CN102979184B - 杆件连接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种杆件连接装置，用于连接钢结构节点处的两个互相垂直的第一杆件和第二杆件，包括一个圆筒状的套筒，所述套筒垂直穿过第一杆件，所述第二杆件沿所述套筒的轴向穿过所述套筒，所述套筒的外表面设有外凸球面，所述外凸球面通过两个一侧设有内凹球面的球面滑块与所述第一杆件转动连接。本发明利用一个套筒将第一杆件与第二杆件分离开，使得第二杆件能够沿其轴向转动，释放了相应的旋转应力，同时，通过套筒与第二杆件之间的滑动连接，释放了沿第二杆件轴向的应力，最后，通过设于套筒上的外凸球面及与之匹配连接的内凹球面释放了第二杆件绕其自身某点转动的旋转应力。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及一种钢结构节点处的杆件的连接装置。
背景技术
目前高层建筑的幕墙用钢结构支撑，钢结构要承受幕墙的重量、风载荷、热胀冷缩的变形和地震等外力。在钢结构中有许多不同种类和形状的节点，在现有的技术中，通常采用焊接的手段将钢结构中的杆件固定连接。
然而，利用焊接的手段来处理钢结构中的杆件节点也存在诸多缺点，尤其是当节点处受力较大时，杆件会由于外力的作用而产生巨大的应力，该应力会使得杆件发生弯曲甚至是断裂的情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何释放钢结构节点处的杆件的应力。
为了解决这一技术问题，本发明提供了一种杆件连接装置，用于连接钢结构节点处的两个互相垂直的第一杆件和第二杆件，包括一个圆筒状的套筒，所述套筒垂直穿过所述第一杆件，所述第二杆件沿所述套筒的轴向穿过所述套筒，且与所述套筒的内表面滑动连接，所述套筒的外表面设有外凸球面，所述外凸球面通过两个一侧设有内凹球面的球面滑块与所述第一杆件转动连接，所述外凸球面与所述内凹球面匹配滑动连接。
所述球面滑块分别位于所述套筒沿所述第一杆件轴向的两侧。
所述套筒通过固定设在其内表面的滑套与所述第二杆件滑动连接。
所述套筒通过垂直穿设于所述第一杆件上的铸孔与所述第一杆件连接。
所述套筒的外表面与所述铸孔的内表面之间固定设有若干用以限制所述套筒绕所述第一杆件旋转的平面滑块。
所述平面滑块成对设置于所述套筒的外表面，一对平面滑块的连线同时垂直于所述第一杆件的轴向与第二杆件的轴向。
所述铸孔通过固定设于所述铸孔内表面的减磨板与所述平面滑块滑动连接，所述减磨板和所述平面滑块仅在所述第二杆件的轴向和第一杆件的轴向所形成的平面内相对所述减磨板滑动。
所述减磨板通过分别设于所述铸孔的两个端面的连接圈与所述铸孔连接。
所述球面滑块通过设置在所述铸孔内侧和设置在所述连接圈内侧的两个槽口的组合与所述铸孔连接。
所述铸孔的端口设有一个环绕所述套筒的外表面设置的橡胶圈，所述橡胶圈的内径与所述套筒的外径相匹配，所述橡胶圈的外径大于所述铸孔的内径。
所述橡胶圈通过一个压板沿轴向连接所述橡胶圈和所述铸孔，所述压板的内径与所述铸孔的内径匹配。
本发明利用一个套筒将第一杆件与第二杆件分离开，使得第二杆件能够沿自身的轴向转动，释放了相应的旋转应力，同时，通过套筒与第二杆件之间的滑动连接，释放了沿第二杆件轴向的应力，最后，通过设于套筒上的外凸球面及与之匹配连接的内凹球面释放了第二杆件绕其自身某点转动的旋转应力，避免了固定焊接所带来的第一杆件和第二杆件的位置和连接关系相对固定，无法应对巨大应力的弊端，实现了释放钢结构节点处的杆件的应力的技术效果。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的杆件连接装置的剖面结构示意图；
