一种下压自动旋紧抗拉拔螺栓制造技术

本实用新型专利技术公开了一种下压自动旋紧抗拉拔螺栓，属于建筑和设备安装技术领域。本实用新型专利技术的技术方案是：包括螺栓、预制件、螺母头、压紧圆盘帽以及支撑环体，螺栓包括半径为R的螺栓头以及带有螺纹的螺柱，螺柱半径小于R，支撑环体的内半径介于螺柱与螺栓头的半径之间且套设在螺柱上与螺栓头接触，支撑环体固定在预制件内，在拉拔的时候能支撑住螺栓头所承受的力，压紧圆盘帽在工作的时候压紧螺栓头，压紧圆盘帽、螺栓头与支撑环体按顺序安置在预制件内，螺母头固定在螺栓下方且包括与所述螺纹对应设置的内螺纹段。本实用新型专利技术提供的方案在一些直接使用螺栓固定不方便的地方，可以使用本螺栓直接固定安装，从而使得项目或工程更方便的进行。

A downward pressure automatic screwing and pulling bolt

The utility model discloses a downward pressure auto-tightening anti-drawing bolt, which belongs to the technical field of building and equipment installation. The technical scheme of the utility model is that the bolt comprises a bolt, a prefabricated part, a nut head, a compact disc cap and a supporting ring body, the bolt comprises a bolt head with a radius of R and a bolt with a thread, the radius of the bolt is less than R, and the inner radius of the supporting ring body is between the radius of the bolt and the bolt head and is sleeved on the bolt head to contact the bolt head. The supporting ring body is fixed in the preform, which can support the force borne by the bolt head when drawing, press the bolt head when the disk cap is working, press the disk cap, the bolt head and the supporting ring body in the preform in sequence, and the nut head is fixed under the bolt and includes the internal bolt corresponding to the thread. Line section. The scheme provided by the utility model can be directly fixed and installed by the bolt in some places where it is inconvenient to fix the bolt directly, so that the project or project can be carried out more conveniently.

