CN104060697A - 一种连接杆件的接头装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连接杆件的接头装置，包括：实心或空心的主体,其中,所述主体的形状包括:三棱柱、正方体或正四面体；至少一个连接端，所述连接端设置在所述主体的表面；其中，所述连接端的结构包括：长条框形结构，其中，所述长条框形结构的横截面包括下述至少一种：“L”形、槽形、“―”形、“＝”形、“T”形、“+”形和“H”形；所述连接端上排列有第一通孔，所述主体通过所述第一通孔连接所述杆件；所述连接端根据所述杆件的空间位置分布在所述主体的表面。

Description

一种连接杆件的接头装置

技术领域

本发明涉及机械及建筑领域，特别涉及一种连接杆件的接头装置。

背景技术

在现在的建筑和机械领域中，由有机高分子材料、合金材料或复合材料等高强度材料成型的结构杆件应用非常广泛，例如，房屋的梁、柱，塔架、塔吊的塔身标准节段和矿山通道结构架等；传统的结构杆件的连接方式主要包括：通过多个角铁与焊接配合的方式、根据连接需求定制匹配的连接头、以壳形套头方式完成负载要求低的杆件连接；现有的各种空间结构，或者需要在使用前进行提前焊接再进行麻烦的运输，或者通过角铁、壳形套头进行简单结构的连接，或者需要采用种类繁多、加工困难、通用性较差的接头装置进行定制化安装，但是缺少一种能够可快速连接杆件形成多种空间结构并且不需要提前进行焊接的标准化程度高的接头装置。