图2是本发明一实施例提供的杆件连接装置的图1的A-A截面的结构示意图；
图3是本发明一实施例提供的杆件连接装置的图1的B处的局部放大图；
图中，1—第二杆件；2—滑套；3—套筒；4—第一杆件；5—减磨板；6—平面滑块；7—球面滑块；8—外凸球面；9—连接圈；10—铸孔；11—橡胶圈；12—压板；13—保护圈；14—油孔。
具体实施方式
以下将结合图1至图3对本发明提供的杆件连接装置进行详细的描述，可以认为本领域的技术人员可以根据公知的常识在本发明的精神和内容的范围内对其进行修改和润色。
请参考图1，本实施例提供了一个杆件连接装置，用于连接钢结构节点处的两个互相垂直的第一杆件4和第二杆件1，包括一个圆筒状的套筒3，所述套筒3垂直穿过第一杆件4，所述第二杆件1沿所述套筒3的轴向穿过所述套筒3，且与所述套筒3的内表面滑动连接，所述套筒3的外表面设有一个外凸球面8，所述外凸球面8通过两个一侧设有内凹球面的球面滑块7与所述第一杆件4转动连接，所述外凸球面8与所述内凹球面匹配滑动连接。
本发明利用一个套筒3将第一杆件4与第二杆件1分离开，使得第二杆件1能够沿自身的轴向转动，释放了相应的旋转应力，同时，通过套筒3与第二杆件1之间的滑动连接，释放了沿第二杆件1轴向的应力，此外，通过设于套筒3上的外凸球面8及与之匹配连接的内凹球面释放了第二杆件1绕其自身某点转动的旋转应力，实现了释放钢结构节点处的杆件的应力的技术效果。
所述球面滑块7分别位于所述套筒3沿所述第一杆件4轴向的两侧。进而将第二杆件1绕其自身某点转动的旋转应力固定为沿第一杆件4的轴向和第二杆件1的轴向所组成的平面内。
所述套筒3通过固定设在其内表面的滑套2与所述第二杆件1滑动连接。在本实施例中，通过在套筒3上设置供放置所述滑套2的环形槽来实现滑套2的固定安装，在本发明其他可选的实施例中，也可以通过螺纹组件完成滑套2的固定安装。
所述套筒3通过垂直穿设于所述第一杆件4上的铸孔10与所述第一杆件4连接。
所述套筒3的外表面与所述铸孔10的内表面之间固定设有若干用以限制所述套筒3绕所述第一杆件4旋转的平面滑块6。请参考图2，所述平面滑块6成对设置于所述套筒3的外表面，一对平面滑块6的连线同时垂直于所述第一杆件4的轴向与第二杆件1的轴向。
所述铸孔10通过固定设于所述铸孔10内表面的减磨板5与所述平面滑块6滑动连接，所述减磨板5和所述平面滑块6仅在所述第二杆件1的轴向和第一杆件4的轴向所形成的平面内相对所述减磨板滑动。在本实施例中，即减磨板5与平面滑块6之间沿竖直面滑动连接，保证了所述第二杆件1不会绕所述第一杆件4旋转，进而使得本实施例提供的杆件连接装置在未受到足够的压力时能够结构稳固。
在本实施例中，所述平面滑块6通过螺纹组件与所述套筒3固定连接，在其他可选的实施例中，也可通过在套筒3外表面设置槽口来实现平面滑块6的安装，只需满足其沿竖直面的位置固定，且能够与减磨板5实现沿竖直面的相对滑动即可。
请参考图2，所述减磨板5通过分别设于所述铸孔10的两个端面的连接圈9与所述铸孔10连接。在本实施例中，通过在连接圈9上设置一个矩形槽来固定减磨板5的位置。所述连接圈9与所述铸孔10之间通过螺纹组件实现固定连接。
请参考图2，所述球面滑块7通过设置在所述铸孔10内侧和设置在所述连接圈9内侧的两个槽口的组合与所述铸孔10连接。两个槽口的组合固定了所述球面滑块7的位置，同时，在本实施例中，如图1所示，为了安装与制造需要，所述球面滑块7分成两部分制造与安装，当安装所述球面滑块7时，可以先将上半部分球面滑块7安装在铸孔10的槽口内，然后将套筒3插入，此时外凸球面8托住了上半部分球面滑块7，再将下半部分球面滑块7安装在对应位置，最后将连接圈9通过螺纹组件安装在铸孔10的端面，此时，下半部分球面滑块7的一部分位于连接圈9的槽口内，另一部分位于铸孔10的槽口内。
