一种可多次预紧的环槽铆钉连接副及安装方法与流程

1.本发明属于铆接技术领域，尤其涉及一种用于紧固安装铁塔组件的可多次预紧的环槽铆钉连接副及安装方法，属金属机械加工的铆接类(b21j)和紧固件类(f16b)。


背景技术：

2.铁塔、特别是电力铁塔多由角钢、槽钢使用焊接、栓接等方式紧固连接而成，其中栓接形式中螺栓松动、丢失的情况较多，给铁塔的安全运营带来隐患，并增加了铁塔的维修时间和成本。而环槽铆钉具备可靠性能高，防松性能好等特点，可很好解决这一痛点问题。现有铆钉连接副通常无预紧功能，在安装过程中，需要提前使用螺栓进行预紧调平，待调平工作完成后，再将螺栓全部拆除，最后将环槽铆钉穿入进行铆接。现有铆接施工工艺较为复杂，严重影响安装效率，并增加了安装成本。


技术实现要素：

3.本发明根据现有技术的不足公开了一种可多次预紧的环槽铆钉连接副及安装方法。本发明要解决的问题是提供配套的环槽铆钉连接副组件，能够实现联接件的多次预紧调整和最佳结合状态的铆接紧固。
4.本发明通过以下技术方案实现：
5.一种可多次预紧的环槽铆钉连接副，包括铆钉和套环，其特征在于：还包括预紧螺母和用于铆接的铆接枪头；
6.所述铆钉包括冒头和钉杆；钉杆表面全杆布置螺纹，钉杆尾端内侧设置连接端凹槽，端凹槽壁设置有连接内螺纹；
7.所述套环包括变形区和法兰；套环内壁与法兰相对的另一端设置有与铆钉杆螺纹匹配用于旋入铆钉杆的卡齿；
8.所述预紧螺母为外六方六角螺母，螺母内螺纹与钉杆表面螺纹匹配，外六方六角螺母的最大对角线长度小于套环变形区的外径；
9.所述铆接枪头包括驱动安装于铆接驱动工具的连接杆和铁砧，连接杆与铁砧同轴心布置，连接杆位于中心、前端设置与钉杆尾端内侧凹槽连接内螺纹匹配的铆钉连接外螺纹。
10.本发明所述法兰内壁环表面设置有凸点。本发明所述铆钉冒头为外六方六角结构。
11.本发明可多次预紧的环槽铆钉连接副安装方法包括以下步骤：
12.1)将铆钉从一侧穿过被连接件；
13.2)将套环从铆钉尾端套入，卡齿与螺纹槽相咬合，从而将套环旋入铆钉；
14.3)然后再从铆钉尾部螺纹槽处旋入预紧螺母，使用扳手等工具，向预紧螺母施加扭矩，使得该连接副产生初始预紧力，该预紧力通过套环的法兰结构传递到被连接件上；铆接前可通过多次预紧连接副的预警螺母，消除被连接件的间隙，从而矫正被连接件的位置；
15.4)将铆接工具铆接枪头连接杆的铆钉连接外螺纹旋入铆钉尾部连接内螺纹；
16.5)按下开关，铆接工具铆接枪头的铁砧向下运动，挤压套环的变形区，使其发生塑性变形；当铆接工具达到设定的铆接力，铁砧端部在套环法兰表面的球状凸点压出痕迹，铆接工具铆接枪头退回原位，连接副实现紧固功能；
17.6)逆向将铆接枪头连接杆通过铆接连接外螺纹从铆钉尾部连接内螺纹旋出，完成铆接。
18.本发明有益性。本发明连接副铆钉采用全螺纹结构，增大了连接副的铆接范围；在铆钉原有结构的基础上增加预紧功能，施工时直接将预紧铆钉穿入连接件的孔中，穿入套环后在铆钉尾部旋入专用预紧螺母，施加一定扭矩，使得连接副产生初始预紧力，根据实际工况对连接件的位置进行调整，待全部调节完毕后，用铆接工具完成铆接即可。
19.在安装过程中，可根据被连接件的结构尺寸变化，对未铆接连接副的螺母进行调节，通过多次预紧从而实现构件定位准确。该结构省去了先用螺栓预紧后更换铆钉的步骤，使得整体安装效率大大提升，简化了施工工艺。此外，还可避免角钢等构件在安装过程中发生错位等问题，有效地消除构件的间隙，保证了构件的精准定位。
20.本发明连接副铆钉尾部采用内螺纹连接，保证了铆接工具与铆钉的紧固连接，避免了常规铆接过程中尾牙拉坏的现象；铆接后的铆钉端面平齐，增加了构件的美观，同时也避免了过长的尾牙干涉工件装配。
附图说明
21.图1是本发明连接副铆钉结构示意图；
22.图2是本发明连接副铆钉端面示意图；
