的碎屑无处排放很容易造成预钻孔发生膨胀开裂导致锚固强度不够，二是因为没有相同螺距的变径齿导致初始切割的螺纹空穴深度过大容易破碎而降低其拉拔强度，三是前部切割齿截面积较大与后面的切割齿不能完成均匀切割也在螺纹空穴成型过程中前后产生应力偏差在不同部位会出现破损，使得自攻螺栓螺纹与切割螺纹空穴匹配度不好，也影响其安装强度。

因此研究一种既可以防开裂又可重复使用的自攻螺栓代替膨胀螺栓和目前使用的水泥自攻螺栓是很有必要的。

实用新型内容

为解决背景技术中存在的问题，本实用新型提供为达到上述技术目的，本实用新型的技术方案是：

一种防涨裂自攻螺栓，包括螺栓头及与螺栓头固定连接的设置有螺纹的螺杆，螺杆上开设有主导屑槽，所述主导屑槽底部超过螺纹根部深入螺杆中形成实用的排屑通道；

所述螺杆前端设置对中锥度头，对中锥度头上设置有变径切削齿；所述变径切削齿直径按前小后大排列；所述变径切削齿直径按前小后大排列；变径切削齿与螺杆螺纹等螺距并顺向自然过渡衔接；

螺栓头、螺杆、螺纹、主导屑槽、变径切削齿、对中锥度头为一体结构。

进一步地，所述防涨裂自攻螺栓，所述主导屑槽是深入螺纹底部的螺杆中的，可根据材质排屑需要设计成所需的几何沟槽形状，主导屑槽底部若是只到达螺纹底部其旋切的碎屑仍发生堵塞排不出去，只有超越螺纹底部进入螺杆中的部分形成一定空间的空心通道才能有效排出碎屑，这是防止预钻孔涨裂的关键技术节点之一。

进一步地，所述防涨裂自攻螺栓，所述对中锥度头上设置副导屑槽，使得旋切碎屑及时的从副导槽的底部通道排出，有效的防止在切割螺纹容纳槽时预钻孔内壁发生涨裂现象而影响自攻螺栓的安装强度和性能，副导屑槽的结构形式类同主导屑槽，副导屑槽也是防止预钻孔涨裂的重要技术节点之一。

螺栓头、螺杆、螺纹、主导屑槽、变径切削齿、对中锥度头、副导屑槽为一体结构。

进一步地，所述防涨裂自攻螺栓，所述对中锥度头上变径切削齿可根据应用场景需要设计成任意几何形状，变径齿的作用是通过分层切割螺纹孔的碎屑，产生与螺杆标准螺纹相匹配的空穴通道，为后续螺纹轻松旋入开道，有效的防止螺纹硬挤使得管壁内侧涨裂而降低自攻螺栓的抗拉拔性能，由于自攻螺栓应用场景的材质不一样，所需要的变径旋切齿形状也不一样，所以要根据需要设计，并进行专业热处理工艺保证其强度和寿命。

进一步地，所述防涨裂自攻螺栓，所述变径切削齿是变截面结构，变径切削齿截面积按前小后大排列，也就是切削齿根部由窄到宽，这样能使得各个切削齿受力均匀，不会因出现大小齿排列不均发生应力集中而导致螺纹空穴发生间断性损坏现象；变径切削齿的变截面结构也是防止预钻孔螺纹空穴涨裂破损的关键技术节点之一。

进一步地，所述防涨裂自攻螺栓，所述螺纹可根据工况需要设计成所需的几何形状，也就是说对于不同的材质要用不同的螺纹结构进行适应。

进一步地，所述防涨裂自攻螺栓，所述螺栓头可根据安装需要设计成所需几何形状，在实际应用中螺栓头有可能是法兰头螺栓、外六角、内六角、元宝头结构、防盗结构等形式，也可以完全根据需要定制。

进一步地，所述防涨裂自攻螺栓，所述螺纹剖面前部为弧面结构，后部为与螺杆表面成垂直结构，这种结构螺纹既保证容易旋入固定，同时螺纹与预置孔内壁螺纹孔垂直接触面最大化，抗拉拔性能也最好。

进一步地，所述防涨裂自攻螺栓，所述副导屑槽根据需要与主导屑槽顺向衔接，当副导屑槽与主导屑槽顺向衔接后排屑更加顺畅，旋紧后更加密实牢固。

进一步地，所述防涨裂自攻螺栓，所述主导屑槽与副导屑槽根据需要设计成曲线槽结构，主要是为了特殊应用而准备的，比如比较深的软质孔(如木头)，其碎屑在螺旋曲线槽中就比在直线槽中排出容易。

