一种组合式单边螺栓紧固件的制作方法

本实用新型涉及一种组合式单边螺栓紧固件，属于土木建筑工程和机械装配连接领域。

背景技术：

目前，在土木工程和机械连接紧固领域，对于结构件连接紧固的安装需求量非常庞大，普遍使用的由螺杆和螺母构成的普通螺栓，在进行紧固作业时，需在一侧插入螺杆并夹紧螺母，然后在另一侧用工具将螺母拧紧，安装时要求安装人员同时在构件两边作业。但是相对于较常见的开口截面构件的安装，对于如封闭截面构件以及不方便接触到其中一面的构件来说，这种普遍使用的螺栓在使用时并不方便。许多情况下，在施工过程中需要开手孔，会进一步削弱截面强度，导致螺栓强度达不到理论值。普通膨胀单向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设计要求。而现有技术中的穿芯螺栓对螺栓孔洞的预留精度要求特别高，现场安装难度大，且在边柱和角柱节点处难以应用。现有的单边螺栓中，不适用于大跨度或大荷载结构，且需要较复杂的安装工具和较繁琐的安装步骤。

例如，在钢管结构（方钢管或圆钢管）、钢管混凝土结构，梁柱连接节点等处，由于柱截面多为闭合截面，普通螺栓不能在两边进行操作，只能在单侧进行操作连接安装，因此传统的螺栓螺母连接紧固件无法满足类似结构的紧固安装。

技术实现要素：

要解决的技术问题，针对现有技术的不足，本实用新型提供一种可以克服现有螺栓不能单边紧固的不足、提高螺栓紧固效果的用于构件单边安装的组合式单边螺栓紧固件，还可根据需要，方便拆卸，可重复使用。

拟采用的技术方案：一种组合式单边螺栓紧固件包括高强主螺杆、高强主螺杆一端设有凹槽的螺帽、用于卡住螺杆的卡件、卡件顶端与螺帽凹槽相匹配的螺栓头卡挡、用以固定工件的螺母和限位装置，所述限位装置包括限位弧槽与垫板。

本实用新型中，两个卡件卡于封闭构件内侧与孔洞内，边缘距离宽度大于孔洞直径，卡件顶端设有螺栓头卡挡；主螺杆的螺帽处设有与螺栓头卡挡相匹配的凹槽，通过两者相互嵌入限制螺杆的旋转；具有与两个卡件围裹成一个空心圆柱体的限位弧槽，限位弧槽与垫板固定在一起，形成限位装置。安装时，两个卡件预先依次置入螺栓孔，卡于封闭构件内侧，以螺帽一端为正方向，将主螺杆植入被连接工件的孔洞内，旋转90°，将螺帽与螺栓头卡挡嵌套在一起，植入限位装置，将限位弧槽与两个卡件嵌套成为一个空心圆柱体围裹在螺杆周围，然后拧紧螺母以固定工件，从而实现构件的单边紧固。

本实用新型的优选方案中，所述两个卡件依次卡于孔洞内测，预留出可供高强主螺杆的螺帽通过的空间。

本实用新型的优选方案中，所述高强主螺杆植入孔洞后，旋转90°，螺帽与卡件顶端的螺栓头卡挡准确卡位，以防止在拧紧螺母时高强主螺杆发生转动。

本实用新型的优选方案中，限位装置植入后，限位弧槽与卡件、高强主螺杆形成圆柱体充满孔洞，各部件完全贴合，形成外观上的整体性。

本实用新型的有益效果：

本实用新型只需要在工件一侧安装螺栓，实现了螺栓的单边作业；

本实用新型中的卡件与封闭工件内侧形成较大的接触面，在荷载作用下不容易被拔出，因此紧固效果良好，同时也避免了产生较大小截面应力，对工件造成损害；

与现有的利用特殊材料制成的单边紧固螺栓相比，不需使用特殊材料，不依靠材料变形形成支撑，杜绝了材料疲劳进一步变形带来的隐患；

本实用新型在使用时，将高强主螺杆植入卡件预留空间足够的深度，以保证螺杆旋转时能够产生足够的空间，然后一只手固定高强主螺杆，另一只手向前限位装置直至垫板接触到被连接工件，然后紧固螺母以固定装置。当需要拆卸时，松掉螺母，抽出限位装置，向前稍微推进高强主螺杆，旋转90°，反方向抽出螺杆，然后依次取出两个卡件即可。与现有技术相比，能够实现单边实施紧固作业，还可根据需要，方便拆卸，可重复使用。

本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

附图说明

图1为本实用新型结构三维实体示意图。

图2a为第一个卡件卡位后示意图；图2b为第二个卡件卡位后示意图；图2c为高强主螺杆植入后旋转前示意图；图2d为高强主螺杆植入后旋转后示意图；图2e为高强主螺杆旋转后与卡件卡位后示意图；图2f为限位装置植入后示意图；图2g为限位装置植入后后视图；图2h为螺母安装拧紧后示意图。

