CN107829389A - 一种钢缆的连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢缆的连接装置。包括具有双向内螺纹的调整套管(1)，调整套管(1)与两端的内管(2)螺纹连接，其特征在于所述的内管(2)有一轴向的锥形内通孔，至少二个与上述锥形内通孔表面配合的滑动位移的滑动卡块(3)置于锥形内通孔内，滑动卡块(3)之间有可变空间(4)和中心位置的中心通孔(5)，有一极短时间间隔的卸去张力的卸力结构。本发明的结构简单但连接效果特别好，可调节连接的钢缆的张力或松紧度，对车辆的拦阻有非常好的作用。

Description

一种钢缆的连接装置

技术领域：

本发明涉及一种连接装置，特别是指可将两钢缆的端部连接为一可连续传递力的连接装置。

背景技术：

细长物体如钢缆、绳索是被普遍用于传递较远距离力或连接长距离物体，很多情况下两根或多根钢缆需要连接以形成长距离的多物体的连接，例如高速公路的钢缆索防护栏就设有多根钢缆。按现在的国家标准，上述的一根钢缆的长度为300米，同时与几十个或上百个桩柱连接，如发生车辆与钢缆索防护栏相撞击，钢缆受伤或被撞断，则必须更换整根钢缆，不仅造成巨大的浪费，并且更换安装新钢缆的工作量也是巨大的。现有的钢缆的长度是基于撞击发生时，通过长钢缆能够将撞击能量尽可能地分散到撞击点两侧方向的桩柱，以达到防护的作用。实际上，撞击发生时，撞击能量能否有效的传递到两侧方向的远方仍然是个问题，而且整个钢缆将与大量的桩柱连接或简单跨越或简单连接，则存在是否能将撞击能量有效消耗于桩柱的问题。因此，如何解决现有钢缆索防护栏存在的维护、更换钢缆的工时的浪费和更换损伤或断裂钢缆的巨大浪费，是一个非常重要且具有巨大经济效益的事情。

发明内容：

本发明的发明目的是公开一种高强度较短钢缆的连接装置，同时另一发明目的是公开一种可用于高速公路钢缆索防护栏的钢缆的连接装置。

实现本发明的技术解决方案如下：包括具有双向内螺纹的调整套管，调整套管与两端的内管螺纹连接，特别是所述的内管有一轴向的锥形内通孔，至少二个与上述锥形内通孔表面配合的滑动位移的滑动卡块置于锥形内通孔内，滑动卡块之间有可变空间和中心位置的中心通孔，有一极短时间间隔的卸去张力的卸力结构。

所述的调整套管与内管之间的螺纹的剪切力大于钢缆与滑动卡块之间的摩擦力或钢缆的屈服极限。

所述的卸力结构是滑动卡块为三块，且滑动卡块的外端部有一向外延伸的突出的弧形突台。

所述的钢缆与滑动卡块之间的最大的摩擦力或钢缆的屈服极限大于滑动卡块向外延伸的突出的弧形突台的剪切力。

所述的滑动卡块表面与内管相接触配合，上述的弧形突台的表面与内管的端面之间有一间隙。

所述的内管的内壁有沿轴向的凸条，相应滑动卡块的配合表面有对应的凹槽。

所述的内管的外表面设有一连接件。

所述的连接件是与内管一体构成的柱体的外端有一挡环。

所述的滑动卡块的内表面有多条径向设置的凸起。

本发明公开的钢缆的连接装置的结构简单，但该连接装置具有非常好的抗拉强度，经大量的试验证明被连接的钢缆断裂而连接装置未被破坏或钢缆脱出连接装置，即连接效果特别好。该连接装置不仅可将两根钢缆连接，同时与其它构件连接而成为一个可连续展开的大尺寸的整体结构，例如连接装置与高速公路的防护栏的桩柱连接，如钢缆的长度为3～8个桩柱的跨度，即一般为16米～32米长，这样即可保证将撞击能量向两侧方向的有效传递和合理的撞击能量的分布，并在撞击后可方便、省工省料的更换新钢缆，避免了大量的浪费。除上述的本发明的优点外，所述的连接装置与桩柱不仅有可靠的连接，可及时将撞击能量传递给桩柱，且连接装置为可调节连接的钢缆的张力或松紧度，以多根钢缆构成的拦阻索有不同的伸展度，以更适应撞击发生时的实际情况，以提高拦阻效率。还有一关键是所述的连接装置中的钢缆被撞击时导致的滑动卡块的位移会造成弧形突台的突然断裂，使滑动卡块与内管之间有一瞬间的相对位移，其导致具有高张力的钢缆有一瞬间的松弛，使钢缆瞬间失去张力或张力大幅下降，然后张力恢复，这对防护栏对车辆的拦阻有非常好的作用。