所述铸孔10的端口设有一个环绕所述套筒3的外表面设置的橡胶圈11，所述橡胶圈11的内径与所述套筒3的外径相匹配，所述橡胶圈的外径大于所述铸孔10的内径。所述橡胶圈11通过一个压板12沿轴向连接所述橡胶圈11和所述铸孔10，所述压板12的内径与所述铸孔10的内径匹配。请参考图1，并结合图3，在本实施例中，橡胶圈11设于与铸孔10固定连接的连接圈9和压板12之间，橡胶圈11的作用可以有效防止水和杂物进入装置内部，同时，橡胶材质的橡胶圈11又能随压力的作用而弯曲，保证了所述第二杆件1旋转应力的释放。
本实施例中不仅设置了橡胶圈11，还同时设置了保护圈13，其作用、材质和尺寸均与所述橡胶圈11类似，保护圈13夹在铸孔10和连接圈9之间。
在本实施例中的套筒3为碳钢材料，减磨板5和滑套2均为铜合金材料，同时在外凸球面8上涂有不锈钢的堆焊，从而提高了本实施例提供的杆件连接装置的防腐防锈性能，提高了使用寿命，同时，使得各部件之间的滑动摩擦力更小，移动和转动都更灵活顺畅。为了这一目的，在各滑动表面间均设有高耐磨纳米金刚石自润滑涂层，并注入二硫化钼不干油进行润滑，为了能够保持这一润滑效果，请参考图1，在本实施例中的滑套3上还设有连接至其外表面的油孔14，用以为本实施例提供的杆件连接装置的内部提供所述的二硫化钼不干油。同时，本发明中的所有零件都进行了精度较高的金加工。装配后能保证转动和移动的灵活。
Claims (10)
1.一种杆件连接装置，用于连接钢结构节点处的两个互相垂直的第一杆件和第二杆件，其特征在于：包括一个圆筒状的套筒，所述套筒垂直穿过所述第一杆件，所述第二杆件沿所述套筒的轴向穿过所述套筒，且与所述套筒的内表面滑动连接，所述套筒的外表面设有外凸球面，所述外凸球面通过两个一侧设有内凹球面的球面滑块与所述第一杆件转动连接，所述外凸球面与所述内凹球面匹配滑动连接。
2.如权利要求1所述的杆件连接装置，其特征在于：所述球面滑块分别位于所述套筒沿所述第一杆件轴向的两侧。
3.如权利要求1所述的杆件连接装置，其特征在于：所述套筒通过固定设在其内表面的滑套与所述第二杆件滑动连接。
4.如权利要求1所述的杆件连接装置，其特征在于：所述套筒通过垂直穿设于所述第一杆件上的铸孔与所述第一杆件连接。
5.如权利要求4所述的杆件连接装置，其特征在于：所述套筒的外表面与所述铸孔的内表面之间固定设有若干用以限制所述套筒绕所述第一杆件旋转的平面滑块。
6.如权利要求5所述的杆件连接装置，其特征在于：所述平面滑块成对设置于所述套筒的外表面，一对平面滑块的连线同时垂直于所述第一杆件的轴向与第二杆件的轴向。
7.如权利要求5所述的杆件连接装置，其特征在于：所述铸孔通过固定设于所述铸孔内表面的减磨板与所述平面滑块滑动连接，所述平面滑块仅在所述第二杆件的轴向和第一杆件的轴向所形成的平面内相对所述减磨板滑动。
8.如权利要求7所述的杆件连接装置，其特征在于：所述减磨板通过分别设于所述铸孔的两个端面的连接圈与所述铸孔连接。
9.如权利要求8所述的杆件连接装置，其特征在于：所述球面滑块通过设置在所述铸孔内侧和设置在所述连接圈内侧的两个槽口的组合与所述铸孔连接。
10.如权利要求4所述的杆件连接装置，其特征在于：所述铸孔的端口设有一个环绕所述套筒的外表面设置的橡胶圈，所述橡胶圈的内径与所述套筒的外径相匹配，所述橡胶圈的外径大于所述铸孔的内径。11、如权利要求10所述的杆件连接装置，其特征在于：所述橡胶圈通过一个压板沿轴向连接所述橡胶圈和所述铸孔，所述压板的内径与所述铸孔的内径匹配。
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