一种高强度十六花键头法兰减重螺栓的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于高强度紧固件领域，尤其是涉及一种高强度十六花键头法兰减重螺栓。
【背景技术】
[0002]法兰螺栓因其头部小，支撑面积大，防松可靠，多用于高可靠性连接领域。而最常使用的法兰螺栓是六角法兰螺栓，但六角头扳拧易打滑，所以在要求更高的场合，基本采用十二角法兰面螺栓，只有在对扳拧力矩和减重要求都非常高的情况下才使用十六花键头法兰螺栓。
[0003]十六花键头、十二花键头和十二角头因其头型扳拧力矩大，扳拧可靠，不易打滑，但制造相对困难，通常用于高性能紧固件。相同规格的情况，十六花键头扳拧接触面积最大，扳拧力矩也最大，而花键头头部尺寸最小，重量最轻、性能也更为优异，且安装空间要求最小，非常适合于布局紧凑的航空航天等行业的结构领域。
[0004]而目前，现有的十六花键头法兰螺栓还会普遍存在针对应用环境和领域来说偏重的问题，进而影响其性能的发挥，故而设计出一种强度高同时还重量轻的法兰螺栓是亟待解决的事情。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本实用新型旨在提出一种高强度十六花键头法兰减重螺栓，以保证法兰螺栓强度高的同时减少其自身重量且提高其防松能力。
[0006]为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0007]一种高强度十六花键头法兰减重螺栓，其包括螺栓头和螺柱，在所述螺栓头和螺柱之间设有法兰盘；
[0008]所述螺栓头包括侧壁均布十六个花键的花键盘，该花键盘与法兰盘之间还设有上底面直径小于下底面直径的连接圆台，该连接圆台的上底面与花键盘的底面抵接，连接圆台的下底面与法兰盘的顶面抵接，在花键盘的顶面开有头部减重槽，同时环绕花键盘壁开有数对保险孔组，每对保险孔组包括两个对称设立的保险孔且分别位于两个花键之间，所述保险孔为通孔同时还与头部减重槽连通；
[0009]所述螺柱包括光杆部和带有螺纹的螺杆部，所述法兰盘与光杆部顶面连接，所述光杆部的底面与螺杆部的顶面平滑连接，且在所述螺杆部的底部侧壁上沿着该螺杆部中轴线方向开有底部减重槽。
[0010]进一步的，所述头部减重槽为圆锥型槽体，且其槽深小于所述花键盘的厚度。
[0011]进一步的，所述保险孔的中轴线与花键盘的中轴线垂直。
[0012]进一步的，所述保险孔组开设个数为1、2或4对。
[0013]进一步的，在螺杆部的底部侧壁上开有两个对称的底部减重槽且两个底部减重槽之间间距为0.6倍的螺杆部的螺纹外径。
[0014]进一步的，所述底部减重槽的槽深为螺杆部的螺纹外径的0.2倍。
[0015]进一步的，所述底部减重槽的开设长度为4到6倍螺杆部的螺距。
[0016]进一步的，所述螺栓头与螺柱连接处的金属流线分布均匀。
[0017]进一步的，所述花键盘、连接圆台、法兰盘以及螺柱的中轴线共线且为一体成型。
[0018]相对于现有技术，本实用新型所述的一种高强度十六花键头法兰减重螺栓具有以下优势:
[0019](I)本实用新型所述的螺栓头上的保险孔的开设有效增加了本螺栓的防松能力，同时还能起到间接减重的作用，而头部减重槽和底部减重槽的设立也在保证螺栓强度的同时尽最大可能减少了螺栓的本身总量，使其贴近使用要求。
[0020](2)本实用新型所述的底部减重槽的开设位置和尺寸就是在结合本身螺柱受力特点而设计的，因在旋紧螺栓的时候，基本受力均集中在螺杆部的顶部，故而在螺杆部开设的底部减重既不会影响其本身强度还能起到减重的目的，同时因其尺寸设计与本身的螺杆部配合，故而更加减少了开设底部减重槽对本身螺栓的影响。
【附图说明】
[0021]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0022]图1为本实用新型实施例所述的一种高强度十六花键头法兰减重螺栓整体结构示意图；
[0023]图2为本实用新型实施例所述的一种高强度十六花键头法兰减重螺栓的侧视图；
[0024]图3为本实用新型实施例所述的螺栓头的纵向剖视图；
[0025]图4为图1中的A-A剖视图；
[0026]图5为图1中C处局部放大图。
[0027]附图标记说明:
[0028]1-螺柱，11-光杆部，12-螺杆部，121-底部减重槽，2_法兰盘，31-花键盘，311-花键，32-头部减重槽，33-保险孔，4-连接圆台。
【具体实施方式】
[0029]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0030]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0031]如图1所示，一种高强度十六花键头法兰减重螺栓，其包括螺栓头3和螺柱1，在所述螺栓头3和螺柱I之间设有法兰盘2 ;
[0032]所述螺栓头3包括侧壁均布十六个花键311的花键盘31，该花键盘31与法兰盘2之间还设有上底面直径小于下底面直径的连接圆台4，该连接圆台4的上底面与花键盘31的底面抵接，连接圆台4的下底面与法兰盘2的顶面抵接，如图2所示，在花键盘31的顶面开有为圆锥型的头部减重槽32且其槽深小于所述花键盘31的厚度，如图3所示，同时环绕花键盘31壁开有1、2或4对保险孔组，每对保险孔组包括两个对称设立的保险孔33且分别位于两个花键311之间，所述保险孔33为通孔同时还与头部减重槽32连通，该保险孔33的中轴线与花键盘31的中轴线垂直；
