环槽铆钉连接技术在钢结构的应用

基本信息

于2003年，环槽铆钉试制成功，开始在铁路货车上进行了装车应用。2004年，原铁道部组织编制了《铁路货车专用拉铆钉及套环技术条件》，以运装货车[2005]397号文的形式进行了颁布实施。2007年3月，对《铁路货车专用拉铆钉及套环技术条件》进行了修订，并以运装货车[2007]163号文的形式予以下发。由此，环槽铆钉连接技术逐渐开始了从轨道运输装备领域向其他工程领域发展的历程。2018年12月，国家颁布了环槽铆钉的国家标准《GB/T36993 环槽铆钉连接副 技术条件》。

图1

图2 轨道交通领域

图3 矿山机械振动筛应用

环槽铆钉连接技术与螺栓最大的不同就是安装方式的差异。如图2所示，在安装时铁砧会沿着轴向方向向下移动，从开始接触套环至铆接完成的这个过程中，套环始终处于被径向挤压的状态，这一过程使得套环内壁的金属流动到铆钉的环槽中，同时轴向拉伸铆钉，产生轴力，形成永久的金属塑性变形连接。

特点优势

拥有更加优异的力学性能

同等规格的环槽铆钉预紧力（夹紧力）值比高强螺栓大10%以上，可有效提高摩擦型节点连接的滑移载荷，节点连接更安全。

拥有良好的轴力一致性

通过轴力稳定性试验，环槽铆钉连接的轴力波动范围可以控制在5%以内。

拥有更好的防松性能

铆接完成后套环与铆钉环槽的连接处无间隙，有效的杜绝了松动现象，提高了结构连接的防松性能。

拥有优异的疲劳性能

通过平缓的牙型圆弧设计，可有效降低30%左右的牙型根部应力，明显提高环槽铆钉的疲劳寿命。

市场应用效果

经过多年的发展，环槽铆钉已经成功应用在航空航天、铁路车辆、铁路轨道、钢梁桥、重型汽车和钢结构等项目上，且环槽铆钉连接技术成熟可靠，解决了紧固件在恶劣工况下的连接松动问题。

在国内铁路车辆上已经装车50余万辆，超过1亿余套，安全运行超过20年，在振动冲击、交变载荷、重载、极寒、炎热、潮湿等复杂工况下无连接失效问题的发生。

在矿山机械领域，振动筛原采用高强度螺栓连接，每周都会出现螺栓松动断裂现象，需要对螺栓重新拧紧，使用环槽铆钉连接技术后，彻底解决了这一问题。

图4 使用拉铆连接的铁塔效果图

在铁塔领域进行了批量应用。如图4所示，在四川某地的角钢塔上进行了环槽铆钉的试装，经过11年的使用，未出现松动断裂现象。

图5 某通信塔安装效果图

并且在单筒型通信塔上也进行了批量试装，使用情况良好。

图6 中国现代五项赛事中心游泳击剑馆

图7 南京牛首山佛顶宫

图8 上海天文馆

图9 宁波小学艺体楼穹顶

在建筑钢结构领域，国内也正在开始使用环槽铆钉连接技术，如上海植物园展览温室、中国现代五项赛事中心游泳击剑馆、南京牛首山佛顶宫、上海天文馆和宁波小学艺体楼铝合金穹顶等项目。

企业介绍

眉山中车紧固件科技有限公司（以下简称紧固件公司）是集科研开发、制造和销售于一体的国内规模最大、实力最强的铁路特种紧固件产品生产龙头企业，隶属于中车眉山车辆有限公司。企业进行特种拉铆紧固连接技术研究始于上世纪九十年代，并于2005年成立了南车眉山车辆有限公司同升紧固件公司（企业前身）。2013年8月，成立了眉山南车紧固件科技有限公司，为南车眉山车辆有限公司的全资子公司。2016年2月，更名为眉山中车紧固件科技有限公司。紧固件公司是国家高新技术企业，是四川省铆接工程技术研究中心、四川省级企业技术中心和中国中车紧固连接技术研究中心。

视频展示

《环槽铆钉连接技术在钢结构的应用》

（来源：2019桥隧产业科技创新成果发布会