23.图3是本发明连接副套环侧面示意图；
24.图4是本发明连接副套环正面示意图；
25.图5是本发明连接副螺母正面示意图；
26.图6是本发明连接副螺母侧面示意图；
27.图7是本发明配用铆接枪头局部横剖示意图；
28.图8是本发明配用铆接枪头正面示意图；
29.图9至图16是本发明铆接过程示意图。
30.图中，1是铆钉，1.1是冒头，1.2是螺纹槽，1.3是连接内螺纹，1.4是端凹槽；2是套环，2.1是变形区，2.2是法兰，2.3是凸点，2.4是卡齿；3是预警螺母，3.1是外六方，3.2是内螺纹；4是铆接枪头，4.1是铆钉连接外螺纹，4.2是铁砧，4.3是铆枪连接外螺纹，4.4是连接杆。
具体实施方式
31.下面结合具体实施方式对本发明进一步说明，具体实施方式是对本发明原理的进一步说明，不以任何方式限制本发明，与本发明相同或类似技术均没有超出本发明保护的范围。
32.结合附图。
33.如图1、图2所示，本发明连接副铆钉1的冒头1.1为六方结构，便于安装时夹持铆钉
1；螺纹槽1.2沿铆钉杆全杆布置为全螺纹结构，增大了铆钉1的铆接范围；铆钉杆尾端内设置端凹槽1.4，端凹槽1.4内壁设置连接内螺纹1.3结构与专用铆接工具枪头4连接杆4.4的铆钉连接外螺纹4.1结构相匹配，为铆钉1安装提供连接受力点。
34.如图3、图4所示，本发明连接副套环2的变形区2.1为铆接变形关键区域，法兰2.2为传递夹紧力区域，凸点2.3用于观察铆接过程是否到位，卡齿2.4与螺纹槽1.2相匹配，便于套环2旋入铆钉1，防止套环2脱落。
35.如图5、图6所示，本发明连接副预紧螺母3的内螺纹3.2牙型与螺纹槽1.2牙型相匹配，且至少应存在一扣完整的内螺纹牙型，用于提供初始预紧力；预紧螺母3外六方3.2的最大对角线长度应小于套环2变形区2.1的外径，以保证铆接过程中不会与铆接工具枪头4的铁砧4.2内壁发生干涉。
36.如图7、图8所示，本发明铆接工具枪头4的连接杆4的铆钉连接外螺纹4.1与铆钉1尾端的连接内螺纹1.3相匹配，用于与铆钉1尾部相连接，传递铆接力；铁砧4.2用于挤压套环2发生塑性变形，并控制其铆接后的成型尺寸；铆枪连接外螺纹4.3用于与枪体连接。
37.本发明通过预紧螺母3与匹配的包括铆钉1和套环2的环槽铆钉组合，可大大提升铆钉1的铆接范围，本发明连接副具备提供一定的初始预紧力的功能，且可通过预紧螺母3来实现连接副的多次预紧。铆钉1尾部通过开设连接内螺纹1.3与铆接工具铆接枪头4的连接杆4.4的铆钉连接外螺纹4.1相连接，使得铆接工具与铆钉1连接更为牢固，避免了因为尾牙拉坏而造成铆接不到位现象。
38.本发明可多次预紧的环槽铆钉连接副铆接方法如下：
39.1)如图9、图10所示，将铆钉1从一侧穿过被连接件；
40.2)如图11所示，将套环2从铆钉尾端套入，卡齿2.4与螺纹槽1.2相咬合，从而将套环2旋入铆钉1；
41.3)如图12所示，然后再从铆钉1尾部螺纹槽1.2处旋入预紧螺母3，使用扳手等工具，向预紧螺母3施加扭矩，使得该连接副产生初始预紧力，该预紧力通过套环2的法兰2.2结构传递到被连接件上；铆接前可通过多次预紧连接副的预警螺母3，消除被连接件的间隙，从而矫正被连接件的位置；
42.4)如图13、图14所示，将铆接工具铆接枪头4连接杆4.4的铆钉连接外螺纹4.1旋入铆钉尾部连接内螺纹1.3连接固定；
43.5)如图15所示，按下开关，铆接工具铆接枪头4的铁砧4.2向下运动，挤压套环2的变形区2.1，使其发生塑性变形；当铆接工具达到设定的铆接力，铁砧4.2端部在套环2法兰2.2表面的球状凸点2.3压出痕迹，铆接工具铆接枪头4退回原位，连接副实现紧固功能；
44.6)如图16所示，逆向将铆接枪头4的连接杆4.4通过铆接连接外螺纹4.1从铆钉1尾部连接内螺纹1.3旋出，完成铆接。

