[实用新型]一种张力控制结构用高强螺栓

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高强螺栓，该螺栓适用于风力发电塔基基础的预应力锚固、桥梁的张拉、大型钢结构桁架的张拉、岩石护坡的锚固等。

背景技术

风力发电塔基基础、桥梁、大型钢结构桁架用的高强螺栓根据使用要求和结构要求，高强螺栓的直径大（Mt30～Mt64），杆体长（3m～12m）。传统的螺栓加工工艺和现有的螺栓标准已不能满足生产工艺的要求，为了满足结构对螺栓的力学性能、断裂韧性、疲劳性能、松弛性能的要求，提高生产率，降低生产成本，在现有螺栓标准的基础上，参考ASTM标准设计了风力发电塔基基础、桥梁、大型钢结构桁架用的高强螺栓的牙型角、螺距、牙高、牙底和牙顶圆弧半径等参数。

此螺栓命名为张力控制结构用高强螺栓，制作张力控制结构用高强螺栓对合金材料的纯净化要求比较高，由于螺栓的杆体很长不易于表面去销加工（不剥皮），故对钢材的冶炼浇铸、轧制技术要求很高，需要的是尺寸精度良好无表面缺陷的棒材。

由于螺栓的杆体很长，如果用传统的热处理工艺对螺栓进行调质处理那么螺栓的变形量很大，特别是螺栓的弯曲度根本无法保证，而且整支螺栓的强度不一致，所以采用感应加热快速热处理调质生产线来实现螺栓的力学性能要求，总长范围内弯曲度可控制在6‰以内。

螺纹的加工采用冷滚压成型技术，螺纹的表面粗糙度对螺栓的疲劳寿命影响很大，滚压螺纹可提高螺纹表面的光洁度，特别是螺纹牙沟表面的光洁度，因而有利于螺栓疲劳强度的提高，滚压螺纹会产生形变强化层和较高的残余压应力，对阻止疲劳裂纹的萌生和早期扩展起很大作用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种张力控制结构用高强螺栓，该螺栓通过特殊设计的螺纹规格、材料和加工方法，使得该螺栓具有较高强度并且在张拉力条件下不会发生断裂。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种张力控制结构用高强螺栓，包括螺杆和设置在螺杆两端的螺纹，所述螺纹具有如下规格：

当螺纹大径为30mm时，螺纹的螺距为4.0mm，牙型角为50°，螺纹高为2.0mm,螺纹升角为2°36′，牙底圆角半径为0.6mm，牙顶圆角半径为0.4mm，螺纹收尾过渡带长度为24mm；

当螺纹大径为36mm时，螺纹的螺距为4.5mm，牙型角为50°，螺纹高为2.2mm,螺纹升角为2°24′，牙底圆角半径为0.8mm，牙顶圆角半径为0.6mm，螺纹收尾过渡带长度为27mm；

当螺纹大径为42mm时，螺纹的螺距为5.0mm，牙型角为50°，螺纹高为2.4mm,螺纹升角为2°16′，牙底圆角半径为1.0mm，牙顶圆角半径为0.8mm，螺纹收尾过渡带长度为30mm；

当螺纹大径为48mm时，螺纹的螺距为5.5mm，牙型角为50°，螺纹高为2.6mm,螺纹升角为2°13′，牙底圆角半径为1.2mm，牙顶圆角半径为1.0mm，螺纹收尾过渡带长度为33mm；

当螺纹大径为56mm时，螺纹的螺距为6.0mm，牙型角为50°，螺纹高为2.8mm,螺纹升角为2°03′，牙底圆角半径为1.4mm，牙顶圆角半径为1.2mm，螺纹收尾过渡带长度为36mm；

当螺纹大径为64mm时，螺纹的螺距为6.5mm，牙型角为50°，螺纹高为3.0mm,螺纹升角为1°58′，牙底圆角半径为1.6mm，牙顶圆角半径为1.4mm，螺纹收尾过渡带长度为39mm；

其中，所述螺纹收尾过渡带指的是在螺纹和螺杆的过渡处设置过渡带，在过渡带上由螺纹中径逐步过渡到螺纹小径。

本实用新型所述张力控制结构用高强螺栓优秀的力学性能要靠以下来保证：螺纹的冷滚压工艺，螺纹几何参数的设计，保证了螺栓的强度要求和冷滚压的成型工艺要求，设计的牙型类似于梯形，牙顶宽度是普通螺纹牙顶宽度的2.46倍，保证了在防腐前的抛丸工艺中螺纹牙的完好性。

本实用新型具有的技术效果：

张力控制结构用高强螺栓的研制及在风力发电基础中的使用使基础土方的开挖量减少25%，安装方便快捷，人工成本降低，施工周期缩短。