CN219119611U - 一种高强扭剪密封型螺栓 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉钢结构建筑密封技术领域，尤其涉及一种高强扭剪密封型螺栓，用于连接钢构件，其包括：螺栓帽、螺栓杆和密封用橡胶垫片。螺栓帽同轴固定在螺栓杆的顶部，螺栓杆用于穿过钢构件待安装处的螺杆通孔。沿着螺栓帽的周向侧壁向外延伸固定设置有附加帽沿，附加帽沿的上表面与螺栓帽的上表面处于同一平面；密封用橡胶垫片位于附加帽沿的底部，附加帽沿的厚度小于螺栓帽的厚度，以使密封用橡胶垫片套设在螺栓帽上。密封用橡胶垫片的厚度大于附加帽沿的底面与钢构件表面的距离，以使高强扭剪密封型螺栓在拧紧后，附加帽沿对密封用橡胶垫片形成挤压。

Description

一种高强扭剪密封型螺栓

技术领域

本实用新型涉钢结构建筑密封技术领域，尤其涉及一种高强扭剪密封型螺栓。

背景技术

针对于增压增氧钢结构建筑对密封性能要求非常高，在钢柱钢梁连接板处采用螺栓连接，可实现钢结构建筑装配化，连接处为实现刚性连接，要求采用高强扭剪型螺栓。但同时又需要满足螺栓密封性，因此采用沉孔螺栓孔加橡胶帽封堵。由于橡胶帽可能突出梁平面，影响承压墙板的密封性能，为调整橡胶帽的高度需逐个安装橡胶帽，带来较大的工作量，施工效率较低。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本实用新型提供一种高强扭剪密封型螺栓，其解决了现有橡胶帽装配后可能突出梁平面，影响承压墙板密封性能，导致需要逐个调整、安装橡胶帽的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

一种高强扭剪密封型螺栓，所述高强扭剪密封型螺栓用于连接钢构件，其包括：螺栓帽、螺栓杆和密封用橡胶垫片；

所述螺栓帽同轴固定在所述螺栓杆的顶部，所述螺栓杆用于穿过所述钢构件待安装处的螺杆通孔；

沿着所述螺栓帽的周向侧壁向外延伸固定设置有附加帽沿，所述附加帽沿的上表面与所述螺栓帽的上表面处于同一平面；

所述密封用橡胶垫片位于所述附加帽沿的底部，所述附加帽沿的厚度小于所述螺栓帽的厚度，以使所述密封用橡胶垫片套设在所述螺栓帽上；

所述密封用橡胶垫片的厚度大于所述附加帽沿的底面与钢构件表面的距离，以使所述高强扭剪密封型螺栓在拧紧后，所述附加帽沿对所述密封用橡胶垫片形成挤压。

所述高强扭剪密封型螺栓还包括钢垫片，所述钢垫片套设在所述螺栓杆上，所述钢垫片的中部设有通过螺栓杆的通孔，在所述高强扭剪密封型螺栓拧紧后，所述钢垫片的底部与所述钢构件抵接，以保障高强抗扭剪型螺栓的受力状态，所述钢垫片的顶部与所述螺栓帽抵接。

所述密封用橡胶垫片包括第一橡胶垫片和第二橡胶垫片；

所述第一橡胶垫片套设在螺栓帽上，所述第一橡胶垫片呈圆环形，所述第一橡胶垫片的中部设有用于插入螺栓帽的第一通槽；

所述第二橡胶垫片位于所述第一橡胶垫片的底部，所述第二橡胶垫片套设在所述钢垫片上，所述第二橡胶垫片呈圆环形，所述第二橡胶垫片的中部设有用于嵌入所述钢垫片的第二通槽。

