一种分体嵌套式锥度螺栓紧固件制造技术

本发明专利技术涉及一种分体嵌套式锥度螺栓紧固件，包括螺栓、橡胶圈分体式垫片、套筒、平垫圈、螺母、上顶锥和下顶锥，上顶锥、橡胶圈分体式垫片、下顶锥、套筒、平垫圈和螺母依次套设在螺栓上，调节螺母位置使得上顶锥、橡胶圈分体式垫片、下顶锥、套筒、平垫圈和螺母相邻之间恰好端部相抵着；安装时，上顶锥、橡胶圈分体式垫片、下顶锥、套筒连同螺栓一起从外侧穿入连接件的安装孔中，待套筒完全进入安装孔后，调节螺母位置使得套筒顶着下顶锥朝向上顶锥移动，橡胶圈分体式垫片在顶锥作用下撑开并卡在螺栓的头部与连接件内侧之间。与现有技术相比，本发明专利技术实现在连接件单侧、相对狭小的空间内完成连接件的紧固安装工作，使用方便，无需额外辅助工具。

Split nesting type taper bolt fastener

The invention relates to a split nested taper bolt fasteners including bolts, gaskets, rubber ring split sleeve, flat washer, nut, top cone and cone, cone top, rubber ring gasket, split top cone, sleeve, flat washer and nut are orderly sleeved on the bolt. The position of the adjusting nut on the top of the cone, the rubber ring gasket, split between top and cone sleeve, flat washer and nut just adjacent end offset; when installing the mounting holes on the top of the cone, the rubber ring gasket, split top cone sleeve, and bolts from the outside through the connecting piece together, to be the sleeve completely into the mounting hole, the position of the adjusting nut sleeve against the top cone toward the top cone movement, rubber ring gasket split open in the top cone under and between the bolt head and the connecting piece inside. Compared with the prior art, the invention realizes the fastening and installation work of the connecting piece in one side of the connecting piece and the relatively small space.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及土木建筑工程、机械装配
，尤其是涉及一种分体嵌套式锥度螺栓紧固件。
技术介绍
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。中国专利CN103671447A公开了一种分体嵌套式单边螺栓紧固件，它可以实现单侧作业从而完成结构件的连接与紧固。然而这种分体嵌套式单边螺栓紧固件中的分体式垫片需要靠支撑杆进行引导，在安装上有较大的不便。目前已经实现的分体嵌套式单边螺栓紧固件安装工具虽然能实现分体式垫片的安装，但是在一些实际工况中，安装空间较为狭小，无法实现螺栓紧固件各个组件的轴向展开，从而无法完成垫片安装。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种分体嵌套式锥度螺栓紧固件，实现在连接件单侧、相对狭小的空间内完成连接件的紧固安装工作，使用方便，无需额外辅助工具。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种分体嵌套式锥度螺栓紧固件，包括螺栓、橡胶圈分体式垫片、套筒、平垫圈和螺母，还包括上顶锥和下顶锥，所述上顶锥、橡胶圈分体式垫片、下顶锥、套筒、平垫圈和螺母依次套设在螺栓上，上顶锥、橡胶圈分体式垫片、下顶锥、套筒均紧贴着螺栓的螺杆，且上顶锥的小端面和下顶锥的小端面相对设置，调节螺母位置使得上顶锥、橡胶圈分体式垫片、下顶锥、套筒、平垫圈和螺母相邻之间恰好端部相抵着。