一種防腐型套筒螺栓的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及建筑金屬材料領域，尤其涉及一種防腐型套筒螺栓。
【背景技術】
[0002]隨著建筑金屬材料及其加工和涂裝技術的發展，以彩鋼板為代表的金屬屋面板已經在各類工業和民用建筑中廣泛采用。與原有的鋼筋混凝土大型屋面板相比，金屬屋面板具有輕質高強、美觀耐用、施工簡便、防水性能好等特點。同時由于金屬屋面板的自重較小，地震作用減小，也改善了結構的抗震性能。
[0003]金屬屋面板與屋面鋼結構構件固定的連接方式，一般采用兩種:隱蔽式連接，包括咬合連接、扣合連接及咬合、扣合組合連接方式，如直立鎖縫系列和角馳系列屋面板;外露式連接(螺栓或螺釘連接)，如W600型屋面板;采用外露式連接的金屬屋面板，剛度和強度大，連接可靠，在屋面荷載較大，因此在強臺風地區，被廣泛應用。
[0004]其中，外露式連接的金屬屋面板連接節點如圖1所示。固定支架2在工廠制作時頂部預留螺栓孔，運至現場后，固定于屋面鋼結構I上。安裝金屬屋面板3時，通過套筒螺栓4，從屋面單側施工，緊固套筒螺栓4，將金屬屋面板3固定于固定支架2上，形成金屬屋面體系。詳細的連接圖見圖2。
[0005]鑒于施工實際情況，施工人員只能在屋面單側施工，一般采用一種可單側緊固的套筒螺栓4，如圖3所示。請參照圖4，套筒螺栓4由螺桿42、凸形墊片43、橡膠防水墊圈44和套筒41組成。套筒41圓周面上設有豎縫，站在屋面的施工人員用工具固定住套筒41上端外露部分，再擰動螺桿42，則螺桿42轉動，拉伸擠壓套筒41，引起套筒41在豎縫處變形，往外膨脹，即可完成單側緊固(俗稱“開花”)。套筒螺栓變形前后見圖5。
[0006]由于套筒需要實現較大的膨脹變形，一般制作套筒的鋼材采用塑性好、韌性好的優質低碳鋼，凸形墊片、螺桿采用普通碳素鋼，而從套筒螺栓使用的環境來看，強臺風地區一般處于沿海地帶，周圍環境屬于海洋氣候，海洋大氣腐蝕環境對外露部分的碳鋼侵蝕嚴重，導致套筒螺栓4耐久性不佳。
[0007]因此，迫切需要解決海洋大氣等腐蝕環境下套筒螺栓的耐久性問題，確保其能長期使用。
【實用新型內容】
[0008]本實用新型提供一種防腐型套筒螺栓，將該套筒螺栓上外露部分的材料使用不銹鋼，而為了維持套筒螺栓的原有的機械性能，則將隱藏部分仍使用韌性較好的低碳鋼，這樣既避免了在腐蝕環境中套筒螺栓由于產生了腐蝕而對金屬屋面板造成的影響，也能維持套筒螺栓原有的機械性能。
[0009]為達到上述目的，本實用新型提供了一種防腐型套筒螺栓，依次由凸形墊片、套筒、橡膠防水墊圈和依次貫穿所述凸形墊片、套筒以及橡膠防水墊圈中心的螺桿組成，所述套筒從上至下依次包括外露部分和隱藏部分，外露部分位于所述凸形墊片之上，隱藏部分位于凸形墊片之下，且僅包裹螺桿的圓周面，在隱藏部分上具有若干條相互平行的豎縫，使得當擠壓隱藏部分使隱藏部分變形并膨脹時，隱藏部分沿著豎縫裂開形成開口，外露部分的材料為不銹鋼，隱藏部分的材料為低碳鋼。
[0010]作為優選，所述凸形墊片的材料為不銹鋼。
[0011]作為優選，所述螺桿的材料為不銹鋼。
[0012]作為優選，所述隱藏部分和所述外露部分為一體化成型。
[0013]作為優選，所述外露部分焊接或機械連接在所述隱藏部分上。