[0033]本实施例中的螺栓在使用中基本都是成排使用，当成排的螺栓位置固定好后，从保险孔33穿入保险丝，从而通过保险丝将成排的螺栓串联起来，这样就可以有效提高螺栓防松能力，并且还间接的减少了螺栓本体的重量。
[0034]如图4和5所示，所述螺柱I包括光杆部11和带有螺纹的螺杆部12，所述法兰盘2与光杆部11顶面连接，所述光杆部11的底面与螺杆部12的顶面平滑连接，且在所述螺杆部12的底部侧壁上沿着该螺杆部12中轴线方向开有两个对称的底部减重槽121，且两个底部减重槽121之间间距为0.6倍的螺杆部12的螺纹外径，或者保证所述底部减重槽121的槽深为螺杆部12的螺纹外径的0.2倍，所述底部减重槽121的开设长度为4到6倍螺杆部12的螺距；
[0035]而底部减重槽121开设的位置是因为本身的螺杆部12在受力的时候基本都是集中在上部，而下部的受力比较小，从而在下部开设减重槽既不会影响本身的强度还能达到减重的目的，底部减重槽121的长度掌握在4到6倍的螺距就是为了最大限度的减少对本身螺栓强度的伤害程度。
[0036]所述螺栓头3与螺柱I连接处的金属流线分布均匀，并具有适量厚度的表面硬化层，从而提升螺栓的疲劳寿命；
[0037]所述花键盘31、连接圆台4、法兰盘2以及螺柱I的中轴线共线且为一体成型；
[0038]同时，整个螺栓均由GH738等高温合金制造，螺栓在650°C以下具有优异的屈服强度，其产品抗拉强度超过1300MPa，适合于高负载的动静结构连接；
[0039]上述的整体螺栓的制造规格可以增加本身的强度，同时还能满足减重的条件，只要高强度的螺栓才能实现开设以上的减重设计。
[0040]本螺栓应与强度等级相同的自锁螺母配套使用。
[0041]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高强度十六花键头法兰减重螺栓，其特征在于:包括螺栓头(3)和螺柱(1)，在所述螺栓头(3)和螺柱(I)之间设有法兰盘(2); 所述螺栓头(3)包括侧壁均布十六个花键(311)的花键盘(31)，该花键盘(31)与法兰盘(2)之间还设有上底面直径小于下底面直径的连接圆台(4)，该连接圆台(4)的上底面与花键盘(31)的底面抵接，连接圆台(4)的下底面与法兰盘(2)的顶面抵接，在花键盘(31)的顶面开有头部减重槽(32)，同时环绕花键盘(31)壁开有数对保险孔组，每对保险孔组包括两个对称设立的保险孔(33)且分别位于两个花键(311)之间，所述保险孔(33)为通孔同时还与头部减重槽(32)连通； 所述螺柱(I)包括光杆部(11)和带有螺纹的螺杆部(12)，所述法兰盘(2)与光杆部(11)顶面连接，所述光杆部(11)的底面与螺杆部(12)的顶面平滑连接，且在所述螺杆部(12)的底部侧壁上沿着该螺杆部(12)中轴线方向开有底部减重槽(121)。2.根据权利要求1所述的一种高强度十六花键头法兰减重螺栓，其特征在于:所述头部减重槽(32)为圆锥型槽体，且其槽深小于所述花键盘(31)的厚度。3.根据权利要求1所述的一种高强度十六花键头法兰减重螺栓，其特征在于:所述保险孔(33)的中轴线与花键盘(31)的中轴线垂直。4.根据权利要求1所述的一种高强度十六花键头法兰减重螺栓，其特征在于:所述保险孔组开设个数为1、2或4对。5.根据权利要求1所述的一种高强度十六花键头法兰减重螺栓，其特征在于:在螺杆部(12)的底部侧壁上开有两个对称的底部减重槽(121)且两个底部减重槽(121)之间间距为0.6倍的螺杆部(12)的螺纹外径。6.根据权利要求1所述的一种高强度十六花键头法兰减重螺栓，其特征在于:所述底部减重槽(121)的槽深为螺杆部(12)的螺纹外径的0.2倍。7.根据权利要求1所述的一种高强度十六花键头法兰减重螺栓，其特征在于:所述底部减重槽(121)的开设长度为4到6倍螺杆部(12)的螺距。8.根据权利要求1所述的一种高强度十六花键头法兰减重螺栓，其特征在于:所述螺栓头(3)与螺柱(I)连接处的金属流线分布均匀。9.根据权利要求1所述的一种高强度十六花键头法兰减重螺栓，其特征在于:所述花键盘(31)、连接圆台(4)、法兰盘⑵以及螺柱⑴的中轴线共线且为一体成型。
【专利摘要】本实用新型提供了一种高强度十六花键头法兰减重螺栓，其包括螺栓头和螺柱，在所述螺栓头和螺柱之间设有法兰盘；螺栓头包括侧壁均布十六个花键的花键盘，该花键盘与法兰盘之间还设有上底面直径小于下底面直径的连接圆台，该连接圆台的上底面与花键盘的底面抵接，连接圆台的下底面与法兰盘的顶面抵接，在花键盘的顶面开有头部减重槽，同时环绕花键盘壁开有数对保险孔组，每对保险孔组包括两个对称设立的保险孔且分别位于两个花键之间，所述保险孔为通孔同时还与头部减重槽连通。本专利所述的保险孔的开设有效增加了本螺栓的防松能力，而头部减重槽和底部减重槽的设立也在保证螺栓强度的同时尽最大可能减少了螺栓的本身总量，使其贴近使用要求。
【IPC分类】F16B35/06, F16B39/20
【公开号】CN204677571
【申请号】CN201520193722
【发明人】黄孝庆, 何建平, 王川, 叶文君, 吴家任
【申请人】航天精工股份有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年4月1日