CN109026930B - 综合支吊架用高强铝合金c型槽组件及c型槽成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种综合支吊架用高强铝合金C型槽组件，包括高强铝合金制成的C型槽本体、角度连接件、旋翼螺母，C形槽本体的槽口为对称于槽口中线的两个翻边结构，两个翻边分别向槽口内侧和外侧延伸，位于两个翻边的外表面均开设有齿条；角度连接件为直角板，直角板的第一直角板面开设有与齿条相啮合的啮合齿，直角板的第二直角板面为平面；旋翼螺母包括螺母本体和套装在所述螺母本体外的塑料套。本发明优点在于将综合支吊架用C型槽组件中的C型槽本体采用高强度铝合金材料通过挤拉模具挤拉制成型材，因此大大提高了综合支吊架用C型槽的强度和荷载能力。将C型槽本体的啮合齿设置在槽口处的两个翻边外表面，提高了齿牙抗滑移能力。
Description
技术领域
本发明涉及机电安装行业中综合管线支撑领域，尤其是涉及综合支吊架用高强铝合金C型槽组件及C型槽成型工艺。
背景技术
综合支吊架用C型槽组件多由C型槽和角度连接件组成，使用时通过角度连接件将竖直方向的槽和水平方向的槽组装成所需形式的支吊架，角度连接件带齿牙的外侧面紧贴竖直槽，不带齿牙的外侧面紧贴水平槽，然后通过紧固装置和螺栓连接牢固。C型槽是综合支吊架组件的主体，主要用来支撑和固定管道、桥架、风管及电缆等各类管线。随着经济的迅猛发展，现代化建筑日新月异，大型建筑工程的功能日趋完善，与之配套的机电设备及管线的种类和数量也急剧增加，综合支吊架系统能够在有限的施工空间里解决各类管线的排布与安装问题，已经成为现代建筑机电安装不可或缺的组成部分。该系统已被广泛应用于城市地铁、地下管廊、核电、军事海工、超高层建筑等大型工程建设领域。
传统的综合支吊架用C型槽和角度连接件普遍采用黑色金属材料Q235B碳钢制作。传统的综合支吊架用C型槽如图17所示，采用Q235B碳钢制作的综合支吊架用C型槽产品比较笨重，现场施工安装、搬运不便，还会增加建筑结构的承载要求，而且材料力学性能导致其承载能力较小，材料本身不具有防腐蚀性能影响材料使用寿命。传统综合支吊架用C型槽在成型工艺上采用热轧带钢滚压成型，如图18所示，带钢1.1由传送机构向前送进，通过其两侧的导向轮1.2导正送进方向，再经滚齿轮1.3在带钢1.1两侧边沿滚压出啮合齿1.4，最后经滚轮滚压成型，制成如图17所示的综合支吊架用C型槽。传统综合支吊架用C型槽存在的不足是：一、结构方面：1、啮合齿1.4制作在位于带钢1.1两侧边沿，由于带钢1.1开卷分切时在宽度方向上的尺寸误差和形位误差以及带钢1.1自身的厚度误差等，导致带钢1.1的两侧边沿存在不规则性，如图18所示，使得滚压出的啮合齿1.4齿形不规范，宽度和深度较小、齿牙轮廓不清晰，特别是在热镀锌后齿牙出现如图19所示的角部沉积1.5现象，影响正常的啮合，齿牙抗滑移能力较低，在工程安装或正常运行过程中出现齿牙受力过载、滑移现象，导致垮塌事故的发生。2、如图17所示，经滚轮滚压成型的C形槽，其啮合齿1.4位于C形槽内部，不方便齿牙检测和维护。二、在防腐方面：如图20所示，由于碳钢材料本身不具有防腐蚀功能，其防腐蚀功能取决于表面热镀锌层的厚度和质量，热镀锌工艺本身存在诸多缺陷，工件表面遗留锌瘤、锌渣、针状孔等，而且镀锌层表面容易出现鱼鳞状脱皮、起泡、白色斑点，破坏了表面防腐层，缩短了其使用寿命；同时该工艺环境污染严重，产生的废碱液、废酸液、有害气体等造成环境污染。
因此，如何通过合理的选材和结构改进来提升产品强度和性能，得到既能保证抗滑移能力、提高荷载能力，又能保证防腐性能优良、不污染环境、综合成本低的综合支吊架用C型槽产品，具有重要的现实意义。
