[其他]膨脹式止動螺栓

無效

• 申請號: 86102960
• 申請日: 1986-04-29
• 公開（公告）號: CN1004722B
• 公開（公告）日: 1989-07-05
• 發明（設計）人: 查理德·達尼爾·迪克森;約翰·豪蘭德·魯爾
• 申請（專利權）人: 赫克制造公司
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 許賓;楊梧

一個將工件緊固在混凝土中的止動螺栓裝置。包括一個螺栓、一個鎖定環和一個套筒。其中螺栓帶有一個膨脹部分，在螺栓和套筒之間加上軸向力后，該膨脹部分使套筒內側徑向膨脹與混凝土孔壁相結合。該螺栓還帶有一個加粗銷桿頭，該加粗銷桿頭可以跟套筒的膨脹端相配合以制止螺栓的相對運動，還可對已膨脹了的套筒膨脹端再作進一步的徑向膨脹。螺栓上還套有一個鎖定環，套筒徑向膨脹之后，就可將鎖定環擠入到螺栓的鎖定螺紋槽中。

本發明涉及設在混凝土或其它同類材料中的止動螺栓

本發明涉及的內容為在美國專利3，915，053號、2，531，048號和4，472，096號中所敘述過的那種雙構件擠壓式緊固件或鎖定螺栓。

將工件緊固在混凝土上的螺栓往往采用一個芯子和一個膨脹套筒，套筒隨著芯子的相對移動而膨脹，結果使緊固螺栓與混凝土中的預先貼好的孔形成靜配合。這種靜配合是這樣形成的，即在芯桿跟套筒之間加上一個相對的軸向力。在混凝土孔過大或者當套筒被膨脹時孔中局部區域的混凝土塊被過多地擠碎的情況下，在套筒的膨脹部位與混凝土孔之間的封閉式連接就會遭到破壞。而事實上在許多場合，芯子可能擠入到套筒中的哪個位置上是無法預料的;而在極端的情況下，芯桿將最終到達一種幾乎穿過套筒的位置。

在以前的結構中，是采用將芯桿變粗的部分拉入套筒的方法使套筒膨脹的。當套筒被膨脹后，一旦跟混凝土孔接合時，這時出現的夾緊力是初步的，不牢靠的。而且，當芯桿繼續擠入套筒時，該夾緊力的有效性并沒有明顯的提高。而在本發明中，芯桿本身帶有一個延長的膨脹部分，用它使套筒徑向向外膨脹，以便提供一級的膨脹夾緊力或者將套筒跟混凝土孔鎖定。在優選的實施例中，止動螺栓膨脹部分的一端是一個加粗的銷桿頭，該粗銷桿頭具有一個平面配合面，該配合面與套筒的膨脹端的末端配合。一級膨脹的結果，能跟混凝土孔形成具有足夠強度的封閉的螺栓頭連接。這種接合所起的作用，就象在螺栓和套筒之間放上一個擋塊一樣，它將螺栓定位在相對于套筒另一端的一個所需的位置上。與此同時，如果一級膨脹夾緊力仍然不夠大，那么若將加粗的銷桿頭部分擠入套筒的一端，使套筒產生軸向膨脹或徑向外鼓（呈柱狀彎曲），加粗的銷桿頭的這種接合可以為套筒內側端提供更進一步的徑向膨脹。然而，萬一在混凝土孔徑過大或局部粉碎過多的場合，為了增強套筒跟混凝土孔之間的鎖定，銷桿頭還能進一步膨脹套筒并提供二級膨脹夾緊力。這時，螺栓的進一步位移是不大的，最終定位在一個預定的、可接受的范圍之內。

為了使套筒能跟混凝土孔壁咬住或嚙合得更牢，套筒的膨脹端可以做成細齒面或粗糙面。緊靠著混凝土或工件的外表面設有一個法蘭環，它提供了一個為承受反作用力加寬了的支承面。另一種結構是采用一種帶有平墊的直環來做反作用力的支承面。

螺栓的鎖定螺扣最好采用陽螺紋。而環上帶有與之配合的陰螺紋，陰螺紋的范圍是預選限定的，它正好可將套筒、螺栓及鎖定環預裝配起來。環內陰螺紋的強度是根據軸向鎖定力來選擇的，在鎖定力達到某一程度即環發生變形或擠入螺栓的鎖定螺紋槽之前，環內陰螺紋就會發生剪切或變形，這時，環就不再承受安裝荷載了，就跟那些不帶陰螺紋的環一樣。

在有些申請中，希望緊固件具有高強度，即根據在將止動螺栓從混凝土孔拔出來的方向上，對擠壓環施加預定的軸向拉伸最高設計荷載來設計，其結果是要么混凝土被拉壞，要么因承受拉力過大使螺栓的鎖定螺旋槽徑向切斷。同樣，要做到螺栓的螺旋槽不被破壞，那么應使鎖定螺旋槽在所承受的擠壓荷載下不會變形或者變弱。為此，鎖定螺旋槽應具有獨特的結構，使其能夠獲得抗變形的高強度。

本發明的一種優選結構是，鎖定螺旋槽是非常淺的，具有一個流線形的根部。這種鎖定螺旋槽就規定了所需要的螺紋的結構，螺旋槽根部呈淺的流線形，就使它具有了有效的抗拉強度、抗變形能力（當鎖定環擠入時）和使用壽命。與相當的螺栓緊固件或以前的鎖定螺旋槽相比，這種結構的壽命最長。另外，環應具有預定的壁厚和體積，這樣，不僅當螺栓擠入時可以有裕量填充鎖定螺旋槽，而且還使環具有足夠的環向韌性，以防止環材料從螺栓的淺螺旋槽中彈跳出來。后一要求使螺栓與套筒、環之間保持夾緊，該夾緊力占安裝荷載和螺栓上過鎖定螺旋槽的橫截面的應力的屈服強度的很大百分比。