一种用于构件单边安装的伞式展开螺栓紧固件的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于构件单边安装的伞式展开螺栓紧固件，端部等间距设置有销轴槽的螺杆以及配合螺杆的套筒，套筒上设置安装槽以配合放置支撑瓣，螺杆尾段设置有与螺帽相配合的螺纹、螺杆中段为光杆、螺杆前段设置支撑头，称为端部；支撑头等间距设置有销轴槽并配合销轴共设置三个可伞形撑开的支撑瓣，支撑瓣的内侧壁为三角形斜坡面，支撑瓣展开时在展开部形成支撑；紧固件安装时，通过内螺杆旋入螺帽旋紧，带动外套筒向螺杆端部方向运动，因支撑瓣预设角度，因此套筒运动过程中同时推动三个支撑瓣呈伞形撑开。此时支撑头前段直径大于套筒外径，藉此实现单边紧固。本发明只需在一侧即可完成闭合截面的螺栓安装，可以实现螺栓的单边作业。
【专利说明】一种用于构件单边安装的伞式展开螺栓紧固件
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种用于工件中进行单边安装的螺栓紧固件，属于建筑技术和机械装配领域。
[0003]
【背景技术】
[0004]就目前普遍使用的由螺杆和螺帽构成的普通螺栓而言，在进行紧固作业时，需在一侧插入螺杆并夹紧螺帽，然后在另一侧用工具将螺帽拧紧，安装要求安装人员同时在构件两边作业。但是相对于较常见的开口截面构件的安装，对于如封闭截面构件以及不方便接触到其中一面的构件来说，这种普遍使用的螺栓在使用并不方便。如在钢管混凝土结构、梁柱连接节点等处，由于柱截面多为闭合截面，普通螺栓不能在两边进行操作，因此普通方法无法安装。普通膨胀单向螺栓因难以实现螺栓预紧力的施加，紧固效果也无法达到较大荷载下设计要求。而现有技术中的穿芯螺栓对螺栓孔洞的预留精度要求特别高，现场安装难度大，且在边柱和角柱节点处难以应用。而现有的单边螺栓中，不适用于大跨度或大荷载结构，且需要较复杂的安装工具和较繁琐的安装步骤。
[0005]
【发明内容】
[0006]技术问题:本发明提供一种可以克服现有螺栓不能单边紧固的不足，提高螺栓紧固效果的用于构件单边安装的伞式展开螺栓紧固件。
[0007]技术方案:本发明的用于构件单边安装的伞式展开螺栓紧固件，包括一端设有支撑头的螺杆、套在所述螺杆的中间杆体外的套筒、通过螺纹安装在螺杆另一端的旋入螺帽、连接设置在所述支撑头和套筒之间的伞式展开支撑组件，所述套筒临近旋入螺帽一端的外部设置有螺纹，另一端临近支撑头并设置有以套筒轴向均匀分布的三个或三个以上的安装槽，所述伞式展开支撑组件由相互铰接的第一支撑杆和第二支撑杆构成，所述第一支撑杆和第二支撑杆之间的铰接转轴与套筒轴向垂直，第一支撑杆一端通过销轴安装在支撑头上，所述第二支撑杆设置在安装槽中并通过销轴安装在套筒上。
[0008]本发明的优选方案中，螺杆上安装旋入螺帽一端的端部设置有梅花头。
[0009]本发明的优选方案中，套筒临近旋入螺帽一端的外部设置的螺纹用于紧固构件。
[0010]本发明的优选方案中，伞式展开支撑组件处于未张开状态时，第一支撑杆和第二支撑杆位于同一轴线上，第一支撑杆完全容纳在安装槽内，并且套筒与支撑头的外径一致。
[0011]本发明单边螺栓紧固件的结构特点在于:在所述支撑瓣的两端的两侧都分别设置有连接部，并以销轴、拉片等与螺栓主体构成机构，以机构原理实现联动及紧固。
[0012]有益效果:与现有技术相比，本发明具有以下优点: 1、本发明只需要在一侧安装螺栓，实现了螺栓的单边作业；
2、本发明中螺杆前段支撑头上支撑瓣撑开后，其与安装构件的接触面是垂直的，在荷载作用下不容易被拔出，紧固效果良好；
3、在本发明实施安装时，仅需要使用工具在螺帽上施加适当预紧力，即可完成展开并达到紧固效果，操作与普通螺栓无异，且配套工具简单。安装完成后，节点可靠性高、能有效提闻节点承载力；
4、本发明完全满足钢结构设计要求，可以很好的应用于钢结构节点连接及其他闭合截面的连接，尤其是钢管混凝土结构；
5、与现有的利用特殊材料的单边紧固螺栓相比，不需使用特殊材料，不依赖材料变形形成支撑，杜绝了材料疲劳进一步变形带来的隐患；
6、机构支撑受力直接，在应用于强度要求较高的使用场合时更为可靠。
[0013]
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1A为本发明结构未展开状态示意图；图1B为图1A的A-A截面图；图1C为图1A的剖面图；
图2A为本发明使用状态示意图；图28为图2A的A-A截面图；图2(:为图2A的剖面图； 图3A为本发明中内螺杆示意图；图3B为图3A的剖面图；