进一步地，所述防涨裂自攻螺栓，其特征在于：所述主导屑槽与副导屑槽做成连通结构，对于排屑量较大的材质比较适合这种结构，可以从副导屑槽里通过主导屑槽直接排出。

进一步地，所述防涨裂自攻螺栓，其特征在于：所述对中锥度头上设置定位锥度头，这是方便对于软质材料(如木材、塑料基材)可以采取直接钻孔锚固，用于初始精准定位，防止安装时位置跑偏；螺栓头、螺杆、螺纹、主导屑槽、变径切削齿、对中锥度头、副导屑槽、定位锥度头为一体结构。

进一步地，所述螺杆上的螺纹前部设计成变径切削齿与变截面结构，变径切削齿截面积按前小后大排列；当对中锥度头上的变径切削齿不能满足切削要求时，可在螺杆上的螺纹前部设计成变径切削齿与变截面结构，通过增加后续切削齿数量和变截面来保证自攻切削的平稳性，更有利于提高切削质量，使得预钻孔螺纹空穴防涨裂效果更好。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点和积极效果：

本实用新型结构简单，既可方便安装，也容易拆卸，多次重复利用，且拆卸过程简单，不留后患，大大增强了其应用范围，由于设置了变径旋切齿结构，旋紧后螺栓体大部分仍保持在混凝土安装孔内，安装后提高了其结构稳定性和抗剪力，变径切削齿设计的是变截面结构，在切削过程是遵循由浅入深、由窄到宽的过程，这种平稳的切削出来的螺纹空穴不但精准，也减少内伤，使得螺纹顺利嵌入预置孔内壁中，增加了与孔壁周边剪切的接触面积，有效的解决了自攻螺栓造成预置孔涨裂的重大隐患，大幅度提高了本自攻螺栓的抗拉拔力，有很高的经济和实用价值。

附图说明

图1是防涨裂自攻螺栓外观大样图；

图2是防涨裂自攻螺栓变径旋切外观大样图；

图3是防涨裂自攻螺栓主杆剖面大样图；

图4是防涨裂自攻螺栓变径旋切部位剖面大样图；

图5是防涨裂自攻螺栓螺杆螺纹变截面剖面大样图；

图6是防涨裂自攻螺栓变径旋切齿剖面大样图；

图7是防涨裂自攻螺栓安装应用局部剖面大样图。

图中符号及其说明：

1、螺栓头；2、螺杆；3、螺纹；3-1、螺纹抗拉背面；3-2、螺纹自攻迎面；4、主导屑槽；5、变径切削齿；6、对中锥度头；7、副导屑槽；8、定位锥度头；9、固定件；9-1固定件螺栓孔；10、混凝土结构；11、预钻孔；12、碎屑。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，另外，在以下的实施方式中记载的各结构的形态只不过是例示，本实用新型并不限定于在以下的实施方式中记载的各结构，在本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图及本实用新型的实施例对本实用新型的防涨裂自攻螺栓作进一步详细的说明。参照图1-图7，一种防涨裂自攻螺栓，包括螺栓头1及与螺栓头1固定连接的设置有螺纹3的螺杆2，螺杆2上开设有主导屑槽4，所述主导屑槽4底部超过螺纹3根部深入螺杆2中形成实用的排屑通道；所述螺杆2前端设置对中锥度头6，对中锥度头6上设置有变径切削齿5；所述变径切削齿5直径按前小后大排列；螺栓头1、螺杆2、螺纹3、主导屑槽4、变径切削齿5、对中锥度头6为一体结构。所述防涨裂自攻螺栓，所述主导屑槽4是深入螺纹3底部的螺杆2中的，可根据材质排屑需要设计成任意几何沟槽形状，主导屑槽4底部若是只到达螺纹3底部其旋切的碎屑12仍发生堵塞排不出去，只有超越螺纹3底部进入螺杆2中的部分形成一定空间的空心通道才能有效排出碎屑12，这是防止预钻孔11涨裂的关键技术节点。

所述对中锥度头6上设置副导屑槽7，使得旋切碎屑12及时的从副导槽的底部通道排出，有效的防止在切割螺纹3容纳槽时预钻孔11内壁发生涨裂现象而影响自攻螺栓的安装强度和性能，副导屑槽7的结构形式类同主导屑槽4；螺栓头1、螺杆2、螺纹3、主导屑槽4、变径切削齿5、对中锥度头6、副导屑槽7优选采用一体结构。

本实用新型中，对中锥度头6上变径切削齿5可根据应用场景需要设计成所需的几何形状，变径齿的作用是通过分层切割螺纹3孔的碎屑12，产生与螺杆2标准螺纹3相匹配的空穴通道，为后续螺纹3轻松旋入开道，有效的防止螺纹3硬挤使得管壁内侧涨裂而降低自攻螺栓的抗拉拔性能，由于自攻螺栓应用场景的材质不一样，所需要的变径旋切齿形状也不一样，所以要根据需要设计，并进行专业热处理工艺保证其强度和寿命；

