专利名称： 安装稳固且便于无痕拆除的金属膨胀螺栓
 申请(专利)号： 202021291719.2
专利权人：丁光俊

项目简介： 本实用新型公开了一种安装稳固且便于无痕拆除的金属膨胀螺栓，螺杆的第一端设有螺帽，所述螺杆上靠近第二端的一段设有第一螺杆外螺纹，螺杆上位于螺帽与第一螺杆外螺纹之间的其中一段设有第二螺杆外螺纹，套管的第一端设有套管内螺纹，套管的第二端沿周向设有多个套管膨胀片，锥形螺母的圆周外壁为锥形且其第一端外径小于第二端外径，锥形螺母的内壁上设有螺母内螺纹，垫片、套管和锥形螺母依次从螺杆的第二端套装在螺杆上。本实用新型对混凝土本体内的安装孔的深度精度要求较低且安装稳固，安装后比较美观和安全，同时便于轻松、快捷且无痕地拆除膨胀螺栓，不会破坏混凝土本体，增加了美观度并降低了修复成本

安装稳固且便于无痕拆除的金属膨胀螺栓
技术领域

本实用新型涉及一种膨胀螺栓，尤其涉及一种安装稳固且便于无痕拆除的金属膨胀螺栓。

背景技术

膨胀螺栓是用于将物件固定在墙上、楼板上或柱上的特殊螺纹连接件，其基本结构包括螺杆和套管，固定原理是先将套管置于预先钻好的孔内，利用螺杆与套管螺纹配合并将套管撑大，实现套管与孔壁之间的稳定连接，主要用于将物件安装在包括但不限于墙、楼板和柱体的混凝土本体上。

膨胀螺栓的套管主要有塑料和金属两种材料，对应的两种膨胀螺栓称为塑料膨胀螺栓和金属膨胀螺栓；如果是安装较轻的物件，则可以用塑料膨胀螺栓，如果是安装较重的物件，则适合用金属膨胀螺栓。

传统的金属膨胀螺栓包括螺杆、套管、螺母和垫片，螺杆的一端设有外螺纹，螺杆的另一端设有外径逐渐增大的锥形段，套管的一端沿周向设有多个膨胀片，套管套装在螺杆上且膨胀片与锥形段接触，垫片和螺母依次套装在螺杆上；使用时，预先在混凝土本体内钻好安装孔，再将物件上的安装孔对应，将螺杆和套管一起先后穿过物件上的安装孔和混凝土本体内的安装孔并使螺杆的锥形段抵紧混凝土本体内的安装孔底部，然后旋转螺母，使螺母向内挤压套管，套管内端的膨胀片被螺杆的锥形段撑开并紧紧地倒扣在混凝土本体内的安装孔孔壁上，最终实现将物件稳固地安装在混凝土本体上的目的。根据需要，也可以在螺杆上加装弹簧垫片，使螺母可以拧得更紧，安装更稳固。

上述传统金属膨胀螺栓的缺陷在于：由于需要螺杆的内端顶住混凝土本体内的安装孔底部才能实现最稳定的安装，否则可能因安装不够稳固、长期使用后松动导致物件掉落引起安全事故的问题，所以对安装人员的技术要求较高，要尽量在混凝土内体内钻出与膨胀螺栓长度配套的安装孔深度，太深则安装不稳固，较浅则螺杆外端露出的长度较长，影响美观或增加切割露出段成本；同时，在拆除物件后，传统金属膨胀螺栓依然稳固地安装在混凝土本体内，因为套管内端的膨胀片始终处于被螺杆的锥形段撑开的状态，很难从混凝土本体内拔出，其伸出的螺杆存在安全隐患且不美观，如果采用暴力拔出的方式，则会损坏混凝土本体，影响美观或增加修复成本。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种安装稳固且便于无痕拆除的金属膨胀螺栓。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种安装稳固且便于无痕拆除的金属膨胀螺栓，包括螺杆、套管和垫片，还包括锥形螺母，所述螺杆的第一端设有螺帽，所述螺杆上靠近第二端的一段设有第一螺杆外螺纹，所述螺杆上位于螺帽与所述第一螺杆外螺纹之间的其中一段设有第二螺杆外螺纹，所述第一螺杆外螺纹的螺纹牙距大于所述第二螺杆外螺纹的螺纹牙距，所述套管的第一端设有与所述第二螺杆外螺纹配套的套管内螺纹，所述套管的第二端沿周向设有多个套管膨胀片，所述锥形螺母的圆周外壁为锥形且其第一端外径小于第二端外径，所述套管的第二端内径大于所述锥形螺母的第一端外径且小于所述锥形螺母的第二端外径，所述锥形螺母的内壁上设有与所述第一螺杆外螺纹配套的螺母内螺纹，所述螺帽与所述第二螺杆外螺纹之间的距离大于所述套管内螺纹的长度，所述垫片、所述套管和所述锥形螺母依次从所述螺杆的第二端套装在所述螺杆上。

