一种嵌套式单边螺栓紧固件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种嵌套式单边螺栓紧固件，设置尾部带有细长杆的圆头螺栓；嵌套头部制有若干可径向收缩的支撑爪，安装时沿径向往内收缩，安装到位后自然弹开；安装时，先将圆头螺栓穿过安装孔，再将嵌套穿过安装孔，嵌套头部支撑爪自然弹开后嵌套在安装孔内侧表面，嵌套尾部充填螺栓与安装孔间的缝隙，在安装孔外侧表面垫上紧固垫圈，后面再用螺母锁紧，通过螺母与螺栓的螺纹传动将螺栓圆头压紧在嵌套头部外表面，嵌套头部内表面则压紧在安装孔内侧表面，从而有效实现结构件的单边连接与紧固。当需要拆卸两连接紧固构件时，可以从安装孔外侧松动取下螺母和垫片，将螺栓与嵌套敲入安装孔内侧，实现两构件的快速分离与拆卸。本发明可实现单侧作业、完成结构件的连接与紧固且具有较好的力学性能。
【专利说明】一种嵌套式单边螺栓紧固件
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可用于结构件连接紧固中进行单边安装的螺栓紧固件，属于土木建筑工程、机械装配【技术领域】。
【背景技术】
[0002]当前在土木建筑以及机械安装领域，对结构件连接紧固的安装需求量大。就目前普遍使用的螺栓而言，在对构件实施连接紧固作业时，工作人员需要同时在构件两侧作业，即在一侧插入带螺帽的螺栓，然后在另一侧用工具将螺母拧紧。这种连接紧固方法结构简单、操作方便、承载好，但仅适用于开口截面构件中，在某些特殊场合中，比如对封闭截面构件或不方便在另外一侧操作的构件进行连接紧固时，就无法使用这种常用的螺栓螺母连接紧固方法。比如:在钢管结构及钢管混凝土结构中，梁柱连接节点处，由于钢管柱为闭合截面，不能在两边进行操作，只能单侧连接安装，因此无法采用这种常用的螺栓螺母连接紧固法进行紧固安装。而目前国内市场上没有相应的单边螺栓产品，已公开的相关专利或是对螺栓杆削弱过多或是螺栓头受力点过少，国外市场已有类似产品，但上述既有专利或产品均难以在安装阶段对螺栓施加较大的预拉力以形成摩擦型螺栓连接接头，其承载的综合力学性能并不理想，在建筑结构抗震设计应用中受到很大限制。此外，国外类似产品价格昂贵，难以在国内大量米用。
【发明内容】
[0003]本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种嵌套式单边螺栓紧固件，实现单边实施紧固作业，确保其能承受与国内既有高强度螺栓同等的预拉力，并提高螺栓承载的综合力学性能，还可根据需要，方便拆卸，可重复使用。
[0004]本发明提出的嵌套式单边螺栓紧固件，所述装置由圆头螺栓细长杆1、嵌套2、垫片3和螺母4构成，圆头螺栓细长杆I头部为圆头螺栓la，圆头螺栓Ia端设置有螺纹，尾部设置细长杆lb，所述嵌套2头部设有若干可沿径向压缩的支撑爪；嵌套2套于圆头螺栓Ia外部，垫片3伸入细长杆Ib端，其外设置螺母4 ;所述螺栓紧固件使用时，圆头螺栓Ia插入所需紧固的构件的安装孔内，同时嵌套2压入所述安装孔内，穿过安装孔安装到位后便自然弹开，圆头螺栓Ia压紧在嵌套2头部支撑爪上，且嵌套2头部支撑爪压紧在安装孔内侧表面上，其尾部填充安装孔与螺母4间缝隙，所述螺母4与圆头螺栓Ia螺纹连接。
[0005]本发明中，嵌套2安装时可将其往安装孔内压入，沿径向压缩使其外径小于安装孔孔径。
[0006]本发明中，所述螺栓紧固件安装完毕后，可剪去细长杆lb。
[0007]本发明单边螺栓紧固件的结构特点是:圆头螺栓尾部设置有细长杆，主要用于操控圆头螺栓，安装时可从安装孔外侧将螺栓通过安装孔送入其内侧，从而在安装孔部位留出足够空间便于嵌套的安装；另外，嵌套上制有若干可压缩的支撑爪，安装时将其塞入安装孔内沿径向压缩，使其外径小于安装孔孔径，支撑爪部分便可穿过安装孔，当其抵达安装孔内侧后自然弹开。此时通过细长杆将螺栓抽回，并在安装孔外侧安装垫片和螺母，通过螺纹连接实现对结构件的连接与紧固。
[0008]与已有技术相比，本发明有益效果体现在:
1、本发明只需一侧作业，便可完成螺栓的连接紧固作业；