【技术实现步骤摘要】
一种下压自动旋紧抗拉拔螺栓
本技术涉及建筑和设备安装
，特别涉及一种下压自动旋紧抗拉拔螺栓。
技术介绍
目前，设备与设备的连接主要是靠螺栓，一般使用扳手把螺栓拧紧。但有的时候，使用扳手很不方便。另外，还有些情况是条件根本不允许使用扳手，像一些水泥预制件等，连接往往在内部，扳手根本无法使用。而现实中往往使用在预制件的头部固定上钢板，然后焊接处理，焊接容易生锈，这很大的影响工程的质量。特别是大型船用储罐的固定安装一直是个麻烦的事情，因为船在水中易晃动，所以安装时必须要牢固可靠，但由于设备庞大，固定的时候往往需要好几个人，拿着笨重的液压扳手紧固螺栓，由于设备笨重，再加上船上搬运不方便，另外接电也麻烦，所以耗费时间较多。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术的主要目的在于提供一种在一些直接使用螺栓固定不方便的地方，可以使用本螺栓直接固定安装，从而使得项目或工程更方便的进行。为实现上述目的，本技术提供了如下技术方案：一种下压自动旋紧抗拉拔螺栓，包括螺栓、预制件、螺母头、压紧圆盘帽以及支撑环体，所述螺栓包括半径为R的螺栓头以及带有螺纹的螺柱，所述螺柱半径小于R，所述支撑环体的内半径介于螺柱与螺栓头的半径之间且套设在螺柱上与螺栓头接触，所述支撑环体固定在预制件内，在拉拔的时候能支撑住螺栓头所承受的力，所述压紧圆盘帽在工作的时候压紧螺栓头，所述压紧圆盘帽、螺栓头与支撑环体按顺序安置在预制件内，所述螺母头固定在螺栓下方且包括与所述螺纹对应设置的内螺纹段。优选的，所述支撑环体上设置有与所述压紧圆盘帽接触的台阶，所述台阶的高度大于螺栓头的厚度。优选的，所述支撑环体与压紧圆盘帽螺纹连接，所述支撑环体与压紧圆盘帽内壁之间的距离大于螺栓的厚度。本技术相对于现有技术具有如下优点，其使用简单可靠，关键是方便，不需要额外的设备来安装，减轻了工作人员的劳动强度，有力的提高项目工程的进度。附图说明图1为力F垂直均匀的作用在斜坡上的物体时的受力分析图；图2为力F均匀的压在压紧圆盘帽上的受力分析图；图3为本技术的螺栓实际应用时的结构示意图；图4为本技术的螺栓与支撑环体的尺寸对比图；图5为本技术的螺栓的压紧圆盘帽与支撑环体的细节图。图中：1、螺栓；11、螺栓头；12、螺柱；13、螺纹；2、螺母头；3、压紧圆盘帽；4、支撑环体；41、台阶；5、预制件。具体实施方式下面结合附图对本技术举一个应用事例，作进一步说明。如图1所示，一种下压自动旋紧抗拉拔螺栓，包括螺栓1、预制件5、螺母头2、压紧圆盘帽3以及支撑环体4，所述螺栓1包括半径为R的螺栓头11以及带有螺纹13的螺柱12，所述螺柱12半径小于R，所述支撑环体14的内半径介于螺柱12与螺栓头11的半径之间且套设在螺柱12上与螺栓头11接触，所述支撑环体4固定在预制件内，在拉拔的时候能支撑住螺栓头11所承受的力，所述压紧圆盘帽3在工作的时候压紧螺栓头11，所述压紧圆盘帽3、螺栓头11与支撑环体4按顺序安置在预制件5内，所述螺母头2固定在螺栓下方且包括与所述螺纹13对应设置的内螺纹段。如图1所示，当力F垂直均匀的作用在斜坡上的物体时，假设摩擦系数为μ，我们缓慢增加倾角，当倾角为α时，正好使得物体缓慢的匀速向下移动，则有Fμ=Fμ'；Fμ=Fcosαμ；Fμ'=Fsinα。钢与钢的摩擦系数约为0.15，得出α的倾角约为8.5度，可见这个角度也是比较小的，这对螺栓1角度的设计很有好处。图2作用力F均匀的作用在支撑环体4上与作用力F均匀的压在压紧圆盘帽3上，假如它们为同一材质，设摩擦系数均为μ，下面的螺栓1旋转时所需要的扭力分别为mf2、mf1。假设螺栓头11的半径为R1，支撑环体4的内半径为R2，当螺栓1在支撑环体4上缓慢的匀速旋转，则单位面积环受到的压力为P=F/S=F/π(R12-R22)。取距离圆心为r处的一个微圆环带,其径向宽度为dr，那么其面积dS=2πrdr=πdr^2。该微元环受压力就为dF=[F/π(R12-R22）]dS=[F/(R12-R22)]dr2。摩擦力df=μdF=[μF/(R12-R22)]dr2。摩擦力矩dMf=rdf=[μF/(R12-R22)]rdr2=[2μF/3(R12-R22)]dr3。