一种防腐型套筒螺栓的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及建筑金属材料领域，尤其涉及一种防腐型套筒螺栓。
【背景技术】
[0002]随着建筑金属材料及其加工和涂装技术的发展，以彩钢板为代表的金属屋面板已经在各类工业和民用建筑中广泛采用。与原有的钢筋混凝土大型屋面板相比，金属屋面板具有轻质高强、美观耐用、施工简便、防水性能好等特点。同时由于金属屋面板的自重较小，地震作用减小，也改善了结构的抗震性能。
[0003]金属屋面板与屋面钢结构构件固定的连接方式，一般采用两种:隐蔽式连接，包括咬合连接、扣合连接及咬合、扣合组合连接方式，如直立锁缝系列和角驰系列屋面板;外露式连接(螺栓或螺钉连接)，如W600型屋面板;采用外露式连接的金属屋面板，刚度和强度大，连接可靠，在屋面荷载较大，因此在强台风地区，被广泛应用。
[0004]其中，外露式连接的金属屋面板连接节点如图1所示。固定支架2在工厂制作时顶部预留螺栓孔，运至现场后，固定于屋面钢结构I上。安装金属屋面板3时，通过套筒螺栓4，从屋面单侧施工，紧固套筒螺栓4，将金属屋面板3固定于固定支架2上，形成金属屋面体系。详细的连接图见图2。
[0005]鉴于施工实际情况，施工人员只能在屋面单侧施工，一般采用一种可单侧紧固的套筒螺栓4，如图3所示。请参照图4，套筒螺栓4由螺杆42、凸形垫片43、橡胶防水垫圈44和套筒41组成。套筒41圆周面上设有竖缝，站在屋面的施工人员用工具固定住套筒41上端外露部分，再拧动螺杆42，则螺杆42转动，拉伸挤压套筒41，引起套筒41在竖缝处变形，往外膨胀，即可完成单侧紧固(俗称“开花”)。套筒螺栓变形前后见图5。
[0006]由于套筒需要实现较大的膨胀变形，一般制作套筒的钢材采用塑性好、韧性好的优质低碳钢，凸形垫片、螺杆采用普通碳素钢，而从套筒螺栓使用的环境来看，强台风地区一般处于沿海地带，周围环境属于海洋气候，海洋大气腐蚀环境对外露部分的碳钢侵蚀严重，导致套筒螺栓4耐久性不佳。
[0007]因此，迫切需要解决海洋大气等腐蚀环境下套筒螺栓的耐久性问题，确保其能长期使用。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型提供一种防腐型套筒螺栓，将该套筒螺栓上外露部分的材料使用不锈钢，而为了维持套筒螺栓的原有的机械性能，则将隐藏部分仍使用韧性较好的低碳钢，这样既避免了在腐蚀环境中套筒螺栓由于产生了腐蚀而对金属屋面板造成的影响，也能维持套筒螺栓原有的机械性能。
[0009]为达到上述目的，本实用新型提供了一种防腐型套筒螺栓，依次由凸形垫片、套筒、橡胶防水垫圈和依次贯穿所述凸形垫片、套筒以及橡胶防水垫圈中心的螺杆组成，所述套筒从上至下依次包括外露部分和隐藏部分，外露部分位于所述凸形垫片之上，隐藏部分位于凸形垫片之下，且仅包裹螺杆的圆周面，在隐藏部分上具有若干条相互平行的竖缝，使得当挤压隐藏部分使隐藏部分变形并膨胀时，隐藏部分沿着竖缝裂开形成开口，外露部分的材料为不锈钢，隐藏部分的材料为低碳钢。
[0010]作为优选，所述凸形垫片的材料为不锈钢。
[0011]作为优选，所述螺杆的材料为不锈钢。
[0012]作为优选，所述隐藏部分和所述外露部分为一体化成型。
[0013]作为优选，所述外露部分焊接或机械连接在所述隐藏部分上。