安装时，上顶锥、橡胶圈分体式垫片、下顶锥、套筒连同螺栓一起从外侧穿入连接件的安装孔中，待套筒完全进入安装孔后，调节螺母位置使得套筒顶着下顶锥朝向上顶锥移动，橡胶圈分体式垫片在上顶锥和下顶锥的作用下撑开并卡在螺栓的头部与连接件内侧之间，最后拧紧螺母，完成安装。所述橡胶圈分体式垫片包括橡胶圈和若干个分体式垫片，所述橡胶圈套设在呈圆周分布的若干个分体式垫片上。分体式垫片的数量为四片。所述橡胶圈分体式垫片的外径小于安装孔的直径0.5mm-4mm。所述上顶锥和下顶锥的小端面直径均与橡胶圈分体式垫片的内径相同，且上顶锥和下顶锥的高度均为橡胶圈分体式垫片的高度的一半。所述套筒由弹性材料制作而成，且套筒的长度大于安装孔的厚度。所述套筒的长度满足以下公式： C ≥ 2 π · ( H 2 + L 2 8 H ) · a r c c o s ( L 2 8 H - H 2 H 2 + L 2 8 H ) ]]>式中，C为套筒的长度，H为橡胶圈分体式垫片的厚度与套筒的厚度之差，L为安装孔的厚度。所述套筒的内壁上设有齿状部。所述套筒的厚度大于等于下顶锥的大端面的外径与内径之差。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、只需单侧工作，即可完成螺栓的连接紧固安装作业，相比现有技术，安装时无需支撑杆等额外的辅助安装工具，有效地避免工程现场安装的繁琐，分体嵌套式锥度螺栓紧固件的各部件之间相互配合，共同实现紧固功能，资源利用率高；2、分体式垫片在橡胶圈的作用下保持小体积，可从单侧穿过安装孔，并在上顶锥和下顶锥的共同作用下实现周向上的展开，进而卡在螺栓的头部与连接件内侧之间，最终利用轴向上螺栓头部与橡胶圈分体式垫片、平垫片与螺母在安装孔的两侧作用力，实现连接件的紧固；3、实现在较小的安装孔空间内，安装较大的分体式垫片，从而使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、上顶锥和下顶锥的小端面直径均与橡胶圈分体式垫片的内径相同，有利于橡胶圈分体式垫片在安装前保持最小体积的收缩状态，以及安装时两个顶锥利用斜面顺利撑开橡胶圈分体式垫片，同时上顶锥和下顶锥的高度均为橡胶圈分体式垫片的高度的一半，使得安装完成后的整个紧固件在轴向上没有空余的间隙，即各部件之间紧密连接、相互作用，紧固状态稳定性强；5、套筒由弹性材料制作而成，且套筒的长度大于安装孔的厚度，使得套筒足够推动下顶锥将橡胶圈分体式垫片置于撑开状态，同时在拧入螺母的过程中，套筒多出来的长度部分被挤压入安装孔中，使得套筒与下顶锥接触的部分能一直能提供下顶力，维持橡胶圈分体式垫片撑开状态的稳定，套筒的厚度大于等于下顶锥的大端面的外径与内径之差也是为了保证套筒对下顶锥有稳定的作用面积；6、套筒的内壁上设有齿状部，配合套筒长度的选择，有利于促使弹性套筒在安装孔内压缩成中部向外凸起的弧形，套筒除了在轴向上提供维持橡胶圈分体式垫片撑开状态稳定的挤压力，套筒弧形凸起部分还在周向上对两个连接件的接触面作用，保证两个连接件安装孔的对齐，有利于避免安装孔错位情况的产生；7、整个分体嵌套式锥度螺栓紧固件为轴对称结构，安装分体式嵌套螺栓安装完成之后，螺栓与分体式垫片的受力比较均匀，力学性能比较好；8、整个螺栓紧固件原理简单，易于操作，能满足各种不同位置的连接件的紧固安装作业，运用的范围更为广泛；9、结构紧凑，减小了整体结构的空间体积，总体尺寸较小，实现了安装时将垫片与螺栓件整体插入到安装孔中，可以在一些狭小的空间内完成单边螺栓紧固件的安装。附图说明图1为本专利技术中主要构件示意图；图2为本专利技术中安装前各组件位置及安装方向示意图；图3为本专利技术中橡胶圈分体式垫片处于撑开状态示意图；图4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分体嵌套式锥度螺栓紧固件，包括螺栓(1)、橡胶圈分体式垫片(3)、套筒(4)、平垫圈(5)和螺母(6)，其特征在于，还包括上顶锥(2a)和下顶锥(2b)，所述上顶锥(2a)、橡胶圈分体式垫片(3)、下顶锥(2b)、套筒(4)、平垫圈(5)和螺母(6)依次套设在螺栓(1)上，上顶锥(2a)、橡胶圈分体式垫片(3)、下顶锥(2b)、套筒(4)均紧贴着螺栓(1)的螺杆，且上顶锥(2a)的小端面和下顶锥(2b)的小端面相对设置，调节螺母(6)位置使得上顶锥(2a)、橡胶圈分体式垫片(3)、下顶锥(2b)、套筒(4)、平垫圈(5)和螺母(6)相邻之间恰好端部相抵着；安装时，上顶锥(2a)、橡胶圈分体式垫片(3)、下顶锥(2b)、套筒(4)连同螺栓(1)一起从外侧穿入连接件(7)的安装孔中，待套筒(4)完全进入安装孔后，调节螺母(6)位置使得套筒(4)顶着下顶锥(2b)朝向上顶锥(2a)移动，橡胶圈分体式垫片(3)在上顶锥(2a)和下顶锥(2b)的作用下撑开并卡在螺栓(1)的头部与连接件(7)内侧之间，最后拧紧螺母(6)，完成安装。

