專利名稱：能在高空與水下鉚接施工且之后無法拆卸的螺栓型鉚釘及其使用方法
技術領域：
本發明涉及鉚釘的技術，尤其涉及了一種能在高空與水下“鉚接”施工且無法拆卸的螺栓型鉚釘及其使用方法。
背景技術：
目前，一般大中型工程當中的橋梁，尤其是超高層建筑，以及軍工涉及的各種鋼構結構形式的工程，都少不了鉚釘這種無法拆卸的緊固件，因為，鉚釘具有在強烈而頻繁震動情況下具有永遠不會松動的特點(除非將鉚釘徹底破壞)。
然而，現有鉚釘的不足在于難以在地面以上的高空或水下現場施工，因為它必須在地面燒紅后才能夠對需要鉚接的工件進行煅打之后才能夠完成鉚接的全過程，因此，在各種地面以上的鉚接工程當中，都少不了人們不愿意采用的會產生脆性應力集中的表面焊接工藝參合在其中。國外最現代的樓房或特高層建筑，往往也都是需要采用鋼架結構鉚接的形式成型才能夠得到最大的“性價比”、最快的建設速度與最安全可靠的程度(抗震性能極好)。因此，是否能夠發明一種鉚釘結構，并讓它的鉚接工藝能夠適合各種鉚接施工現場的條件，即讓鉚釘的鉚接工藝能夠在任何地面或人能夠到達的最高建筑物頂部施工現場，或者，人攜帶潛水裝置能夠到達的任何水下的施工現場來完成鉚接工藝的過程，是人們一直欲設法解決的“瓶頸”大問題。
發明內容
本發明之目的就是為了解決上述的“瓶頸”大問題而提出的一種具有技術換代性質的技術解決方案。本發明的關鍵在于讓可拆卸的螺栓與螺母的常規結構形式，根據俗語所述的“四兩撥千斤”機理，設計出讓上述的螺栓與螺母實現不可拆卸的結構形式。——增加了 “設置有嵌入尖角的坡形止退卡簧”及其具體的使用方法。本發明與現有技術比較的特點既能夠實現永久性“不可拆卸”的功能(具有與現有鉚釘在地面燒紅鍛打成型的“鉚接”方式類似的無法拆卸的特征)，又能夠在包括高空與水下各種施工現場的條件下方便地就地施工(與可拆卸的現有螺栓與螺母緊固的方式基本上相當)。一只有破壞了構成螺栓型鉚釘的結構，才能將其在被使用的鋼構結構形式中拆除，本發明中的設卡止退機構具有俗語所說的“四兩撥千斤”的性質或功能，而不是并非可靠的防松的性質或功能。
圖I示意了螺栓型鉚釘的結構形式；圖2示意了構成螺栓型鉚釘的關鍵部件“設置了嵌入尖角的坡形止退卡簧”；圖3示意了圖2的左側視圖；圖4示意了圖2的“D-D”斷面圖。I :常規螺栓；2 :特殊螺母；3 :工件的上板塊；4 :工件的下板塊；H :常規螺栓與特殊螺母兩者通過常規螺紋密合接觸部分的高度(常規螺紋部分的高度 )特殊螺母中增加的呈錐型內擴口部分的高度；K :坡形止退卡簧；P :設置了至少一個堅硬而鋒利的嵌入尖角；A :常規螺栓中螺紋凹槽兩壁的斷面夾角；B :坡形止退卡簧下部的斷面夾角；5 :作為專用工具的手動輸力扳手柄；6 :作為專用工具的螺母型旋緊驅動套筒7 :常規內螺紋；8 :凸起結構。
具體實施例方式為了實現本發明目之目的，擬采用以下的技術一 .構成本發明的螺栓型鉚釘的結構形式包括它包括由常規螺栓I和與之配用的一端呈錐型內擴口特殊螺母2，以及嵌入在該常規螺栓I和該特殊螺母2兩者之間的螺紋縫隙中嵌入了具有內嵌尖角P的坡形止退卡簧K ；—只要坡形止退卡簧K上的內嵌尖角P稍許嵌入到常規螺栓I中的金屬螺紋凹谷內，即可有效地阻止整個坡形止退卡簧K的后退位移，進而也就有效地阻止了特殊螺母2反旋退位移的可能，維持住了螺栓型鉚釘“鉚接”的固有功能。