CN218913406U - 一种自锁膨胀螺栓 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自锁膨胀螺栓，涉及螺栓连接技术领域，使用时拧动螺杆，带动远端的钻头同步转动，钻头可在型钢上打孔，当钻头完全进入型钢时，轴向上不再受到约束实现掉落分离；膨胀套筒套装于螺杆的螺纹柱，螺纹柱的外螺纹与膨胀套筒的内螺纹相互配合，继续转动螺杆，螺杆带动膨胀套筒轴向移动，膨胀套筒朝向远端移动时，螺纹柱的远端设置的渐增段能够逐渐顶开膨胀片，使膨胀片沿周向扩张，通过膨胀套筒的周向膨胀扩张实现型钢之间的锁定。本实用新型的自锁膨胀螺栓不需要在型钢上预留钻孔，根据需要现场直接钻孔，可以简化加工；并且当钻头钻孔完成后，可以实现脱落回收，便于回收重复使用。

Description

一种自锁膨胀螺栓

技术领域

本实用新型涉及螺栓连接技术领域，更进一步涉及一种自锁膨胀螺栓。

背景技术

型钢之间连接时，需要借助螺栓实现固定；目前传统的做法是在型钢上预先开设若干连接孔，连接孔通常采用长条形的腰形孔，并通过螺栓螺母实现连接，满足不同尺寸的装配需要；或者在装配现场对型钢打孔，然后通过螺栓螺母连接，

型钢采用腰形孔在使用中经常会出现一些问题：1、孔位是固定的，这样现场不方便微调定位；2、加工成本提高，而且满足不了批量生产；3、产品型号受限，仅仅只能在固定型号内选择；4、对应连接配件为满足要求导致生产成本过高，5、系统大面积推广受限；6、由于需要工厂加工，这样导致后期运货物流成本及运营成本提高；7、连接方式是铰连接，主要是依靠对穿螺栓抗剪受力，没有刚才面对面压紧摩擦抗剪力产生；8、需要投入大量生产设备，不利于钢结构的普及使用。

对于本领域的技术人员来说，如何灵活便捷地连接型钢，是目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种自锁膨胀螺栓，能够实现自钻孔安装，并钻头可脱落重复使用，具体方案如下：

一种自锁膨胀螺栓，包括螺杆、膨胀套筒、钻头，所述膨胀套筒套装于所述螺杆的螺纹柱，所述膨胀套筒的远端设置膨胀缺口，所述膨胀缺口使所述膨胀套筒的远端形成至少两个膨胀片；

所述螺纹柱的远端设置外径向远端逐渐增大的渐增段，所述螺纹柱的外螺纹与所述膨胀套筒的内螺纹相互配合，拧动所述螺杆能够带动所述膨胀套筒轴向移动；所述膨胀套筒朝向远端移动时，所述渐增段能够逐渐顶开所述膨胀片；

所述钻头可拆卸连接于所述渐增段的远端，所述钻头的近端与所述渐增段的远端周向限位，轴向可分离。

可选地，所述钻头为圆筒形空心钻头。

可选地，所述钻头为实心麻花钻头。

可选地，所述渐增段的远端沿轴向插入所述钻头的近端，通过键连接实现周向限位。

可选地，所述钻头的近端与所述渐增段的远端采用渐开线型的开槽与键实现周向限位。

可选地，所述钻头的近端设置渐开线连接槽，所述渐增段的远端沿径向插装连接键，所述连接键贯穿连接于所述渐增段，所述连接键的两端侧壁分别与所述渐开线连接槽配合周向传动。

可选地，所述螺纹柱的外周套装抗剪套筒，所述抗剪套筒位于所述膨胀套筒的近端。

可选地，所述抗剪套筒的近端与所述螺杆的螺栓头之间设置橡胶垫圈。

可选地，所述螺杆的螺栓头上套装扭力控制头。

可选地，所述螺杆的螺栓头的远端沿周向凸出设置一圈限位环。

本实用新型提供一种自锁膨胀螺栓，使用时拧动螺杆，带动远端的钻头同步转动，钻头可在型钢上打孔，当钻头完全进入型钢时，轴向上不再受到约束实现掉落分离；膨胀套筒套装于螺杆的螺纹柱，螺纹柱的外螺纹与膨胀套筒的内螺纹相互配合，继续转动螺杆，螺杆带动膨胀套筒轴向移动，膨胀套筒朝向远端移动时，螺纹柱的远端设置的渐增段能够逐渐顶开膨胀片，使膨胀片沿周向扩张，通过膨胀套筒的周向膨胀扩张实现型钢之间的锁定。本实用新型的自锁膨胀螺栓不需要在型钢上预留钻孔，根据需要现场直接钻孔，可以简化加工；并且当钻头钻孔完成后，可以实现脱落回收，便于回收重复使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本实用新型的自锁膨胀螺栓一种具体实施例的正视图；

