可重複用拉鉚釘及使用方法

《可重複用拉鉚釘及使用方法》是中國南車集團眉山車輛廠於2007年7月25日申請的發明專利，該專利申請號為2007100496079，公布號為CN101092985，專利公布日為2007年12月26日，發明人是肖穎、伏凱、胡方年。

《可重複用拉鉚釘及使用方法》屬新型緊固件。拉鉚釘由釘頭、釘桿和套環組成，其中釘桿由前端的與套環擠壓配合的環槽段和後端的外螺紋段組成。與現有環槽鉚釘比，去除了原有分離槽和後端釘桿，材料節省40％；鉚接時，不再拉斷分離槽，安裝地嗓音減小。釘桿後端的外螺紋段，既可用於與旋轉鉚接器內套的螺紋連線，又可用於拆卸鉚釘的破切器內套的螺紋連線。並可在旋轉鉚接器外套內圓裝刀片形成破切器，刀片隨外套軸向前移，切割套環，直至破裂落下，釘桿再重複使用。該發明可重複用拉鉚釘保留了環槽鉚接高強度連線、防松、防盜、防腐性強、壽命長的優良性能，且實現了重複使用。特別適用需高強度連線且又需拆卸之處。

2010年11月15日，《可重複用拉鉚釘及使用方法》獲得第十二屆中國專利獎優秀獎。

（概述圖為《可重複用拉鉚釘及使用方法》的摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：可重複用拉鉚釘及使用方法
• 公布號：CN101092985
• 公布日：2007年12月26日
• 申請號：2007100496079
• 申請日：2007年7月25日
• 申請人：中國南車集團眉山車輛廠
• 地址：四川省眉山市四川眉山車輛廠同升緊固件公司
• 發明人：肖穎、伏凱、胡方年
• 代理機構：成都市輔君專利代理有限公司
• 代理人：劉冰心
• Int.Cl.：F16B19/04(2006.01)
• 類別：發明專利

專利背景

長久以來，鐵道貨車、汽車、橋樑等鋼結構均使用熱柳的普通柳釘，其化學成分和機械性能相當於4.8級的螺拴，造成該鋼結構連線可靠性低、檢修周期短，後期維護成本高等問題，無法滿足貨運重載、提速的要求。且熱柳鋤釘安裝勞動強度大，嗓音大，污染環境。因此在上述鋼結構的重點、關鍵部位採用新型緊固件十分緊迫和必要。

中國專利公開了一種新型緊固件拉柳釘（ZL200520035325X，對比檔案1）解決了上述問題，產生了如下效果：CD安裝性好：與螺栓比，不必施加轉矩和多次衝擊，只需用一隻柳接器便可完成；對安裝人員技術要求不高，安裝完只需目側即可。＠抗震性好，比螺拴、熱釧或焊接更加牢固可靠；解決了＜交變載荷、衝擊工況下鬆動＞的歷史性難題，實現永固連線。＠防腐性強、壽命長：螺拴連線中內外螺紋間總會有間隙，而環槽柳釘的環槽和擠壓套環間是通過一圈圈不貫通的變形咬合形成，徹底消除間隙，大氣和液體物無法浸入，由此不受水氣腐蝕，提高使用壽命，特別適用於無需拆卸和易受雨雪侵蝕部位。

但是上述“環槽柳釘”存在如下不足：i．不能重複使用，即從結構上難以實現拆卸，只適合用於無需拆卸的部位。ii．環槽柳釘有分離槽和在後端較長的拉用桿，要求釧接空間大，不利千狹小空間安裝的柳釘。iii．柳接過程因要拉斷分離槽，安裝時嗓音偏大。iv．柳接後，分離槽後端的拉用桿全部丟掉，材料浪費較大。

中國專利公開的＜可拆卸式快速柳釘＞（ZL01138321.6），是一種可拆卸的抽芯柳釘，但兩相互釧接體間是用螺紋柳接，而螺紋柳接與上述“環槽釧釘”的環槽柳接比，牢固性差、易鬆動，被連兩物體間摩擦力減弱，運行中受力全部在釘桿上，受振動時，極易疲勞斷裂。若用環槽柳接，夾緊後被連兩物體間摩擦力很大，柳釘不易疲勞斷裂，保證連線強度和可靠性。