附图说明：

图1为本发明的实施例的半剖视结构示意图。

图2为图1的A-A断面的结构示意图。

图3为实施例中的内管的结构示意图。

图4为滑动卡块的立体结构示意图。

图5为滑动卡块的另一实施例的断面示意图。

具体实施方式：

结合附图给出本发明的具体实施方式，需要说明的是具体实施方式只是为便于对本发明的理解，不应视为是对本发明权利要求限定的保护范围的限制。

请参见图1～图5，本发明的具体实施例如下：包括具有双向内螺纹的调整套管1，调整套管1与两端的内管2螺纹连接，通过旋转调整套管1，使调整套管1与内管2之间产生相对位移，关键是内管2有一轴向的锥形内通孔，至少二个与上述锥形内通孔表面配合的滑动位移的滑动卡块3置于锥形内通孔内，滑动卡块3之间有可变空间4和中心位置的中心通孔5，有一极短时间间隔的卸去张力的卸力结构。实际使用时，滑动卡块3夹持钢缆6，上述的内管2的位移将通过锥形内通孔的锥面推动滑动卡块3位移，滑动卡块3通过摩擦力带动其夹持的钢缆6运动，当调整套管1两端的内管2相互靠近时，将使连接的钢缆6拉紧或提高钢缆6的张力；在调整张力结束后，整个连接装置与钢缆6作为防护栏的一部分时，当钢缆6受到外力时，则钢缆6将带动滑动卡块3向外方向位移，滑动卡块3在锥形面的作用下同时向轴心运动并进一步夹紧钢缆6而增加滑动卡块3与钢缆6的摩擦力，阻止钢缆6脱出滑动卡块3的夹持。因此，上述的本发明不仅是钢缆6的连接装置，而且还是钢缆6的收紧或提高钢缆6张力的调节装置，如本发明与高速公路的桩柱或桩柱上的防阻块连接，则形成钢缆索防护栏，当运动的车辆撞击钢缆6时，受力的钢缆6相对于上述的连接装置向外运动，钢缆6带动滑动卡块3位移或产生位移的趋势；当滑动卡块3位移一个距离后将卡紧钢缆6，同时将钢缆6受到的撞击力或撞击能量通过防阻块传递给桩柱，直至钢缆6断裂或连接装置或防阻块之一被破坏，或桩柱有较大的弯曲或被撞倒，何种情况发生将视各部件的结构强度而定。设有的卸力结构在上述的张力持续期间会成为受力的一部分，在某一张力作用下，卸力结构被剪切，会在极短时间内使张力基本消失，然后再重新建立张力，这一卸力结构的存在会增加整个撞击的持续时间，并使尽可能多的撞击能量转移至桩柱和土基。

所述的调整套管1与内管2之间的螺纹的剪切力大于钢缆6与滑动卡块3之间的摩擦力或钢缆6的屈服极限；上述的剪切力按材质的性能指标和常规的机械领域的螺纹设计是可以计算出来的，这样在外力的作用下，螺纹连接处不会首先出现剪切破坏。

所述的卸力结构是滑动卡块3为三块，且滑动卡块3的外端部有一向外延伸的突出的弧形突台7，该弧形突台7与内管2的侧端面相对应，当滑动卡块3向外侧方向位移时，弧形突台7与内管2的侧端面相接触而阻碍滑动卡块3的位移，随着钢缆6向外的拉力增加和滑动卡块3与内管2的摩擦力的增加，某一时刻弧形突台7断裂，而断裂的瞬间，钢缆6的拉力远大于滑动卡块3与内管2之间的摩擦力，会导致滑动卡块3与钢缆6有一很短距离的突然加速，该加速过程中钢缆6受到的拉力或张力会瞬间大幅降低，随着滑动卡块3加速并位移后受到内管2的锥面的阻碍，钢缆6受到的拉力会上升恢复到与撞击力相对应的状态；上述的弧形突台7的断裂使钢缆6受到的外力或撞击力产生的张力出现一个瞬间的停顿或突然的下降和再上升的松弛过程，这对钢缆6对撞击车辆的拦阻有巨大的益处，延长了整个撞击过程的时间，更有利于撞击能量的分散。需要强调的是钢缆6与滑动卡块3之间的最大的摩擦力或钢缆6的屈服极限要大于滑动卡块3向外延伸的突出的弧形突台7的剪切力，实质上在钢缆6受到的外力后，并弧形突台7与内管2的侧端面接触后，钢缆6受到的拉伸力等于钢缆6与滑动卡块3之间摩擦力与弧形突台7与内管2侧端面之间的阻力之和，如果上述阻力太大或弧形突台7的强度太大，会出现钢缆6脱出现象，这是不希望或不允许出现的；总之弧形突台7的作用是承担一部分撞击能量并突然被剪切产生一个上述的松弛过程，对钢缆6的拦阻效能有很好的作用；上述的滑动卡块3表面与内管2相接触配合，弧形突台7的表面与内管2的端面之间有一间隙为更佳，当钢缆6受到外力时，钢缆6与滑动卡块3向外侧位移，并导致滑动卡块3与钢缆6之间的摩擦力逐步上升，当弧形突台7与内管2的侧端面接触后，受到阻力后出现前述的剪切过程，上述的间隙可使弧形突台7的剪切断裂出现在一个更适当的时间，即当钢缆6受到撞击一定时间且拉伸力足够大时，弧形突台7断裂，松弛钢缆6的拉伸力对拦阻效果更佳。

