技术领域

本发明涉及一种异形螺栓，以及该异形螺栓在 嵌套式复合型材构件的紧固装置中的 应用。 背景技术

现有技术中，立体车库底架、仓储货架和框架 体结构等设备中所用的承载横梁、连 接立柱等梁柱构件多为型材结构， 市场上直接采购的标准型材由于横截面形状简 单、 结 构单一且外观质量差， 用在产品上缺乏美感； 而且， 市场上购买的标准型材长度一般比 实际使用中的横梁或立柱长很多，需要将多余 的长度截去，这样一来在整个加工过程中， 标准型材的边角余料就会被切掉很多， 原材料浪费严重， 材料利用率低。

为了节约原材料， 降低生产成本， 目前多采用嵌套式复合型材来代替标准型材作 为 仓储货架和车库底架的梁柱使用。普通的嵌套 式复合型材通常采用较薄的卷板作为原材 料并冷轧成型为两个相同断面的第一构件和第 二构件，第一构件和第二构件之间为嵌套 组合， 第二构件在旋转 180度后和第一构件交错合抱呈柱体， 使得第一构件的横边（或 竖边） 能分别和第二构件相对应的横边 （或竖边）贴合。

但是， 第一构件和第二构件贴合后的横边（或竖边） 是双层结构， 为了防止第一构 件和第二构件脱开， 保证合抱梁的强度， 传统的做法是采用电焊工艺将贴合后的双层横 边（或双层竖边） 固定， 然而， 采用焊接工艺容易留下焊疤而影响美观， 另一方面因为 梁柱为长条形结构， 焊头无法伸入到梁柱的中间部位， 而将中间位置的双层结构焊接连 接， 此外， 焊接只能起到加固双层结构的作用， 无法起到支撑嵌套式复合型材内腔的作 用， 使得嵌套式复合型材因为内腔中空而容易产生 结构变形; .另外， 目前也有釆用套筒 结构插入嵌套式复合型材的空腔， 套筒的两端分别抵靠于双层结构的对应内壁上 ， 从而 起到支撑和加固的双重作用， 但套筒加固的方式和焊接存在同样的问题， 就是套筒只能 设置于嵌套式复合型材构件靠近开口的两端， 对于长条形结构的具有嵌套式复合结构的 梁柱来说， 套筒很难伸入到梁柱空腔的中部位置， 梁柱中间位置的双层结构就无法实现 加固， 进而影响嵌套式复合型材的强度。 发明内容

本发明所要解决的第一技术问题是针对上述现 有技术现状而提供一种安装方便、操 作简单且能有效地提髙复合型材构件刚度和强 度的异形螺栓。

本发明解决上述第一个技术问题所釆用的技术 方案为： 该异形螺栓， 其特征在于： 一 1 一

确认本 所述的异形螺栓包括有本体和设置在该本体两 端的螺杆， 并且， 邻近螺杆的所述本体的 两头横截面为非圆形， 该本体中部横截面的轴向投影位于所述本体两 头的非圆形轴向投 影内。

在上述方案中，只要是非圆形横截面都可以作 为本申请的异形螺栓本体两头的横截 面， 如腰圆形或长方形或椭圆形或正方形或三角形 或菱形或梯形或大于四边的多边形， 但考虑到异形螺栓的整体强度和加工的便利性 ，本体的中部横截面以等同于两头的横截 面为佳， 此时异形螺栓的本体为等截面， 也就是本体的横截面整体可以为腰圆形或长方 形或椭圆形或正方形或三角形或菱形或梯形或 大于四边的多边形， 在上述非圆形截面 中， 其中又以腰圆形或长方形为优选， 这两种截面形状能确保异形螺栓在安装后具有 较 大的接触面积。

