一種簡易分體裝配式螺栓緊固件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種簡易分體裝配式螺栓緊固件，它包括內(nèi)螺桿、外套筒、內(nèi)套筒、扇形支撐組件、小螺母和大螺母；外套筒和內(nèi)套筒依次套于內(nèi)螺桿外且內(nèi)螺桿、外套筒和內(nèi)套筒同軸；小螺母安裝于內(nèi)螺桿螺紋部分，大螺母安裝于外套筒螺紋部分。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型只需要在一側(cè)安裝螺栓，實(shí)現(xiàn)了螺栓的單邊作業(yè)；本實(shí)用新型中扇形支撐組件展開后，其與安裝構(gòu)件的接觸面是垂直的，接觸面環(huán)向布置，接觸面積較大，在荷載作用下不容易被拔出，緊固效果良好；同時，在本實(shí)用新型所有組件線條簡單，便于批量加工生產(chǎn)制造，且裝配操作簡單，符合當(dāng)前工業(yè)化趨勢。
【專利說明】
一種簡易分體裝配式螺栓緊固件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于土木建筑工程和機(jī)械裝配技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種簡易分體裝配式螺栓緊固件。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前在土木建筑及機(jī)械安裝領(lǐng)域，對結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接緊固的安裝需求量大。目前常見的普通螺栓緊固件主要由螺栓和螺桿兩部分組成。在對構(gòu)件實(shí)施連接緊固作業(yè)時，工作人員需要同時在構(gòu)件兩側(cè)作業(yè)，即在一側(cè)插入帶螺帽的螺栓，然后在另一側(cè)用扳手等工具將螺母擰緊。這種連接緊固方法操作方便、承載力高，但僅適用于開口截面構(gòu)件中。在某些特殊場合，比如對封閉截面構(gòu)件或者不方便在另外一側(cè)操作的構(gòu)件進(jìn)行連接緊固時，就無法使用這種常用的螺栓螺母連接緊固方法。如在鋼管結(jié)構(gòu)及鋼管混凝土結(jié)構(gòu)中，梁柱連接節(jié)點(diǎn)處，由于鋼管柱為閉合截面，不能在兩邊進(jìn)行操作，只能單側(cè)連接安裝，因此無法采用這種常用的螺栓螺母連接緊固法進(jìn)行緊固安裝。
[0003]普通膨脹單向螺栓難以實(shí)現(xiàn)螺栓預(yù)緊力的施加，緊固效果也無法達(dá)到較大荷載下的設(shè)計要求。現(xiàn)有技術(shù)中的穿芯螺栓對螺栓空洞的預(yù)留精度要求特別高，現(xiàn)場安裝難度大，且在邊柱和角柱節(jié)點(diǎn)處難以應(yīng)用。
[0004]目前國內(nèi)市場上沒有相應(yīng)的單邊螺栓產(chǎn)品，已公開的相關(guān)專利，或是對螺栓桿削弱過多，或是螺栓頭受力點(diǎn)過少，或是組成螺栓的組件過于復(fù)雜精細(xì)難以加工且需要較復(fù)雜的安裝工具和較繁瑣的安裝步驟，因此不適用于在工程中推廣使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型要解決的問題是提供一種簡易分體裝配式螺栓緊固件，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的緊固效果不佳，現(xiàn)場安裝難度大等問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種簡易分體裝配式螺栓緊固件，它包括內(nèi)螺桿、外套筒、內(nèi)套筒、扇形支撐組件、小螺母和大螺母；
[0008]其中，