[0014]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0015]本實用新型提供了一種防腐型套筒螺栓，依次由凸形墊片、套筒、橡膠防水墊圈和依次貫穿所述凸形墊片、套筒以及橡膠防水墊圈中心的螺桿組成，所述套筒從上至下依次包括外露部分和隱藏部分，外露部分位于所述凸形墊片之上，隱藏部分位于凸形墊片之下，且僅包裹螺桿的圓周面，在隱藏部分上具有若干條相互平行的豎縫，使得當擠壓隱藏部分使隱藏部分變形并膨脹時，隱藏部分沿著豎縫裂開形成開口，外露部分的材料為不銹鋼，隱藏部分的材料為低碳鋼。本實用新型將套筒螺栓上套筒的外露部分的材料使用不銹鋼，這樣即使在腐蝕環境下，外露部分產生腐蝕的幾率大大降低，而為了維持套筒螺栓的原有的可膨脹變形的機械性能，則將隱藏部分仍使用韌性較好的低碳鋼，這樣既避免了在腐蝕環境中套筒螺栓由于產生了腐蝕而對金屬屋面板造成的影響，也能維持套筒螺栓原有的機械性能。
【附圖說明】
[0016]圖1為現有技術中金屬屋面板與屋面鋼結構外露式連接示意圖；
[0017]圖2為圖1中A處放大圖；
[0018]圖3為現有技術中套筒螺栓結構示意圖；
[0019]圖4為現有技術中套筒結構示意圖；
[0020]圖5為現有技術中套筒螺栓變形圖；
[0021 ]圖6為本實用新型提供的套筒螺栓結構示意圖；
[0022]圖7為本實用新型提供的套筒結構示意圖。
[0023]現有技術圖示:1-屋面鋼結構、2-固定支架、3-金屬屋面板、4-套筒螺栓、41-套筒、42-螺桿、43-凸形墊片、44-橡膠防水墊；
[0024]本實用新型圖示:51-套筒、511-外露部分、512-隱藏部分、52-螺桿、53-凸形墊片。
【具體實施方式】
[0025]為使本實用新型的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0026]請參照圖6與圖7，本實用新型提供了一種防腐型套筒螺栓，依次由凸形墊片53、套筒51、橡膠防水墊圈和依次貫穿凸形墊片53、套筒51以及橡膠防水墊圈中心的螺桿52組成，套筒51從上至下依次包括外露部分511和隱藏部分512。
[0027]請繼續參照圖6，隱藏部分512主要是用于保護螺桿52，以及在緊固套筒螺栓時，隱藏部分512用來變形，隱藏部分512的外徑大于螺桿52的外徑，在隱藏部分512上具有若干條相互平行的豎縫，使得當擠壓隱藏部分512使隱藏部分512變形并膨脹時，隱藏部分512在豎縫裂開形成開口，較佳地，豎縫中心開有半徑大于豎縫寬度的圓孔，且圓孔的中心與豎縫中心重合，這樣在緊固套筒螺栓時，拉伸擠壓套筒51，引起隱藏部分512在豎縫處變形，往外膨脹，而圓孔處則為整個隱藏部分512最先發生變形的點，而由于圓孔的存在，處于圓孔同一水平線上的豎縫之間的部分寬度減小，因此在此處較容易發生變形，在變形后，隱藏部分512沿著豎縫逐漸變形形成膨脹的曲面(即開花)，曲面的半徑遠大于套筒螺栓對應的螺孔的孔徑，這樣使得隱藏部分512固定在金屬屋面板下方，完成了套筒螺栓的單側固定。
[0028]請繼續參照圖6和圖7，外露部分511位于隱藏部分512的上端，外露部分511的直徑大于隱藏部分512的直徑，同時也大于套筒螺栓對應的螺孔的孔徑，外露部分511的高度遠小于隱藏部分512的高度，外露部分511位于金屬屋面板上方，并且位于凸形墊片53之上，且外露部分511的外徑大于或者等于橡膠防水墊圈，橡膠防水墊圈位于外露部分511與金屬屋面板之間，用于防止液體通過套筒螺栓進入螺孔內部產生腐蝕。
[0029]螺桿52的長度大于整個套筒螺栓的高度與橡膠防水墊圈、凸形墊片53的高度之和，在凸形墊片53上方，螺桿52裸露在外。
[0030]因此將螺桿52、凸形墊片53以及外露部分511的材料改為不銹鋼，隱藏部分512的材料采用低碳鋼。