图4A为本发明中外套筒示意图；图48为图4A的A-A截面图；图4(:为图4A的剖面图； 图5A为本发明中第一支撑杆示意图；图5B为第一支撑杆侧视图；图5C为图5B的剖面图；
图6A为本发明中第二支撑杆主视图；图68为第二支撑杆侧视图；图6(:为图6B的剖面图；
图7A为模拟螺栓就位效果图；图7B为模拟安装螺帽旋入螺帽后支撑瓣撑开效果图；图7C为安装主螺帽后效果图，即使用效果图；
图上:1为螺杆，Ia为支撑头,2为套筒,21为安装槽,3a为第一支撑杆，3b为第二支撑杆，4为旋入螺帽，4a为紧固螺帽，5为需连接构件，6为闭合截面构件。
[0015]
【具体实施方式】
[0016]下面结合说明书附图和实施例对本发明的的技术方案做进一步详细说明。
[0017]实施例:本实施例中单边螺栓紧固件的结构设置为:
如图1A和图1B所示，端部等间距设置有销轴槽的螺杆I以及配合螺杆的套筒2，所述螺杆尾段部设置有与旋入螺帽4相配合的螺纹、螺杆中段为光杆、螺杆前段设置支撑头Ia ；套筒2尾段设置有与紧固螺帽4a相配合的螺纹部，套筒上设置安装槽以配合放置第一支撑杆3a及第二支撑杆3b ;所述支撑头Ia等间距设置有销轴槽并配合销轴共设置三个可伞形撑开的所述第一支撑杆3a，所述第一支撑杆3a的内侧壁为三角形斜坡面，支撑瓣展开时斜坡面使得支撑头Ia前端直径大于套筒2外径及尾部直径；紧固件安装时，在收缩状态下，所述支撑头Ia完全穿过安装孔洞，此时旋紧内螺杆上的所述旋入螺帽4，通过内螺杆所述旋入螺帽4旋紧，带动所述套筒2向所述支撑头Ia方向运动；因所述第一支撑杆3a预设角度，因此所述套筒2运动过程中同时推动多个所述第一支撑杆3a呈伞形撑开。此时支撑部前段大于孔径，在支撑部形成支撑，构成展开状态。此时旋紧所述套筒螺纹部上的紧固螺帽4a，施加适当预紧力，藉此可实现单边紧固。本发明只需要在一侧即可完成闭合截面的螺栓安装，可以实现螺栓的单边作业。
[0018]如图1A、图1B所示，支撑头部分等间距设置有销轴槽，以连接支撑瓣，支撑瓣可绕销轴转动；套筒部分以销轴及拉片连接支撑瓣，使支撑头、支撑瓣、套筒成为一个连动机构。
[0019]如图2A和图2B所示，内螺杆配合螺帽可以带动套筒朝向螺杆的尾段一侧移动，由于支撑瓣的内侧壁为斜坡面，通过销轴和拉片与支撑瓣构成的连动结构，可以将3个支撑瓣呈伞形向外撑开。
[0020]本实施例包括以下步骤:
1、将螺栓穿过预留孔洞，准确对位；
2、用安装夹具与套筒牢固连接，拧紧旋入螺帽，使三个支撑瓣呈伞形向外撑开；
3、用安装夹具与螺杆牢固连接，拧紧紧固螺帽，通过施加适当预紧力紧固，完成固定。
[0021]上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种用于构件单边安装的伞式展开螺栓紧固件，其特征在于，该紧固件包括一端设有支撑头(Ia)的螺杆(I)、套在所述螺杆(I)的中间杆体外的套筒(2)、通过螺纹安装在螺杆(I)另一端的旋入螺帽(4)、连接设置在所述支撑头(Ia)和套筒(2)之间的伞式展开支撑组件(3)，所述套筒(2)临近旋入螺帽(4) 一端的外部设置有螺纹，另一端临近支撑头(Ia)并设置有以套筒轴向均匀分布的三个或三个以上的安装槽(21)，所述伞式展开支撑组件(3)由相互铰接的第一支撑杆(3a)和第二支撑杆(3b)构成，所述第一支撑杆(3a)和第二支撑杆(3b)之间的铰接转轴与套筒轴向垂直，第一支撑杆(3a)—端通过销轴安装在支撑头(Ia)上，所述第二支撑杆(3b )设置在安装槽(21)中并通过销轴安装在套筒(2 )上。
2.根据权利要求1所述的用于构件单边安装的伞式展开螺栓紧固件，其特征在于，所述螺杆(I)上安装旋入螺帽(4) 一端的端部设置有梅花头(5)。
3.根据权利要求1所述的用于构件单边安装的伞式展开螺栓紧固件，其特征在于，所述套筒(2)临近旋入螺帽(4) 一端的外部设置的螺纹用于紧固构件。
4.根据权利要求1、2或3所述的用于构件单边安装的伞式展开螺栓紧固件，其特征在于，所述伞式展开支撑组件(3)处于未张开状态时，第一支撑杆(3a)和第二支撑杆(3b)位于同一轴线上，第一支撑杆(3a)完全容纳在安装槽(21)内，并且套筒(2)与支撑头(Ia)的外径一致。
【文档编号】F16B35/04GK104329350SQ201410576733
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】陆金钰, 李宇晗, 陈珂璠, 诸霖, 强翰霖 申请人:东南大学