2、对螺栓杆部分无削弱，大大提高了其可承受载荷；
3、安装孔与螺栓之间空隙较小，有效提高了螺栓的截面空间利用率，同等承载条件下可缩小安装孔径，降低安装孔对结构件承载的负面影响，具有较好的力学性能；
4、螺栓头部为周向多点均匀受力，力学性能较好；
5、嵌套头部结构简单、承载均匀、抗压抗剪等力学性能较好；
6、本发明可施加与国内既有高强度螺栓同等的预拉力，从而形成摩擦型高强度螺栓连接接头；
7、本发明结构简单、造价低廉、装配方便、易于实施；
8、本发明可实现方便拆卸，可重复使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明结构示意图；
图2为本发明中圆头螺栓示意图；
图3a为本发明中嵌套的示意图，图3b为图3a的俯视图，图3c为嵌套的立体图；
图4为本发明安装过程示意图；
图5为本发明安装完成后的立体图；
图6为本发明完成后的的主视图。
[0010]图中标号:1圆头螺栓细长杆，Ia圆头螺栓、Ib细长杆、2嵌套、3垫片、4螺母、5第一构件、6第二构件、7a安装孔外侧、7b安装孔内侧、7c安装孔。
【具体实施方式】
[0011 ] 下面通过实施例结合附图进一步说明本发明。
[0012]实施例1:本发明由圆头螺栓细长杆1、嵌套2、垫片3和螺母4构成。其中:圆头螺栓细长杆I头部为圆头螺栓la，尾部则设置有细长杆lb，细长杆Ib的作用主要是操作圆头螺栓Ia ;嵌套2上制有若干可收缩支撑爪，安装时可用手或安装工具将其从安装孔外侧7a往安装孔7c内压缩，以便进入安装孔7c，穿过安装孔7c到达安装孔内侧7b后支撑爪则自然弹开。
[0013]安装方式:
1、将圆头螺栓从安装孔外侧7a伸入，穿过安装孔7c后进入到安装孔内侧7b即密闭空间，借助细长杆Ib使圆头螺栓Ia位于第二构件6的内侧，从而在安装孔部位留出足够空间便于嵌套2的安装；
2、将嵌套2从安装孔外侧将其套在细长杆Ib上，并用手或安装工具往安装孔内压缩嵌套头部的支撑爪，以便其进入安装孔内，支撑爪被推至安装孔内侧一面时则会自然弹开，此时可通过细长杆Ib将圆头螺栓Ia抽回，将圆头螺栓Ia压紧在嵌套2头部支撑爪上，而嵌套2头部支撑爪又压紧在安装孔内侧构件6内表面上； 3、在安装孔外侧表面7a即第一构件5外表面垫上垫片3，将其套在细长杆Ib上；
4、在垫片3外侧、细长杆Ib上套入螺母4，使螺母4与圆头螺栓Ia形成螺纹连接，并紧固螺母4 ；
5、剪去细长杆lb，完成构件5和构件6之间的连接与紧固；
6、拆卸时，拧松螺母4后，取下螺母4和垫片3，从安装孔外侧7a将螺栓I和嵌套2敲入到安装孔内侧7b密闭空间内，第一构件5和第二构件6实现分离。
【权利要求】
1.一种嵌套式单边螺栓紧固件，所述装置由圆头螺栓细长杆(I)、嵌套(2)、垫片(3)和螺母(4)构成，其特征是圆头螺栓细长杆(I)头部为圆头螺栓(la)，圆头螺栓(Ia)端设置有螺纹，尾部设置细长杆(lb)，所述嵌套(2)头部设有若干可沿径向压缩的支撑爪；嵌套(2)套于圆头螺栓(Ia)外部，垫片(3)伸入细长杆(Ib)端，其外设置螺母(4);所述螺栓紧固件使用时，圆头螺栓(Ia)插入所需紧固的构件的安装孔内，同时嵌套(2)压入所述安装孔内，穿过安装孔安装到位后便自然弹开，圆头螺栓(Ia)压紧在嵌套(2)头部支撑爪上，且嵌套(2)头部支撑爪压紧在安装孔内侧表面上，其尾部填充安装孔与螺母(4)间缝隙，所述螺母(4)与圆头螺栓(Ia)螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的嵌套式单边螺栓紧固件，其特征在于:嵌套(2)安装时可将其往安装孔内压入，沿径向压缩使其外径小于安装孔孔径。
3.根据权利要求1所述的嵌套式单边螺栓紧固件，其特征在于:所述螺栓紧固件安装完毕后，可剪去细长杆(lb)。
【文档编号】F16B39/24GK103541982SQ201310516467
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】简小刚, 朱能炯, 王伟, 徐婷, 陈以一 申请人:同济大学