一种连接结构的制作方法

本实用新型属于建筑工程技术领域，具体涉及一种内六角头自锁式单向高强螺栓连接副及连接结构。

背景技术：

目前，钢结构工程中，例如铁路、桥梁、锅炉钢结构、工业厂房、高层民用建筑、塔桅结构、起重机械等一些对安全性要求较高的设施中的螺栓连接副为高强度螺栓连接副。高强度螺栓连接副分为扭剪型高强螺栓连接副和大六角高强螺栓连接副，而普遍采用大六角高强螺栓连接副连接，其具有操作方便，连接强度高，不需要热加工等优点，但是高强度大六角头螺栓需要双面施拧，对施拧空间有一定要求，然而当两连接件连接时，因施拧空间有限施拧困难或者其中一连接件为封闭空间无法施拧时，采用高强度大六角头螺栓进行连接困难或者无法连接，如300×300mm，200×200mm等钢柱需要与其他连接件进行连接时，无法在钢柱内进行施拧，现有的解决办法是先在钢柱上焊接钢板，然后在钢板和其他连接件开设操作孔，最后再用高强度大六角头螺栓进行连接，操作工序复杂。

所以怎样解决两连接件因施拧空间原因无法双面施拧进行连接的问题是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的就在于提供一种内六角头自锁式单向高强螺栓连接副及连接结构，该高强螺栓连接副可以有效解决两连接件连接时因施拧空间原因无法双面施拧技术难题，在单面施拧就能实现两连接件的连接，且采用该高强螺栓连接副进行安装操作简单、连接可靠。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种内六角头自锁式单向高强螺栓连接副，包括金属垫圈和螺杆，所述螺杆一端设有内六角头螺母，螺杆设有内六角头螺母一端为施拧端；所述螺杆上套设有锥头，锥头的尖端朝向螺杆的施拧端且在锥头内表面设有与螺杆螺纹螺合连接的螺纹；金属垫圈套设在螺杆上并位于锥头和内六角头螺母之间；并在锥头和金属垫圈之间设有金属套筒，套筒套设在螺杆上且套筒的外径与锥头最大外径相等，同时套筒和螺杆之间具有让锥头尖端插入的间隙，所述套筒靠近锥头一端开设有至少三条具有一定长度开缝，每条开缝沿套筒轴向设置且所有开缝沿套筒圆周均匀分布，每条开缝贯穿套筒的内外表面，便于在施拧过程中，锥头向施拧端滑动挤压套筒，使得套筒沿所有开缝向外翻折。

进一步地，套筒与金属垫圈之间的螺杆上套设有橡胶垫圈。

进一步地，套筒远离锥头一端距离开缝的距离大于或等于两待连接件的厚度之和。

进一步地，所述开缝有四条。

一种连接结构，包括第一连接件和第二连接件，还包括前面所述的一种内六角头自锁式单向高强螺栓连接副，第一连接件和第二连接件均设有连接孔，所述连接孔的孔径大于套筒的外径，内六角头自锁式单向高强螺栓连接副锥头一端依次穿过第二连接件和第一连接件的连接孔，并使锥头位于第一连接件侧，金属垫圈和内六角头螺母位于第二连接件侧，以在对内六角头螺母施拧过程中，锥头向施拧端滑动挤压套筒，使套筒沿所有开缝向外翻折，从而将第一连接件和第二连接件固定连接在金属垫圈和套筒翻折部分之间。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型适用于两连接件连接时因施拧空间原因无法双面施拧连接的情形，只需单面施拧即可完成两连接件的安装，并且安装时只需钻预留孔，减少焊接工序，简化了操作，并且采用本实用新型所述的内六角头自锁式单向高强螺栓连接副，可以达到高强螺栓的相应等级要求，同时根据不同的连接件设计，选用对应规格的内六角头自锁式单向高强螺栓连接副进行安装即可。

附图说明

图1-本实用新型结构示意图。

图2-带内六角头螺母的螺杆结构示意图。

图3-图2的右视图。

图4-套筒结构示意图。

图5-安装初始状态结构示意图。

图6-安装后结构示意图。

其中：1-螺杆；11-内六角头螺母；2-锥头；3-套筒；31-开缝；4-橡胶垫圈；5-金属垫圈；6-第一连接件；7-第二连接件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