作为进一步优选，所述螺杆的端头还具有沿轴 向方向设置的标志槽，该标志槽的槽 口方向和所述异形螺栓的本体横截面的长度方 向一致。

本发明所要解决的第二技术问题是提供一种采 用上述异形螺栓的紧固装置，该紧固 装置的安装简单、 操作容易， 能有效地提高嵌套式复合型材构件的强度和刚 性。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术 方案为：该紧固装置安装于嵌套式复 合型材构件上， 所述的嵌套式复合型材构件包括有第一构件和 第二构件， 所述第一构件 和第二构件的形状尺寸相同且相互交错合抱成 为具有中空内腔的柱体， 其中， 所述第一 构件具有相互平行设置的第一侧边和第二侧边 ，所述第二构件具有相互平行设置的第三 侧边和第四侧边，所述第一构件的第一侧边和 第二构件的第三侧边对应贴合形成第一组 双层贴边，所述第一构件的第二侧边和第二构 件的第四侧边对应贴合形成第二组双层贴 边； 其特征在于： 所述的紧固装置包括有所述的异形螺栓和连接 在该异形螺栓两端的螺 母， 所述第一组双层贴边上幵设有第一通孔， 所述第二组双层贴边上开设有和所述第一 通孔相对齐的第二通孔，所述第一通孔和第二 通孔的形状大小分别和所述异形螺栓的本 体两头横截面形状大小相适配， 所述异形螺栓穿设于所述的第一通孔、 第二通孔之内， 并且， 所述异形螺栓的本体两头的端面分别和所述第 一通孔、第二通孔的内端面旋转错 位相抵， 露于所述嵌套式复合型材构件之外的所述螺杆 则和所述螺母螺紋连接， 所述螺 母的内端面和所述第一通孔、 第二通孔的外端面紧贴。

为了增大螺母的端面和嵌套式复合型材构件外 壁之间的接触面积，从而保证压紧力 并提高连接强度， 所述的螺母可以为六角螺母或四方螺母， 所述的螺母内端面和所述第 一通孔、第二通孔的外端面之间还设置有用于 增大贴紧面积的圆形压片， 所述压片和所 述螺母为一体件。

为了防止异形螺栓插入第一通孔和第二通孔中 后发生转动，上述的紧固装置还包括 有止动套， 所述的止动套具有能与所述螺杆相适配的头部 以及沿该头部轴向延伸的插 脚， 所述插脚插设于所述本体两头的端面相对于所 述第一通孔、第二通孔的内端面旋转 错位后的缝隙中，露于所述嵌套式复合型材构 件之外的所述螺杆插设于所述止动套的头 部之中， 所述螺母螺纹连接在所述螺杆上， 并且， 该螺母的内端面和所述止动套的外 端面相抵。 因为异形螺栓的本体内端面相对于第一通孔、 第二通孔的内端面旋转错位后 存在缝隙， 止动套的插脚正好能够插入缝隙中与之相适配 ， 使得异形螺栓无法转动， 通 过螺母能够将止动套压紧， 保证了连接的可靠性。

为了提高连接可靠性，避免螺母和止动套之间 的松动，所述螺母和所述止动套之间 还可以设置有防滑垫圈。

本体两头的横截面可以为任何非圆形横截面， 这样的非圆形横截面有很多，如腰圆 形或长方形或椭圆形或正方形或三角形或菱形 或梯形或大于四边的多边形等，但考虑到 异形螺栓的整体强度和加工的便利性， 本体的中部横截面以等同于两头的横截面为佳 ， 此时， 异形螺栓的本体即为等截面， 优选以腰圆形或长方形作为本体横截面为佳， 该两 种截面形状能确保安装后， 异形螺栓的本体两头端面和第一通孔、第二通 孔的内端面之 间具有较大的接触面积， 更好地保证嵌套式复合型材构件的整体强度和 刚度。

异形螺栓邻近螺杆的本体两头横截面或者本体 的整体截面只要是非圆形，即能满足 旋转错位后和第一通孔和第二通孔的内端面相 抵， 作为优选， 可以将异形螺栓的本体两 头或整体横截面设计成为腰圆形或长方形或椭 圆形或正方形或三角形或菱形或多边形。

