CN108660926A - 一种空间拉索防撞隔振型万向连接装置及其制作安装方法 - Google Patents
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Abstract
一种空间拉索防撞隔振型万向连接装置，包括由A型半圆索箍和B型半圆索箍组成的2个半圆式索箍组件以及缓冲式万向旋转连接器组件，连接螺栓Ⅰ将两个半圆式索箍紧固连接在一起并将PE索体固定住并连接起来；所述缓冲式万向旋转连接器组件包括高阻尼弹性体以及分别位于高阻尼弹性体两端的2个万向球轴承、位于高阻尼弹性体内的压缩弹簧和弹性密封体；万向球轴承上开有螺纹孔、通过连接螺栓Ⅱ与两半圆式索箍组件连接成一体，从而将两个半圆式索箍组件和缓冲式万向旋转连接器组件紧固连接在一起形成了空间拉索防撞隔振型万向连接装置。该装置能防止拉索与拉索之间发生碰撞、从而实现索体间相互牵制，实现隔振、减振的效果；并能满足空间拉索多角度连接的需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种空间拉索防撞隔振装置，尤其涉及一种空间拉索防撞隔振型万向连接装置及其制作安装方法。
背景技术
桥梁双拉索和场馆拉索都存在空间索在自由段拉索容易产生风雨激振的现象，从而导致发生近距索容易晃动碰撞现象，尤其是在空间交叉型拉索，因此如何解决这一问题，市场上有以下几个方法，但存在许多不足。
方法一、采用钢丝绳将相邻拉索串在一起，形成一个串联索网（参见图8），这种连接形式钢丝绳比较细，且与索体接触面小难易紧箍，需要多圈缠绕并借用其他锁紧装置进行固定，容易对索体表面产生损伤；其次大面积的串联索网影响拉索的美观性，另外钢丝绳功能单一无法实现吸振、缓冲功能，没办法实现对拉索减少振幅的效果。
方法二、采用钢性索夹连接方式，这种索夹是完全采用钢结构，钢性较大且结构功能单一，同样没有缓冲性，专利公开号为CN1730829A、发明名称为《桥梁拉索的抗风减振螺纹索夹》即是其中之一种（参见图9），该索夹的两部分完全是靠螺杆实现连接，整个装置为钢性结构，钢性索夹无法满足空间索多方向、多角度安装的空间转向和弹性缓冲吸振需求。
因此如何有效的缓解空间交叉型近距索之在风雨和外载荷力下引起的自由段索体的振动现象，避免拉索之间发生振动摩擦的风险，开发一种能够弥补以上两种方法不足的多功能性的防撞、隔振型并能够实现多角度安装的连接装置，是本领域技术人员迫切希望解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种适用于桥梁以及场馆领域空间式的索网拉索结构，尤其是其空间交叉设计索网结构形式的《空间拉索防撞隔振型万向连接装置》，该装置能防止拉索与拉索之间发生碰撞、从而实现索体间相互牵制实现隔振的效果；其次，该装置还具有实现对拉索的减振，实现空间拉索多角度的连接需求等有益效果。
解决上述问题的技术方案是：一种空间拉索防撞隔振型万向连接装置，包括半圆式索箍组件和连接器，其特征在于：所述的半圆式索箍组件包括A型半圆索箍和B型半圆索箍两个半圆式索箍，连接螺栓Ⅰ将两个半圆式索箍紧固连接在一起将PE索体固定住并连接起来；
所述连接器为缓冲式万向旋转连接器组件，该缓冲式万向旋转连接器组件包括高阻尼弹性体以及分别位于高阻尼弹性体两端的2个万向球轴承、位于高阻尼弹性体内的压缩弹簧和弹性密封体；万向球轴承上开有螺纹孔、通过连接螺栓Ⅱ与半圆式索箍组件连接成一体，从而将位于缓冲式万向旋转连接器组件两端的两个半圆式索箍组件和缓冲式万向旋转连接器组件紧固连接在一起形成了空间拉索防撞隔振型万向连接装置。