变径切削齿5是变截面结构，变径切削齿5截面积按前小后大排列，也就是切削齿根部由窄到宽，这样能使得各个切削齿受力均匀，不会因出现大小齿排列不均发生应力集中而导致螺纹3空穴发生间断性损坏现象。所述螺纹3可根据工况需要设计成所需的几何形状，也就是说对于不同的材质要用不同的螺纹3结构进行适应。

此外，所述螺栓头1可根据安装需要设计成所需的几何形状，在实际应用中螺栓头1有可能是法兰头螺栓、外六角、内六角、元宝头结构、防盗结构等形式，也可以完全根据需要定制。

所述螺纹3剖面前部为弧面结构，后部为与螺杆2表面成垂直结构，这种结构螺纹3既保证容易旋入固定，同时螺纹3与预置孔内壁螺纹孔垂直接触面最大化，抗拉拔性能也最好；

所述主导屑槽4与副导屑槽7根据需要设计成曲线槽结构，主要是为了特殊应用而准备的，比如比较深的软质孔(如木头)，其碎屑12在螺旋曲线槽中就比在直线槽中排出容易。所述副导屑槽7根据需要与主导屑槽4顺向衔接，当副导屑槽7与主导屑槽4顺向衔接后排屑更加顺畅，旋紧后更加密实牢固。

防涨裂自攻螺栓在工程中的安装使用过程如下：

首先用冲击钻在混凝土结构10指定位置按螺栓规格的技术要求进行预钻混凝土，形成预钻孔11，将孔中的残留碎沫清理干净，安放被固定件9，将可重复使用防涨裂自攻螺栓对中锥度头6穿过被固定件9的螺栓安装孔9-1进入预置预钻孔11中对正，用电动扳手套筒套在螺栓头1上，旋转使得变径切削齿5在预钻孔11内壁分层切割出螺纹3的容纳槽，随着螺纹自攻迎面3-2的推进，螺杆2逐步向深处旋入，由变径切削齿5切削的碎屑12沿着副导屑槽7进入预置预钻孔11底部，当预置预钻孔11底部碎屑12塞满后就会自动沿着主导屑槽4排出，有效的防止了预置预钻孔11胀裂，直到螺杆2全部旋入使得螺栓头1固定住固定件9，根据本实用新型的结构设计特点使得生膨胀，从而完成防涨裂自攻螺栓的安装；反之操作就是拆卸过程，拆除后的防涨裂自攻螺栓清理干净后还可重复利用。

若是将部件固定在软质(如木头)基板上，可用定位锥度头8直接对准钻孔中心点实施自攻安装即可，无需再钻预置孔。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：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，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 (10)

1.一种防涨裂自攻螺栓，包括螺栓头及与螺栓头固定连接的螺杆，螺杆表面设置有螺纹，其特征在于：

螺杆上开设有主导屑槽，所述主导屑槽底部超过螺纹根部深入螺杆中形成排屑通道；所述螺杆前端设置对中锥度头，对中锥度头上设置有变径切削齿；所述变径切削齿直径按前小后大排列；变径切削齿与螺杆螺纹等螺距并顺向自然过渡衔接；

螺栓头、螺杆、螺纹、主导屑槽、变径切削齿、对中锥度头为一体结构。

2.根据权利要求1所述一种防涨裂自攻螺栓，其特征在于：所述对中锥度头上设置有副导屑槽；副导屑槽与螺栓头、螺杆、螺纹、主导屑槽、变径切削齿、对中锥度头为一体结构。

3.根据权利要求1所述一种防涨裂自攻螺栓，其特征在于：所述变径切削齿是变截面结构，变径切削齿截面积按前小后大排列。

4.根据权利要求1所述一种防涨裂自攻螺栓，其特征在于：所述螺栓头为非标准件，其结构采用法兰头螺栓、外六角结构、内六角结构、元宝头结构、防盗结构中的一种。

5.根据权利要求1所述一种防涨裂自攻螺栓，其特征在于：所述螺纹剖面前部为弧面结构，后部为与螺杆表面成垂直结构。

6.根据权利要求1所述一种防涨裂自攻螺栓，其特征在于：所述主导屑槽与副导屑槽为曲线槽结构。

7.根据权利要求1所述一种防涨裂自攻螺栓，其特征在于：所述主导屑槽与副导屑槽为连通结构。

8.根据权利要求1所述一种防涨裂自攻螺栓，其特征在于：所述对中锥度头上设置有定位锥度头；螺栓头、螺杆、螺纹、主导屑槽、变径切削齿、对中锥度头、副导屑槽、定位锥度头为一体结构。

9.根据权利要求1所述一种防涨裂自攻螺栓，其特征在于：所述螺杆上的螺纹前部为变径切削齿结构，螺杆上的螺纹变径切削齿直径按前小后大排列。

10.根据权利要求1所述一种防涨裂自攻螺栓，其特征在于：所述螺杆上的螺纹前部变径切削齿为变截面结构，螺杆上的螺纹变径切削齿截面积按前小后大排列。

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