参见图1~图4，一种内六角头自锁式单向高强螺栓连接副，包括金属垫圈5和螺杆1，所述螺杆1一端设有内六角头螺母11，螺杆1设有内六角头螺母11一端为施拧端；所述螺杆1上套设有锥头2，锥头2的尖端朝向螺杆1的施拧端，且在锥头2内表面设有与螺杆1螺纹螺合连接的螺纹；金属垫圈5套设在螺杆1上并位于锥头2和内六角头螺母11之间；并在锥头2和金属垫圈5之间设有金属套筒3，套筒3套设在螺杆1上且套筒3的外径与锥头2最大外径相等，同时套筒3和螺杆1之间具有让锥头2尖端插入的间隙，所述套筒3靠近锥头一端开设有至少三条具有一定长度开缝31，每条开缝31沿套筒轴向设置且所有开缝31沿套筒3圆周均匀分布，每条开缝31贯穿套筒3的内外表面，便于在施拧过程中，锥头2向施拧端滑动挤压套筒3，使得套筒3沿所有开缝31向外翻折。

这里螺杆和内六角头螺母形成的是带有六角头凹槽螺母的标准螺杆，采用8.8级或10.9级钢材，同时所述内六角头自锁式单向高强螺栓连接副强度等级为8.8级或10.9级。

具体实施时，套筒3与金属垫圈5之间的螺杆1上套设有橡胶垫圈4。

这里设置橡胶垫圈，可以有效避免金属垫圈和套筒接触摩擦造成受力不均匀，同时可以避免金属垫圈和套筒直接接触，从而避免在施拧时造成金属垫圈和套筒被磨损。此实施例中橡胶垫圈的外径与套筒外径相等，实际上橡胶垫圈的外径可以大于套筒外径也是可以的。

具体实施时，套筒3远离锥头一端距离开缝的距离大于或等于两待连接件的厚度之和，即套筒3未开缝长度大于或等于两待连接件的厚度之和。

套筒3未开缝长度大于连接板件厚度时，在金属垫圈和与金属垫圈相邻连接件之间的未开缝之间的套筒上套设垫板，以将套筒为开缝多余的长度补足即可，例如，当套筒未开缝长度为40mm，两待连接件的厚度之和为32mm，选用厚度8mm的垫板即可。根据不同连接件的设计要求，选择相应规格的套筒，以及相匹配的螺杆、内六角头螺母、金属垫圈以及橡胶垫圈。在工厂加工时可以加工多个规格的内六角头自锁式单向高强螺栓连接副以满足不同的使用需求。

具体实施时，所述开缝31有四条。

这样在套筒上加工开缝操作方便。

参见图5和图6，一种连接结构，包括第一连接件6和第二连接件7，还包括前面所述的一种内六角头自锁式单向高强螺栓连接副，第一连接件6和第二连接件7均设有连接孔，所述连接孔的孔径大于套筒的外径，内六角头自锁式单向高强螺栓连接副锥头一端依次穿过第二连接件和第一连接件的连接孔，并使锥头位于第一连接件侧，金属垫圈和内六角头螺母位于第二连接件侧，以在对内六角头螺母施拧过程中，锥头向施拧端滑动挤压套筒，使套筒沿开缝向外翻折，从而将第一连接件和第二连接件牢固地固定在金属垫圈和套筒翻折部分之间。

应用本实用新型所述的内六角头自锁式单向高强螺栓连接副对两待连接件（第一连接6和第二连接件7）进行安装，其中第一连接件6为封闭型钢柱，其安装方法是：

1、在第一连接件6和第二连接件7上钻取预留连接孔，连接孔径大于套筒直径和锥头最大外径2~4mm，便于套筒能插入两个预留连接孔内，根据设计要求选用合适的直径、长度、强度等级及安装扭矩的内六角头自锁式单向高强螺栓连接副；

2、将螺栓连接副插入第一连接件6和第二连接件7的预留连接孔中，锥头、套筒开缝部分位于第一连接件6内部（封闭型钢柱内部），螺杆的内六角头螺母和金属垫圈位于第二连接件7外侧。旋转锥头，将螺杆、锥头、套筒、橡胶垫圈、金属垫圈和内六角头螺母初步拧紧，锥头尖端插入套筒间隙内。在施拧端，使用与内六角螺母相匹配的专业工具（如安装钻等）进行施工，施拧过程中，金属垫圈与第二连接件紧贴会产生摩擦力，套筒与螺杆不会发生相对运动，同时锥头对套筒有预紧力，所以锥头会在施拧过程中逐渐向施拧端滑动，进而挤压套筒，套筒沿四条开缝向外翻折，使得内六角头自锁式单向高强螺栓连接副安装后达到目标安装扭矩。然后结束施拧，这时位于套筒翻折与金属垫圈之间的连接件被挤紧密贴，通过螺杆轴向力使得连接件的连接效果达到工程要求；

3、安装完毕，按《钢结构施工质量验收规范》的要求进行检验，对于有误差的安装扭矩进行补拧，建立稳定的螺栓预应力效果。

最后需要说明的是，本实用新型的上述实施例仅是为说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。