图2为螺杆一种具体实施例的正视图；

图3为膨胀套筒一种具体实施例的正视图；

图4为本实用新型的自锁膨胀螺栓第一种具体实施例连接型钢的结构示意图；

图5为本实用新型的自锁膨胀螺栓第二种具体实施例连接型钢的结构示意图；

图6为钻头第一种实施例的正视图；

图7为钻头第二种实施例的近端轴测图；

图8为钻头第二种实施例的远端轴测图；

图9为钻头第二种实施例的近端局部结构图；

图10为钻头第二种实施例的正视图；

图11为钻头第二种实施例的侧视图。

图中包括：

螺杆1、螺纹柱11、渐增段12、螺栓头13、限位环131、膨胀套筒2、膨胀缺口21、膨胀片22、钻头3、渐开线连接槽31、连接键4。

具体实施方式

本实用新型的核心在于提供一种自锁膨胀螺栓，能够实现自钻孔安装，并钻头可脱落重复使用。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本实用新型的自锁膨胀螺栓做进一步详细的介绍说明。

结合图1至图3，本实用新型提供一种自锁膨胀螺栓，包括螺杆1、膨胀套筒2、钻头3等结构，螺杆1包括螺纹柱11、渐增段12、螺栓头13等部分，螺纹柱11的两端分别连接渐增段12和螺栓头13，渐增段12的外径从近端(靠近螺栓头13的一端)向远端逐渐增大；膨胀套筒2套装于螺杆1的螺纹柱11，膨胀套筒2的长度并不一定条夹于螺纹柱11，膨胀套筒2不仅限于套在螺纹柱11外侧，膨胀套筒2至少有一部分套装于螺纹柱11之外，膨胀套筒2还可以有一部分位于渐增段12之外。

如图1、图3，膨胀套筒2的远端设置膨胀缺口21，膨胀缺口21为U型开口，其左端(远端)与外界连通，膨胀缺口21的长度短于膨胀套筒2的长度。膨胀缺口21使膨胀套筒2的远端形成至少两个膨胀片22，通常设置三个膨胀片22，膨胀片22的远端为悬臂结构，当膨胀片22受到向外扩张的力时，膨胀片22向四周分离，膨胀片22的远端为自由端，远端变形幅度大于近端变形幅度。

结合图2，螺纹柱11的远端设置外径向远端逐渐增大的渐增段12，螺纹柱11的外表面设置外螺纹，膨胀套筒2的内壁设置内螺纹，螺纹柱11的外螺纹与膨胀套筒2的内螺纹相互螺纹配合连接，拧动螺杆1能够带动膨胀套筒2轴向移动(图2中向左右方向移动)；渐增段12的外径从近端向远端逐渐增大，膨胀套筒2朝向远端移动时，渐增段12能够逐渐顶开膨胀片22，使膨胀片22向外周张开变形，发生膨胀。

钻头3可拆卸连接于渐增段12的远端，钻头3的近端与渐增段12的远端周向限位，轴向可分离；当螺杆1周向转动时，带动钻头3保持同步转动，但钻头3和螺杆1在轴向上仅有单向约束，即钻头3无法相对于螺杆1向近端移动，但可向远端分离。

在使用时，将钻头3连接于渐增段12，驱动螺杆1周向转动，螺杆1驱动钻头3转动，螺杆1轴向顶住钻头3在型钢上钻设开孔，因此无需预先在型钢上设置开孔，可以减少预先加工的工作量。当钻头3钻完成开孔孔，钻头3伸入到型钢内腔中，此时钻头3的轴向约束去除，钻头3从螺杆1上掉落，钻头3可以重复使用。型钢上钻设的开孔尺寸大于膨胀套筒2的外径，膨胀套筒2的远端沿轴向伸入型钢内腔，螺杆1继续转动，利用螺纹配合使膨胀套筒2相对于螺杆1转动，膨胀套筒2向远端沿轴向位移，使膨胀片22向外周张开变形，型钢实现相对连接。

本实用新型在此提供两种钻头3的具体结构：

第一种：钻头3为圆筒形空心钻头。如图5、图7-图11所示，图5中A、B分别表示两个型钢；此种空心钻头的内腔中心，为圆筒形，在远端设置刃口，可以在型钢上加工出圆环形的区域，切削量小，有利于快速加工。

第二种：钻头3为实心麻花钻头。如图1、图4、图6所示，图4中A、B分别表示两个型钢；实心麻花钻头设置螺旋形的刃线，实心麻花钻头会在型钢上加工出圆形钻孔，此结构切削量更多。