技术特征：
1.一种可多次预紧的环槽铆钉连接副，包括铆钉和套环，其特征在于：还包括预紧螺母和用于铆接的铆接枪头；所述铆钉包括冒头和钉杆；钉杆表面全杆布置螺纹，钉杆尾端内侧设置连接端凹槽，端凹槽壁设置有连接内螺纹；所述套环包括变形区和法兰；套环内壁与法兰相对的另一端设置有与铆钉杆螺纹匹配用于旋入铆钉杆的卡齿；所述预紧螺母为外六方六角螺母，螺母内螺纹与钉杆表面螺纹匹配，外六方六角螺母的最大对角线长度小于套环变形区的外径；所述铆接枪头包括驱动安装于铆接驱动工具的连接杆和铁砧，连接杆与铁砧同轴心布置，连接杆位于中心、前端设置与钉杆尾端内侧凹槽连接内螺纹匹配的铆钉连接外螺纹。2.根据权利要求1所述的可多次预紧的环槽铆钉连接副，其特征在于：所述法兰内壁环表面设置有凸点。3.根据权利要求1所述的可多次预紧的环槽铆钉连接副，其特征在于：所述铆钉冒头为外六方六角结构。4.一种可多次预紧的环槽铆钉连接副的安装方法，其特征在于包括以下步骤：1)将铆钉从一侧穿过被连接件；2)将套环从铆钉尾端套入，卡齿与螺纹槽相咬合将套环旋入铆钉；3)从铆钉尾部螺纹槽处旋入预紧螺母，使用扳手向预紧螺母施加扭矩，使连接副产生初始预紧力，铆接前通过多次预紧连接副的预警螺母消除被连接件的间隙，矫正被连接件的位置；4)将铆接枪头连接杆的铆钉连接外螺纹旋入铆钉尾部凹槽的连接内螺纹；5)按下开关，铆接枪头的铁砧向下运动，挤压套环的变形区发生塑性变形；达到设定的铆接力，铁砧端部在套环法兰表面的球状凸点压出痕迹，铆接枪头退回原位，连接副实现紧固功能；6)逆向将连接杆通过铆接连接外螺纹从铆钉尾部连接内螺纹旋出，完成铆接。

技术总结
本发明公开了一种可多次预紧的环槽铆钉连接副及安装方法。连接副包括铆钉、套环、预紧螺母和用于铆接的铆接枪头；连接副采用全螺纹结构，增大了连接副的铆接范围，在原结构增加预紧功能，施工时直接将预紧铆钉穿入连接件中，穿入套环后旋入预紧螺母，施加扭矩，产生初始预紧力，可根据实际工况进行调整，通过多次预紧从而实现构件定位准确。本发明结构省去了先用螺栓预紧后更换铆钉的步骤，提高了安装效率，避免角钢等构件在安装过程中发生错位等问题，有效消除构件的间隙，保证了构件的精准定位；连接副铆钉尾部采用内螺纹连接，保证了铆接工具与铆钉的紧固连接，避免尾牙拉坏现象；铆接后铆钉端面平齐，美观且避免过长的尾牙干涉工件装配。涉工件装配。涉工件装配。


技术研发人员：王金锁 徐玉波 杨世江 吕新东 李洋 李杨 金晓兵 尹涛 张立明 张星 赵明 秦蓉蓉 范江江 罗涛 张钦 贾云龙 何旭 范亚锋 张小连
受保护的技术使用者：眉山中车紧固件科技有限公司 国网新疆电力有限公司
技术研发日：2023.04.24
技术公布日：2023/7/18