所述第一橡胶垫片的圆环形底面的中部设有凹槽，所述第二橡胶垫片的顶部对应所述凹槽设有凸块，凸块与凹槽的形状相配合，以使凸块插入凹槽后与凹槽的内壁紧密贴合；

所述凸块的凸出高度大于所述凹槽的深度，所述凸块的横向尺寸与所述凹槽的横向尺寸相同，以使所述凸块插入凹槽形成挤压将所述凹槽填充密实。

所述凸块的顶部转角处设有斜切角，以便于所述凸块压入所述凹槽。

所述第二橡胶垫片的外径与所述第一橡胶垫片的外径相同，所述第二橡胶垫片的内径小于所述第一橡胶垫片，以使所述第二橡胶垫片与所述钢垫片形成包裹密接。

所述高强扭剪密封型螺栓还包括下螺栓帽；

所述钢构件的待安装处设有螺栓沉孔，所述螺栓沉孔和螺杆通孔同轴设置，所述螺栓沉孔用于放置螺栓帽、钢垫片和密封用橡胶垫片；

所述螺栓杆穿过所述螺杆通孔，并通过下螺栓帽扭紧固定。

所述螺栓沉孔的直径预留有沉孔间隙，所述螺栓帽的直径尺寸为D，所述附加帽沿的延伸长度为L，所述沉孔间隙的宽度为L4，则所述螺栓沉孔直径为D+2L+2L4。

所述附加帽沿的厚度为螺栓帽的厚度的1/3。

所述螺栓杆的底部设有用于控制扭矩的蝴蝶头。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种高强扭剪密封型螺栓，在螺栓帽上增设附加帽沿和密封用橡胶垫片结合设置，既保障高强螺栓的受力性能，又增加了密封性能。

密封用橡胶垫片采用第一橡胶垫片和第二橡胶垫片相结合的双层企口型橡胶垫片的密封措施，可有效解决漏气的密封问题。

密封用橡胶垫片的厚度大于原附加帽沿底面距钢构件表面的距离，在高强扭剪密封型螺栓拧紧时，附加帽沿对密封用橡胶垫片形成挤压，既不影响高强螺栓与钢构件接触面，充分保障抗扭剪性能，又能增加高强螺栓的密封性能，适应和满足增压增氧建筑的密封和抗压性能要求。在螺栓扭紧受力同时形成挤压密封，可避免高强螺栓扭紧后，还需要采用橡胶帽或橡胶板等其它密封措施密封，既节省了工序，提高了施工安装效率，且密封性能得到保障。

附图说明

图1为本实用新型的高强扭剪密封型螺栓的结构示意图(前视剖面)；

图2为本实用新型的附加帽沿的俯视图；

图3为本实用新型的附加帽沿的剖面图(前视剖面)；

图4为本实用新型的密封用第一橡胶垫片的俯视图；

图5为本实用新型的密封用第一橡胶垫片的剖面图(前视剖面)；

图6为本实用新型的密封用第二橡胶垫片的俯视图；

图7为本实用新型的密封用第二橡胶垫片的剖面图(前视剖面)。

【附图标记说明】

1：内六扭脚；

2：螺栓帽；

3：钢垫片；

4：附加帽沿；

5：第一橡胶垫片

6：第二橡胶垫片

7：螺栓杆

8：钢构件

9：下螺栓帽；

10：蝴蝶头

11：螺栓沉孔

12：螺杆通孔

13：凹槽。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。其中，本文所提及的“上”、“下”......等方位名词以图1的定向为参照。

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本实用新型提供了一种高强扭剪密封型螺栓，应用于增压增氧钢结构装配式建筑钢构件8，在钢柱、钢梁的连接板处采用螺栓连接，可实现钢结构建筑装配化。高强扭剪密封型螺栓包括：螺栓帽2、螺栓杆7、钢垫片3、密封用橡胶垫片和下螺栓帽9。

螺栓帽2与螺栓杆7同轴固定连接，沿着螺栓帽2的周向侧壁向外延伸固定设置有附加帽沿4，附加帽沿4的上表面与螺栓帽2的上表面处于同一平面，附加帽沿4的厚度小于螺栓帽2，附加帽沿4的厚度为螺栓帽2的厚度的1/3。螺栓帽2减去与附加帽沿4固定连接的厚度，螺栓帽2剩余的厚度用于安装密封用橡胶垫片。螺栓帽2的直径尺寸为D，附加帽沿4的延伸长度为L，则带有附加帽沿4的螺栓帽2的直径尺寸为D+2L。

附加帽沿4与螺栓帽2在制造工厂焊接成一体，附加帽沿4与螺栓帽2的材质相同。通过附加帽沿4与螺栓帽2的结合设置，使高强扭剪密封型螺栓在拧紧后，附加帽沿4具有压紧周圈下侧的密封用橡胶垫片的作用，以达到密封螺杆通孔12的效果