發明內容

專利目的

該發明提供的可重複用拉柳釘及使用方法，其目的就是提供一種拉柳釘既具有高強度牢固的環槽柳接，又能重複使用，且材料節省。

技術方案

《可重複用拉鉚釘及使用方法》由釘頭1、釘桿2和套環3組成，其特徵是釘桿2由前端的與套環3擠壓配合的環槽段2A和後端的一段外螺紋段2B組成。

上述釘頭1可為盤頭1a、六角法蘭1b或眼環1c。

上述環槽段2A外徑D_2A、外螺紋段2B長度L_2B、套環3外徑D引、D₃₂取值範圍見表1表1（毫米）

標記直徑	環槽段2A外徑D2A	外螺紋段2B長度L2B	套環外徑D31	套環內徑D32
12	12.0-13.0	16.0-19.1	20.1-21.1	12.6-13.6
16	15.1-16.1	17.2-19.2	25.1-26.1	15.8-16.8
20	19.2-20.2	18.3-20.3	30.3-31.3	19.3-20.3
22	21.4-22.4	20.0-22.0	34.2-35.2	22.5-23.5
24	23.4-24.7	21.7-23.7	36.5-37.5	24.2-25.2

上述可重複用拉柳釘的使用方法，其特徵是該方法中的柳接方法有如下步驟：

i．將釘桿2穿過被連兩物體4和5，套環3套在環槽段2A外；在釘桿2後方放置專用旋轉柳接器6；旋轉柳接器內套6.1正向旋轉，使外螺紋段2B旋入內套6.1內螺紋段6.1a，通過內外螺紋段啃合擰緊；

ii．旋轉柳接器外套6.2向前移，將套環3擠壓在環槽段2A外；

iii．旋轉柳接器外套6.2後移，脫離環槽段2A；旋轉柳接器內套6.1反向旋轉，退出外螺紋段2B；旋轉柳接器卸下，柳接完成。

上述可重複用拉鋤釘的使用方法，其特徵是該方法中的拆卸方法有如下步驟：

在被連兩物體4和5處，安裝的可重複用拉柳釘後方，裝破切器7；破切器內套7.1正向旋轉，使外螺紋段2B旋入內套內螺紋段7.2a，通過內外螺紋段啃合擰緊；破切器外套7.2前端內圓上裝有沿周向均布至少兩個軸向進刀刀片7.3；＠破切器外套7.2前移，帶動刀片7.3軸向向前移動逐漸靠近套環3，刀片軸向進刀切開套環；＠破切器外套7.2後移，脫離套環3；隨後破切器內套7.1反向旋轉，退出外螺紋段2B，破切器拆離可重複用拉柳釘；套環3破裂脫離環槽段2A落下，取出釘桿2重複使用。破切器外套7.2採用旋轉柳接器外套6.2前端內圓裝有沿周向均布的李少兩個軸向進刀刀片7.3而形成；破切器內套7.1採用旋轉釧接器內套6.1外圓增設軸向退刀槽1.4而形成；破切器與旋轉柳接器其餘結構完全相同。旋轉柳接器或破切器是該發明可重複用拉柳釘柳接或拆卸的專用工具，其內的內套6.1或7.1正、反轉是通過旋轉柳接器內設定的風馬達經傳動件帶動而實現。外套6.2或7.2前移或後退是通過旋轉柳接器內設定的液壓系統向油缸施加正向、反向壓力而實現；柳接器外套6.2前移是向套環3方向靠近進行擠壓，破切器外套7.2前移是向套環3方向靠近進行切割，外套6.2或7.2後退是脫離拉柳釘，柳接或拆卸完畢。

