一种重型货架专用螺栓的制作方法

本发明涉及一种螺栓，属于紧固件技术领域。

二、

背景技术：

货架作为一种仓储设备用于储存物品，提高空间利用率。重型货架常用于生产车间和仓库，主要包括立柱、横梁和层板。货架的立柱和横梁之间主要有焊接、螺栓连接和蝴蝶扣连接。蝴蝶扣连接强度低。焊接方式强度高，但是不能拆卸。螺栓连接强度高，又能够拆卸，但是由于连接点较多，拆装工作量大，效率低。螺栓连接是目前重型货架的主要连接方式。

螺栓是圆柱形带螺纹的紧固件，由头部和螺杆组成，需要与螺母配合，以连接并紧固两个带有通孔的零件，属于可拆卸连接。用于重型货架的螺栓承受轴向拉力，也承受横向剪切力。螺栓连接的不足是容易松动，无法单面安装。

为了解决单面安装的问题，目前已经出现了膨胀螺栓，通过膨胀套圈的变形，使得直径增加而紧固。这类单面安装的螺栓都通过变形元件的变形，使其直径增大固定在不便安装的一侧，但是变形元件强度低，变形形状不可控，使得连接强度受限。膨胀螺栓也不能用于通孔物体的连接，否则会空转，无法固定。

本发明在此基础上，提出一种重型货架专用螺栓。

三、

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种重型货架专用螺栓，能够高强度地连接货架组件成为整体，装拆方便快捷。

一种重型货架专用螺栓包括螺栓1、紧固套筒2、撑胀套筒3和膨胀螺母4，如图1和图2所示。所述膨胀螺母4带有内螺纹，与螺栓1配合，可用扳手驱动螺栓1相对紧固套筒2右旋，膨胀螺母4右移，使得螺栓1、紧固套筒2、撑胀套筒3和膨胀螺母4压紧，能够单面安装，可避免空转并防松。所述撑胀套筒3为圆筒形结构，可挤压并撑胀膨胀螺母4，使得膨胀螺母4直径增大，压紧货架组件，实现重型货架组件的螺纹连接，装拆方便快捷。

所述螺栓1带有螺栓头和螺栓杆；所述螺栓头为正六棱柱结构，可用扳手驱动旋转；所述螺栓杆在右侧与螺栓头刚性连接，在左侧带有外螺纹，与膨胀螺母4配合。

所述紧固套筒2为圆筒形结构，左侧带有外圆锥面，与撑胀套筒3压紧，右侧带有六角头，与所述螺栓1的螺栓头压紧。所述六角头为正六棱柱结构，便于以扳手驱动旋转，带有通孔，使得螺栓1穿过，在右侧带有凸台。所述凸台与螺栓1的螺栓头压紧。

所述撑胀套筒3在左侧带有外圆锥面31，在外圆柱面右侧带有撑胀槽32，如图3所示。所述外圆锥面31可挤压并撑胀膨胀螺母4，使得膨胀螺母4直径增大。所述撑胀槽32深度小于筒壁厚度，可在紧固套筒2的挤压下产生应力集中并胀裂，使得紧固套筒2穿入撑胀套筒3，通过货架组件的接触面，承受剪切力，便于紧固。

所述膨胀螺母4在外圆柱面带有折弯槽41，在中心处带有螺纹孔42，与螺栓1的螺栓杆配合，在外圆柱面右侧带有均匀分布的轴向通槽43，如图3所示。在图3中，虚线圆中画的是箭头所指部位的剖面图。所述螺纹孔42在轴向通槽43左端向右延伸成圆锥光孔。所述折弯槽41与膨胀螺母4的轴线垂直，与轴向通槽43数量相等，在与撑胀套筒3的外圆锥面31压紧时，产生应力集中，便于膨胀螺母4右侧沿径向向外弯曲，直径增加，膨胀，并与货架组件压紧。所述螺纹孔42带有内螺纹，与螺栓1在螺栓杆左侧的外螺纹配合。所述轴向通槽43的数量不小于2，便于膨胀螺母4的右侧向外弯曲。