发明内容
本发明目的在于提供一种综合支吊架用高强铝合金C型槽组件，本发明另一目的是提供该组件中C型槽的成型工艺。
为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：
本发明所述的综合支吊架用高强铝合金C型槽组件，包括高强铝合金制成的C型槽本体、角度连接件、旋翼螺母，所述C型槽本体的槽底沿长度方向间隔开设有多个工艺孔；所述C形槽本体的槽口为对称于所述槽口中线的两个翻边结构，两个所述翻边分别向槽口内侧和外侧延伸，位于两个翻边的外表面均开设有齿条；所述角度连接件为直角板，所述直角板的第一直角板面开设有与所述齿条相啮合的啮合齿，直角板的第二直角板面为平面，在所述第一、第二直角板面上分别开设有螺栓孔；所述旋翼螺母包括螺母本体和套装在所述螺母本体外的塑料套；所述螺母本体由长方形铝合金板和开设在其板面中部的螺孔构成；所述塑料套由空心圆柱体和一体结构水平设置在所述空心圆柱体顶端的长方形搭接板组成，所述长方形搭接板的四个边沿均为向下倾斜的斜面，长方形搭接板的中部开设有正六边形孔，位于长方形搭接板长边一侧的空心圆柱体侧壁上水平开设有卡孔，长方形铝合金板插装在所述卡孔内。
所述长方形铝合金板的两个长边侧面中部分别垂直开设有定位槽；位于所述长方形搭接板短边一侧的空心圆柱体内壁上分别垂直设置有与对应所述定位槽相匹配的定位凸起。
开设在两个所述翻边表面的齿条的齿间距为3mm、齿牙深为1.5mm。
所述综合支吊架用高强铝合金C型槽组件的C型槽成型工艺，按照下述步骤进行：
第一步、通过挤拉模具将高强铝合金铝棒材挤拉制成所述C型槽本体型材；
第二步、采用滚齿机将C型槽本体型材的槽口两个所述翻边外表面制成齿条；
第三步、在C型槽本体型材的槽底上沿长度方向间隔切割出多个所述工艺孔；
第四步、将第三步制成的C型槽本体型材进行表面微弧氧化处理；
第五步、将第四步经微弧氧化处理后的C型槽本体型材吹干，然后悬挂式放入盛有溶胶的容器中，超声波振动4～5min后取出烘干，即制成综合支吊架用高强铝合金C型槽。
第五步中的所述溶胶的体积配比为：正硅酸乙酯∶无水乙醇∶硅烷偶联剂∶去离子水=5∶10∶1.5∶2.5，所用溶胶总量≥5ml/cm2。
第四步中的表面微弧氧化处理为：将第三步中制成的C型槽本体型材经去油-水洗-微弧氧化-纯水洗。
所述微弧氧化工序为：选用304不锈钢板做阴极槽体，加入含有一定比例的硅酸盐溶液，设定400C±100C的工作温度，工作电压380V，工作电流250-300A。
本发明优点在于将综合支吊架用C型槽组件中的C型槽本体采用高强度铝合金材料通过挤拉模具挤拉制成型材，因此大大提高了综合支吊架用C型槽的强度和荷载能力，与传统的综合支吊架用C型槽比同等荷载下消耗材料少、制造成本低。本发明将C型槽本体的啮合齿（齿条）设置在槽口处的两个翻边外表面，因此齿牙区域面积大，齿形轮廓清晰，齿牙受力部位承受载荷级别高，大大提高了齿牙抗滑移能力，同时，大大方便了对齿牙的检测和维护。本发明的旋翼螺母省去了齿牙结构，结构简单、加工成本低；塑料套的长方形搭接板中部开设有正六边形孔，通过专用的标准正六方紧固把手即可便捷、准确地将螺母本体移动至槽道内指定位置并旋转90度，大大方便了安装操作，提高了装配式综合支吊架的安装效率和质量。本发明通过模具挤拉一体成型，加工工序较少，大大提高了综合支吊架用C型槽的加工制造效率，保证了产品质量及外观优美。本发明综合支吊架用C型槽表面处理工艺采用微弧氧化处理，工艺过程环保无污染，产品使用寿命长。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明所述C型槽的结构示意图。
图3是图2的右视图。
图4是图2的俯视图。