所述的設置有內嵌尖角P的坡形止退卡簧K的材質硬度應該大于螺栓I的材質硬度；它可以通過通過金屬板材同時批量沖壓剪切成型，再經過增加其硬度的熱處理即可達到其提高硬度的要求；——確保上述坡形止退卡簧K上的內嵌尖角P在外力的壓迫下可以稍許嵌入(扎入)常規螺栓I中的金屬螺紋凹谷中，而這樣的“嵌入(扎入)”只要達到“稍微”的程度就可以了；所述的螺栓型鉚釘實施的鉚接件受到外界的影響而震動得越是厲害，促使特殊螺母2反向旋轉位移(欲退出常規螺栓I的力度)的力度就越是大，然而，由于坡形止退卡簧K的存在，通過坡形止退卡簧K上的坡度阻止特殊螺母2反向旋轉位移的力度也越是大；同時特殊螺母2被坡形止退卡簧K卡住的力度也越是大，此時壓迫嵌入(扎入)常規螺栓I中的內嵌尖角P的力度也越是大，而這個力度強有力地阻止了坡形止退卡簧K在常規螺栓I螺紋凹谷內的相對位移，該坡形止退卡簧K不會發生位移，也就阻止了特殊螺母2發生松脫趨勢的位移；所述的坡形止退卡簧K下部的斷面夾角B應該小于常規螺栓I中螺紋凹槽兩壁的斷面夾角A ；——確保上述坡形止退卡簧K上的內嵌尖角P可以嵌入(扎入)常規螺栓I中的金屬螺紋凹谷內，這就需要讓該坡形止退卡簧K在常規螺栓I中的金屬螺紋凹谷內具有一定的左右間隙(活動余地)，當內嵌尖角P嵌入(扎入)常規螺栓I中的金屬螺紋凹谷之后，整個坡形止退卡簧K即被最終定位住了 ；所述的特殊螺母2的總高度由常規螺栓I與特殊螺母2兩者通過常規螺紋密合接觸部分的高度H與增加的錐型內擴口部分的高度V兩者組成，并且，這個高度H應該與常規螺栓I所要求配用的普通螺母具有的總高度(總厚度)應該相同(使得本發明的螺栓型鉚釘的承受拉力符合相同直徑螺栓與配用螺母的國家標準要求)；一上述的常規螺紋密合接觸部分的高度H與上述的錐型內擴口部分的高度V兩者的取值比例最好為2 I ；所述的特殊螺母2中兩種不同螺紋(錐型內擴口壁上的非常規螺紋與直筒內壁上的常規螺紋)能夠從其兩端實施相對的先后加工，并且，確保上述密合接觸部分的高度H，即常規螺紋部分的高度H范圍的螺紋能夠與常規螺栓I的螺紋實施任何相對位置的密合旋動接觸。一顯然特殊螺母2內壁上的常規螺紋與特殊螺母2的非常規錐型內擴口壁上的螺紋的結合部位的要求是所述的特殊螺母2內壁上的常規螺紋必須是完整的，能夠讓常規螺栓I從上述的結合部位旋進通過，而特殊螺母2的非常規錐型內擴口壁上的螺紋在上述的結合部位位置上可以是不完整的，即沒有必要讓該非常規錐型內擴口壁上的螺紋與特殊螺母2內壁上的常規螺紋必須相互吻合；如此的要求在使用過程中不會影響坡形止退卡簧K的旋進；——通常情況下，在對坡形止退卡簧K的設計時，很容易就可以做到不允許坡形止退卡簧K的尖端旋進至上述特殊螺母2內壁上的常規螺紋的位置，即很容易讓坡形止退卡簧K的尖端無法到達上述兩種螺紋的結合部位位置的。 二 .使用本發明進行“鉚接”時，即對圖I中上板塊3與下板塊4進行“鉚接”時的方法(包括在高空或水下的各種人可以到達的施工場合)a.首先，按照圖I的示意將常規螺栓I與特殊螺母2按照常規的方法旋緊在需要鉚合工件的上板塊3與工件的下板塊4上面；b.然后，再按照圖I的示意將坡形止退卡簧K嵌入在上述的常規螺栓I與特殊螺母2的螺紋縫隙中；c.之后，將嵌入在上述的常規螺栓I與特殊螺母2的螺紋縫隙中的坡形止退卡簧K鎖緊在其中(例如利用榔頭通過洋釘對準該坡形止退卡簧K尾部敲擊的方式實施鎖緊過程)的方式讓該坡形止退卡簧K處于不可松動的嵌入狀態；——在坡形止退卡簧K不會倒退位移的前提下，則特殊螺母2將被該坡形止退卡簧K的坡形斜面抵住該特殊螺母2越是欲倒旋(松脫)，就會被該坡形斜面卡得越是緊；d.最后，用普通的扳手倒旋特殊螺母2 (盡管幾乎旋不動)，迫使設置在坡形止退卡簧K上其硬度高于常規螺栓I的堅硬而鋒利的的堅硬而鋒利的嵌入尖角P扎進常規螺栓I的螺紋凹槽內(感到反向用力旋過但又旋不動即可一如果感到能夠明顯地反向旋動了則說明了 “ c ”款程序不一定符合要求一顯然“ c ”款的鎖緊程度最好通過相關的常規機械或機電專用鎖緊量具兼工具來確認)。