为了便于识别异形螺栓的当前位置，方便安装 ，所述螺杆的端头还具有沿轴向方向 设置的标志槽， 该标志槽的槽口方向和所述异形螺栓的本体横 截面的长度方向一致。 于 是， 当异形螺栓穿设在第一通孔和第二通孔内且处 于活动状态时， 标志槽呈垂直（或水 平）方向， 当将异形螺栓旋转 90度而处于限位状态时， 此时， 标志槽则呈水平（或垂 直）方向， 通过标志槽的槽口方向能够判断异形螺栓的当 前状态。

与现有技术相比， 本发明的优点在于： 首先， 异形螺栓结构简单， 便于安装， 能够 提高连接后的嵌套式复合型材构件的强度和刚 性； 其次， 采用异形螺栓的紧固装置既够 既起到支撑的作用， 又起到加固的作用， 能有效地防止嵌套式复合型材构件的变形； 再 者，嵌套式复合型材构件相互贴合的两侧边受 异形螺栓的本体内端面和螺母的双重作用 而牢牢压紧， 使得相互贴合的两侧边固连成一体， 显著地提高了嵌套式复合型材构件的 强度和刚性； 另外， 安装紧固装置的通孔可以沿嵌套式复合型材构 件的高度方向开设在 任意位置， 只要将异形螺栓穿过通孔旋转错位后即可实现 固定， 操作简单、 便捷， 方便 拆卸， 使得紧固装置的安装可以不受复合型材构件的 尺寸结构限制。 附图说明

图 1为本发明实施例一的紧固装置使用状态结构� �意图。

图 2为本发明实施例一的紧固装置平面连接结构� �意图。

图 3为图 2所示的 A-A向剖视图。 图 4为图 2所示的 B-B向剖视图。

图 5为本发明实施例二的紧固装置使用状态结构� �意图之一。

图 6为本发明实施例二的紧固装置使用状态结构� �意图之二。

图 7为本发明实施例二的紧固装置立体分解图。

图 8为本发明实施例二的紧固装置装配剖视图。 具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描 述。

实施例一， 如图 1〜图 4所示：

本实施例一的紧固装置用于嵌套式复合型材构 件中，该嵌套式复合型材构件可以为 立体车库底架或仓储货架的立柱和横梁， 也可以是其它装备的梁柱结构。

本实施例的嵌套式复合型材构件为一横截面呈 矩形的中空薄壁柱体，该嵌套式复合 型材构件通过冷轧工艺并由两个形状与尺寸相 同的第一构件 1和第二构件 2相互交错合 抱而成；

其中， 嵌套式复合型材构件 P包括有相互嵌套组合的第一构件 1和第二构件 2， 第 一构件 1具有相互平行设置的第一侧边 11和第二侧边 12， 第一侧边 11和第二侧边 12 之间连接有第一竖边 13， 第二构件 2具有相互平行设置的第三侧边 21和第四侧边 22， 第三侧边 21和第四侧边 22之间连接有第二竖边 23，第一侧边 11和第三侧边 21贴合为 第一组双层贴边 3， 第二侧边 12和第四侧边 22贴合为第二组双层贴边 4， 嵌套式复合 型材构件 P上还安装有紧固装置以保证第一组双层贴边 3的两侧边和第二组双层贴边 4 的两侧边之间的贴紧；

紧固装置包括有异形螺栓 5， 异形螺栓 5具有横截面呈腰圆形或长方形的本体 52 和设置在该本体 52两端的螺杆 51 , 螺杆 51的端头具有沿轴向方向设置的标志槽 511， 该标志槽 511的槽口方向和异形螺栓 5的本体 52横截面的长度方向一致，螺杆 51能够 和螺母 6相配合， 该螺母 6的本体为六角螺母或四方螺母， 螺母的内端面还一体成型有 一个圆形压片 61 ; 第一组双层贴边 3上开设有第一通孔 31， 相应地，第二组双层贴边 4 在对应第一通孔 31的位置开设有第二通孔 41， 第一通孔 31和第二通孔 41的形状大小 分别和异形螺栓 5的本体 52横截面形状大小相适配。