[0014]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0015]本实用新型提供了一种防腐型套筒螺栓，依次由凸形垫片、套筒、橡胶防水垫圈和依次贯穿所述凸形垫片、套筒以及橡胶防水垫圈中心的螺杆组成，所述套筒从上至下依次包括外露部分和隐藏部分，外露部分位于所述凸形垫片之上，隐藏部分位于凸形垫片之下，且仅包裹螺杆的圆周面，在隐藏部分上具有若干条相互平行的竖缝，使得当挤压隐藏部分使隐藏部分变形并膨胀时，隐藏部分沿着竖缝裂开形成开口，外露部分的材料为不锈钢，隐藏部分的材料为低碳钢。本实用新型将套筒螺栓上套筒的外露部分的材料使用不锈钢，这样即使在腐蚀环境下，外露部分产生腐蚀的几率大大降低，而为了维持套筒螺栓的原有的可膨胀变形的机械性能，则将隐藏部分仍使用韧性较好的低碳钢，这样既避免了在腐蚀环境中套筒螺栓由于产生了腐蚀而对金属屋面板造成的影响，也能维持套筒螺栓原有的机械性能。
【附图说明】
[0016]图1为现有技术中金属屋面板与屋面钢结构外露式连接示意图；
[0017]图2为图1中A处放大图；
[0018]图3为现有技术中套筒螺栓结构示意图；
[0019]图4为现有技术中套筒结构示意图；
[0020]图5为现有技术中套筒螺栓变形图；
[0021 ]图6为本实用新型提供的套筒螺栓结构示意图；
[0022]图7为本实用新型提供的套筒结构示意图。
[0023]现有技术图示:1-屋面钢结构、2-固定支架、3-金属屋面板、4-套筒螺栓、41-套筒、42-螺杆、43-凸形垫片、44-橡胶防水垫；
[0024]本实用新型图示:51-套筒、511-外露部分、512-隐藏部分、52-螺杆、53-凸形垫片。
【具体实施方式】
[0025]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做详细的说明。
[0026]请参照图6与图7，本实用新型提供了一种防腐型套筒螺栓，依次由凸形垫片53、套筒51、橡胶防水垫圈和依次贯穿凸形垫片53、套筒51以及橡胶防水垫圈中心的螺杆52组成，套筒51从上至下依次包括外露部分511和隐藏部分512。
[0027]请继续参照图6，隐藏部分512主要是用于保护螺杆52，以及在紧固套筒螺栓时，隐藏部分512用来变形，隐藏部分512的外径大于螺杆52的外径，在隐藏部分512上具有若干条相互平行的竖缝，使得当挤压隐藏部分512使隐藏部分512变形并膨胀时，隐藏部分512在竖缝裂开形成开口，较佳地，竖缝中心开有半径大于竖缝宽度的圆孔，且圆孔的中心与竖缝中心重合，这样在紧固套筒螺栓时，拉伸挤压套筒51，引起隐藏部分512在竖缝处变形，往外膨胀，而圆孔处则为整个隐藏部分512最先发生变形的点，而由于圆孔的存在，处于圆孔同一水平线上的竖缝之间的部分宽度减小，因此在此处较容易发生变形，在变形后，隐藏部分512沿着竖缝逐渐变形形成膨胀的曲面(即开花)，曲面的半径远大于套筒螺栓对应的螺孔的孔径，这样使得隐藏部分512固定在金属屋面板下方，完成了套筒螺栓的单侧固定。
[0028]请继续参照图6和图7，外露部分511位于隐藏部分512的上端，外露部分511的直径大于隐藏部分512的直径，同时也大于套筒螺栓对应的螺孔的孔径，外露部分511的高度远小于隐藏部分512的高度，外露部分511位于金属屋面板上方，并且位于凸形垫片53之上，且外露部分511的外径大于或者等于橡胶防水垫圈，橡胶防水垫圈位于外露部分511与金属屋面板之间，用于防止液体通过套筒螺栓进入螺孔内部产生腐蚀。
[0029]螺杆52的长度大于整个套筒螺栓的高度与橡胶防水垫圈、凸形垫片53的高度之和，在凸形垫片53上方，螺杆52裸露在外。
[0030]因此将螺杆52、凸形垫片53以及外露部分511的材料改为不锈钢，隐藏部分512的材料采用低碳钢。
