[發明專利]一種基于齒輪機構同步展開的分體單邊螺栓緊固件安裝工具

有效

• 申請號: 201510067305.9
• 申請日: 2015-02-10
• 公開（公告）號: CN104690684A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發明（設計）人: 簡小剛;陳軍;朱能炯;王偉;陳以一;謝學興
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B25B27/14
• 分類號: B25B27/14
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

技術領域

本發明涉及一種基于齒輪機構同步展開的分體單邊螺栓緊固件安裝工具，屬于土木建筑工程、機械裝配技術領域。

背景技術

當前在土木建筑以及機械安裝領域，對結構件連接緊固的安裝需求量大。就目前普遍使用的螺栓而言，在對構件實施連接緊固作業時，工作人員需要同時在構件兩側作業，即在一側插入帶螺帽的螺栓，然后在另一側用工具將螺母擰緊。這種連接緊固方法結構簡單、操作方便、承載好，但僅適用于開口截面構件中，在某些特殊場合中，比如對封閉截面構件或不方便在另外一側操作的構件進行連接緊固時，就無法使用這種常用的螺栓螺母連接緊固方法。比如：在鋼管結構及鋼管混凝土結構中，梁柱連接節點處，由于鋼管柱為閉合截面，不能在兩邊進行操作，只能單側連接安裝，因此無法采用這種常用的螺栓螺母連接緊固法進行緊固安裝。而目前國內市場上沒有相應的單邊螺栓產品，已公開的相關專利或是對螺栓桿削弱過多或是螺栓頭受力點過少，國外市場已有類似產品，但上述既有專利或產品均難以在安裝階段對螺栓施加較大的預拉力以形成摩擦型螺栓連接接頭，其承載的綜合力學性能并不理想，在建筑結構抗震設計應用中受到很大限制。目前已有一種分體式嵌套單邊緊固件專利能實現該功能，公開號為201310516467.7，但該專利實際安裝工程中存在安裝不便的問題。而本專利能實現若干分體式墊片同步安裝，從而大大的提高了分體式嵌套單邊緊固件的安裝效率。

發明內容

本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種基于齒輪機構同步展開的分體單邊螺栓緊固件安裝工具，實現單邊實施緊固件安裝工作，從而提高單邊螺栓承載的綜合力學性能，還可根據需要，方便拆卸，可重復使用。

本發明提出的基于齒輪機構同步展開的分體單邊螺栓緊固件安裝工具，由手柄1a、內齒圈1b、軸承A1c、安裝盤2a、軸承B2b、齒輪A3a、齒輪軸3b、齒輪B3c、齒條4a、滑塊4b、燕尾槽導軌4c、分體式墊片操作桿5a、彈簧5b、限位軸套5c和圓頭螺栓操作桿6組成，分體式嵌套單邊螺栓緊固件由圓頭螺栓7a、分體式墊片7b、平墊片7c和螺母7d構成，其中：

手柄1a、內齒圈1b和軸承A1c自下而上布置于圓頭螺栓操作桿6上，內齒圈1b通過手柄1a和軸承A1c進行軸向固定；內齒圈1b內均勻分布有若干個齒輪A3a，所述內齒圈1b與若干齒輪A3a通過齒輪嚙合配合，齒輪A3a和齒輪B3c分別布置于齒輪軸3b兩側，齒輪軸3b與軸承B2b內圈過盈配合，軸承B2b外圈與安裝盤2a上的安裝孔過盈配合，齒輪B3c與齒條4a通過齒輪嚙合，齒條4a與滑塊4b通過螺栓固定，滑塊4b與燕尾槽導軌4c通過燕尾槽形狀間隙配合，齒條4a與分體式墊片操作桿5a通過限位軸套5c固定；分體式墊片操作桿5a上設有彈簧5b，所述彈簧5b通過限位軸套5c固定；若干分體式墊片7b交替錯開疊放、收縮合攏后導入到安裝孔8a內部并同步展開；利用圓頭螺栓7a頭的平面將錯開疊放的分體式墊片7b合并到同一個平面；

使用時，先將若干分體式墊片7b插入到相應分體式墊片操作桿5a中，然后將圓頭螺栓7a擰入圓頭螺栓操作桿6；此時將分體式嵌套單邊緊固件安裝工具連同若干分體式墊片7b和圓頭螺栓7a同時導入到安裝孔8a內側，轉動手柄1a，手柄1a帶動內齒圈1b轉動，內齒圈1b帶動若干均勻分布的齒輪A3a轉動相同角度，若干齒輪A3a間接帶動若干齒輪B3c轉動，若干齒輪B3c帶動若干齒條4a同步移動相同距離，最后由齒條4a帶動分體式墊片操作桿5a沿安裝盤2a直徑方向移動相同距離，回拉圓頭螺栓操作桿6，利用圓頭螺栓操作桿6的螺栓頭平面將若干分體式墊片7b合并到同一平面內，并保持圓頭螺栓操作桿7b不動，此時用力回拉分體式嵌套單邊緊固件安裝工具，使若干分體式墊片7b與分體式墊片操作桿6之間脫離，卸下分體式嵌套單邊緊固件安裝工具；將平墊片7c和螺母7d分別套入到圓頭螺栓7a中，擰緊螺母7d；最后卸下圓頭螺栓操作桿6，從而實現結構件單邊連接與緊固。

本發明中，齒輪A3a、齒輪軸3b、齒輪B3c、齒條4a、滑塊4b、燕尾槽導軌4c和分體式墊片操作桿5a的數量相同。

本發明中，所述燕尾槽導軌4c材料為黃銅，能降低滑塊4b在燕尾槽導軌4c上的滑行阻力。

本發明的原理為利用內齒圈1b帶動若干齒輪A?3a轉動相同角度，并利用齒輪副傳動機構使若干分體式墊片7b沿安裝孔8a直徑方向同步移動相同位移，從而確保若干分體式墊片7b能同步向外側移動相同的距離。