【技术特征摘要】
1.一种分体嵌套式锥度螺栓紧固件，包括螺栓(1)、橡胶圈分体式垫片(3)、套筒(4)、平垫圈(5)和螺母(6)，其特征在于，还包括上顶锥(2a)和下顶锥(2b)，所述上顶锥(2a)、橡胶圈分体式垫片(3)、下顶锥(2b)、套筒(4)、平垫圈(5)和螺母(6)依次套设在螺栓(1)上，上顶锥(2a)、橡胶圈分体式垫片(3)、下顶锥(2b)、套筒(4)均紧贴着螺栓(1)的螺杆，且上顶锥(2a)的小端面和下顶锥(2b)的小端面相对设置，调节螺母(6)位置使得上顶锥(2a)、橡胶圈分体式垫片(3)、下顶锥(2b)、套筒(4)、平垫圈(5)和螺母(6)相邻之间恰好端部相抵着；安装时，上顶锥(2a)、橡胶圈分体式垫片(3)、下顶锥(2b)、套筒(4)连同螺栓(1)一起从外侧穿入连接件(7)的安装孔中，待套筒(4)完全进入安装孔后，调节螺母(6)位置使得套筒(4)顶着下顶锥(2b)朝向上顶锥(2a)移动，橡胶圈分体式垫片(3)在上顶锥(2a)和下顶锥(2b)的作用下撑开并卡在螺栓(1)的头部与连接件(7)内侧之间，最后拧紧螺母(6)，完成安装。2.根据权利要求1所述的一种分体嵌套式锥度螺栓紧固件，其特征在于，所述橡胶圈分体式垫片(3)包括橡胶圈(3b)和若干个分体式垫片(3a)，所述橡胶圈(3b)套设在呈圆周分布的若干个分体式垫片(3a)上。3.根据权利要求2所述的一种分体嵌套式锥度螺栓紧固件，其特征在于，分体式垫片(3a)的数量为四片。4.根据权利要求1所述的一种分体嵌套式锥度螺栓紧固件，其特征在于，所述橡胶圈分体式垫片(3)的外径小于安装孔的直径0.5mm-4mm。5.根据权利要求1所述的一种分体嵌套式锥度螺栓紧固件，其特征在于，所述上顶锥(2a)和下顶锥(2b)的小端面直径均与橡胶圈分体式垫片(3)的内径相同，且上顶锥(2a)和下顶锥(2b)的高度均为橡胶圈分体式垫片(3)的高度的一半。6.根据权利要求1所述的一种分体嵌套式锥度螺栓紧固件，其特征在于，所述套筒(4)由弹性材料制作而成，且套筒(4)的长度大于安装孔的厚度。7.根据权利要求6所述的一种分体嵌套式锥度螺栓紧固件，其特征在于，所述套筒(4)的长度满足以下公式： C ≥ 2 π · ( ...

【专利技术属性】
技术研发人员：简小刚，甘熠华，黄卓，王伟，陈以一，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31