[0031]低碳钢中碳元素含量较低，根据材料科学中的铁碳相图显示，低碳钢中含有的铁素体相较多，而铁素体是碳溶解在α-Fe中的间隙固溶体，常用符号F表示，铁素体具有体心立方晶格，由于铁素体的含碳量很低，其性能与纯铁相似，塑性、韧性很好，因此低碳钢继承了铁素体的性能，具有较好的韧性和塑性，因此使用低碳钢作为隐藏部分512，可以使隐藏部分512能够在竖缝处往外膨胀变形时不发生脆性断裂，在套筒螺栓受到使其脱离金属屋面板方向的力时，膨胀变形的隐藏部分512与金属屋面板接触，金属屋面板向膨胀变形的隐藏部分512施加一个与脱离金属屋面板方向相反的作用力，从而保证套筒螺栓稳定地固定在金属屋面板上。
[0032]而外露部分511以及螺杆52、凸形垫片53使用不锈钢材料，即使在海洋大气等腐蚀环境中，该材料较难产生锈迹，能够在较长时间内维持外露部分511和螺杆52、凸形垫片53的机械性能。
[0033]较佳地，由于隐藏部分512和外露部分511材料不同，则隐藏部分512和外露部分511既可以一体化成型也可以将外露部分511焊接在隐藏部分512上。
[0034]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0035]本实用新型将套筒螺栓上在金属屋面板上方露出的材料使用不锈钢，这样即使在腐蚀环境下，在金属屋面板上方露出的材料产生腐蚀的几率大大降低，而为了维持套筒螺栓的原有的可膨胀变形的机械性能，则将套筒的隐藏部分仍使用韧性较好的低碳钢，这样既避免了在腐蚀环境中套筒螺栓由于产生了腐蚀而对金属屋面板造成的影响，也能维持套筒螺栓原有的机械性能。
[0036]显然，本领域的技术人员可以对实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包括这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种防腐型套筒螺栓，其特征在于，依次由凸形垫片、套筒、橡胶防水垫圈和依次贯穿所述凸形垫片、套筒以及橡胶防水垫圈中心的螺杆组成，所述套筒从上至下依次包括外露部分和隐藏部分，外露部分位于所述凸形垫片之上，隐藏部分包裹螺杆位于凸形垫片之下，且仅包裹螺杆的圆周面，在隐藏部分上具有若干条相互平行的竖缝，使得当挤压隐藏部分使隐藏部分变形并膨胀时，隐藏部分沿着竖缝裂开形成开口，外露部分的材料为不锈钢，隐藏部分的材料为低碳钢。2.如权利要求1所述的防腐型套筒螺栓，其特征在于，所述凸形垫片的材料为不锈钢。3.如权利要求1所述的防腐型套筒螺栓，其特征在于，所述螺杆的材料为不锈钢。4.如权利要求1所述的防腐型套筒螺栓，其特征在于，所述隐藏部分和所述外露部分为一体化成型。5.如权利要求1所述的防腐型套筒螺栓，其特征在于，所述外露部分与所述隐藏部分焊接或机械连接为一体。
【专利摘要】本实用新型提供了一种防腐型套筒螺栓，依次由凸形垫片、套筒、橡胶防水垫圈和依次贯穿凸形垫片、套筒以及橡胶防水垫圈中心的螺杆组成，套筒从上至下依次包括外露部分和隐藏部分，外露部分位于凸形垫片之上，隐藏部分包裹螺杆位于凸形垫片以下，且仅包裹螺杆的圆周面，在隐藏部分上具有若干条相互平行的竖缝，使得当挤压隐藏部分使隐藏部分变形并膨胀时，隐藏部分沿着竖缝裂开形成开口，外露部分的材料为不锈钢，隐藏部分的材料为低碳钢。本实用新型将套筒的外露部分的材料使用不锈钢，隐藏部分仍使用韧性较好的低碳钢，既避免了在腐蚀环境中套筒由于产生腐蚀而对结构造成的影响，也能维持套筒螺栓原有的机械性能。
【IPC分类】F16B41/00, F16B35/04
【公开号】CN205207399
【申请号】CN201521068239
【发明人】路志浩, 蔡瑾
【申请人】宝钢工程技术集团有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月18日