改善效果

i．與對比檔案1相比，保留了原有的環槽釧接和具有的安裝性好、抗疫、牢固可靠、耐腐蝕、壽命長等優良性能；且實現了可重複使用。

ii．結構上除去了原有分離槽和後端釘桿，釘桿縮短，環槽釧釘材料節省40%。

iii．珋接方式改變，不再拉斷分離槽，安裝地嗓音小環保好。

iv．旋轉柳接器不再拉斷分離槽，柳接壓力降低，油缸直徑減小，柳接過程無衝擊，速度快。

iv．釘桿縮短，要求柳接空間小，適用範圍擴大。

V．後端釘桿上設外螺紋段，既可用於安裝旋轉柳接器6，又可用於拆卸柳釘用的破切器7。

vi.旋轉柳接器6和破切器7為通用部件，一機兩用，成本低。

附圖說明

圖1《可重複用拉鉚釘及使用方法》柳釘的釘頭1和釘桿2

圖2該發明柳釘的套環3

圖3該發明柳釘結構實施例1（釘頭為盤頭）及珋接第一步驟圖示

圖4該發明釧釘實施例1柳接第二步驟圖示

圖5該發明柳釘實施例1柳接第三步驟（柳接完成）圖示圖6該發明柳釘實施例1拆卸圖示

圖7該發明鋤釘結構實施例2（釘頭為六角法蘭）及柳接第一步驟圖示

圖8該發明柳釘結構實施例3（釘頭為眼環）及柳接第一步驟圖示。

權利要求

1.《可重複用拉鉚釘及使用方法》其特徵是，該可重複用拉釧釘由釘頭（1）、釘桿（2）和套環（3）組成該釘桿（2）由前端的與套環（3）擠壓配合的環槽段（2A）和後端的一段外螺紋段（2B）組成，該使用方法中的柳接方法包括如下步驟：i．將釘桿（2）穿過被連兩物體（4和5），套環（3）套在環槽段（2A）外；在釘桿（2）後方放置專用旋轉柳接器（6）；旋轉柳接器內套（6.1）正向旋轉，使外螺紋段（2B）旋入旋轉柳接器內套（6.1）的內螺紋段（6.Ia），通過內外螺紋段咽合擰緊；ii．旋轉柳接器外套（6.2）向前移，將套環（3）擠壓在環槽段（2A）外；iii．旋轉柳接器外套（6.2）後移，脫離環槽段（2A）；旋轉柳接器內套（6.1）反向旋轉，退出外螺紋段（2B）；旋轉釧接器卸下，柳接完成。

2.一種可重複用拉柳釘的使用方法，其特徵是，該可重複用拉柳釘由釘頭（1）、釘桿（2）和套環（3）組成，該釘桿（2）由前端的與套環（3）擠壓配合的環槽段（2A）和後端的一段外螺紋段（2B）組成，該使用方法中的拆卸方法有如下步驟：在被連兩物體（4和5）處，安裝的可重複用拉柳釘後方，裝破切器（7）；破切器內套（7.1）正向旋轉，使外螺紋段（2B）旋入破切器內套的內螺紋段（7.1a），通過內外螺紋段呥合擰緊；破切器外套（7.2）前端內圓上裝有沿周向均布的至少兩個軸向進刀刀片（7.3）；破切器外套（7.2）前移，帶動該刀片（7.3）軸向向前移動逐漸靠近套環（3），該刀片軸向進刀切開套環（3）；破切器外套（7.2）後移，脫離套環（3）；破切器內套（7.1）反向旋轉，退出外螺紋段（2B），破切器拆離可重複用拉柳釘；套環（3）破裂，脫離環槽段（2A）落下，取出釘桿（2）重複使用。

3.一種可重複用拉柳釘的使用方法，該使用方法包括按權利要求1所述使用方法中的柳接方法和按權利要求2所述使用方法中的拆卸方法，其特徵是破切器外套（7.2）採用旋轉柳接器外套（6.2）前端內圓裝有沿周向均布的至少兩個軸向進刀刀片（7.3）而形成；破切器內套（7.1）採用旋轉柳接器內套（6.1）外圓增設軸向退刀槽（7.4）而形成；破切器與旋轉柳接器其餘結構完全相同。

4.一種按權利要求3所述的可重複用拉珋釘使用方法中所採用的可重複用拉柳釘。

5.按權利要求4所述的可重複用拉釧釘，其特徵是環槽段（2A）外徑血、外螺紋段（2B）長度L_2B、套環（3）外徑D趴套環內徑D₃₂取值範圍見下述表1。

表1（毫米）

標記直徑	環槽段（2A）外徑D2A	外螺紋段（2B）長度L2B	套環外徑D31	套環內徑D32
12	12.0-13.0	16.0-19.1	20.1-21.1	12.6-13.6
16	15.1-16.1	17.2-19.2	25.1-26.1	15.8-16.8
20	19.2-20.2	18.3-20.3	30.3-31.3	19.3-20.3
22	21.4-22.4	20.0-22.0	34.2-35.2	22.5-23.5
24	23.4-24.7	21.7-23.7	36.5-37.5	24.2-25.2