安装时， 考虑到异形螺栓 5的长度有限， 为了方便操作， 可以在异形螺栓 5两端的 螺杆 51上套接上能与相应的螺杆 51相配合的螺套， 该螺套能够穿过第一通孔 31和第 二通孔 41，于是，异形螺栓 5在螺套的引导下能够水平地进入嵌套式复合� �材构件之中， 并且， 异形螺栓 5的本体 52正好位于第一组双层贴边 3和第二组双层贴边 4的内侧壁 之间，异形螺栓 5两端的螺杆 51正好穿设在第一通孔 31、第二通孔 41之内并露于嵌套 式复合型材构件之外； 将异形螺栓 5旋转 90度后，本体 52两端的腰圆形或长方形截面分别和相对而设� �� 第一通孔 31、 第二通孔 41的内端面 90度错位相抵， 此时， 取下连接在螺杆 51上的螺 套， 在露于嵌套式复合型材构件之外的螺杆 51 上分别螺紋连接螺母 6， 当拧紧螺母 6 时， 第一组双层贴边 3的第一侧边 11和第三侧边 21之间在本体 52的其中一个内端面 和螺母 6的压片 61作用下贴靠在一起，第二组双层贴边 4的第二侧边 12和第四侧边 22 之间在本体 52的另一个内端面和螺母 6的压片 61作用下也贴靠在一起， 因此， 嵌套式 复合型材构件的第一组双层贴边 3和第二组双层贴边 4在异形螺栓 5和螺母 6的共同作 用下被紧密压紧并实现无缝连接， 而且， 位于嵌套式复合型材构件内部的异形螺栓 5本 体 52起到有效地支撑作用， 进一步防止复合型材变形， 从而最大限度提髙了复合型材 的强度和刚性。 '

采用本实施例的紧固装置,可以在第一组双层� �边 3和第二组双层贴边 4沿高度方 向的任意位置开设通孔， 不仅能够实现嵌套式复合型材构件的双层贴边 在两端的紧固， 还能够在中间和其它位置夹紧双层贴边，操作 方便，便于拆卸，能够有效提高安装效率。 实施例二， 如图 5〜图 8所示- 实施例二的紧固装置同样安装于嵌套式复合型 材构件上，嵌套式复合型材构件的结 构和实施例一相同， 在此不再赘述。

本实施例二和实施例一的区别在于， 本实施例二的异形螺栓靠近螺杆的本体 52两 头 521横截面为腰圆形或长方形， 而异形螺栓的本体 52中部横截面则为圆形， 并且， 紧固装置除了异形螺栓 5和连接在该异形螺栓螺杆 51上的螺母 6之外， 还具有同样连 接在异形螺栓螺杆 51上的止动套 7， 止动套 7具有能与螺杆相适配的头部 71以及沿该 头部 71轴向延伸的插脚 72。

安装时， 异形螺栓 5穿过第一通孔、 第二通孔， 异形螺栓 5的本体 52正好位于第 一组双层贴边 3和第二组双层贴边 4的内侧壁之间， 异形螺栓 5两端的螺杆 51正好穿 设在第一通孔 31、 第二通孔 41之内并露于嵌套式复合型材构件之外；

将异形螺栓 5旋转 90度后， 本体两头 521的腰圆形或长方形端面分别和相对而设 的第一通孔 31、第二通孔 41的内端面 90度错位相抵，此时，本体两头 521的端面相对 于第一通孔 31、 第二通孔 41的内端面旋转错位后形成有缝隙 9， 将止动套 7的头部 71 套设在螺杆 51之上， 止动套 7的插脚 72正好插入缝隙 9之中， 于是， 异形螺栓 5无法 转动，在露于嵌套式复合型材构件之外的螺杆 51上再螺紋连接螺母 6，拧紧螺母 6直到 螺母 6和止动套 7的外端面紧密贴紧， 螺母 6和止动套 7之间还设置有防滑垫圈 8， 止 动套 7的外端面还开设有环形槽 711， 垫圈 8嵌设在环形槽 711内。 于是， 嵌套式复合 型材构件的第一组双层贴边 3和第二组双层贴边 4在异形螺栓 5、 止动套 7和螺母 6的 共同作用下被紧密压紧并实现无缝连接。