其进一步技术方案是：所述两个半圆式索箍是通过模型浇筑成型的铸造钢结构件或是焊接钢结构件，或是通过挤塑成型的非金属弹性材料构件，两个半圆式索箍采用轮齿形交叉配合，B型半圆索箍侧面有一个与万向球轴承球面连接的凹台。
其更进一步技术方案是：构成缓冲式万向旋转连接器组件之高阻尼弹性体的材料是橡胶类材料。
相关的另一技术方案是：上述一种空间拉索防撞隔振型万向连接装置的制作安装方法，其特征在于：它包括以下步骤：
A、制作两个半圆式索箍：
按常规方法通过模型浇筑成型的方式或是焊接方式制作钢结构件索箍，或是采用非金属弹性材料构件通过挤塑成型制作A型半圆索箍和B型半圆索箍，B型半圆索箍侧面有一个与万向球轴承球面连接的凹台；
B、制作缓冲式万向旋转连接器组件:
B1：将两个万向球轴承的底座与压缩弹簧连接构成组合体；
B2:将两个组合体放入制作高阻尼弹性体的模型中固定好；
B3：向高阻尼弹性体的模型中压缩弹簧周围填入弹性密封体；
B4:在高阻尼弹性体的模型槽中硫化高阻尼弹性体，将包括两个万向球轴承的底座、压缩弹簧、弹性密封体以及高阻尼弹性体在内的所有零部件固化成一个密封组合体构成缓冲式万向旋转连接器组件；
C、在缓冲式万向旋转连接器组件两端安装半圆式索箍：
C1：先将1个B型半圆索箍通过连接螺栓Ⅱ与缓冲式万向旋转连接器组件组件上的万向球轴承连接，再将A型半圆索箍扣在PE索体上并与B型半圆索箍连接在一起箍紧索体；
C2：重复C1,安装另一端两个半圆式索箍。
由于采取上述结构，本发明之《一种空间拉索防撞隔振型万向连接装置及其制作安装方法》具有以下有益效果：
1、能防止拉索与拉索之间发生碰撞、从而实现索体间相互牵制达到隔振、减振以及万向调节、方便多角度安装的效果：
本发明之《一种空间拉索防撞隔振型万向连接装置》的连接器为缓冲式万向旋转连接器组件，该缓冲式万向旋转连接器组件2包括高阻尼弹性体204以及分别位于高阻尼弹性体204两端的2个万向球轴承201、位于高阻尼弹性体204内的压缩弹簧202和弹性密封体203；它们共同起到防止拉索与拉索之间发生碰撞、从而实现索体间相互牵制实现隔振、减振效果的作用：
1）缓冲式万向旋转连接器组件2中的万向球轴承201与B型半圆索箍102通过连接螺栓实现连接，轴承采用可滑动的球形旋转功能，当空间拉索间需要进行安装角度调整时或者拉索在不规律振动时，万向连接装置则可以利用球形旋转原理实现自我的角度调整，避免了钢性连接件容易折弯损伤的风险。
2）压缩弹簧既可以满足拉索在受到外载荷下抵消过度拉伸的破坏也可以实现挤压状态时吸收压缩缓冲功能：
缓冲式万向旋转连接器组件2中的压缩弹簧202是通过对弹簧进行预压缩到一定的压缩量，利用弹簧的弹性变形力即能够抗拉伸也能够实现抗压缩；当空间拉索在受到外载荷冲击力的作用时利用弹簧的拉伸、缩收变形作用，实现对相邻PE索体3的相互牵制作用，达到辅助降低拉索晃动的功能。
3）高阻尼弹性体可以是橡胶也可以是具有粘弹阻尼性的新型复合材料，利用材料的粘弹阻尼性，可以有效的吸振起到缓冲拉索震动的功效，另外橡胶或者复合材料的耐腐蚀性和抗扭绞破坏性能更好，不容易发生老化。
缓冲式万向旋转连接器组件2中的高阻尼弹性体204是橡胶类材料，具有弹性体的缓冲吸振作用，可以很好的通过高阻尼分子材料的粘弹性能，在振动过程中将外载荷力转换成橡胶阻尼分子的内摩擦，实现动能转换成热能的转移，从而达到减少拉索的振幅的作用；另外橡胶材料本身具有很好的耐腐蚀和较大的延伸率，当拉索在发生振动时可以满足较大的变形拉伸量的需求。
