[发明专利]一种扭剪型端部挤压式单边螺栓紧固件

说明书

本发明属于土木建筑工程及机械装配技术领域，涉及一种扭剪型端部挤压式单边螺栓紧固件，包括圆头螺栓杆、套体、抗剪套筒、垫圈和螺母；所述圆头螺栓杆一端为圆头螺帽另一端为梅花头；所述套体是由光滑套管、弹性体和阻挡体共同构成的整体；所述套体中的弹性体均匀分布有四道切缝，将环状弹性体均匀分割为四份，每个弹性体端部连接有阻挡体，四个阻挡体共同组成一个环状体；所述螺母通过螺纹与扭剪型圆头螺栓啮合。本发明结构简单，安装方便快捷。

技术领域

本发明具体涉及一种由单方向放入即可拧紧的螺栓装置，适用于建筑中封闭截面构件进行单侧拧紧的连接。属于土木建筑工程以及机械装配技术领域。

背景技术

目前，在土木工程领域和机械装配技术领域，对于结构构件连接紧固的安装需求量很大。传统的螺栓分为螺栓杆和螺母两部分，安装时需要施工人员在构件两侧同时作业，这种连接紧固方法结构简单，操作方便，紧固性能好，但是仅适用于开口截面构件的连接，而在某些特殊连接中，例如H型钢梁与空心钢管柱之间的连接，这种紧固方法就难以适用。在多数情况下，封闭截面螺栓的安装需要开手孔，这样的做法会进一步削弱构件的截面面积，降低了构件强度。之前国内工程项目中使用过长度能贯穿整个钢管柱截面的特制螺栓，俗称对穿螺栓，对穿螺栓的连接节点，一方面需要在钢管壁上两侧打孔，削弱了截面面积；另一方面，对穿螺栓对螺栓孔洞的预留精度要求较高，故工厂加工精度要求较高，现场安装难度大，施工效率随之降低，且在构件边角和角柱节点处难以应用，这种弊端使该形式螺栓的使用严重受限，故工程中并未广泛推广。普通的膨胀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的设计要求。就目前已公开的相关专利而言，或是对螺栓杆削弱过多，或是螺栓端部受力过于集中，而且很多单边螺栓构造复杂，制作精度要求较高，在实际工程应用中受到很大限制。国外市场已有类似产品，但其价格昂贵，无法在国内大量使用。

发明内容

为了达到上述目的，本发明提供一种扭剪型端部挤压式单边螺栓紧固件，解决了现有技术中存在的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种扭剪型端部挤压式单边螺栓紧固件，包括圆头螺栓杆、套体、抗剪套筒、垫圈和螺母；所述圆头螺栓杆一端为圆头螺帽另一端为梅花头；所述套体是由光滑套管、弹性体和阻挡体共同构成的整体；所述套体中的弹性体均匀分布有四道切缝，将环状弹性体均匀分割为四份，每个弹性体端部连接有阻挡体，四个阻挡体共同组成一个环状体；所述螺母通过螺纹与扭剪型圆头螺栓啮合；所述圆头螺栓杆的圆头螺帽外径与抗剪套筒外径相等；所述阻挡体组成的环状体外径等于抗剪套筒外径，内径略大于螺栓杆直径；所述弹性体长度不应大于圆头螺帽直径减去螺栓杆直径的长度的一半。

优选的，所述圆头螺栓杆直径一般为8～20mm。

优选的，所述套体中的弹性体与光滑套管设置有角度，角度为25°～35°，使弹性体端部的阻挡体与光滑套管之间留有间隙，当弹性体受到圆头螺帽挤压时由于设置的角度可以使弹性体轻易沿径向撑开从而卡在被连接件的内壁上。

优选的，所述垫圈内径小于抗剪套筒外径。

优选的，所述一种扭剪型端部挤压式单边螺栓紧固件采用电动扳手安装，以扭剪型螺栓杆设有梅花头端被扭断作为判断所建立预紧力是否合格的标准。

本发明的有益效果是：1、本发明在圆头螺栓杆上依次套设有套体、抗剪套筒、垫圈和螺母，安装时，随着螺栓杆不断沿杆轴向外侧移动，圆头螺栓的螺栓帽挤压套管使弹性体被压直撑开，带动阻挡体沿径向移动，随着圆头螺栓不断向前移动，使弹性体完全伸直同时将阻挡体紧压在构件内壁上从而卡住螺栓孔，本发明实现了封闭截面构件的单方向连接，只需一侧作业，便可完成封闭截面构件的连接紧固作业；

2、本发明同已有的单向螺栓专利相比，对螺栓杆部分无削弱；

3、本发明通过使用扭剪型电动扳手即可完成安装，不需要特殊的安装工具，安装方便快捷；