发明内容

为此，本发明提出了一种可以解决上述问题的或至少能部分解决上述问题的一种接头装置。

本发明提出了一种连接杆件的接头装置，包括：

实心或空心的主体,其中,所述主体的形状包括:三棱柱、正方体或正四面体；

至少一个连接端，所述连接端设置在所述主体的表面；其中，

所述连接端的结构包括：长条框形结构，其中，所述长条框形结构的横截面包括下述至少一种：L形、槽形、―形、＝形、T形、+形和H形；

所述连接端上排列有第一通孔，所述主体通过所述第一通孔连接所述杆件；

所述连接端根据所述杆件的空间位置分布在所述主体的表面。

可选地，根据本发明的连接杆件的接头装置，所述主体内部为空心或具有填充物，其中，所述填充物为陶瓷或砂料。

可选地，根据本发明的连接杆件的接头装置，所述主体表面具有3个所述连接端，其中，3个所述连接端相互垂直。

可选地，根据本发明的连接杆件的接头装置，所述主体表面具有6个所述连接端，其中，6个所述连接端处于同一个三维坐标系的轴线上。

可选地，根据本发明的连接杆件的接头装置，所述主体上设置有至少一个连接通孔，所述连接端通过所述连接通孔与所述主体可拆卸地连接。

可选地，根据本发明的连接杆件的接头装置，所述连接端为角铁，所述角铁的第一平面贴靠在所述主体表面的平面区域并通过所述平面区域的所述连接通孔与所述主体固定连接。

可选地，根据本发明的连接杆件的接头装置，所述连接端为转动结构，该转动结构包括：与所述主体螺栓连接的基块，设置在所述基块的横轴以及连接所述横轴的连接臂；其中，

所述连接臂为对应所述杆件横截面的长条形结构。

可选地，根据本发明的连接杆件的接头装置，进一步包括卡圈结构，该卡圈结构包括：与所述连接端螺栓连接的连接块块以及设置于连接块的两个对应的弧形半壳罩，其中，

所述两个半壳罩与所述连接块转动连接；

所述两个半壳罩能够扣合到圆形的所述杆件的圆周面上。

可选地，根据本发明的连接杆件的接头装置，所述连接端与所述主体一体成型，所述连接端的结构进一步包括下述至少一种：

包络所述杆件的弧形曲面结构，该弧形曲面结构为两个对称各半的外壳体，对称的所述两个外壳体通过螺钉固定在所述杆件的外周缘上；以及

波浪形曲面结构，该波浪形曲面结构的轮廓对应所述杆件形状。

可选地，根据本发明的连接杆件的接头装置，所述连接端的平面上具有平行排列的凹槽结构，其中，所述凹槽结构的横截面包括V形、U形或半圆形。

综上，根据本发明的接头装置，通过多种可选的主体结构与多种连接端一体成型或可拆卸的连接，实现了各种空间结构简易和快速拼装；通过多种结构的连接端可以对杆件的各种空间位置进行稳定的支撑连接，尤其对于那些运输困难的施工环境，避免了空间结构需要提前焊接并费力运输；同时，本发明的接头装置能够进行一体化铸造成型，易于加工；通过将连接加工为可拆卸结构以及附加的卡圈结构，能够实现复杂空间结构的精确组装和简易地进行调节更换；通过多种曲面结构和凹槽结构，从而使本发明的接头装置具有良好的承载刚度和适当的弹性。本发明的接头装置实现了空间杆件的标准化连接，并且采用操作、加工简易的结构，还利于在施工过程中，通过标准化的接头装置所连接的空间结构进行载荷分析，并有利于空间结构的维护和拆卸后进行重复利用。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。其中在附图中，参考数字之后的字母标记指示多个相同的部件，当泛指这些部件时，将省略其最后的字母标记。在附图中：

图1示出了根据本发明的一种实施方式的示意图；

图2示出了根据本发明的可拆卸的连接端与主体的截面图；

图3示出了根据本发明的一种转动结构式连接端与主体装配的示意图；

图4示出了根据本发明的一种卡圈结构与连接端的连接示意图；

图5示出了根据本发明的弧形曲面结构式的连接端的示意图；

图6示出了根据本发明的连接端的波浪形曲面结构的示意图；

图7示出了该波浪形曲面结构的轮廓对应所述杆件形状的示意图；

图8示出了根据本发明的一种具有凹槽的接头装置的示意图；

图9示出了图8中的接头装置的俯视图；

其中附图标记如下：

主体10、连接通孔11、连接端20、第一通孔21、基块22、连接臂23、弧形曲面结构24、波浪形曲面结构25、凹槽结构26、连接块31、弧形半壳罩32以及杆件40。

具体实施方式

本发明提供了许多可应用的创造性概念，该创造性概念可大量的体现于具体的上下文中。在下述本发明的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本发明的具体实现方式的示例性说明，而不构成对本发明范围的限制。

下面结合附图和具体的实施例对本发明的具体实现方式作进一步的示例性说明。

本发明提出了一种连接杆件的接头装置，包括：

实心或空心的主体10,其中,所述主体10的形状包括:三棱柱、正方体或正四面体；

至少一个连接端20，所述连接端20设置在所述主体10的表面；其中，

所述连接端20的结构包括：长条框形结构，其中，所述长条框形结构的横截面包括下述至少一种：L形、槽形、―形、＝形、T形、+形和H形；

所述连接端20上排列有第一通孔21，所述主体10通过所述第一通孔21连接所述杆件；

所述连接端20根据所述杆件的空间位置分布在所述主体10的表面。

具体地，图1示出了根据本实施方式的一个实施例，该实施例的接头装置，其主体10为空心的三棱柱结构，该结构承载能力较强，并且质量轻，能够用于高轻度载荷；进一步，该三棱柱结构上下两个底面设有开口与空心处连通，能够根据具体的施工情况向其中添加填充物或者作为安装节点以在空间结构中装配例如机械设备、电子设备等。

优选地，上述实施方式中，所述主体10内部为空心或具有填充物，其中，所述填充物为陶瓷或砂料等此处不再一一列举，通过采用质量较轻高强度的填充物，能够提高接头装置的承载强度，减缓因为金属疲劳产生的接头装置产生裂痕，以提高了本发明的接头装置的使用寿命和安全性。

上述各实施方式中，所述主体表面可选择具有3个所述连接端20，其中，3个所述连接端20相互垂直；所述主体10表面还能选择具有6个所述连接端20，其中，6个所述连接端处于同一个三维坐标系的轴线上。本发明的各实施方式能够根据具体实施例中的主体三位形状以及使用需求对所需的连接端数量、方向以及连接端结构进行选定成型，也可以通过多种结构的接头装置系列在施工时进行具体选定，避免了传统的空间杆件连接时由于没有通用接头节点而选择进行焊接成型。

