专利名称：高强度六角法兰面自润滑扭剪型螺栓连接副的制作方法
技术领域：
高强度六角法兰面自润滑扭剪型螺栓连接副技术领域[0001 ] 本实用新型涉及一种螺栓连接副，尤其涉及该螺栓连接副的结构。
背景技术：
现有技术中高强度螺栓连接副主要分为大六角螺栓连接副和扭剪型螺栓连接副 两种，其连接性能和本身的力学性能都是相同的，仅外形不同，都是以扭矩大小确定螺栓轴 向力的大小，但其都存在着各自的优缺点。由图1可见大六角螺栓连接副由一个六角螺栓10、一个螺母11、两个垫圈(12、 13)组成。安装时将螺母拧入螺栓，其中一个垫圈12垫于螺栓头下R角处，另一个垫圈13垫 于螺母工作面。随后根据出厂复验时的扭矩系数，用公式T = P*K*D(T 终拧扭矩值；P 预 拉力标准值；K 扭矩系数；D 螺栓直径)计算出施工扭矩，按此扭矩用扭矩扳手给螺母11 施加扭矩，从而达到预期的紧固轴力。但在实际安装过程中，由于扭矩系数是一个变量，每 个细微的变化都会影响到施工扭矩值。扭矩值过高时会产生过拧，造成螺栓超负载运行，随 着时间的推移，使螺栓产生裂纹、缩杆等问题，最终导致螺栓断裂。而当扭矩值过低时，会使 螺栓达不到预定的紧固轴力，产生欠拧，从而造成连接面磨擦系数下降，承载能力下降。因 此在安装大六角螺栓连接副时，对于施工工人的素质要求还是比较高的，这势必也会影响 到整体的工作效率。由图2可见扭剪型螺栓连接副由一个螺栓20、一个螺母21、一个垫圈22组成的。 螺栓头部呈半圆状，其螺杆末端带有梅花型尾部，尾部与螺杆之间有环形切口，即应力槽， 用于控制连接副的紧固轴力。施工时，将螺母拧入螺栓，垫圈垫于螺母工作面，用专用紧固 工具拧紧螺母至尾部梅花头掉落即紧固完毕，所以终拧时不会出现漏拧等现象，操作简单， 施工方便。还因为其施工时不需要计算扭矩，因此可以避免出现因计算错误或用普通扳手 代替扭矩扳手从而无法保证终拧扭矩的现象出现。但因螺栓头部呈半圆状，无法固定，若在 施拧或在维修拆卸过程中出现跟转现象，就无法再继续施工了。有必要设计一种结合上述两种连接副结构的连接副。发明内容本实用新型需要解决的技术问题是提供了一种高强度六角法兰面自润滑扭剪型 螺栓连接副，旨在解决上述的问题。为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的本实用新型包括一个螺栓、一个螺母以及一个垫圈；所述的螺栓的螺栓头形状 呈六角状，螺栓头内侧设置一个圆形法兰面，螺栓的螺杆末端带有梅花型尾部，尾部与螺杆 之间有环形切口 ；螺母拧入螺栓的螺纹中，垫圈在螺栓头内侧圆形法兰面和螺母之间。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是紧固轴力容易控制，比较稳定，人为 影响因素较小；安装、拆卸方便，工作效率高；可采用扭矩系数施工法进行复检。
图1是现有技术中大六角螺栓连接副结构示意图。图2是现有技术中扭剪型螺栓连接副结构示意图。图3是本实用新型结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细描述从图3可见，本实用新型包括一个螺栓1、一个螺母2以及一个垫圈3 ；所述的螺 栓1的螺栓头形状呈六角状，螺栓头内侧设置一个圆形法兰面6，螺栓1的螺杆末端带有梅 花型尾部4，尾部与螺杆之间有环形切口 5 ；螺母2拧入螺栓1的螺纹中，垫圈3在螺栓头内 侧圆形法兰面6和螺母2之间。