[0009]外套筒和內(nèi)套筒依次套于內(nèi)螺桿外且內(nèi)螺桿、外套筒和內(nèi)套筒同軸；
[0010]其中，
[0011 ]內(nèi)螺桿一端設(shè)有支撐頭，另一端設(shè)有螺紋，中段為光桿；
[0012]外套筒一端均勻分布有外套筒端部凸起，另一端設(shè)有螺紋；
[0013]內(nèi)套筒一端設(shè)有定位面，另一端設(shè)有支撐尾，中段為光桿；
[0014]其中，
[0015]小螺母安裝于內(nèi)螺桿螺紋部分，大螺母安裝于外套筒螺紋部分；
[0016]其中，
[0017]扇形支撐組件為扇形，圓心處為倒圓角；扇形支撐組件上設(shè)有配合孔，扇形支撐組件通過配合孔設(shè)置于內(nèi)螺桿和外套筒之間，且倒圓角指向內(nèi)螺桿的中軸線。
[0018]其中，內(nèi)螺桿的支撐頭上設(shè)有以內(nèi)螺桿軸向為中心的均勻分布的配合槽和以內(nèi)螺桿軸向為中心的環(huán)形配合槽。
[0019]其中，優(yōu)選的是，支撐頭上以軸向為中心，以120°為間隔，均勻分布有3個配合槽，外套筒一端120°等間隔設(shè)置有三個端部凸起，扇形支撐組件的個數(shù)為3。
[0020]其中，內(nèi)套筒內(nèi)徑與內(nèi)螺桿中段光桿部分的直徑相配合，定位面與環(huán)形配合槽相配合。
[0021]其中，外套筒內(nèi)徑與內(nèi)套筒中段光桿部分的直徑相配合;其中，外套筒端部凸起與配合槽個數(shù)相同且相互配合。
[0022]其中，外套筒的外徑與支撐頭的直徑相同，外套筒的外徑與支撐尾的直徑相同，扇形支撐組件的直徑不大于支撐的直徑。
[0023]其中，每個外套筒端部凸起均穿過一個扇形支撐組件上的配合孔與配合槽實(shí)現(xiàn)定位配合。
[0024]本實(shí)用新型所述的分體裝配式螺栓緊固件包括初始狀態(tài)和展開狀態(tài)兩種狀態(tài)。
[0025]螺栓緊固件處于初始狀態(tài)時，外套筒端部凸起穿過扇形支撐組件上的配合孔與支撐頭上的配合槽進(jìn)行定位配合，實(shí)現(xiàn)外套筒、扇形支撐組件和內(nèi)螺桿的組裝；內(nèi)套筒由內(nèi)螺桿螺紋一端套上內(nèi)螺桿且定位面不與扇形支撐組件接觸;此時，扇形支撐組件處于未展開狀態(tài)，完全容納在外套筒與螺桿支撐頭內(nèi)，并與套筒和螺桿支撐頭的外徑一致。
[0026]將內(nèi)套筒向支撐頭一端推進(jìn)，因為扇形支撐組件倒圓角部分與所述內(nèi)螺桿之間有一定的間距，所以內(nèi)套筒推進(jìn)時，內(nèi)套筒端部的環(huán)形斜面，即定位面，過渡擠入扇形支撐組件和內(nèi)螺桿之間的間距，將扇形支撐組件沿螺栓桿徑向推出，使扇形支撐部從外套筒與螺桿支撐頭間突出，最后擰緊小螺母實(shí)現(xiàn)螺栓緊固件的一體化。
[0027]安裝本實(shí)用新型所述的螺栓緊固件時，將初始狀態(tài)的螺栓緊固件穿入事先打孔的第一連接構(gòu)件和第二連接構(gòu)件中，并使得扇形支撐組件完全穿過第二連接構(gòu)件，推進(jìn)內(nèi)套筒使扇形支撐組件完全展開，最后擰緊小螺母實(shí)現(xiàn)螺栓構(gòu)件的一體化，擰緊大螺母實(shí)現(xiàn)螺栓的單邊緊固作業(yè)。
[0028]本實(shí)用新型螺栓緊固件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于:內(nèi)螺桿支撐頭的配合槽、扇形支撐組件的配合孔、外套筒的端部凸起三者的形狀尺寸互相配合，使內(nèi)螺桿、三個扇形支撐組件和外套筒形成整體作為螺栓緊固件的初始狀態(tài)，內(nèi)套筒與內(nèi)螺桿、外套筒相配合，通過內(nèi)套筒的推進(jìn)實(shí)現(xiàn)整體機(jī)構(gòu)狀態(tài)的改變，扇形支撐組件展開，以機(jī)構(gòu)原理實(shí)現(xiàn)聯(lián)動與緊固。