由于滑动卡块3之间存在一个可变空间4，滑动卡块3在向外侧位移时，滑动卡块3侧面之间的可变空间4会变小，本发明在实际连接钢缆6时，滑动卡块3的中心位置的中心通孔可夹持钢缆6，或将钢缆6的一部分置于可变空间4内，剩余部分置于中心通孔5，这样设置钢缆6则增加钢缆6与滑动卡块3之间的接触面积，有利于提高钢缆6与滑动卡块3之间的摩擦力；在安装滑动卡块3时，可能会出现多个滑动卡块3之间的可变空间的大小不一致，会导致钢缆6自身受到的摩擦力不均匀，多股钢丝之间可能出现错动问题，影响钢缆6的整体的拉伸能力。因此，在所述的内管2的内壁设有沿轴向的凸条(图中未示出)，相应滑动卡块3的配合表面有对应的凹槽(图中未示出)，多个凸条在内管2对称设置，则对应安装的滑动卡块3亦为对称结构，这样上述的可变空间4的大小或宽窄就一致，对置于可变空间4内的钢缆6的夹持紧度也基本相同，则可避免上述的缺陷。

上述实施例所述的本发明的技术方案，可对连接装置两端连接的钢缆6实现紧固，同时还可调节钢缆6的松紧度或张力，本发明可与高速公路的桩柱上的防阻块连接，则构成钢缆索防护栏；为方便本发明与上述的防阻块连接，在内管2的外表面设有一连接件8，该连接件8与桩柱上的防阻块连接后，可通过旋转调整套管1调节调整套管1连接的两根钢缆6的松紧度或张力；由于高速公路的钢缆索防护栏的多根钢缆6是按距地表高度上分布，对车辆的拦阻时，碰撞发生的时间会有微小的时间差别，因此多根钢缆6的松紧度的设置不同，对多根钢缆6产生协同拦阻会有好处；所述的连接件8是与内管2一体构成的柱体的外端有一挡环9，这时可将连接件8的挡环9通过防阻块的一个条形槽使连接件8的柱体置于条形槽内，当旋转调整套管1时，内管2相对位移使连接件8的柱体在条形槽内的同时将钢缆6拉紧或放松，上述的连接件8的结构还有更多的改进设计。

在上述的实施例中，所述的滑动卡块3的内表面有多条径向设置的凸起10，凸起10可以增加滑动卡块3与钢缆6之间的摩擦力，提高钢缆6脱出连接装置的难度，使整个连接装置与钢缆6的连接强度更高；上述的凸起10的形状或断面形状可以是多样的，如锐角的凸起或钝角的凸起或圆弧面的凸起等，具体采用何种断面形状的凸起，视设计要求而定。

Claims (9)

1.一种钢缆的连接装置，包括具有双向内螺纹的调整套管(1)，调整套管(1)与两端的内管(2)螺纹连接，其特征在于所述的内管(2)有一轴向的锥形内通孔，至少二个与上述锥形内通孔表面配合的滑动位移的滑动卡块(3)置于锥形内通孔内，滑动卡块(3)之间有可变空间(4)和中心位置的中心通孔(5)，有一极短时间间隔的卸去张力的卸力结构。

2.按权利要求1所述的钢缆的连接装置，其特征在于所述的调整套管(1)与内管(2)之间的螺纹的剪切力大于钢缆(6)与滑动卡块(3)之间的摩擦力或钢缆(6)的屈服极限。

3.按权利要求1或2所述的钢缆的连接装置，其特征在于所述的卸力结构是滑动卡块(3)为三块，且滑动卡块(3)的外端部有一向外延伸的突出的弧形突台(7)。

4.按权利要求3所述的钢缆的连接装置，其特征在于所述的钢缆(6)与滑动卡块(3)之间的最大的摩擦力或钢缆(6)的屈服极限大于滑动卡块(3)向外延伸的突出的弧形突台(7)的剪切力。

5.按权利要求4所述的钢缆的连接装置，其特征在于所述的滑动卡块(3)表面与内管(2)相接触配合，上述的弧形突台(7)的表面与内管(2)的端面之间有一间隙。

6.按权利要求5所述的钢缆的连接装置，其特征在于所述的内管(2)的内壁有沿轴向的凸条，相应滑动卡块(3)的配合表面有对应的凹槽。

7.按权利要求6所述的钢缆的连接装置，其特征在于所述的内管(2)的外表面设有一连接件(8)。

8.按权利要求7所述的钢缆的连接装置，其特征在于所述的连接件(8)是与内管(2)一体构成的柱体的外端有一挡环(9)。

9.按权利要求8所述的钢缆的连接装置，其特征在于所述的滑动卡块(3)的内表面有多条径向设置的凸起(10)。