2、结构简约、性价比高，制作安装方法简单，具有较好的推广运用价值。
下面结合附图和实施例对本发明之《一种空间拉索防撞隔振型万向连接装置及其制作安装方法》的技术特征作进一步说明。
附图说明
图1是本发明空间拉索防撞隔振型万向连接装置整体结构及使用状态示意图；
图2是本发明一种半圆式索箍组件的组装状态结构示意图；
图3是缓冲式万向旋转连接器组件结构示意图；
图4、图5是A型半圆索箍结构示意图；
图4是主视图，图5是图4的俯视图；
图6、图7是B型半圆索箍结构示意图；
图6是主视图，图7是图6的俯视图；
图8是现有一种桥梁拉索索体连接方式示意图；
图9是现有一种桥梁拉索的抗风减振螺纹索夹结构示意图。
图1-图7中：
1-半圆式索箍组件，2-缓冲式万向旋转连接器组件，3-PE索体；
101-A型半圆索箍，102-B型半圆索箍，103-连接螺栓Ⅰ,
104-连接螺栓Ⅱ；1021-凹台；
201-万向球轴承，202-压缩弹簧，203-弹性密封体，204-高阻尼弹性体；
图8、图9中：
3-PE索体；4-钢丝绳，5-索夹，6-连接螺杆。
具体实施方式
实施例一
一种空间拉索防撞隔振型万向连接装置：
如图1所示，该空间拉索防撞隔振型万向连接装置包括半圆式索箍组件1和缓冲式万向旋转连接器组件2，图中3为PE索体；
如图2所示，所述的半圆式索箍组件包括A型半圆索箍101和B型半圆索箍102两个半圆式索箍（参见图4-图7），连接螺栓Ⅰ103将两个半圆式索箍紧固连接在一起并将PE索体3固定住并连接起来；
如图3所示，所述缓冲式万向旋转连接器组件2包括高阻尼弹性体204以及分别位于高阻尼弹性体204两端的2个万向球轴承201、位于高阻尼弹性体204内的压缩弹簧202和弹性密封体203；万向球轴承201上开有螺纹孔、通过连接螺栓Ⅱ104与半圆式索箍组件1连接成一体，从而将位于缓冲式万向旋转连接器组件两端的两个半圆式索箍组件1和缓冲式万向旋转连接器组件2紧固连接在一起形成了空间拉索防撞隔振型万向连接装置。
所述两个半圆式索箍可以是通过模型浇筑成型的铸造钢结构件或焊接钢结构件，也可以是通过挤塑成型的非金属弹性材料构件，两个半圆式索箍采用轮齿形交叉配合，B型半圆索箍102侧面有一个与万向球轴承球面连接的凹台1021，（参见图7），可通过螺栓Ⅱ104与缓冲式万向旋转连接器组件2的球轴承实现连接，实现安装角度可调的功能；该半圆式索箍组件尺寸大小可根据拉索索体尺寸大小进行调整。
所述的空间拉索防撞隔振型万向连接装置中构成缓冲式万向旋转连接器组件2的高阻尼弹性体204的材料是橡胶类材料或是其他具有粘弹阻尼性的新型复合材料，利用材料的粘弹阻尼性，可以有效的吸振起到缓冲拉索震动的功效，另外橡胶或者复合材料的耐腐蚀性和抗扭绞破坏性能更好，不容易发生老化。
实施例二
一种空间拉索防撞隔振型万向连接装置的制作安装方法，它是实施例一所述空间拉索防撞隔振型万向连接装置的的制作安装方法，它包括以下步骤：
A、制作两个半圆式索箍：
按常规方法通过模型浇筑成型或焊接方式制作钢结构件索箍，或是采用非金属弹性材料构件通过挤塑成型方式制作A型半圆索箍101和B型半圆索箍102，B型半圆索箍102侧面有一个与万向球轴承球面连接的凹台（1021）；
B、制作缓冲式万向旋转连接器组件2:
B1：将两个万向球轴承201的底座与压缩弹簧202连接构成组合体：
B2:将两个组合体放入制作高阻尼弹性体204的模型中固定好；
B3：向高阻尼弹性体204的模型中压缩弹簧202周围填入弹性密封体203；