[0029]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0030]1、本實(shí)用新型只需要在一側(cè)安裝螺栓，實(shí)現(xiàn)了螺栓的單邊作業(yè)；
[0031]2、本實(shí)用新型中扇形支撐組件展開后，其與安裝構(gòu)件的接觸面是垂直的，接觸面環(huán)向布置，接觸面積較大，在荷載作用下不容易被拔出，緊固效果良好；
[0032]3、在本實(shí)用新型所有組件線條簡單，便于批量加工生產(chǎn)制造，且裝配操作簡單，符合當(dāng)前工業(yè)化趨勢；
[0033]4、本實(shí)用新型實(shí)施安裝時，僅需要將內(nèi)套筒手動推進(jìn)，使用工具在螺帽上施加適當(dāng)預(yù)緊力，即可完成展開并達(dá)到緊固效果，操作與普通螺栓區(qū)別不大，且配套工具簡單。安裝完成后，節(jié)點(diǎn)可靠性1?、能有效提1?節(jié)點(diǎn)承載力；
[0034]5、本實(shí)用新型完全滿足鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，可以很好的應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接及其他閉合截面的連接，尤其是鋼管混凝土結(jié)構(gòu)；
[0035]6、與現(xiàn)有的利用特殊材料的單邊緊固螺栓相比，不需使用特殊材料，不依賴材料變形形成支撐，杜絕了材料疲勞進(jìn)一步變形帶來的隱患，且可重復(fù)利用；
[0036]7、機(jī)構(gòu)支撐受力直接，在應(yīng)用于強(qiáng)度要求較高的使用場合時更為可靠。
【附圖說明】
[0037]圖1A為本實(shí)用新型初始狀態(tài)的主視圖；
[0038]圖1B為本實(shí)用新型初始狀態(tài)的立體圖；
[0039]圖2A為本實(shí)用新型展開狀態(tài)的主視圖；
[0040]圖2B為本實(shí)用新型展開狀態(tài)的立體圖；
[0041 ]圖3A為本實(shí)用新型中內(nèi)螺桿的主視圖；
[0042]圖3B為本實(shí)用新型中內(nèi)螺桿的仰視圖；
[0043]圖3C為本實(shí)用新型中內(nèi)螺桿的立體圖；
[0044]圖4A為本實(shí)用新型中外套筒的主視圖；
[0045]圖4B為本實(shí)用新型中外套筒的仰視圖；
[0046]圖4C為本實(shí)用新型中外套筒的立體圖；
[0047]圖5A為本實(shí)用新型中內(nèi)套筒的主視圖；
[0048]圖5B為本實(shí)用新型中內(nèi)套筒的立體圖；
[0049]圖6A為本實(shí)用新型中扇形支撐組件的主視圖；
[0050]圖6B為本實(shí)用新型中扇形支撐組件的立體圖；
[0051 ]圖7A為本實(shí)用新型初始狀態(tài)的裝配示意圖；
[0052]圖7B為本實(shí)用新型展開狀態(tài)的裝配示意圖；
[0053]圖8A為安裝時本實(shí)用新型初始狀態(tài)不意圖；
[0054]圖SB為安裝時本實(shí)用新型展開狀態(tài)示意圖；
[0055]圖SC為單邊緊固后本實(shí)用新型的安裝示意圖。
[0056]附圖標(biāo)記:I為內(nèi)螺桿，Ia為支撐頭，Ib為配合槽，Ic為環(huán)形配合槽，2為外套筒，2a為外套筒端部凸起，2b為外套筒中空內(nèi)腔，3為內(nèi)套筒，3a定位面，3b為支撐尾，4為扇形安裝組件，4a為配合孔，5為小螺母，6為大螺母，7為第一連接構(gòu)件，8為第二連接構(gòu)件。
【具體實(shí)施方式】
[0057]實(shí)施例1