所述的螺栓1、螺母2以及垫圈3的表面经磷化处理。本实用新型螺栓结合了大六角螺栓的头部及扭剪型螺栓的梅花型尾部，并在螺栓 头内侧连接着增加一个圆形法兰面，用来增大螺栓头部接触面积，分散压力，减小磨损。解 决了大六角螺栓施工不便，工作效率低，扭剪型螺栓头部接触面积小，安装时螺栓跟转头部 无法固定等问题。其次本实用新型通过对螺栓表面磷化处理(一种表面处理)，螺母垫圈经 过磷皂化达到一定的润滑后，能有效地控制螺纹间和支承面之间的摩擦系数，从而保证了 连接副扭矩系数和紧固轴力的离散率，在复检时如有未达到所需的预紧力时，可以通过大 六角头用定扭扳手进行复拧，彻底弥补了各自的不足，使其不仅能在铁路桥梁、锅炉电厂、 高层建筑上得以使用，还可以在飞机厂、核电站等更高领域中发挥其自身特点。本实用新型主要制造工艺为断料——头部成型——切边——缩杆——车沟 槽——热处理——滚牙——磷化。其连接副是由一个螺栓、一个螺母和一个垫圈组合而成 的一套产品。六角法兰面扭剪型螺栓的形状主要结合了大六角螺栓的头部及扭剪型螺栓的梅 花头，在此基础上还在螺栓头内侧连接着一个圆形法兰面，其作用是用来增大螺栓头部接 触面积，分散压力，减小磨损。控制紧固扭矩是所有高强度螺栓连接副的关键，本实用新型传承了扭剪型连接副 的优点，都属于自标量型连接副。其施工紧固扭矩主要由螺杆与螺栓尾部梅花头之间的应 力槽直径决定的，而应力槽尺寸控制是控制紧固轴力施工法的关键，本实用新型通过采用 精确的数控车制方法使得应力槽尺寸有效地控制在< 0. 05mm的极小范围内。螺栓通过表 面磷化处理，螺母垫圈经过磷皂化达到一定的润滑后，能有效地控制螺纹间和支承面之间 的摩擦系数，从而保证了连接副扭矩系数和紧固轴力的离散率。本实用新型在施工时采用 专用电动扳手，该电动扳手配有内外两个套管，外套筒扭螺母，对螺栓施加扭矩，内套筒反 向扭梅花头，两个扭矩大小相等，方向相反，至尾部梅花头拧掉，直接达到预拉力值。相比大 六角连接副，其操作简单，施工方便，人为影响因素较小。不同于扭剪型连接副，六角法兰面扭剪型连接副在安装完毕后，复检时如有未达 到所需的预紧力时，可以通过大六角头用定扭扳手进行复拧。在拆卸时，也不会发生因头部 跟转而无法卸掉等问题，施工方便。
权利要求1. 一种高强度六角法兰面自润滑扭剪型螺栓连接副，包括一个螺栓、一个螺母以及 一个垫圈；其特征在于所述的螺栓的螺栓头形状呈六角状，螺栓头内侧设置一个圆形法 兰面，螺栓的螺杆末端带有梅花型尾部，尾部与螺杆之间有环形切口 ；螺母拧入螺栓的螺纹 中，垫圈在螺栓头内侧圆形法兰面和螺母之间；所述的螺栓、螺母以及垫圈的表面经磷化处理。
专利摘要本实用新型涉及一种高强度六角法兰面自润滑扭剪型螺栓连接副，包括一个螺栓、一个螺母以及一个垫圈；所述的螺栓的螺栓头形状呈六角状，螺栓头内侧设置一个圆形法兰面，螺栓的螺杆末端带有梅花型尾部，尾部与螺杆之间有环形切口；螺母拧入螺栓的螺纹中，垫圈在螺栓头内侧圆形法兰面和螺母之间；本实用新型的有益效果是紧固轴力容易控制，比较稳定，人为影响因素较小；安装、拆卸方便，工作效率高；可采用扭矩系数施工法进行复检。
文档编号F16B35/04GK201836190SQ20112003759
公开日2011年5月18日 申请日期2011年2月12日 优先权日2011年2月12日
发明者奚凯凯, 张宝根, 祝其高, 钟盛钢, 顾青丽 申请人:上海申光高强度螺栓有限公司