B4:在高阻尼弹性体204的模型槽中硫化高阻尼弹性体204，将包括两个万向球轴承201的底座、压缩弹簧202、弹性密封体203以及高阻尼弹性体204在内的所有零部件固化成一个密封组合体构成缓冲式万向旋转连接器组件2；
C、在缓冲式万向旋转连接器组件2两端安装半圆式索箍：
C1：先将1个B型半圆索箍102通过连接螺栓Ⅱ104与缓冲式万向旋转连接器组件2组件上的万向球轴承201连接，再将A型半圆索箍101扣在PE索体3上并与B型半圆索箍102连接在一起箍紧索体；
C2：重复C1，安装另一端两个半圆式索箍。
Claims (4)
1.一种空间拉索防撞隔振型万向连接装置，包括半圆式索箍组件（1）和连接器，其特征在于：所述的半圆式索箍组件包括A型半圆索箍（101）和B型半圆索箍（102）两个半圆式索箍，连接螺栓Ⅰ（103）将两个半圆式索箍紧固连接在一起将PE索体（3）固定住并连接起来；
所述连接器为缓冲式万向旋转连接器组件（2），该缓冲式万向旋转连接器组件（2）包括高阻尼弹性体（204）以及分别位于高阻尼弹性体（204）两端的2个万向球轴承（201）、位于高阻尼弹性体（204）内的压缩弹簧（202）和弹性密封体（203）；万向球轴承（201）上开有螺纹孔、通过连接螺栓Ⅱ（104）与半圆式索箍组件（1）连接成一体，从而将位于缓冲式万向旋转连接器组件两端的两个半圆式索箍组件（1）和缓冲式万向旋转连接器组件（2）紧固连接在一起形成了空间拉索防撞隔振型万向连接装置。
2.根据权利要求1所述的空间拉索防撞隔振型万向连接装置，其特征在于：所述两个半圆式索箍是通过模型浇筑成型的铸造钢结构件或是焊接钢结构件，或是通过挤塑成型的非金属弹性材料构件，两个半圆式索箍采用轮齿形交叉配合，B型半圆索箍（102）侧面有一个与万向球轴承球面连接的凹台（1021）。
3.根据权利要求1所述的空间拉索防撞隔振型万向连接装置，其特征在于：构成缓冲式万向旋转连接器组件（2）之高阻尼弹性体（204）的材料是橡胶类材料。
4.根据权利要求1所述一种空间拉索防撞隔振型万向连接装置的制作安装方法，其特征在于：它包括以下步骤：
A、制作两个半圆式索箍：
按常规方法通过模型浇筑成型的方式或是焊接方式制作钢结构件索箍，或是采用非金属弹性材料构件通过挤塑成型制作A型半圆索箍（101）和B型半圆索箍（102），B型半圆索箍（102）侧面有一个与万向球轴承球面连接的凹台（1021）；
B、制作缓冲式万向旋转连接器组件（2）：
B1：将两个万向球轴承（201）的底座与压缩弹簧（202）连接构成组合体；
B2:将两个组合体放入制作高阻尼弹性体（204）的模型中固定好；
B3：向高阻尼弹性体（204）的模型中压缩弹簧（202）周围填入弹性密封体（203）；
B4:在高阻尼弹性体（204）的模型槽中硫化高阻尼弹性体（204），将包括两个万向球轴承（201）的底座、压缩弹簧（202）、弹性密封体（203）以及高阻尼弹性体（204）在内的所有零部件固化成一个密封组合体构成缓冲式万向旋转连接器组件（2）；
C、在缓冲式万向旋转连接器组件（2）两端安装半圆式索箍：
C1：先将1个B型半圆索箍（102）通过连接螺栓Ⅱ（104）与缓冲式万向旋转连接器组件（2）组件上的万向球轴承（201）连接，再将A型半圆索箍（101）扣在PE索体（3）上并与B型半圆索箍（102）连接在一起箍紧索体；
C2：重复C1,安装另一端两个半圆式索箍。
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