专利名称：多级膨胀螺栓的制作方法
技术领域：
本实用新型所属紧固件技术领域。
目前市埸上生产、使用的膨胀螺栓都是单级膨胀螺栓，即膨胀螺栓与包容膨胀螺栓中尾段的材料体仅有一个膨胀握持点。具体地说物体被膨胀螺栓紧固时，伸入到砼体或砖、石孔中的膨胀螺栓中尾段，随着螺母的拧紧，膨胀螺栓中的开叉套管与螺栓尾段锥体发生相对位移使开叉套管在孔中分岔、膨胀，并与螺栓锥体、包容材料体一并胀紧，接合为一体。然而膨胀螺栓与包容材料体的胀紧接触面只是膨胀螺栓尾部一个高度很小的圆柱面。当物体被单级膨胀螺栓紧固时，螺杆所受的拉力等于包容材料体对螺杆锥体切向正压力的轴向分力，分力增大其正压力成倍增大；普通使用中的螺栓包容材料体材质一般都较差，这时材料体就不能承受螺栓对其产生的膨胀力，膨胀螺栓的螺母也不能紧足，拧得过头效果适得其反；因此，在实际使用中，单级膨胀螺栓大多数应用在物体对紧固力要求不高的条件下，因为它不能承载物体对其产生较大的轴向受拉负荷。从单级膨胀螺栓受载后力平衡基本条件来分析，由于材料体的钻孔直径要比膨胀螺栓公称直径约大40％，包容材料体只对螺杆锥体尾部施于切向正压力，膨胀螺栓也只是受到轴向拉力和尾部锥体上的径向压力，这样螺栓就难以平衡外力对其所产生的力偶。实际使用情况也是如此，被单级膨胀螺栓固定的物体在工作中发生振动或对螺栓产生径向交变载荷时，交变载荷很容易克服物体与材料体之间的摩擦力使膨胀螺栓绕其握持点作不定向地游动，直至包容材料体孔端面的阻挡，螺栓的游动才改变方向，久而久之使得包容材料体或螺栓锥体的握持点摩损，膨胀力下降，导致螺栓松动，紧固力失效。
本实用新型多级膨胀螺栓是为了增加膨胀螺栓与包容材料体的膨胀握持点，提高膨胀螺栓轴向承载能力，并使螺栓在受振工作状态下或在交变载荷情况下不易松动的目的而设计的。多级膨胀螺栓可有二级或二级以上的膨胀接合面，其结构、外形如图所示。它的基本作用原理是在单级膨胀螺栓基础上发展起来的，为了便于简要地说明问题现以二级膨胀螺栓为例。多级膨胀螺栓由锥体螺杆1、开叉套管2、锥体胀圈3、开叉套管4、颈圈5、垫圈6、弹簧垫圈7和六角螺母8组成。锥体胀圈3和颈圈5均活套在锥体螺杆1上，当物体被多级膨胀螺栓紧固时，锥体螺杆1产生轴向拉力，使得锥体螺杆1向上位移相继推动开叉套管2、锥体胀圈3、开叉套管4和颈圈5向上位移。由于颈圈5被紧固物体所限定不能向上位移，同时也阻碍了欲向上位移的开叉套管2和开叉套管4，使之在各自内部产生一个抗压应力；锥体螺杆1作用于开叉套管2的推力可分解成推动开叉套管2向上位移的分力和使开叉套管2在开叉端径向膨胀的分力；同样地锥体胀圈3作用于开叉套管4的推力也可分解成使开叉套管4径向膨胀的分力和轴向向上的分力。随着螺母8的拧紧，锥体螺杆1轴向受拉应力逐渐增大，相应地开叉套管径向膨胀分力也随之增大，待膨胀分力增加到一定程度时，锥体螺杆1与开叉套管2、锥体胀圈3与开叉套管4这两段膨胀接合面就与周围包容材料体一并膨胀为一体。同理三级或四级膨胀螺栓的膨胀原理也一样。
为了增强锥体胀圈3对锥体螺杆1的握持能力，在锥体胀圈3的轴向方向开有一条开口槽，便于锥体胀圈3径向收缩，待螺栓包容材料体对开叉套管发生反作用力时，能使锥体胀圈3紧紧地握持锥体螺杆1。
颈圈5的外径与螺栓包容材料体的孔径一样大，使得多级膨胀螺栓在露出材料体端面的交界处增加了一个滑动支点，当锥体螺杆1受到被紧固物体的径向作用力时可改变锥体螺杆1的抗弯应力为抗剪应力，同时可保护螺杆在受振条件下不易松动的特点。
为了防止在紧固六角螺母8对锥体螺杆1可能出现打滑现象，为此在锥体螺杆1的顶端面设有内六角扳手的六角凹槽或一字形、十字形螺丝批的凹槽，用于阻止锥体螺杆1空转打滑。
本实用新型多级膨胀螺栓制造技术标准可参照现行的单级膨胀螺栓生产技术标准，制造材料可选用Q235或20钢。
权利要求1.一种多级膨胀螺栓，包括锥体螺杆1、开叉套管2、锥体胀圈3、开叉套管4、颈圈5、垫圈6、弹簧垫圈7和六角螺母8组成，其特征在于伸入到砼体或刚性材料体孔中中尾段的多级膨胀螺栓，随着螺母8的拧紧，锥体螺杆1和开叉套管2、锥体胀圈3和开叉套管4能与周围包容的材料体发生两个或两个以上的膨胀接合面，并与螺栓包容材料体一并胀紧，接合为一体。
2.根据权利要求1所述的多级膨胀螺栓，其特征在于位于锥体螺杆1的顶端面设有内六角板手的六角槽或一字形、十字形螺丝批的凹槽，用于阻止锥体螺杆1打滑空转。
专利摘要本实用新型公开了一种多级膨胀螺栓,它能与周围包容的材料体发生两个或两个以上膨胀接合面,并与包容材料体一并胀紧、接合为一体。改进目前市场上生产、使用的单级膨胀螺栓与包容材料体只有一个膨胀握持点为多个膨胀握持点,弥补单级膨胀螺栓不能承载较大的轴向受拉负荷,且受振后螺栓容易松动,紧固力降低、失效的缺陷。
文档编号F16B13/06GK2292933SQ96229220
公开日1998年9月30日 申请日期1996年2月2日 优先权日1996年2月2日
发明者应文华 申请人:应文华