螺栓帽2为内六角型，螺栓帽2的顶部设有内六扭脚1，便于使用者安装操作。内六扭脚1的直径为d₁。

钢构件8的待安装处设有螺栓沉孔11和螺杆通孔12，螺栓沉孔11和螺杆通孔12同轴设置，螺栓沉孔11用于放置螺栓帽2、钢垫片3和密封用橡胶垫片，以使高强扭剪密封型螺栓在拧紧后，钢构件8的外表面平整、美观。螺杆通孔12用于通过螺栓杆7，螺栓杆7穿过螺杆通孔12，并通过下螺栓帽9扭紧固定。

螺栓沉孔11的直径预留有沉孔间隙，沉孔间隙的宽度为L₄，则螺栓沉孔11直径为D+2L+2L₄。螺杆通孔12的直径为d₃，螺杆通孔12的直径与螺栓杆7的直径相匹配。

钢垫片3套设在螺栓杆7上，钢垫片3呈圆环形，钢垫片3的中部设有通过螺栓杆7的通孔，高强扭剪密封型螺栓在拧紧后，钢垫片3的底部与钢构件8抵接，以保障高强抗扭剪型螺栓的受力状态，钢垫片3的顶部与螺栓帽2抵接。钢垫片3的作用为保护钢构件表面。

密封用橡胶垫片包括第一橡胶垫片5和第二橡胶垫片6，第一橡胶垫片5在高强扭剪密封型螺栓拧紧后，套设在螺栓帽2上。第一橡胶垫片5呈圆环形，第一橡胶垫片5的中部设有用于插入螺栓帽2的第一通槽，第一橡胶垫片5的内侧壁与螺栓帽2的外侧壁贴合。第一橡胶垫片5的圆环形底面的中部设有凹槽13，凹槽13的横向尺寸为第一橡胶垫片5的的横向尺寸的1/3。凹槽13与下侧第二橡胶垫片6垫片形成企口，增强密封性能。

第一橡胶垫片5的平面尺寸规格与附加帽沿4的尺寸相同，即第一橡胶垫片5的直径尺寸与附加帽沿4的直径尺寸相同。

第一橡胶垫片5在安装现场套入螺栓杆7，与螺栓帽2包裹密接，第一橡胶垫片5的厚度为螺栓帽2的1/2。

第二橡胶垫片6位于第一橡胶垫片5的底部，第二橡胶垫片6在高强扭剪密封型螺栓拧紧后，套设在钢垫片3上，第二橡胶垫片6呈圆环形，第二橡胶垫片6的中部设有用于嵌入钢垫片3的第二通槽。第二橡胶垫片6的外径与第一橡胶垫片5相同，第二橡胶垫片6的内径小于第一橡胶垫片5，即第二橡胶垫片6的圆环形的横向尺寸大于第一橡胶垫片5，以使第二橡胶垫片6与钢垫片3外环形成包裹密接。

优选的，本实施例的第二橡胶垫片6的内径小于第一橡胶垫片5的内径2mm。第二橡胶垫片6的内径为d₂，第一橡胶垫片5的内径为d₂+2。

其中，外径为圆环形截面外侧最大圆的直径，内径为圆环形截面内侧边缘的直径。

第二橡胶垫片6的顶部对应凹槽13设有凸块，凸块与凹槽13的形状相配合，以使凸块插入凹槽13后与凹槽13的内壁紧密贴合，凸块的凸出高度比凹槽13的深度稍大，凸块的横向尺寸与凹槽13的横向尺寸相同，以利于第一橡胶垫片5和第二橡胶垫片6被附加帽沿4压缩后凸块将凹槽13填充密实。凸块的顶部转角处形成斜切角，以便于凸块压入凹槽13。第二橡胶垫片6的凸块与第一橡胶垫片5的凹槽13相互咬合形成企口型挤压密封，增强密封性能。橡胶垫片中间企口形橡胶垫片的连接形式，为提高间隙密封封堵的第二道保障。