上述结构中，锥形螺母与第一螺杆外螺纹配合将套管膨胀片撑开是实现安装物件的基本原理，操作方式是：通过旋转螺帽使锥形螺母向靠近螺帽的方向移动，从而撑开套管膨胀片实现膨胀螺栓与混凝土本体的稳固连接，本实用新型的这个功能与传统膨胀螺栓的对应功能原理是不同的，传统膨胀螺栓的螺帽挤压套管向内移动并撑开套管的膨胀片，而本实用新型的锥形螺母向外移动撑开套管膨胀片，基于这个原理，本实用新型在使用时对混凝土本体内的安装孔的深度精度要求较低，其理由是：由于本膨胀螺栓是依靠套管膨胀片与物件之间相对挤压而实现与混凝土本体的安装孔孔壁稳定连接目的的，所以即使孔深较大也不影响本膨胀螺栓的安装稳固性，同时，安装稳固后，螺帽与垫片始终紧贴被安装物件的表面，不会外凸，美观性和安全性都比安装后螺杆外端外凸的传统膨胀螺栓更好。第一螺杆外螺纹的螺纹牙距大于第二螺杆外螺纹的螺纹牙距是本实用新型的另一个重要创新点，这是便于无痕拆除膨胀螺栓的原因，其基本原理是：通过反向旋转螺帽，先使螺杆向外移动一小段距离，然后第二螺杆外螺纹就会与套管内螺纹相互咬合，继续旋转螺帽，由于第一螺杆外螺纹的螺纹牙距大于第二螺杆外螺纹的螺纹牙距，所以螺杆在套管内螺纹的作用下向外移动的速度要小于在锥形螺母的作用下向外移动的速度，此时必然产生对锥形螺母的推力，使锥形螺母向内移动，在锥形螺母移动合适距离后，被撑开的套管膨胀片在其应力下复原，然后就可以轻易将本膨胀螺栓拔出，或者即使不能复原，也会恢复一部分，而且会失去锥形螺母的支撑，在外力作用下也很容易被拔出；如此，便可以轻易或比较容易地拔出本金属膨胀螺栓且不损坏混凝土本体。

作为优选，所述第一螺杆外螺纹的螺纹牙距是所述第二螺杆外螺纹的螺纹牙距的两倍，这样，螺杆向外移动的速度与锥形螺母向内移动的速度相同，也更加便于估计锥形螺母的移动距离。

作为优选，为了提高安装稳定性，所述第一螺杆外螺纹为外双丝螺纹，所述第二螺杆外螺纹为外单丝螺纹。

作为优选，为了更好地满足第一螺杆外螺纹与锥形螺母之间、第二螺杆外螺纹与套管内螺纹之间的配合需求，所述螺杆包括外径不同的两段，所述螺杆上靠近所述螺帽的一段为大径段，所述螺杆上靠近其第二端的一段为小径段，所述第二螺杆外螺纹设于所述螺杆的大径段，所述第一螺杆外螺纹设于所述螺杆的小径段。

进一步，为了增加锥形螺母与套管膨胀片之间的摩擦力以防止锥形螺母相对于套管膨胀片旋转，所述锥形螺母的外周表面设有多条轴向的防滑凸纹。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过设计第一螺杆外螺纹与锥形螺母之间，利用锥形螺母与第一螺杆外螺纹配合将套管膨胀片撑开并与垫片配合将物件稳固地夹持安装在混凝土本体上，所以对混凝土本体内的安装孔的深度精度要求较低，即使孔深较大也不影响本膨胀螺栓的安装稳固性，同时，安装稳固后，螺帽与垫片始终紧贴被安装物件的表面，不会外凸，美观性和安全性都比安装后螺杆外端外凸的传统膨胀螺栓更好；通过设计第二螺杆外螺纹与套管内螺纹之间的配合结构并将第一螺杆外螺纹的螺纹牙距设计大于第二螺杆外螺纹的螺纹牙距，便于轻松、快捷且无痕地拆除膨胀螺栓，不会破坏混凝土本体，增加了美观度并降低了修复成本。