[0058]如圖1A-圖6B所示，本實(shí)用新型所述的簡易分體裝配式螺栓緊固件包括內(nèi)螺桿1、外套筒2、內(nèi)套筒3、扇形支撐組件4、小螺母5和大螺母6;其中，外套筒2和內(nèi)套筒3依次套于內(nèi)螺桿I外且內(nèi)螺桿1、外套筒2和內(nèi)套筒3同軸。
[0059]內(nèi)螺桿I一端設(shè)有支撐頭la，另一端設(shè)有螺紋，中段為光桿；內(nèi)螺桿I的支撐頭Ia上設(shè)有以內(nèi)螺桿I軸向為中心，以120°為間隔，均勻分布的3個配合槽lb，和以內(nèi)螺桿I軸向為中心的環(huán)形配合槽I c。
[0060]其中，如圖3B所示，配合槽Ib形狀由兩段直線段和兩段半圓弧圍成，環(huán)形配合槽Ic截面為V字形。
[0061]外套筒2120°等間隔設(shè)置有三個端部凸起2a，端部凸起形狀與配合槽Ib形狀相同，另一端設(shè)有螺紋。
[0062]內(nèi)套筒3—端設(shè)有定位面3a，另一端設(shè)有支撐尾3b，中段為光桿。
[0063]扇形支撐組件4為120°扇形，圓心處為倒圓角；扇形支撐組件4上設(shè)有配合孔4a，扇形支撐組件4通過配合孔4a設(shè)置于內(nèi)螺桿I和外套筒2之間，且倒圓角指向內(nèi)螺桿I的中軸線;一個螺栓緊固件上配有3個扇形支撐組件。
[0064]其中，如圖6A和6B所示，配合孔4a的形狀與配合槽Ib形狀相似，也是由兩段直線段和兩段半圓弧圍成;所不同的是，兩段直線段長度更長。
[0065]小螺母5安裝于內(nèi)螺桿I螺紋部分，大螺母6安裝于外套筒2螺紋部分。
[0066]其中，內(nèi)套筒3內(nèi)徑與內(nèi)螺桿I中段光桿部分的直徑相配合，定位面3a與環(huán)形配合槽Ic相配合。
[0067]其中，外套筒2內(nèi)徑與內(nèi)套筒3中段光桿部分的直徑相配合;其中，外套筒端部凸起2a與配合槽Ib相互配合。
[0068]其中，外套筒2的外徑與支撐頭Ia的直徑相同，外套筒2的外徑與支撐尾3b的直徑相同，扇形支撐組件4的直徑和支撐頭Ia的直徑相同。
[0069]其中，每個外套筒端部凸起2a均穿過一個扇形支撐組件4上的配合孔4a與配合槽Ib實(shí)現(xiàn)定位配合。
[0070]本實(shí)用新型所述的分體裝配式螺栓緊固件包括初始狀態(tài)和展開狀態(tài)兩種狀態(tài)。
[0071]如圖7A和7B所示，螺栓緊固件處于初始狀態(tài)時，外套筒端部凸起穿過扇形支撐組件上的配合孔與支撐頭上的配合槽進(jìn)行定位配合，實(shí)現(xiàn)外套筒、扇形支撐組件和內(nèi)螺桿的組裝；內(nèi)套筒由內(nèi)螺桿螺紋一端套上內(nèi)螺桿且定位面不與扇形支撐組件接觸;此時，扇形支撐組件處于未展開狀態(tài)，完全容納在外套筒與螺桿支撐頭內(nèi)，并與套筒和螺桿支撐頭的外徑一致。
[0072]將內(nèi)套筒向支撐頭一端推進(jìn)，因為扇形支撐組件倒圓角部分與所述內(nèi)螺桿之間有一定的間距，所以內(nèi)套筒推進(jìn)時，內(nèi)套筒端部的環(huán)形斜面，即定位面，過渡擠入扇形支撐組件和內(nèi)螺桿之間的間距，將扇形支撐組件沿螺栓桿徑向推出，使扇形支撐部從外套筒與螺桿支撐頭間突出，最后擰緊小螺母實(shí)現(xiàn)螺栓緊固件的一體化。
[0073]安裝本實(shí)用新型所述的螺栓緊固件時，將初始狀態(tài)的螺栓緊固件穿入事先打孔的第一連接構(gòu)件7和第二連接構(gòu)件8中，并使得扇形支撐組件4完全穿過第二連接構(gòu)件8，推進(jìn)內(nèi)套筒3使扇形支撐組件4完全展開，最后擰緊小螺母5實(shí)現(xiàn)螺栓構(gòu)件的一體化，擰緊大螺母6實(shí)現(xiàn)螺栓的單邊緊固作業(yè)。