其中，凹槽13、凸块呈圆环形，横向尺寸是指直径方向上的宽度。

优选的，本申请的凸块的凸出高度比凹槽13的深度大2mm，在凸块插入凹槽13后，通过附加帽沿4对第一橡胶垫片5和第二橡胶垫片6的挤压，凸块可将凹槽13填充密实。

为形成密封挤压，第一橡胶垫片5和第二橡胶垫片6的总厚度要比附加帽沿4底面距离钢构件8表面的距离多2mm。在高强扭剪密封型螺栓拧紧后，通过附加帽沿4的对第一橡胶垫片5和第二橡胶垫片6的挤压，使第一橡胶垫片5、第二橡胶垫片6与钢垫片3、螺栓帽2形成挤压式密封，提高高强扭剪密封型螺栓对螺杆通孔12的密封性。

经试验，密封用橡胶垫片的硬度为40肖氏度，硬度适中，可满足压缩变形和密封要求。

作为本申请的另一个实施例，螺栓帽2上可设置较细的槽，嵌入橡胶圈，但由于这种设置方式削弱了原螺栓帽2的截面，减少了螺栓帽2与钢构件8的接触面，且橡胶圈尺寸规格较小，不宜承受较大压强工况下的密封。

下螺栓帽9套设在螺栓杆7上，在螺栓杆7穿过钢构件8之后，下螺栓帽9与螺栓杆7通过螺纹扭紧，下螺栓帽9用于固定螺栓杆7。固定后，钢构件8位于螺栓帽2与下螺栓帽9之间。下螺栓帽9的直径为d₄。

螺栓杆7的底部设有蝴蝶头10，蝴蝶头10是目前市面有的高强抗扭剪型螺栓的样式，用于控制扭矩。螺栓杆7的直径为d₅。

钢构件8包括钢柱梁的翼缘板等，可采用高强扭剪密封型螺栓连接的钢构件8。

本实用新型在保障原高强螺栓的受力接触面的基础上，在螺栓帽2处及其下方分别增设一体化附加帽沿4和密封用橡胶垫片(企口型)，同时实现抗扭、抗剪的受力性能和密封性能。

可选地，附加帽沿4和钢垫片3的材质可根据实际设计需求更换为硬质塑料或其他密封材料，规格尺寸可根据实际设计需求进行一定范围的变化。

可选地，双层企口型橡胶垫片的企口形状和尺寸可根据实际设计需求进行一定范围内的变化。

本实用新型适用于增压增氧钢结构装配式建筑梁柱构件翼缘板采用刚性螺栓连接，螺栓采用高强抗扭剪型密封螺栓，同时实现抗扭、抗剪的受力性能和密封性能双重效果，提高了施工效率，减少安装工序，避免逐个螺栓孔增加橡胶盖帽的工作量，同时为提高了密封保障，防止返工。可避免普通螺栓加橡胶帽，盖不严，盖不平，规格难以匹配，数量多，费人工，等现场实际问题。

本实用新型提供了一种高强扭剪密封型螺栓，在螺栓帽2上增设附加帽沿4和密封用橡胶垫片结合设置，既保障高强螺栓的受力性能，又增加了密封性能。

密封用橡胶垫片采用第一橡胶垫片5和第二橡胶垫片6相结合的双层企口型橡胶垫片的密封措施，可有效解决漏气的密封问题。

密封用橡胶垫片的厚度大于原附加帽沿4底面距钢构件8表面的距离，在高强扭剪密封型螺栓拧紧时，附加帽沿4对密封用橡胶垫片形成挤压，此方案既不影响高强螺栓与钢构件8接触面，充分保障抗扭剪性能，又能增加高强螺栓的密封性能，适应和满足增压增氧建筑的密封和抗压性能要求。在螺栓扭紧受力同时形成挤压密封，可避免高强螺栓扭紧后，还需要采用橡胶帽或橡胶板等其它密封措施密封，既节省了工序，提高了施工安装效率，且密封性能得到保障。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种高强扭剪密封型螺栓，其特征在于，所述高强扭剪密封型螺栓用于连接钢构件(8)，其包括：螺栓帽(2)、螺栓杆(7)和密封用橡胶垫片；