[0031]低碳鋼中碳元素含量較低，根據材料科學中的鐵碳相圖顯示，低碳鋼中含有的鐵素體相較多，而鐵素體是碳溶解在α-Fe中的間隙固溶體，常用符號F表示，鐵素體具有體心立方晶格，由于鐵素體的含碳量很低，其性能與純鐵相似，塑性、韌性很好，因此低碳鋼繼承了鐵素體的性能，具有較好的韌性和塑性，因此使用低碳鋼作為隱藏部分512，可以使隱藏部分512能夠在豎縫處往外膨脹變形時不發生脆性斷裂，在套筒螺栓受到使其脫離金屬屋面板方向的力時，膨脹變形的隱藏部分512與金屬屋面板接觸，金屬屋面板向膨脹變形的隱藏部分512施加一個與脫離金屬屋面板方向相反的作用力，從而保證套筒螺栓穩定地固定在金屬屋面板上。
[0032]而外露部分511以及螺桿52、凸形墊片53使用不銹鋼材料，即使在海洋大氣等腐蝕環境中，該材料較難產生銹跡，能夠在較長時間內維持外露部分511和螺桿52、凸形墊片53的機械性能。
[0033]較佳地，由于隱藏部分512和外露部分511材料不同，則隱藏部分512和外露部分511既可以一體化成型也可以將外露部分511焊接在隱藏部分512上。
[0034]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0035]本實用新型將套筒螺栓上在金屬屋面板上方露出的材料使用不銹鋼，這樣即使在腐蝕環境下，在金屬屋面板上方露出的材料產生腐蝕的幾率大大降低，而為了維持套筒螺栓的原有的可膨脹變形的機械性能，則將套筒的隱藏部分仍使用韌性較好的低碳鋼，這樣既避免了在腐蝕環境中套筒螺栓由于產生了腐蝕而對金屬屋面板造成的影響，也能維持套筒螺栓原有的機械性能。
[0036]顯然，本領域的技術人員可以對實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內，則本實用新型也意圖包括這些改動和變型在內。
【主權項】
1.一種防腐型套筒螺栓，其特征在于，依次由凸形墊片、套筒、橡膠防水墊圈和依次貫穿所述凸形墊片、套筒以及橡膠防水墊圈中心的螺桿組成，所述套筒從上至下依次包括外露部分和隱藏部分，外露部分位于所述凸形墊片之上，隱藏部分包裹螺桿位于凸形墊片之下，且僅包裹螺桿的圓周面，在隱藏部分上具有若干條相互平行的豎縫，使得當擠壓隱藏部分使隱藏部分變形并膨脹時，隱藏部分沿著豎縫裂開形成開口，外露部分的材料為不銹鋼，隱藏部分的材料為低碳鋼。2.如權利要求1所述的防腐型套筒螺栓，其特征在于，所述凸形墊片的材料為不銹鋼。3.如權利要求1所述的防腐型套筒螺栓，其特征在于，所述螺桿的材料為不銹鋼。4.如權利要求1所述的防腐型套筒螺栓，其特征在于，所述隱藏部分和所述外露部分為一體化成型。5.如權利要求1所述的防腐型套筒螺栓，其特征在于，所述外露部分與所述隱藏部分焊接或機械連接為一體。
【專利摘要】本實用新型提供了一種防腐型套筒螺栓，依次由凸形墊片、套筒、橡膠防水墊圈和依次貫穿凸形墊片、套筒以及橡膠防水墊圈中心的螺桿組成，套筒從上至下依次包括外露部分和隱藏部分，外露部分位于凸形墊片之上，隱藏部分包裹螺桿位于凸形墊片以下，且僅包裹螺桿的圓周面，在隱藏部分上具有若干條相互平行的豎縫，使得當擠壓隱藏部分使隱藏部分變形并膨脹時，隱藏部分沿著豎縫裂開形成開口，外露部分的材料為不銹鋼，隱藏部分的材料為低碳鋼。本實用新型將套筒的外露部分的材料使用不銹鋼，隱藏部分仍使用韌性較好的低碳鋼，既避免了在腐蝕環境中套筒由于產生腐蝕而對結構造成的影響，也能維持套筒螺栓原有的機械性能。
【IPC分類】F16B41/00, F16B35/04
【公開號】CN205207399
【申請號】CN201521068239
【發明人】路志浩, 蔡瑾
【申請人】寶鋼工程技術集團有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月18日