图5是本发明所述角度连接件的结构示意图。
图6是图5的右视图。
图7是本发明所述旋翼螺母的结构示意图。
图8是图7的左视结构示意图。
图9是本发明所述螺母本体的结构示意图。
图10是本发明所述塑料套的结构示意图。
图11是图10的左视结构示意图。
图12是图10的俯视结构示意图。
图13是本发明所述C型槽的成型工艺流程图。
图14是本发明与专用的标准正六方紧固把手配合使用状态示意图。
图15是本发明安装在高强铝合金C型槽内紧固前的状态示意图。
图16是本发明安装在高强铝合金C型槽内紧固后的状态示意图。
图17是传统综合支吊架用C型槽的结构示意图。
图18是传统综合支吊架用C型槽的齿形滚压工序示意图。
图19是传统综合支吊架用C型槽镀锌后齿牙出现角部沉积现象的示意图。
图20是传统综合支吊架用C型槽的成型工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
如图1所示，本发明所述的综合支吊架用高强铝合金C型槽组件，包括高强铝合金制成的C型槽本体1、角度连接件2、旋翼螺母3。
如图2、3、4所示，所述C型槽本体1的槽底沿长度方向间隔开设有多个工艺孔4；C形槽本体1的槽口为对称于槽口中线5的两个翻边6、7结构，两个翻边6、7分别向槽口内侧和外侧平直延伸，位于两个翻边6、7的外表面均开设有齿条8。
如图5、6所示，所述角度连接件2为直角板，直角板的第一直角板9的板面上开设有与两个翻边6、7外表面齿条8相啮合的啮合齿10，直角板的第二直角板11的板面为平面，在第一、第二直角板9、11的侧面上均开设有螺栓孔12。
如图7、8、9、10、11、12所示，所述旋翼螺母3包括螺母本体和套装在螺母本体外的塑料套；螺母本体由长方形铝合金板13和开设在其板面中部的螺孔14构成，长方形铝合金板13的两个长边侧面中部均垂直开设有定位槽15。塑料套由空心圆柱体16和一体结构水平设置在空心圆柱体16顶端的长方形搭接板17组成，长方形搭接板17的四个边沿均为向下倾斜的斜面18，长方形搭接板17的中部开设有正六边形孔19，位于长方形搭接板17长边一侧的空心圆柱体16侧壁上水平开设有卡孔20，位于长方形搭接板17短边一侧的空心圆柱体16内壁上均垂直设置有与对应定位槽15相匹配的定位凸起21；长方形铝合金板13插装在卡孔20内。
如图13所示，所述综合支吊架用高强铝合金C型槽组件的C型槽成型工艺，按照下述步骤进行：
第一步、通过挤拉模具（XJ-1350铝型材挤压机）将高强铝合金铝棒材挤拉制成所述C型槽本体1型材；
第二步、采用滚齿机将C型槽本体1型材的槽口两个翻边6、7外表面制成齿条8，齿条8的齿间距为3mm、齿牙深为1.5mm；
第三步、在C型槽本体1型材的槽底上沿长度方向间隔切割出多个工艺孔4；
第四步、将第三步制成的C型槽本体1型材进行表面微弧氧化处理；表面微弧氧化处理为：将第三步中制成的C型槽本体型材经去油-水洗-微弧氧化-纯水洗；微弧氧化的工序为：选用304不锈钢板做阴极槽体，加入含有一定比例的硅酸盐溶液，设定400C±100C的工作温度，工作电压380V，工作电流250-300A。
第五步、将第四步经微弧氧化处理后的C型槽本体1型材吹干，然后悬挂式放入盛有溶胶的容器中，超声波振动4～5min后取出烘干，即制成综合支吊架用高强铝合金C型槽。溶胶的体积配比为：正硅酸乙酯∶无水乙醇∶硅烷偶联剂∶去离子水=5∶10∶1.5∶2.5，所用溶胶总量≥5ml/cm2。
本发明所述的综合支吊架用高强铝合金C型槽组件组装时，首先将旋翼螺母3放置到C型槽本体1凹槽内需要连接的部位；放置时，如图14、15、16所示，