那么总的圆盘摩擦力矩就是对dMf从半径r=R2到r=R1的积分，则Mf=∫dMf=[2μF/3(R12-R22)]（R13-R23)=2μF(R12+R1R2+R22)/3(R1+R2)。最后得出螺栓在支撑环体4上受到的摩擦力矩为：mf2=2μF(R12+R1R2+R22)/3(R1+R2)。当R1=R，R2=0时，mf2=2/3μFR；当R1=R，R2=1/4R时，mf2=7/10μFR；当R1=R，R2=1/2R时，mf2=7/9μFR；当R1=R，R2=3/4R时，mf2=37/42μFR；当R1=R，R2=R时，mf2=μFR。初步得出：随着下面支撑环体4的内半径的增加，所受到的摩擦力矩也在增加。而上面的压紧圆的摩擦力矩一直为2/3μFR。当支撑环的内半径为3/4R时，mf2与mf1的差值约为0.21μFR，其差距还是挺明显的。接下来我们粗略的算一下实际应用时大概的倾角：如图3，我们取支撑环体4内半径为3/4R，螺栓头11半径为R，螺栓1的螺纹13与螺纹13之间的中心距离为2/3R。mf1=2/3μFR,则在螺纹13上大概的作用力f=μF，fμ'=μF/cosα。想要螺栓1旋转，则Fμ'-fμ'≥Fμ，得出Fsinα-μF/cosα≥μFcosα。我们取摩擦系数为0.15，得到α角大概为17.5度。同理，我们得到α角的另一个值约为20.5度。所以，我们只要把α角控制在17.5—20.5之间，就能实现下压时自动旋紧，而上拉时也不会松开。优选的，所述支撑环体4上设置有与所述压紧圆盘帽3接触的台阶41，所述台阶41的高度大于螺栓头11的厚度，所述支撑环体4与压紧圆盘帽3螺纹13连接，所述支撑环体4与压紧圆盘帽3内壁之间的距离大于螺栓1的厚度。参照附图5，在安装过程中要保证H1、H3的高度略微高于H2和H4，这样，不至于把螺栓头11压实，从而导致下压时螺栓1旋转不动。上面所述例子螺纹升角优选19.5°。但在实际应用过程中，由于材料、形状、设计、安装方式等的改变，升角会不限于此范围，一般在8~50°之间。压紧圆盘帽3在下压螺栓头11的时候，由于螺柱12和螺母头2上的螺纹13都有一定的角度，使得下压后能有一个旋转的力。让螺栓1自动旋紧，支撑环体4在拉拔的时候支撑螺栓头11，但由于拉拔时产生的摩擦扭力大于下压时产生的摩擦扭力，因而拉拔时候螺栓1刚好不能够旋转。应用举例，先按要求制作预制件5（螺母头2也可以，但必须在下压物件上固定牢靠），然后先把压紧圆盘帽3可靠的装进去，再把螺栓头11装好，接着把支撑环面体4从螺栓1的尾部套进去，和该部件牢靠固定，同时还得留有一定量的空间，不然设备或预制件下压时螺栓11转不动。然后螺栓11尾部的螺纹13对着下面的螺母头2，把设备或预制件下压即可。其关键之处就是下压的时候，由于螺纹13存在一定的角度，螺栓1会克服摩擦力自动旋转。而拉拔的时候，支撑面的摩擦力更大一些，螺栓1不能够旋转。以上所述仅是本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种下压自动旋紧抗拉拔螺栓，其特征在于：包括螺栓、预制件、螺母头、压紧圆盘帽以及支撑环体，所述螺栓包括半径为R的螺栓头以及带有螺纹的螺柱，所述螺柱半径小于R，所述支撑环体的内半径介于螺柱与螺栓头的半径之间且套设在螺柱上与螺栓头接触，所述支撑环体固定在预制件内，在拉拔的时候能支撑住螺栓头所承受的力，所述压紧圆盘帽在工作的时候压紧螺栓头，所述压紧圆盘帽、螺栓头与支撑环体按顺序安置在预制件内，所述螺母头固定在螺栓下方且包括与所述螺纹对应设置的内螺纹段。

【技术特征摘要】
1.一种下压自动旋紧抗拉拔螺栓，其特征在于：包括螺栓、预制件、螺母头、压紧圆盘帽以及支撑环体，所述螺栓包括半径为R的螺栓头以及带有螺纹的螺柱，所述螺柱半径小于R，所述支撑环体的内半径介于螺柱与螺栓头的半径之间且套设在螺柱上与螺栓头接触，所述支撑环体固定在预制件内，在拉拔的时候能支撑住螺栓头所承受的力，所述压紧圆盘帽在工作的时候压紧螺栓头，所述压紧圆盘帽、螺栓头与支撑环体按...

【专利技术属性】
技术研发人员：周军，
申请(专利权)人：周军，
类型：新型
国别省市：江苏,32