(二)

背景技術(shù)：
：

現(xiàn)有公開的用于鐵道車輛上構(gòu)件連接的冷拉鉚釘及連接方法，與本發(fā)明接近的如下：1)普通拉鉚釘：見中國專利授權(quán)公開的《拉鉚釘》《ZL20052003532⒌X》。其缺點(diǎn)是鉚接時要拉斷分離槽，丟棄拉用桿，鉚接時沖擊力和噪聲較大，環(huán)保差，材料浪費(fèi)；液壓鉚接器鉚接壓力大，油缸直徑大，體重。

2)普通短尾拉鉚釘：見中國專利公開的《短尾拉鉚釘》《ZL200820036512⒋8》。與上述1)比較由于取消了分離槽，鉚接時不用拉斷分離槽，不用丟棄拉用桿，因此鉚接無沖擊力、無噪聲，環(huán)保好，材料不浪費(fèi)，鉚接器鉚接力小，容量小。缺點(diǎn)是：①鎖緊槽段無論采用全環(huán)槽段或全螺紋段與套環(huán)之間的緊固力均不足，尤其是全螺紋段。一般緊固強(qiáng)度只能達(dá)到⒏8級。②采用現(xiàn)有環(huán)槽形狀的短尾與鉚接器的卡爪的卡緊度也有限，上述兩處均難以滿足緊固系統(tǒng)性能和可靠性要求更高的鐵道車輛的需求。③若采用全環(huán)槽段短尾拉鉚釘，則安裝很不方便。

現(xiàn)有短尾拉鉚釘?shù)亩涛步Y(jié)構(gòu)有兩種:①多槽短尾:見圖10中1.5m。有多個齒槽,每個齒槽有一個齒和一個拉槽。由于多個齒形精度的影響與鉚接器卡爪的卡齒嚙合將會受到影響。為了避免上述情況，多槽短尾鉚釘在鉚接過程中對定位要求很高，需要操作者將鉚接器與鉚釘正確的對準(zhǔn)。當(dāng)多槽短尾鉚釘在惡劣的工況下，拉槽更容易堵塞而造成鉚接失敗和損壞鉚接器。②單槽短尾:見圖11,由一個短尾齒1.5n和一個短尾拉槽1.4n組成。因?yàn)橹挥幸粋€齒一個槽和現(xiàn)有拉槽的槽形原因,在鉚接過程中單槽短尾受到的軸向力過于集中,見圖12,現(xiàn)有短尾拉槽1.4n的形狀為:bn段為直線,兩邊斜段Cn＝an,此形狀在拉槽1.4n根部的圓角無法消除應(yīng)力集中,所以現(xiàn)有單槽短尾在實(shí)際鉚接中鉚接器卡爪與拉槽嚙合不好時，在軸向力的作用下會產(chǎn)生損壞齒型現(xiàn)象。

見圖13,現(xiàn)有短尾鉚釘鎖緊槽段1.3m牙型中:dm、em為園弧槽形齒尖半徑。fm、jm為槽內(nèi)弧形半徑。此種牙型加工難度大，不易檢測，模具生產(chǎn)困難、制造成本很高。

(三)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：

本發(fā)明提出的單槽短尾拉鉚釘及安裝方法,其目的是解決現(xiàn)有短尾拉鉚釘鉚接中定位要求高、拉槽易堵塞、應(yīng)力集中、易卡死、卡爪卡緊度差、鎖緊槽段固緊力不足等,以滿足鐵道車輛的構(gòu)件緊固系統(tǒng)性能和可靠性要求。

其技術(shù)方案如下：

1.單槽短尾拉鉚釘，由鉚釘和套環(huán)組成；鉚釘包括從前端至后端順次連接的釘頭1.1、光桿1.2、鎖緊槽段1.3、短尾；套環(huán)包括從前端至后端的法蘭2.1、套筒2.2；套環(huán)裝在鎖緊槽段1.3上；其特征是:

1)所屬短尾為連續(xù)光滑弧面拉槽1.4和短尾齒1.5組成的單槽短尾；

2)所屬連續(xù)光滑弧面拉槽1.4槽形設(shè)計(jì)為:從前至后順次有三段不等半徑圓弧c、b、a組成的一個平滑而連續(xù)的弧面，對應(yīng)c、b、a三段弧面的弧形半徑為Rc、Rb、Ra,且Ra<Rc<Rb；3)套環(huán)法蘭厚為M、套筒長為N,設(shè)計(jì)M/N＝0.15～0.4；4)套環(huán)法蘭前端面開有波形紋2.3。