附图说明

图1是本实用新型所述安装稳固且便于无痕拆除的金属膨胀螺栓组装前的爆炸立体图；

图2是本实用新型所述安装稳固且便于无痕拆除的金属膨胀螺栓组装后的立体图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1和图2所示，本实用新型所述安装稳固且便于无痕拆除的金属膨胀螺栓包括螺杆1、套管3、垫片2和锥形螺母4，螺杆1的第一端（图中的上端）设有螺帽11，螺杆1包括外径不同的两段，螺杆1上靠近螺帽11的一段为大径段12，螺杆1上靠近其第二端（图中的下端）的一段为小径段14，螺杆1的小径段14上设有第一螺杆外螺纹15，螺杆1的大径段12上设有第二螺杆外螺纹13，第一螺杆外螺纹15的螺纹牙距是第二螺杆外螺纹13的螺纹牙距的两倍，第一螺杆外螺纹15为外双丝螺纹，第二螺杆外螺纹13为外单丝螺纹，套管3的第一端（图中的上端）设有与所述第二螺杆外螺纹13配套的套管内螺纹31，套管3的第二端（图中的下端）沿周向设有多个套管膨胀片32，锥形螺母4的圆周外壁为锥形且其第一端（图中的上端）外径小于第二端（图中的下端）外径，锥形螺母4的外周表面设有多条轴向的防滑凸纹（图中不可视），套管3的第二端内径大于锥形螺母4的第一端外径且小于锥形螺母4的第二端外径，锥形螺母4的内壁上设有与第一螺杆外螺纹15配套的螺母内螺纹41，螺帽11与第二螺杆外螺纹13之间的距离大于套管内螺纹31的长度（即竖向高度），垫片2、套管3和锥形螺母4依次从螺杆1的第二端套装在螺杆1上。

如图1和图2所示，本实用新型所述安装稳固且便于无痕拆除的金属膨胀螺栓的使用过程及工作原理如下：

安装之前，先在混凝土本体（如墙、楼板或柱体等）上钻出安装孔；然后对本金属膨胀螺栓进行如下操作：将垫片2、套管3和锥形螺母4依次从螺杆1的第二端套装在螺杆1上，并使套管内螺纹31与螺杆1的第二螺杆外螺纹13配合且继续旋转直到套管内螺纹31完全位于螺帽11与第二螺杆外螺纹13之间的位置为止，此时套管3与螺杆1之间没有螺纹连接，套管3可以自由旋转且不直线移动；同时，将锥形螺母4旋进直到其第一端位于套管膨胀片32内且锥形螺母4的外周表面与套管膨胀片32的端部内壁接触为止，此时锥形螺母4不能发生相对于套管膨胀片32的旋转但能够轴向移动。

安装时，将物件上对应的安装孔与混凝土本体的安装孔对齐，将本金属膨胀螺栓依次穿过物件的安装孔和混凝土本体的安装孔直到螺杆1上的螺帽11和垫片2与物件的外表面均紧密接触为止，此时螺杆1的第二端能够刚好到达混凝土本体的安装孔孔底最好，还有一定间距也没有问题，同样能够保证安装稳固，同时，此时套管3的外壁与混凝土本体的安装孔孔壁紧密接触并使套管3很难旋转；然后用扳手旋转螺帽11，使螺杆1旋转，由于螺杆1的旋转速度较快，所以套管3不会旋转，由于锥形螺母4不能旋转，所以锥形螺母4就会轴向移动且通过螺纹配合使其向外移动，锥形螺母4向外移动会撑开套管3上的套管膨胀片32，继续旋转螺帽11，锥形螺母4继续向外移动直到将撑开套管3上的套管膨胀片32撑开到很难被再撑开为止，此时，混凝土本体的安装孔孔壁和物件位于套管膨胀片32的撑开部与垫片2之间并被紧紧夹持固定，从而实现物件的稳固安装，而且螺帽11与垫片2始终紧贴被安装物件的表面，不会外凸，美观性和安全性都比安装后螺杆外端外凸的传统膨胀螺栓更好。

需要拆除本金属膨胀螺栓时，反向旋转螺帽11，由于锥形螺母4不会旋转，所以螺杆1会向外移动，先使螺杆1向外移动一小段距离，然后第二螺杆外螺纹13就会与套管内螺纹31相互咬合；继续旋转螺帽11，由于第一螺杆外螺纹15的螺纹牙距是第二螺杆外螺纹的螺纹牙距的两倍，所以螺杆1在套管内螺纹31的作用下向外移动的速度是在锥形螺母4的作用下向外移动的速度的一半，此时必然产生对锥形螺母4的推力，使锥形螺母4向内移动，在锥形螺母4移动合适距离后，被撑开的套管膨胀片32在其应力下复原，停止旋转螺帽11，然后就可以轻易将本膨胀螺栓拔出，或者即使套管膨胀片32不能复原，也会恢复一部分，而且会失去锥形螺母4的支撑，本膨胀螺栓在外力作用下也很容易被拔出；如此，便可以轻易或比较容易地拔出本金属膨胀螺栓且不损坏混凝土本体。

上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。