锁紧螺栓的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于将带孔的工件构件固定在一起的锁紧螺栓紧固件。
【背景技术】
[0002]如英国专利GB2444420(哈克国际有限公司)中所公开的已知的锁紧螺栓紧固件包括一销，该销具有短的小直径的销尾，在将紧固件安装到工件中时该销尾不断裂。GB2444420中的锁紧螺栓包括提供在销部上的多个拉槽，该多个拉槽由提供在安装工具上的多个夹头齿接合。
[0003]如GB2444420中所公开的非断杆(non-breakstem)锁紧螺栓紧固件的一个问题在于，安装工具的齿的齿顶可能不会与提供在销上的浅槽充分接合，例如齿的齿顶可能直接闭合到拉槽的槽脊上，这可引起负载增大和滑移，由此造成工具和/或紧固件损坏。
[0004]工具齿也可能在轴向方向上不接合所有紧固件拉槽，这可导致紧固件上加载的拉槽过载并破裂。
[0005]现有技术实施例中的多个拉槽和工具齿对于通向夹头的成角度入口也是敏感的，因此操作者需要在致动工具之前检查紧固件在夹头内被正确地对准。
[0006]目前的例如包括多个拉槽的非断杆锁紧螺栓紧固件的另一缺点在于，窄而浅的拉槽以及工具上的浅拉齿可能易于被碎片堵塞，尤其是在脏的工作环境下。小节距多槽夹头齿也更易被户外环境常见的砂子和小石子损坏，在户外环境中常常使用这些大型锁紧螺栓紧固件(例如，在沙漠地区建造太阳能发电厂结构)。
[0007]多个拉槽的锁紧螺栓的制造需要复杂且因而昂贵的滚丝加工，并且在销上产生的多个拉槽形式在生产中的检查是困难且耗时的，因此增加生产时间和成本。
[0008]安装工具上的多个夹头齿需要围绕该齿的小的半径，这增大应力并导致过早破裂。这些齿的制造和检查也更复杂并且因此成本也更高。
[0009]此外，由于正常制造公差引起的夹头齿和拉槽的任何未对准或者齿和拉槽之间的节距误差，可导致牵拉负载的不均匀分布，并因此产生较高的局部应力，该较高的局部应力导致过早失效。
[0010]一些目前已知的非断杆锁紧螺栓紧固件还包括螺旋锁紧槽，套环被扣压(swage)在该螺旋锁紧槽中，其缺点在于窜改或作业松动会导致套环从锁紧槽松开。
[0011]此外，安装的锁紧螺栓的伸出端可包括尖锐的拉槽脊，因此存在对操作者或其他人造成伤害的风险。
【发明内容】
[0012]本发明的目的是提供克服上述缺点的锁紧螺栓。
[0013]因此，本发明在第一方面包括根据所附权利要求书的权利要求1所述的锁紧螺栓。
[0014]由于本发明仅具有单个的相对大的拉槽，而非多个相对小的拉槽，这使操作者能够较容易地将工具与销接合，因为与包括多个拉槽的现有技术实施例相比成角度对准和轴向定位不太关键。此外，由于与现有技术实施例相比对准和定位不太关键，所以操作者更快且更简单地将销放入工具的鼻部，从而提高安装生产率。
[0015]与现有技术实施例的较浅的多个槽相比，本发明的单拉槽被碎片堵塞的可能性小。
[0016]与现有技术的多个拉槽的锁紧螺栓相比，本发明的锁紧螺栓可被更简单而廉价地制造。其也更少受制造公差的影响，因为槽比现前实施例大/深很多，并且因此公差的影响大大减小。此外，单拉槽也不可能有节距误差。
[0017]本发明的锁紧槽完全地或大致地为环形形式，并由此确保在锁紧螺栓安装之后不能通过松开动作而发生套环从销分离，例如，不能通过旋转将套环从销分离。
[0018]优选地，单拉槽的接触面由锥形部分提供。
[0019]优选地，锁紧螺栓的销尾的端部比锁紧部分短，并且具有比锁紧部分的最大直径小的最大直径。
[0020]优选地，单拉槽的最小直径与锁紧部分的最大直径的比率在0.50至0.78的范围内。