上述單槽短尾拉鉚釘?shù)你T釘鎖緊槽段1.3的牙型輪廓可采用圓弧與直線相結(jié)合的平滑曲線,且角度α＜β；投影長度尺寸比例應(yīng)符合t:n＝0.4～0.5,m:n＝0.3～0.4；h:n＝0.25～0.3；其中:n為齒距,t為后半齒寬,m為前半齒寬，h為齒高。

上述單槽短尾拉鉚釘?shù)陌惭b方法，其特征是，該方法包括如下步驟：

1)將鉚釘從前至后穿過被鉚接件3安裝孔3a,再將套環(huán)從后向前旋在鉚釘鎖緊槽段1.3上；2)將鉚接器卡爪4.1套入鉚釘?shù)亩涛捕?卡爪在鐵砧4.2和油缸作用下內(nèi)徑可從松開到抓緊再松開發(fā)生變化,手推卡爪相對短尾端軸向前移,直至短尾后端面1.5A接觸到卡爪定位面4A時停止前推；3)啟動鉚接器4，鉚接器卡爪受到向后軸向力后移,卡爪定位面4A與短尾后端面1.5A面分開，在軸向力的作用下使卡爪仿形部4C順著拉槽弧面1.4向短尾后端面1.5A面滑動，直至仿形部4C和鉚釘拉槽1.4嚙合并夾緊鉚釘；4)鉚接器繼續(xù)向被鉚接件施加軸向力,鐵砧與卡爪相對運(yùn)動，鉚釘在夾緊力的作用下向后移動；同時鐵砧4.2軸向前推擠壓套環(huán),套環(huán)壓緊被鉚接件3并變形鎖緊在鉚釘鎖緊槽段1.3上；5)當(dāng)鉚接器達(dá)到預(yù)設(shè)壓力后,鉚接器液壓反向，卡爪在液壓缸的帶動下向后推出，鐵砧也向后移動并退出，仿形部4C回到初始狀態(tài)，將鉚接器從鉚釘上移走，完成鉚接。

本發(fā)明有益效果：

1)鉚釘采用單槽短尾,與多槽短尾比制造更加容易，能夠有效降低制造成本。單槽短尾使用要求沒有多槽短尾鉚釘苛刻,安裝方便。

2)單槽短尾采用了特殊設(shè)計(jì)的如下連續(xù)光滑弧面拉槽1.4:Ra<Rc<Rb。其效果如下:①因?yàn)樵阢T接過程中軸向力在圓弧面的作用下變得更加分散，同時由于圓弧面的半徑Rb遠(yuǎn)大于拉槽根部的圓角半徑Ra,消除了應(yīng)力集中現(xiàn)象。即在保持單槽短尾拉鉚釘優(yōu)點(diǎn)同時,解決了現(xiàn)有單槽短尾存在的鉚接中應(yīng)力集中和卡死等問題。②由于設(shè)計(jì)的連續(xù)光滑弧面的特性，在鉚接過程中鉚接器卡爪會自動嚙合到最佳位置。

3)鉚釘鎖緊槽段1.3的牙型輪廓采用圓弧與直線相結(jié)合的平滑曲線,與現(xiàn)有短尾拉鉚釘鎖緊槽段相比,兩種牙型緊固力雖然相當(dāng),但牙型加工難度小易檢測，更適于套環(huán)的卡齒進(jìn)行旋轉(zhuǎn)配合，同時降低了套環(huán)卡齒制造難度，總體上看,在不降低使用性能前提下，大幅降低了產(chǎn)品的制造成本和檢測成本。

4)套環(huán)參數(shù)設(shè)計(jì)采用M/N＝0.15-0.4,法蘭盤具有更強(qiáng)的抗壓能力,減小套環(huán)變形,增大鎖緊槽段固緊力?，F(xiàn)有鉚接技術(shù)在鉚接非圓形孔時(是指公差造成的非圓孔或是安裝孔就是非圓孔,也就是指鉚接孔能穿過鉚釘?shù)粷M足使用要求的情況),在安裝過程中，套環(huán)往往會發(fā)生一定變形，導(dǎo)致套環(huán)對鎖緊槽段的固緊力喪失，而本發(fā)明采用上述套環(huán)參數(shù)設(shè)計(jì)可以避免此類情況的發(fā)生。

