[发明专利]一种螺栓组件

说明书

本发明涉及紧固件技术领域，尤其涉及一种螺栓组件，其包括螺栓和螺栓套，所述螺栓的一端外侧套设有所述螺栓套，所述螺栓的另一端旋入第一被连接件与第二被连接件连接，所述螺栓套点焊在所述第一被连接件上；所述螺栓包括依次同轴设置的螺栓头、光杆和螺纹杆，所述螺纹杆的直径大于所述光杆的直径，所述螺纹杆与所述第二被连接件连接；所述螺栓套包括中间段，所述中间段的横截面积与所述光杆的横截面积处于一个量级。本发明能够解决现有螺栓在高温环境下容易松动、剪断或是拉断等安全系数不高的问题。

技术领域

本发明涉及紧固件技术领域，尤其涉及一种螺栓组件。

背景技术

高温气冷反应堆的热气导管法兰、主蒸汽管箱垫板上存在大量的连接螺栓，这些螺栓工作温度场均超过500℃，安装后人员不可达，螺栓服役时间长达数年。由于工作介质(高温蒸汽或氦气)的高速冲刷导致连接结构存在振动。此外，在启停的过程中，由于温度变化、被连接件与法兰热容和热膨胀系数差别，导致被连接件和法兰间存在相对错动，如果错动量过大将导致连接螺栓被剪断；高温下连接螺栓通常采用的718材质，而该材质的高温螺栓工艺上不允许焊接，且热膨胀系数较低，升温后螺栓会产生额外的轴向拉应力，如果该拉应力过大将导致螺杆拉断。然而为保证系统安全性，即使在某根螺栓折断的情况下螺栓也不允许脱落飞出。

因此，在以上恶劣的工作环境，采用普通螺栓连接容易存在螺栓松动、脱落、螺栓剪断、螺栓拉断等风险，严重影响系统安全性。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供一种螺栓组件，用于解决现有普通不可焊接的连接螺栓恶劣情况下安全系数不高的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种螺栓组件，包括螺栓和螺栓套，所述螺栓的一端外侧套设有所述螺栓套，所述螺栓的另一端旋入第一被连接件与第二被连接件连接，所述螺栓套点焊在所述第一被连接件上；所述螺栓包括依次同轴设置的螺栓头、光杆和螺纹杆，所述螺纹杆的直径大于所述光杆的直径，所述螺纹杆与所述第二被连接件连接；所述螺栓套包括中间段，所述中间段的横截面积与所述光杆的横截面积处于一个量级。

其中，所述螺栓套顶端开口，所述螺栓套的开口处连接有防脱片。

其中，所述螺栓头与所述光杆、所述光杆与所述螺纹杆之间均采用边缘倒角的锥形过渡结构。

其中，所述光杆的直径为所述螺纹杆直径的80％～95％。

其中，所述光杆的长度为所述螺纹杆直径的3～10倍。

其中，所述中间段的横截面积不大于所述光杆横截面积的5倍。

其中，所述螺栓套还包括顶段和连接所述第一被连接件的底段，所述顶段、中间段和所述底段依次同轴设置，所述顶段内外侧的横截面均为六角形，所述底段的外径大于所述中间段的外径且小于所述顶段外侧六边形的对边距离。

其中，所述顶段的高度大于所述螺栓头的厚度。

其中，所述顶段与所述中间段、所述中间段与所述底段均采用锥形过渡结构。

其中，所述螺纹杆和所述光杆的连接面与所述第一被连接件和所述第二被连接件的连接面重合。

(三)有益效果

本发明提供的螺栓组件，相比于现有技术具有以下特点：

本发明的螺栓组件，通过设置具有细长光杆结构的螺栓以及设置螺栓套的中间段与光杆的横截面积处于同一量级，从而根据该特有的螺栓和螺栓套的配合，能够降低螺栓横向刚度，降低横向剪切情况下螺栓根部应力，减小因热膨胀系数过低导致的轴向应力增加量，从而消除在较为恶劣的极端情况下螺栓松动、剪断或是拉断等的风险，安全系数较高，适用于人员不可达、工作温度高的、振动明显的螺栓连接场合。