优选地，根据本发明的接头装置，如图2所示,所述主体上还能设置有至少一个连接通孔11，所述连接端20通过所述连接通孔11与所述主体10可拆卸地连接。具体地，采用可拆卸的连接方式，使得已经拼装完场的空间结构内，单个连接节点处单方向的连接端的杆件进行拆除或者连接端进行更换,能够改换不同尺度的连接端以连接不同粗细的连接杆,或者能够替换为具有卡圈结构的连接端以便固定到不允许打孔的具有弧状外周缘(例如横截面为圆形)的杆件或立柱上。

优选地，上述实施方式中，所述连接端20可选为角铁，所述角铁的第一平面贴靠在所述主体10表面的平面区域并通过所述平面区域的所述连接通孔与所述主体固定连接。具体地，采用角铁或者其他能够用于杆件连接的通用连接件作为连接端20，从而使本发明的接头装置具有良好的通用性，能够与现有角铁等连接件进行配合复用，例如角铁等传统连接件与本发明的接头结构配合工作而不进行焊接操作或钢筋绑定就可以完成多种复杂空间结构的连接。

进一步，如图3所示,上述实施方式中的所述连接端可选择为转动结构，该转动结构包括：与所述主体10螺栓连接的基块22，设置在所述基块22的横轴以及连接所述横轴的连接臂23；其中，所述连接臂23为对应所述杆件横截面的长条形结构。

具体地，本实施方式中的转动结构方便接头装置与杆件结构进行主要的机构连接完成后，根据具体连接的空间结构，调整转动结构的连接臂23的方向，以便将加固杆件与在同一个平面内转动或者能够转到同条直线的两个连接臂23连接，从而更好保证空间结构(例如，塔架、塔吊、龙门架梁、水上钻井平台等)的稳定和安全性。

优选地，如图4所示，根据本发明的接头装置进一步包括卡圈结构，该卡圈结构包括：与所述连接端20螺栓连接的连接块31以及设置于连接块31的两个对应的弧形半壳罩32，其中，

所述两个半壳罩32与所述连接块31转动连接；

所述两个半壳罩32能够扣合到圆形的所述杆件的圆周面上。

具体地，本实施方式中的卡圈结构能够将接头装置固定在圆形杆件(例如用于支撑的立柱或圆形横梁)的圆周面上，而不需要在圆形杆件上开设用于固定的开孔，以减少圆形杆件的损坏和保证圆形杆件的承载能力。

优选地，根据本发明的接头装置中，所述连接端与所述主体一体成型，所述连接端的结构进一步包括下述至少一种：

图5示出了包络所述杆件的弧形曲面结构24，该弧形曲面结构24为两个对称各半的外壳体，对称的所述两个外壳体通过螺钉固定在所述杆件的外周缘上；以及

图6示出了波浪形曲面结构25，图7示出了该波浪形曲面结构25的轮廓对应所述杆件形状。

具体地，本实施方式中，连接端可选择为弧形曲面结构25，能够连接固定到具有圆弧形的周缘的杆件上，而不需要在板材弯曲成形的多种连接端上再另外连接卡圈结构；此外，连接端20的各种实施方式中，其连接端的各种板材式结构或框形结构可选择用波浪形曲面结构进行替换，选用波浪形的连接端结构使得，连接端20具有更好的柔韧性和支撑弹性，从而使本实施方式的接头装置具有更好的受力性能，使用本发明的接头装置连接成型的空间结构能够具有很好的变形缓冲，能够很好抵抗大风、海水冲击、地震等造成的空间结构的附加载荷进而避免了脆性断裂等隐患的出现。

如图8及图9所示，上述各实施方式中，所述连接端的平面上具有平行排列的凹槽结构26，其中，所述凹槽结构26的横截面包括V形、U形或半圆形。具体地，凹槽结构使得本发明的接头装置的连接端能够更好承载垂直于板面方向的剪应力，保证了连接端具有更好的支撑刚度和使用寿命。