5)套環(huán)法蘭前端面開有波形紋2.3,可增加法蘭強(qiáng)度，同時保證安裝后夾緊力得到保持

6)在安裝方法上也采用了用更為簡單、有效的端面(卡爪定位面)定位方法。

(四)附圖說明

圖1單槽短尾拉鉚釘結(jié)構(gòu)圖。即安裝方法第一步圖示。

圖2圖1中套環(huán)2單件圖。

圖3圖1中鉚釘1單件圖。

圖4圖3中局部Ⅰ放大圖,即連續(xù)光滑弧面拉槽1.4正視圖。

圖5圖3中局部ⅠⅠ放大圖,即鎖緊槽段1.3的牙型放大圖。

圖6安裝方法第二步示圖。

圖7安裝方法第三步示圖。

圖8安裝方法第四步示圖。

圖9安裝方法第五步示圖。

圖10現(xiàn)有多槽短尾鉚釘單件圖。

圖11現(xiàn)有單槽短尾鉚釘單件圖。

圖12為圖11中局部Ⅰn放大圖,即現(xiàn)有單槽短尾鉚釘拉槽1.4n正視圖。

圖13為圖10中局部ⅠⅠm放大圖,即現(xiàn)有多槽短尾鉚釘鎖緊槽段1.3m牙型圖。

(五)具體實(shí)施方式

見圖1,本實(shí)施例單槽短尾拉鉚釘，由鉚釘1和套環(huán)2組成。見圖3,鉚釘1包括從前端至后端順次連接的釘頭1.1、光桿1.2、鎖緊槽段1.3、短尾。見圖2,套環(huán)2包括從前端至后端的法蘭2.1、套筒2.2。見圖1,套環(huán)2裝在鎖緊槽段1.3上。本發(fā)明的新設(shè)計(jì)有:

1)見圖3,短尾為由連續(xù)光滑弧面拉槽1.4和短尾齒1.5組成的單槽短尾。即單槽短尾由一個連續(xù)光滑弧面拉槽1.4和一個短尾齒1.5組成。

2)見圖4,連續(xù)光滑弧面拉槽1.4槽形設(shè)計(jì)為:從前至后順次有三段不等半徑圓弧c、b、a組成的一個平滑而連續(xù)的弧面，對應(yīng)c、b、a三段弧面的弧形半徑為Rc、Rb、Ra,且Ra<Rc<Rb。

3)見圖2,套環(huán)2法蘭2.1厚度為M、套筒2.2長度為N,新設(shè)計(jì)選M/N＝0.15～0.4。

4)見圖2,套環(huán)2法蘭前端面開有波形紋2.3。

5)見圖5,鉚釘鎖緊槽段1.3的牙型輪廓采用圓弧與直線相結(jié)合的平滑曲線,且角度α＜β；投影長度尺寸比例應(yīng)符合t:n＝0.4～0.5,m:n＝0.3～0.4；h:n＝0.25～0.3。其中:n為齒距,t為后半齒寬,m為前半齒寬，h為齒高。

上述單槽短尾拉鉚釘?shù)陌惭b方法，包括如下步驟：

1)見圖1,將鉚釘1從前至后穿過被鉚接件3安裝孔3a,再將套環(huán)2從后向前旋在鉚釘鎖緊槽段1.3上。(屬雙面鉚接)

2)見圖6,將鉚接器卡爪4.1套入鉚釘?shù)亩涛捕?卡爪在鐵砧和油缸作用下,即可從松開到抓緊再松開發(fā)生變化。手推卡爪相對短尾端軸向前移,直至短尾后端面1.5A接觸到卡爪定位面4A時停止前推。

3)見圖7,啟動鉚接器4，鉚接器卡爪受到向后軸向力后移,卡爪定位面4A與短尾后端面1.5A面分開，在軸向力的作用下使卡爪仿形部4C順著拉槽弧面1.4向短尾1.5A面滑動，直至仿形部4C和鉚釘拉槽1.4嚙合并夾緊鉚釘。

4)見圖8,鉚接器繼續(xù)向被鉚接件施加軸向力,鐵砧4.2與卡爪4.1相對運(yùn)動，鉚釘在夾緊力的作用下向后移動；同時鐵砧4.2軸向前推擠壓套環(huán),套環(huán)壓緊被鉚接件3并變形鎖緊在鉚釘鎖緊槽段1.3上。

5)見圖9,當(dāng)鉚接器達(dá)到預(yù)設(shè)壓力后,鉚接器液壓反向，卡爪在液壓缸的帶動下向后推出，同時鐵砧也向后移動并退出，仿形部4C回到初始狀態(tài)，將鉚接器從鉚釘上移走，完成鉚接。