6.按權利要求4所述的可重複用拉柳釘，其特徵是釘頭（1）為盤頭（1a）、六角法蘭（1b）或眼環（1c）。

實施方式

• 實施例1

見圖1，圖2，該實施例1可重複用拉柳釘，由釘頭1、釘桿2和套環3組成。釘頭1為盤頭1a。釘桿2由前端的與套環3擠壓配合的環槽段2A和後端的一段外螺紋段2B組成。兩段間有一小段為加工需用的過渡段。該實施例1可重複用拉柳釘標記直徑D=20毫米，環槽段外逕取伯D_2A=19.2-20.2，外螺紋段2B長度L_2B=18.3-20.3。套環外逕取值D31=30.3-31.3，內逕取值D₃₂=19.3-20.3。柳接步驟：i．見圖3，將釘桿2穿過被連兩物體4和5，盤頭1a緊貼物體4表面，套環3套在環槽段2A上；旋轉釧接器6帶動內套6.1正向旋轉（通過旋轉柳接器內風馬達和傳動件正轉），使外螺紋段2B旋入旋轉內套6.1內螺紋段6.1a，通過內外螺紋段呥合擰緊。ii．見圖4，柳接器外套6.2向前移（通過啟動旋轉柳接器6液壓系統，壓力油正向進入油缸，推動油缸和與它連線的外套6.2向前移），通過外套斜面6.3將套環3擠壓在環槽段2A上，套環3前端緊貼物體5表面，套環3處於環槽段2A和外套6.2內孔之間。iii．見圖4，旋轉柳接器外套6.1後退（通過啟動旋轉鋤接器6液壓系統，壓力油反向進入油們，推動油缸和與它連線的外套6.2向後移）；隨後內套6.1反向旋轉（通過旋轉柳接器風馬達和傳動件帶動內套反轉），退出外螺紋段2B，旋轉柳接器卸下，珋接完成（見圖5）。拆卸步驟：見圖6在可重複用環槽釧釘後方，裝破切器7，破切器內套7.1正向旋轉，使外螺紋段2B旋入內套內螺紋段7.1a，通過內外螺紋段咽合擰緊；破切器外套7.2前端內圓上裝有沿周向均布兩個軸向進刀刀片7.3，兩刀片周向相距180°0＠破切器外套7.2前移，帶動刀片7.3軸向向前移動逐漸靠近套環3，刀片軸向進刀割切套環3。＠破切器外套7.2後移，脫離套環3，兩刀片7.3沿內套7.1內的軸向退刀槽7.4隨同外套7.2後退；隨後破切器風馬達經傳動件帶動內套7.1反向旋轉，內套7.1退出外螺紋段2B；破切器拆離可重複用拉柳釘。＠套環3破裂為兩瓣，脫離環槽段2A落下，取出釘桿2重複使用。

• 實施例2

見圖7，釘頭1採用六角法蘭1b，用於釧接過程中需阻止柳釘自旋轉的情況。其餘結構和使用方法與實施例1完全相同。見圖1、圖2，該實施例2可重複用拉柳釘標記直徑D=16毫米，環槽段外逕取值D_2A=15.1-16.1，外螺紋段2B長度L_2B=17.2-19.2，套環外逕取值D₃₁=2511-26.1，內逕取值D₃₂=5.8-16.8。

• 實施例3

見圖8，釘頭1採用眼環1c，用於柳釘上需加裝其他部件的情況。其餘結構和使用方法與實施例1完全相同。見圖1、圖2，該實施例3可重複用拉柳釘標記直徑D=16毫米，環槽段外逕取值D_2A=15.1-16.1，外螺紋段2B長度L_2B=17.2-19.2，套環外逕取值伽＝25.1-26.1，內逕取值D₃₂=5.8-16.8。

榮譽表彰

2010年11月15日，《可重複用拉鉚釘及使用方法》獲得第十二屆中國專利獎優秀獎。