[0074]本實(shí)用新型螺栓緊固件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于:內(nèi)螺桿支撐頭的配合槽、扇形支撐組件的配合孔、外套筒的端部凸起三者的形狀尺寸互相配合，使內(nèi)螺桿、三個扇形支撐組件和外套筒形成整體作為螺栓緊固件的初始狀態(tài)，內(nèi)套筒與內(nèi)螺桿、外套筒相配合，通過內(nèi)套筒的推進(jìn)實(shí)現(xiàn)整體機(jī)構(gòu)狀態(tài)的改變，扇形支撐組件展開，以機(jī)構(gòu)原理實(shí)現(xiàn)聯(lián)動與緊固。
【主權(quán)項】
1.一種簡易分體裝配式螺栓緊固件，其特征在于，它包括內(nèi)螺桿(I)、外套筒(2)、內(nèi)套筒(3)、扇形支撐組件(4)、小螺母(5)和大螺母(6); 其中， 外套筒(2)和內(nèi)套筒(3)依次套于內(nèi)螺桿(I)外且內(nèi)螺桿(I)、外套筒(2)和內(nèi)套筒(3)同軸； 其中， 內(nèi)螺桿(I)一端設(shè)有支撐頭(Ia)，另一端設(shè)有螺紋，中段為光桿； 外套筒(2)—端均勻分布有外套筒端部凸起(2a)，另一端設(shè)有螺紋； 內(nèi)套筒(3)—端設(shè)有定位面(3a)，另一端設(shè)有支撐尾(3b)，中段為光桿； 其中， 小螺母(5)安裝于內(nèi)螺桿(I)螺紋部分，大螺母(6)安裝于外套筒(2)螺紋部分； 其中， 扇形支撐組件(4)為扇形，圓心處為倒圓角；扇形支撐組件(4)上設(shè)有配合孔(4a)，扇形支撐組件(4)通過配合孔(4a)設(shè)置于內(nèi)螺桿(I)和外套筒(2)之間，且倒圓角指向內(nèi)螺桿(I)的中軸線。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易分體裝配式螺栓緊固件，其特征在于，內(nèi)螺桿(I)的支撐頭(Ia)上設(shè)有以內(nèi)螺桿(I)軸向為中心的均勻分布的配合槽(Ib)和以內(nèi)螺桿(I)軸向為中心的環(huán)形配合槽(lc)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易分體裝配式螺栓緊固件，其特征在于，內(nèi)套筒(3)內(nèi)徑與內(nèi)螺桿(I)中段光桿部分的直徑相配合，定位面(3a)與環(huán)形配合槽(Ic)相配合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易分體裝配式螺栓緊固件，其特征在于，外套筒(2)內(nèi)徑與內(nèi)套筒(3)中段光桿部分的直徑相配合;其中，外套筒端部凸起(2a)與配合槽(Ib)個數(shù)相同且相互配合。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易分體裝配式螺栓緊固件，其特征在于，外套筒(2)的外徑與支撐頭(Ia)的直徑相同，外套筒(2)的外徑與支撐尾(3b)的直徑相同，扇形支撐組件(4)的直徑不大于支撐頭(Ia)的直徑。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易分體裝配式螺栓緊固件，其特征在于，每個外套筒端部凸起(2a)均穿過一個扇形支撐組件(4)上的配合孔(4a)與配合槽(Ib)實(shí)現(xiàn)定位配合。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易分體裝配式螺栓緊固件，其特征在于，扇形支撐組件(4)可以在內(nèi)螺桿(I)和外套筒⑵之間沿內(nèi)螺桿(I)徑向方向移動。
【文檔編號】F16B13/04GK205605572SQ201620144242
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年2月25日
【發(fā)明人】鄭宏偉
【申請人】東南大學(xué)