[其他]把工件夹紧在一起的可变夹紧力紧固件及其夹紧方法

说明书

本发明涉及双件式紧固件，特别是涉及具有可变夹紧能力的挤压式紧固件，以及一种紧固工件的方法。

本发明通常涉及美国3，915，053号，2，531，048号，4，472，096号专利中说明的双件挤压式紧固件或锁紧螺栓。

在许多商业用途中，双件或螺纹紧固件的应用和安装分为两步或更多步工序。它通常是这样夹紧一种结构物，首先用紧固件把有关的元件松驰地联接起来。这使结构元件易于调整和对准至所需的最终方位。其次紧固件被一预选的最终扭矩锁紧。作用在螺纹紧固件上的扭矩的传统问题是：由于摩擦的和其他的因素，即螺母和被结合的工件表面之间的摩擦、联结螺纹之中的摩擦等等，所获得的夹紧力通常是不可预测的。然而双件挤压式紧固件不会面临这种摩擦问题，因此能提供更均匀的可预测的夹紧载荷。然而挤压式紧固件到目前还不能以螺纹紧固件提供由初始可变夹紧增大至有效夹紧的夹紧力，而仍然只是提供一种仅用第二步、最终安装工序的完全夹紧。先有的螺纹挤压或压扁式紧固件需要特别的工序或复杂的工具。例如，一种螺纹压扁式紧固件，在不具备复杂的安装工具时，就不能提供相同的挠性。当后一个紧固件允许承受一种与通常的螺纹紧件相似的初始可变夹紧载荷时，最后的安装需要或者是最终扭紧或压扁这两道附加工序，或者是能依次完成后面各工序的复杂工具。

在本发明的最佳形式中，螺栓的锁紧螺槽是一种螺旋形的外螺纹纹。套环是作为有一定预留量的配套内螺纹而设置的，预留量使得初始的夹紧是可调的。但是内螺纹被选成具有有限的圆周留量及剪切强度，以使套环能达它的最终的所希望的位置，并能经过一通常的安装工具把套环挤压到螺栓上。这样在最终安装时，一个常用的牵拉工具就可被用来在螺栓和套环之间施加相对轴向力。内螺纹套环这样来选择，使它对相对轴向力作出反应并达到一反应水平，即在套环开始变形或挤压入螺栓的锁紧螺槽之前，它将受到剪切力或发生变形，这将使套环就象它没有有限的内螺纹时那样自由移动而轴向地穿过螺栓并对安装载荷作出反应。那么工件最终将以和挤压式紧固件相同的效率夹紧在一起。

本发明的目的是解决前述的问题。因此，本发明提供这样一种紧固系统，

该紧固系统包括紧固件，通过可任意改变夹紧力大小将工件夹紧在一起;上述紧固件借助由安装工具产生的相对轴向力可用于最终安装;上述紧固件包括：螺栓件，具有一长螺杆，其一端制成扩大的螺栓头，上述螺杆上的锁紧螺槽部具有由一条螺纹形成的、螺旋伸延的许多锁紧槽;筒形套环，用于安装在上述螺栓的螺杆上，且在由安装工具产生的具有第一预选值的上述相对轴向力作用下，被挤压进上述锁紧螺槽中;上述筒形套环有一具有一定直径的通孔，通常用来以间隙配合容纳上述锁紧螺槽;上述套环有在上述通孔上构成的有限的内螺纹，用来与由上述锁紧螺槽构成的上述螺纹旋合;因此，上述套环被拧于上述锁紧螺槽部，以便将彼此多少有关的工件有选择地夹紧或安装在一起;上述有限的套环螺纹具有预定的强度，该强度可这样选择，即：在由安装工具在上述螺栓和上述套环之间产生的、具有第二预选值的相对轴向力作用下，不会使上述锁紧螺槽产生变形，上述第二预选值应低于第一预选值。本发明还提供一种任意可调夹紧力将工件夹紧在一起的方法，该方法包括下列步骤：

a）将螺栓件制成长杆，且在其一端有扩大的螺栓头，将上述螺杆制成具有一锁紧沟槽部，该部包括许多由螺纹结构形成的螺旋伸展锁紧螺槽。

b）制成具有一定直径的通孔、通常用来以间隙配合容纳上述锁紧螺槽的筒型套环;上述套环具有位于上述通孔内的有限内螺纹，用来与由上述锁紧螺槽构成的上述螺纹结构拧合;在由安装工具产生的具有第一预选值的上述轴向力的作用下，上述套环被挤压进上述锁紧螺槽中。

c）上述套环旋拧在上述螺槽部，以便有选择地将彼此多少相关的工件夹紧或安装在一起。

d）上述有限套环螺纹具有预定的强度，该强度应这样选择，即：上述螺栓和上述套环之间由安装工具产生的、具有第二预选值的相对轴向力作用下，上述锁紧螺槽不会变形;上述第二预选值小于上述第一预选值，并且，

e）实际在中等扭矩下，所提供的具有上述第二预选值和第一预选值的相对轴向力，作用于上述螺栓和上述套环;首先，使上述有限套环螺纹变形而上述锁紧螺槽不变形，在预定的载荷下将工件夹紧在一起，最后将上述套环挤压进锁紧螺槽中。