采用本发明的安装过程是：（1）首先调整重型货架组件的相对位置，确保重型货架组件的通孔同心。（2）将本发明的螺栓从右侧插入通孔，确保撑胀套筒3左侧的外圆锥面31露出通孔长度足够。然后以扳手右旋所述螺栓1的螺栓头，驱动膨胀螺母4相对螺栓1的螺栓杆右旋，使得膨胀螺母4右移。如果螺栓1空转，可以另一个扳手卡住紧固套筒2的六角头，确保相对转动。（3）由于膨胀螺母4右移，使得膨胀螺母4压紧撑胀套筒3左侧的外圆锥面31。膨胀螺母4右侧沿径向向外弯曲，直径增加，膨胀。（4）膨胀螺母4右侧沿径向向外弯曲而直径增加后，进一步右旋可使得紧固套筒2左侧的外圆锥面压紧撑胀套筒3，使得撑胀槽32胀裂，紧固套筒2穿入撑胀套筒3，通过货架组件的接触面，实现紧固。本发明的连接状态如图2所示。

本发明的有益效果是：通过扳手右旋所述螺栓1的螺栓头，驱动膨胀螺母4相对螺栓1的螺栓杆右旋并右移，撑胀套筒3的外圆锥面31穿入膨胀螺母4，使得膨胀螺母4右侧沿径向向外弯曲，直径增加，膨胀，压紧货架组件的左侧，实现紧固，避免空转并防松，单面安装方便快捷。所述撑胀套筒3的撑胀槽32可胀裂，使得紧固套筒2穿入撑胀套筒3，通过货架组件的接触面，承受剪切力，紧固可靠。本发明的螺栓1和紧固套筒2可重复使用，拆装便捷。本发明的螺栓不仅可用于重型货架组件的连接，可用于连接并紧固两个带有通孔的所有零件，可承受拉伸和剪切力。

四、附图说明

图1为本发明的总体结构示意图；

图2为本发明处于紧固状态的结构示意图；

图3为撑胀套筒3和膨胀螺母4的结构示意图。

附图标记说明：螺栓1、紧固套筒2、撑胀套筒3、外圆锥面31、撑胀槽32、膨胀螺母4、折弯槽41、螺纹孔42和轴向通槽43。

五、具体实施方式

以下结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行详细地说明。

图1为本发明的总体结构示意图，包括螺栓1、紧固套筒2、撑胀套筒3和膨胀螺母4。所述螺栓1优选中碳钢棒料，经过冷镦、挤压、搓丝、精加工和热处理成形。螺栓1的螺栓头和螺栓杆的连接位置设计过渡圆弧，便于成形，避免应力集中，提高强度。为了避免腐蚀，提高强度，也可采用不锈钢、高碳钢和合金钢等材料。

所述紧固套筒2为圆筒形结构，左侧带有外圆锥面，右侧带有六角头，优选低碳钢管材，经热挤压成形；也可先将紧固套筒2的六角头单独成形，然后与金属管材焊接，再进行机械加工。

所述撑胀套筒3在左侧带有外圆锥面31，在外圆柱面右侧带有撑胀槽32，如图3所示，优选中碳钢管材经热挤压成形。所述撑胀槽32的深度小于筒壁厚度，优选铣削加工，要确保在紧固过程中，膨胀螺母4先向外弯曲后，再胀裂。

图2为本发明处于紧固状态的结构示意图。在紧固状态时，要确保紧固套筒2和撑胀套筒3都通过货架组件的接触面，便于本发明承受横向剪切力。

所述膨胀螺母4在外圆柱面带有折弯槽41，在中心处带有螺纹孔42，在外圆柱面右侧带有均匀分布的轴向通槽43，如图3所示。所述螺纹孔42在轴向通槽43左端向右延伸成圆锥光孔。所述膨胀螺母4优选中碳钢棒料，经冷镦、攻丝、铣削和热处理加工成形。所述折弯槽41和轴向通槽43优选铣削加工成形，数量相等，优选4个。

上述实施仅仅是本发明的优选实施方式，不构成对本发明的限制。在满足本发明的结构和性能要求条件下，改变材料和制造工艺，都在本发明的保护范围之内。