将标准正六方紧固把手22的正六方头卡入开设在长方形搭接板17上的正六边形孔19内，然后通过标准正六方紧固把手22将长方形搭接板17的短边平行于C型槽本体1的槽口边沿插入槽内（此时，长方形铝合金板13的长边平行于C型槽本体1的槽口边沿），通过标准正六方紧固把手22带动旋翼螺母3移动至指定的位置后，标准正六方紧固把手22旋转90度，使长方形铝合金板13的长边垂直于C型槽本体1的槽口边沿，如图16所示，此时长方形铝合金板13即被卡接在C型槽本体1内，同时长方形搭接板17的长边平行于C型槽本体1的槽口边沿，嵌入到C型槽本体1槽口的倒角23内，既防止了旋翼螺母3的滑落又保证了装配式综合支吊架的美观。
然后，如图1所示，将角度连接件2带啮合齿10的板面（第一直角板9）紧贴竖直安装的C型槽本体1槽口两个翻边6、7外表面的齿条8，使之相互啮合；角度连接件2的另一外侧面（第二直角板11）紧贴水平方向安装的其他凹槽24背面；最后，角度连接件2通过螺钉25与竖直和水平方向凹槽内部的旋翼螺母3配合拧紧，螺钉25与角度连接件2之间放置垫片26。
Claims (5)
1.一种综合支吊架用高强铝合金C型槽组件，包括高强铝合金制成的C型槽本体、角度连接件、旋翼螺母，所述C型槽本体的槽底沿长度方向间隔开设有多个工艺孔；其特征在于：所述C型 槽本体的槽口为对称于所述槽口中线的两个翻边结构，两个所述翻边分别向槽口内侧和外侧延伸，位于两个翻边的外表面均开设有齿条；所述角度连接件为直角板，所述直角板的第一直角板面开设有与所述齿条相啮合的啮合齿，直角板的第二直角板面为平面，在所述第一、第二直角板面上分别开设有螺栓孔；所述旋翼螺母包括螺母本体和套装在所述螺母本体外的塑料套；所述螺母本体由长方形铝合金板和开设在其板面中部的螺孔构成；所述塑料套由空心圆柱体和一体结构水平设置在所述空心圆柱体顶端的长方形搭接板组成，所述长方形搭接板的四个边沿均为向下倾斜的斜面，长方形搭接板的中部开设有正六边形孔，位于长方形搭接板长边一侧的空心圆柱体侧壁上水平开设有卡孔，长方形铝合金板插装在所述卡孔内；
所述长方形铝合金板的两个长边侧面中部分别垂直开设有定位槽；位于所述长方形搭接板短边一侧的空心圆柱体内壁上分别垂直设置有与对应所述定位槽相匹配的定位凸起；
开设在两个所述翻边表面的齿条的齿间距为3mm、齿牙深为1.5mm。
2.如权利要求1所述综合支吊架用高强铝合金C型槽组件的C型槽成型工艺，其特征在于：按照下述步骤进行：第一步、通过挤拉模具将高强铝合金铝棒材挤拉制成所述C型槽本体型材；第二步、采用滚齿机将C型槽本体型材的槽口两个所述翻边外表面制成齿条；第三步、在C型槽本体型材的槽底上沿长度方向间隔切割出多个所述工艺孔；第四步、将第三步制成的C型槽本体型材进行表面微弧氧化处理；第五步、将第四步经微弧氧化处理后的C型槽本体型材吹干，然后悬挂式放入盛有溶胶的容器中，超声波振动4～5min后取出烘干，即制成综合支吊架用高强铝合金C型槽。
3.根据权利要求2所述综合支吊架用高强铝合金C型槽的成型工艺，其特征在于：第五步中的所述溶胶的体积配比为：正硅酸乙酯∶无水乙醇∶硅烷偶联剂∶去离子水=5∶10∶1.5∶2.5，所用溶胶总量≥5ml/cm。
4.根据权利要求2所述综合支吊架用高强铝合金C型槽的成型工艺，其特征在于：第四步中的表面微弧氧化处理为：将第三步中制成的C型槽本体型材经去油-水洗-微弧氧化-纯水洗。
5.根据权利要求4所述综合支吊架用高强铝合金C型槽的成型工艺，其特征在于：所述微弧氧化工序为：选用304不锈钢板做阴极槽体，加入含有一定比例的硅酸盐溶液，设定40C±10C的工作温度，工作电压380V，工作电流250-300A。
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