——最后的最為關鍵的利用普通扳手施力倒旋特殊螺母2的動作，將完成螺栓型鉚釘的“鉚接”程序(讓上述的嵌入尖角P扎進常規螺栓I的螺紋凹槽內)，即制止坡形止退卡簧K發生“倒退性位移”的“鉚接”程序，顯然是利用了構成螺栓型鉚釘的金屬具有的微量塑性與彈性形變的特點來實現的，并使得該微量形變來完成俗語所述的“四兩撥千斤”的機械受力放大作用，即形成構成螺栓型鉚釘的常規螺栓I與特殊螺母2之間強大的“鉚接”緊固作用。—在進行螺栓型鉚釘的上述四個程序過程當中(關鍵的是后兩個程序)，完全可以借助上述的過程機理設計出符合上述過程的專用工具，尤其是其中的讓坡形止退卡簧K嵌入在常規螺栓I與特殊螺母2的螺紋縫隙中的過程。—不難設想若欲讓特殊螺母2退出常規螺栓I的唯一可能就是將該螺栓型鉚釘的整個結構徹底破壞掉，因為，本發明螺栓型鉚釘的“鉚接”作用機理不屬于俗稱的“放松”原理。一如此的結構特點與難以實施現場施工的現有技術常規傳統型鉚釘的特點是
一致的。
權利要求
1.一種能在高空與水下“鉚接”施工且之后無法拆卸的螺栓型鉚釘， 它包括由常規螺栓(I)和與之配用的一端呈錐型內擴口的特殊螺母(2)，以及在該常規螺栓(I)和該特殊螺母(2)兩者之間的螺紋縫隙中嵌入了具有內嵌尖角(P)的坡形止退卡簧⑷； 所述的設置有內嵌尖角P的坡形止退卡簧(K)的材質硬度應該大于螺栓(I)的材質硬度； 所述的坡形止退卡簧(K)下部的斷面夾角(B)應該小于常規螺栓I中螺紋凹槽兩壁的斷面夾角⑷； 所述的特殊螺母(2)的總高度由常規螺栓(I)與特殊螺母(2)兩者通過常規螺紋密合接觸部分的高度(H)與增加的錐型內擴口部分的高度(V)兩者組成，并且，常規螺紋密合接觸部分的高度(H)應該與常規螺栓(I)所要求配用的普通螺母具有的總高度應該相同； 所述的特殊螺母(2)中兩種不同螺紋能夠從其兩端實施相對的先后加工，并且，確保確保常規螺紋密合接觸部分的高度(H)范圍的螺紋能夠與常規螺栓(I)實施任何相對位置的密合接觸。
2.一種能在高空與水下“鉚接”施工且之后無法拆卸的螺栓型鉚釘的使用方法， a.首先，將常規螺栓(I)與特殊螺母2按照常規的方法旋緊在需要鉚合工件的上板塊(3)與工件的下板塊(4)上面； b.然后，將坡形止退卡簧K嵌入在上述的常規螺栓(I)與特殊螺母(2)的螺紋縫隙中； c.之后，將嵌入在上述的常規螺栓(I)與特殊螺母(2)的螺紋縫隙中的坡形止退卡簧(K)鎖緊在其中； d.最后，利用普通的扳手倒旋特殊螺母(2)(盡管幾乎旋不動)，迫使設置在坡形止退卡簧(K)上的其硬度高于常規螺栓(I)的堅硬而鋒利的嵌入尖角(P)扎進常規螺栓(I)的螺紋凹槽內。
全文摘要
一種能在高空與水下“鉚接”施工且之后無法拆卸的螺栓型鉚釘及其使用方法，它既具有實現永久性“無法拆卸”的功能(具有與現有鉚釘在地面燒紅鍛打成型的鉚接方式類似的無法拆卸的特征——并非防松的概念)，又能夠在各種施工現場的條件下方便地就地實施“鉚接”(其施工過程與可拆卸的現有常規的螺栓與螺母緊固方式大同小異)，并且具有總成成本很低(鉚接元件與施工之和低于現有的常規鉚釘技術)，即“性價比”很高的特點。只有破壞了構成螺栓型鉚釘的結構，才能將其在被使用的鋼構結構形式中拆除；它尤其適合于高層或超高層地面與水下框架建筑結構、橋梁、鐵路以及軍工所涉及到的幾乎所有鋼構結構形式的工程項目中進行現場就地“鉚接”施工與取代原來需要焊接的部位。
文檔編號F16B41/00GK102720748SQ20121020555
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月13日 優先權日2012年6月13日
發明者梁嘉麟 申請人:梁嘉麟