所述螺栓帽(2)同轴固定在所述螺栓杆(7)的顶部，所述螺栓杆(7)用于穿过所述钢构件(8)待安装处的螺杆通孔(12)；

沿着所述螺栓帽(2)的周向侧壁向外延伸固定设置有附加帽沿(4)，所述附加帽沿(4)的上表面与所述螺栓帽(2)的上表面处于同一平面；

所述密封用橡胶垫片位于所述附加帽沿(4)的底部，所述附加帽沿(4)的厚度小于所述螺栓帽(2)的厚度，以使所述密封用橡胶垫片套设在所述螺栓帽(2)上；

所述密封用橡胶垫片的厚度大于所述附加帽沿(4)的底面与钢构件(8)表面的距离，以使所述高强扭剪密封型螺栓在拧紧后，所述附加帽沿(4)对所述密封用橡胶垫片形成挤压。

2.根据权利要求1所述的高强扭剪密封型螺栓，其特征在于，

所述高强扭剪密封型螺栓还包括钢垫片(3)，所述钢垫片(3)套设在所述螺栓杆(7)上，所述钢垫片(3)的中部设有通过螺栓杆(7)的通孔，在所述高强扭剪密封型螺栓拧紧后，所述钢垫片(3)的底部与所述钢构件(8)抵接，所述钢垫片(3)的顶部与所述螺栓帽(2)抵接。

3.根据权利要求2所述的高强扭剪密封型螺栓，其特征在于，

所述密封用橡胶垫片包括第一橡胶垫片(5)和第二橡胶垫片(6)；

所述第一橡胶垫片(5)套设在螺栓帽(2)上，所述第一橡胶垫片(5)呈圆环形，所述第一橡胶垫片(5)的中部设有用于插入螺栓帽(2)的第一通槽；

所述第二橡胶垫片(6)位于所述第一橡胶垫片(5)的底部，所述第二橡胶垫片(6)套设在所述钢垫片(3)上，所述第二橡胶垫片(6)呈圆环形，所述第二橡胶垫片(6)的中部设有用于嵌入所述钢垫片(3)的第二通槽。

4.根据权利要求3所述的高强扭剪密封型螺栓，其特征在于，

所述第一橡胶垫片(5)的圆环形底面的中部设有凹槽(13)，所述第二橡胶垫片(6)的顶部对应所述凹槽(13)设有凸块，凸块与凹槽(13)的形状相配合，以使凸块插入凹槽(13)后与凹槽(13)的内壁紧密贴合；

所述凸块的凸出高度大于所述凹槽(13)的深度，所述凸块的横向尺寸与所述凹槽(13)的横向尺寸相同，以使所述凸块插入凹槽(13)形成挤压将所述凹槽(13)填充密实。

5.根据权利要求4所述的高强扭剪密封型螺栓，其特征在于，

所述凸块的顶部转角处设有斜切角，以便于所述凸块压入所述凹槽(13)。

6.根据权利要求3所述的高强扭剪密封型螺栓，其特征在于，

所述第二橡胶垫片(6)的外径与所述第一橡胶垫片(5)的外径相同，所述第二橡胶垫片(6)的内径小于所述第一橡胶垫片(5)，以使所述第二橡胶垫片(6)与所述钢垫片(3)形成包裹密接。

7.根据权利要求1所述的高强扭剪密封型螺栓，其特征在于，

所述高强扭剪密封型螺栓还包括下螺栓帽(9)；

所述钢构件(8)的待安装处设有螺栓沉孔(11)，所述螺栓沉孔(11)和螺杆通孔(12)同轴设置，所述螺栓沉孔(11)用于放置螺栓帽(2)、钢垫片(3)和密封用橡胶垫片；

所述螺栓杆(7)穿过所述螺杆通孔(12)，并通过下螺栓帽(9)扭紧固定。

8.根据权利要求7所述的高强扭剪密封型螺栓，其特征在于，

所述螺栓沉孔(11)的直径预留有沉孔间隙，所述螺栓帽(2)的直径尺寸为D，所述附加帽沿(4)的延伸长度为L，所述沉孔间隙的宽度为L4，则所述螺栓沉孔直径为D+2L+2L4。

9.根据权利要求1所述的高强扭剪密封型螺栓，其特征在于，

所述附加帽沿(4)的厚度为螺栓帽(2)的厚度的1/3。

10.根据权利要求1所述的高强扭剪密封型螺栓，其特征在于，

所述螺栓杆(7)的底部设有用于控制扭矩的蝴蝶头(10)。

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