[0021]优选地，端部的最大直径与锁紧部分的最大直径的比率在0.7至1.0的范围内。
[0022]优选地，销尾的拉槽和端部延伸的总长度与锁紧部分的最大直径的比率在0.7至
1.2的范围内。
[0023]优选地，销尾的拉槽延伸的长度与锁紧部分的最大直径的比率在0.3至0.7的范围内。
[0024]优选地，销尾的端部延伸的长度与锁紧部分的最大直径的比率在0.26至0.5的范围内。
[0025]优选地，拉槽包括第一锥形段、第二锥形段以及在第一锥形段和第二锥形段之间的平坦部分(plain port1n)，槽根在其整个长度上具有恒定的横截面面积。可替代实施例的特征可在于拉槽的可替代轮廓。
[0026]优选地，锁紧螺栓包括保持特征，在操作者已将销和套环放置在工件中之后，并且在安装工具被致动以通过扣压套环来安装锁紧螺栓之前，该保持特征将套环保持在销上的初始组装位置。保持特征确保在安装完成之前套环不会从销尾掉下，这在困难的作业条件下尤其有利，诸如当销的轴线竖直且尾端指向下方时。另外，当工具的鼻部被操作者接合在销尾上时，该保持防止意外地将销向后推出套环。此外，接合保持特征确保拉槽从套环充分伸出以使工具的鼻部和夹头能够接合。
[0027]保持特征可包括提供在销尾上的浅的轴向槽口或平坦部(flat)，其允许提供在套环的通孔上的突出部向下传到第一锁紧槽，套环突出部能够被旋转以接合到第一锁紧槽中，即以“推转(push-and-twist) ”运动。
[0028]保持特征可替代的包括提供在锁紧部分的邻近拉槽的段上的短螺旋螺纹，和提供在套环的通孔中的相应的短螺纹、螺旋结构或突出部，该短螺旋螺纹接合该相应的短螺纹、螺旋结构或突出部。在该实施例中，在安装锁紧螺栓时，套环大部分地或全部地扣压到之后的环形锁紧槽中，因此不存在套环和销松开的风险。
[0029]另一可替代保持特征可包括提供在套环的通孔上或销尾的锁紧槽上的弹性珠或环。
[0030]保持特征提供充分程度的保持力，以将套环保持在销上直到安装工具被用于下一个阶段的安装。当安装工具被致动时，该保持力被安装工具的扣压冲程克服，并且该保持力足够微弱以在安装到工件中期间不会对套环的薄片收紧(sheet take-up)和扣压的动作产生不利影响。
[0031]销尾的仍然从所安装的锁紧螺栓的扣压的套环伸出的部分没有尖锐特征，因此与具有多个槽且每个槽都带有尖锐的槽脊的现有技术实施例的销尾相比存在较低的伤人风险。
[0032]在可替代实施例中，销尾被配置为在将锁紧螺栓在工件中期间被折断。该实施例在不能适应销尾增加的重量或长度的状况下是有利的。此外，当销的材料在断面处不存在腐蚀风险时，该实施例是有利的，例如不锈钢或铝合金销。
[0033]在另一方面，本发明也提供用于安装根据本发明的锁紧螺栓的装置和安装根据本发明的锁紧螺栓的方法。
[0034]用于本发明的安装工具的夹头不伸出超过鼻状件的前方，并且因此与现有技术实施例相比，当夹头拉入并闭合在一起时存在较低的伤害操作者的风险。如果工具重重地掉落，夹头损坏的机会也较少。
[0035]与现有技术的工具的多个小节距夹头齿相比，本发明的夹头的相对较大的内唇部被碎片堵塞或在脏的/户外的工作环境中被砂子和小石子损坏的可能性也较小。
[0036]因为本发明的夹头的内唇部不需要现有技术的多个拉钳工具所需的拉钳齿的根部处的小半径，所以内唇部上的应力将比现有技术工具的钳中的应力低，并且过早破裂的可能性非常小。
[0037]优选地，安装工具进一步包括能压下的柱塞，其中工具在柱塞未被压下时不能使用。由于工具不能被意外致动，所以这提供了安全特征。
[0038]柱塞可具有圆形末端，该圆形末端可与提供