综上，根据本发明的接头装置，通过多种可选的主体结构与多种连接端一体成型或可拆卸的连接，实现了各种空间结构简易和快速拼装；通过多种结构的连接端可以对杆件的各种空间位置进行稳定的支撑连接，尤其对于那些运输困难的施工环境，避免了空间结构需要提前焊接并费力运输；同时，本发明的接头装置能够进行一体化铸造成型，易于加工；通过将连接加工为可拆卸结构以及附加的卡圈结构，能够实现复杂空间结构的精确组装和简易地进行调节更换；通过多种曲面结构和凹槽结构，从而使本发明的接头装置具有良好的承载刚度和适当的弹性。本发明的接头装置实现了空间杆件的标准化连接，并且采用操作、加工简易的结构，还利于在施工过程中，通过标准化的接头装置所连接的空间结构进行载荷分析，并有利于空间结构的维护和拆卸后进行重复利用。

该注意的是，上述各实施方式对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。

Claims (10)

1.一种连接杆件的接头装置，包括：

实心或空心的主体(10),其中,所述主体(10)的形状包括:三棱柱、正方体或正四面体；

至少一个连接端(20)，所述连接端(20)设置在所述主体(10)的表面；其中，

所述连接端(20)的结构包括：长条框形结构，其中，所述长条框形结构的横截面包括下述至少一种：“L”形、槽形、“―”形、“＝”形、“T”形、“+”及“H”形；

所述连接端(20)上排列有第一通孔(21)，所述主体(10)通过所述第一通孔(21)连接所述杆件；

所述连接端(20)根据所述杆件的空间位置分布在所述主体的表面。

2.根据权利要求1所述的连接杆件的接头装置，其中，所述主体(10)内部为空心或具有填充物，其中，所述填充物为陶瓷或砂料。

3.根据权利要求1所述的连接杆件的接头装置，其中，所述主体(10)表面具有3个所述连接端(20)，其中，3个所述连接端(20)相互垂直。

4.根据权利要求1所述的连接杆件的接头装置，其中，所述主体(10)表面具有6个所述连接端(20)，其中，6个所述连接端(20)处于同一个三维坐标系的轴线上。

5.根据权利要求1所述的连接杆件的接头装置，其中，所述主体(10)上设置有至少一个连接通孔(11)，所述连接端(20)通过所述连接通孔(11)与所述主体(10)可拆卸地连接。

6.根据权利要求5所述的连接杆件的接头装置，其中，所述连接端(20)为角铁，所述角铁的第一平面贴靠在所述主体(10)表面的平面区域并通过所述平面区域的所述连接通孔(11)与所述主体(10)固定连接。

7.根据权利要求5所述的连接杆件的接头装置，其中，所述连接端(20)为转动结构，该转动结构包括：与所述主体螺栓连接的基块(22)，设置在所述基块的横轴以及连接所述横轴的连接臂(23)；其中，

所述连接臂(23)为对应所述杆件横截面的长条形结构。

8.根据权利要求1所述的连接杆件的接头装置，进一步包括卡圈结构，该卡圈结构包括：与所述连接端(20)螺栓连接的连接块(31)以及设置于连接块(31)的两个对应的弧形半壳罩(32)，其中，

所述两个半壳罩(32)与所述连接块(31)转动连接；

所述两个半壳罩(32)能够扣合到圆形的所述杆件的圆周面上。

9.根据权利要求1所述的连接杆件的接头装置，所述连接端(20)与所述主体(10)一体成型，所述连接端(20)的结构进一步包括下述至少一种：

包络所述杆件的弧形曲面结构(24)，该弧形曲面结构(24)为两个对称各半的外壳体，对称的所述两个外壳体通过螺钉固定在所述杆件的外周缘上；以及

波浪形曲面结构(25)，该波浪形曲面结构(25)的轮廓对应所述杆件(40)形状。

10.根据权利要求1所述的连接杆件的接头装置，所述连接端(20)的平面上具有平行排列的凹槽结构(26)，其中，所述凹槽结构(26)的横截面包括V形、U形或半圆形。