图3a为本实用新型结构中高强主螺杆植入后未旋转时的示意图；图3b为高强主螺杆旋转后螺帽与卡件卡位后示意图。

图4为安装螺母后效果图，即使用效果图。

图中：1为高强主螺杆；1a为螺帽；2为卡件；2a为螺栓头卡挡；3为限位装置；3a为限位弧槽；3b为垫板；4为螺母；5为封闭工件；6为工件。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例对本实用新型的技术方案清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实施例中，一种组合式单边螺栓紧固件的结构设置为：高强主螺杆（1）、高强主螺杆（1）一端设有凹槽的螺帽（1a）、用于卡住螺杆的卡件（2）、卡件（2）顶端与螺帽凹槽相匹配的螺栓头卡挡（2a）、用以固定工件的螺母（4）和限位装置（3），所述限位装置（3）包括限位弧槽（3a）与垫板（3b）。

所述两个卡件卡于封闭构件内侧与孔洞内侧，边缘距离宽度大于孔洞直径，卡件顶端设有螺栓头卡挡；主螺杆的螺帽处设有与螺栓头卡挡相匹配的凹槽，通过两者相互嵌入限制高强主螺杆的旋转；具有与两个卡件围裹成一个空心圆柱体的限位弧槽，限位弧槽与垫板固定在一起，形成限位装置。

在安装前，保证被连接工件已开有直径大于卡件最长外径的孔洞，两个卡件预先依次置入螺栓孔，卡于封闭构件内侧，等待植入高强主螺杆与限位装置，其中要注意的是，植入孔洞时要保证在非操作区一侧有足够深度，以保证植入高强主螺杆后进行旋转时拥有足够的工作空间。然后以螺帽一端为正方向，将高强主螺杆植入被连接工件的孔洞内，旋转90°，将螺帽与螺栓头卡挡嵌套在一起，随后植入限位装置，将限位弧槽与两个卡件嵌套成为一个空心圆柱体围裹在螺杆周围，最后可使用螺母扳手拧紧螺母以固定工件，从而实现构件的单边紧固。

当需要拆卸时，先用扳手对螺母进行初步放松，进而松掉螺母即可，然后抽出限位装置，向前稍微推进高强主螺杆，旋转90°，随后反方向抽出螺杆，然后依次取出两个卡件即可。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种组合式单边螺栓紧固件，其特征在于：包括高强主螺杆（1）、高强主螺杆（1）一端设有凹槽的螺帽（1a）、用于卡住螺杆的卡件（2）、卡件（2）顶端与螺帽凹槽相匹配的螺栓头卡挡（2a）、用以固定工件的螺母（4）和限位装置（3），所述限位装置（3）包括限位弧槽（3a）与垫板（3b）。

2.根据权利要求1所述的一种组合式单边螺栓紧固件，其特征在于：所述卡件（2）的顶面长度小于孔洞直径，第1个卡件卡位完成后，不会影响第2个卡件的卡位。

3.根据权利要求1所述的一种组合式单边螺栓紧固件，其特征在于：所述卡件（2）卡位完成后，在孔洞上所留的空间刚好允许高强主螺杆（1）的螺帽（1a）通过。

4.根据权利要求1所述的一种组合式单边螺栓紧固件，其特征在于：所述高强主螺杆（1）植入孔洞后，旋转90°，螺帽（1a）与卡件（2）顶端的螺栓头卡挡（2a）准确卡位。

5.根据权利要求1所述的一种组合式单边螺栓紧固件，其特征在于：所述限位装置（3）植入后，限位弧槽（3a）与卡件（2）、高强主螺杆（1）形成圆柱体充满孔洞，各部件完全贴合。

技术总结
本实用新型公开了一种组合式单边螺栓紧固件，两个卡件卡于封闭构件内侧与孔洞内，边缘距离宽度大于孔洞直径，卡件顶端设有螺栓头卡挡；主螺杆的螺帽处设有与螺栓头卡挡相匹配的凹槽，通过两者相互嵌入限制螺杆的旋转；具有与两个卡件围裹成一个空心圆柱体的限位弧槽，限位弧槽与垫板固定在一起，形成限位装置。本实用新型只需在一侧进行螺栓的安装，实现了螺栓的单边作业，在强度上满足钢结构设计要求，并且结构简单、造价低廉、装配方便，可广泛应用于土木建筑结构、机械工程等领域。

技术研发人员：崔文彬;武贤龙;刘素
受保护的技术使用者：山东科技大学
技术研发日：2019.10.28
技术公布日：2020.07.10