上述两种钻头3的结构均包含在本实用新型的保护范围之内。

在上述任一技术方案及其相互组合的基础上，在此提供一种渐增段12和钻头3之间的连接形式，渐增段12的远端沿轴向插入钻头3的近端，通过键连接实现周向限位，但键不会限定渐增段12和钻头3的轴向位置。

钻头3的近端与渐增段12的远端采用渐开线型的开槽与键实现周向限位，渐开线型的开槽为沿轴向挖空的开槽，渐开线型的开槽曲率半径各个位置并不相同，曲率半径从一端向另一端逐渐增大；曲率半径较小的一端用于与键相互配合，实现周向限位，曲率半径较大的一端方便键卡入与脱离。

结合图2、图6、图7、图9、图10、图11，钻头3的近端设置渐开线连接槽31，连接键4为圆柱状，渐增段12的远端沿径向设置连接通道，渐增段12的远端沿径向插装连接键4，连接键4贯穿连接于渐增段12，连接键4的两端分别从渐增段12伸出，连接键4的两端侧壁分别与渐开线连接槽31配合周向传动，连接键4卡入渐开线连接槽31。

除了上述在钻头3上设置渐开线连接槽31之外，渐开线型的开槽还可以开设在渐增段12，对应地在钻头3上设置连接键。

结合图1，螺纹柱11的外周套装抗剪套筒，抗剪套筒位于膨胀套筒2的近端。抗剪套筒为圆筒形结构，抗剪套筒和膨胀套筒2是两个相互独立的结构，抗剪套筒位于螺纹柱11的根部，抗剪套筒承受剪切力，减小螺纹柱11受到的剪切力。

抗剪套筒的近端与螺杆1的螺栓头13之间设置橡胶垫圈，橡胶垫圈为圆环形的橡胶圈，减小抗剪套筒对螺栓头13的冲击。

螺杆1的螺栓头13上套装扭力控制头，扭力控制头可以设定螺杆1承受的最大扭矩，避免扭矩过大。

螺杆1的螺栓头13的远端沿周向凸出设置一圈限位环131，限位环131位于螺栓头13的近端外周，可以限定扭力控制头的轴向位置，或者限定扭力设备的轴向位置。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种自锁膨胀螺栓，其特征在于，包括螺杆(1)、膨胀套筒(2)、钻头(3)，所述膨胀套筒(2)套装于所述螺杆(1)的螺纹柱(11)，所述膨胀套筒(2)的远端设置膨胀缺口(21)，所述膨胀缺口(21)使所述膨胀套筒(2)的远端形成至少两个膨胀片(22)；

所述螺纹柱(11)的远端设置外径向远端逐渐增大的渐增段(12)，所述螺纹柱(11)的外螺纹与所述膨胀套筒(2)的内螺纹相互配合，拧动所述螺杆(1)能够带动所述膨胀套筒(2)轴向移动；所述膨胀套筒(2)朝向远端移动时，所述渐增段(12)能够逐渐顶开所述膨胀片(22)；

所述钻头(3)可拆卸连接于所述渐增段(12)的远端，所述钻头(3)的近端与所述渐增段(12)的远端周向限位，轴向可分离。

2.根据权利要求1所述的自锁膨胀螺栓，其特征在于，所述钻头(3)为圆筒形空心钻头。

3.根据权利要求1所述的自锁膨胀螺栓，其特征在于，所述钻头(3)为实心麻花钻头。

4.根据权利要求1至3任一项所述的自锁膨胀螺栓，其特征在于，所述渐增段(12)的远端沿轴向插入所述钻头(3)的近端，通过键连接实现周向限位。

5.根据权利要求4所述的自锁膨胀螺栓，其特征在于，所述钻头(3)的近端与所述渐增段(12)的远端采用渐开线型的开槽与键实现周向限位。

6.根据权利要求5所述的自锁膨胀螺栓，其特征在于，所述钻头(3)的近端设置渐开线连接槽(31)，所述渐增段(12)的远端沿径向插装连接键(4)，所述连接键(4)贯穿连接于所述渐增段(12)，所述连接键(4)的两端侧壁分别与所述渐开线连接槽(31)配合周向传动。

7.根据权利要求5所述的自锁膨胀螺栓，其特征在于，所述螺纹柱(11)的外周套装抗剪套筒，所述抗剪套筒位于所述膨胀套筒(2)的近端。

8.根据权利要求7所述的自锁膨胀螺栓，其特征在于，所述抗剪套筒的近端与所述螺杆(1)的螺栓头(13)之间设置橡胶垫圈。

9.根据权利要求5所述的自锁膨胀螺栓，其特征在于，所述螺杆(1)的螺栓头(13)上套装扭力控制头。

10.根据权利要求5所述的自锁膨胀螺栓，其特征在于，所述螺杆(1)的螺栓头(13)的远端沿周向凸出设置一圈限位环(131)。

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