CN109629726B - 一种用于绿色建筑的干挂式幕墙用背栓式连接件 - Google Patents

Abstract

本发明属于背栓式连接件领域，尤其涉及一种用于绿色建筑的干挂式幕墙用背栓式连接件，它包括主件机构、附件机构、固定螺栓、膨胀螺栓，其中主件机构通过固定螺栓与螺纹孔的螺纹配合安装在墙体上的支架横梁上；附件机构通过膨胀螺栓与膨胀孔的膨胀配合安装在瓷砖的背面上；瓷砖通过安装于其上的附件机构与主件机构的配合安装在墙体上；在更换瓷砖或石材的整个过程中，被损坏瓷砖或石材周围的瓷砖或石材都无需被拆卸，只需要拆卸被损坏的瓷砖或石材然后更换新的瓷砖或石材再安装上就可以，大大地节约了瓷砖或石材更换的时间周期，减小了瓷砖或石材更换的工作量，从而降低了建筑维护的成本。

Description

一种用于绿色建筑的干挂式幕墙用背栓式连接件

技术领域

本发明属于背栓式连接件领域，尤其涉及一种用于绿色建筑的干挂式幕墙用背栓式连接件。

背景技术

目前传统的背栓式连接件主要用于将装饰石材直接挂于墙面或固定在墙面上的支架横梁上，不需要灌浆粘贴；其原理是在墙体上设主要受力点，通过背栓式连接件将石材固定安装在建筑物的墙面上，形成石材幕墙；背栓式连接件通过先在石材背面进行钻孔、拓孔，然后用云石胶将挂件固定在石材背面，最后，再通过主件机构固定在墙面上或固定在墙面上的支架横梁上；这种墙面装修方式使得建筑装修中不需要使用涂料或者其他工序比较复杂的对环境具有一定污染力的装修材料，保证在建筑中生活的人的身体健康；但是，由于传统的背栓式连接件在安装石材时的操作面在板材的侧面端部，因此施工时必须逐一安装板材；而且一旦已安装好的某个板材发生损坏，则需要将该板材所在的一整排板材都拆掉，才能将损坏的板材补上，这给安装或维护修补造成极大不便，从而增加工作时间，增大工作强度，降低工作效率。

本发明设计一种用于绿色建筑的干挂式幕墙用背栓式连接件解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种用于绿色建筑的干挂式幕墙用背栓式连接件，它是采用以下技术方案来实现的。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”、“上”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

一种用于绿色建筑的干挂式幕墙用背栓式连接件，其特征在于：它包括主件机构、附件机构、固定螺栓、膨胀螺栓，其中墙体上固定安装有支架横梁；支架横梁上开有螺纹孔；主件机构通过固定螺栓与螺纹孔的螺纹配合安装在墙体上的支架横梁上；瓷砖的背面中心处开有膨胀孔；附件机构通过膨胀螺栓与膨胀孔的膨胀配合安装在瓷砖的背面上；瓷砖通过安装于其上的附件机构与主件机构的配合安装在墙体上。

上述主件机构包括固定板、长孔、第一梯形滑槽、限位齿牙、S型支撑、锁紧孔、连接杆、第一梯形滑条、第一定位座、滑孔、限位块、连接板、限位弹簧、支撑块、第二定位座、第二梯形滑槽、第三梯形滑槽、第一齿条、复位弹簧、第二梯形滑条、第一齿轮、第二齿轮、第一转轴、第二齿条、连接块、第三梯形滑条，其中固定板的上端面中心线处开有上下贯通的长孔；固定板的上端面开有两个与固定板一个侧端面相通的第一梯形滑槽，且两个第一梯形滑槽分别位于长孔的两侧；固定板上两个第一梯形滑槽外侧的上端面上沿第一梯形滑槽的长度方向分别开有若干限位齿牙；限位齿牙的一个面为竖直面，另一个为斜面；限位齿牙上的斜面向固定板的侧端面上第一梯形滑槽的槽口的反方向倾斜；连接杆的下端面上安装有第一梯形滑条；两个连接杆分别通过相应的第一梯形滑条与第一梯形滑槽的滑动配合安装在固定板的上端面上；S型支撑的顶面上沿其宽度方向开有两个上下贯通的锁紧孔；锁紧孔内的两个相对的侧壁为向下扩口的斜面；S型支撑通过其下端的侧端面与两个连接杆的同一端固连；第一定位座的上、下端面之间开有贯通的滑孔；两个连接杆的外侧分别安装有一个第一定位座，且每个第一定位座上的滑孔与相应的若干限位齿牙相对；限位块的下端开有斜面；两个限位块的下端分别自上而下地穿过相应的第一定位座上的滑孔与滑孔下方的若干齿牙相配合，且限位块上的斜面与限位齿牙上的斜面平行；两个限位块的上端通过连接板连接；两个限位弹簧分别嵌套在两个限位块上，且两个限位弹簧分别位于相应的第一定位座与连接板之间；每个限位弹簧的一端与相应的第一定位座的上端面连接，另一端与连接板的下端面连接；固定螺栓自上而下地穿过固定板上的长孔旋入支架横梁上的螺纹孔中把固定板固定安装在支架横梁上。

支撑块安装在固定板上与S型支撑相对；第二定位座的下端面上开有相互平行的第二梯形滑槽和第三梯形滑槽；第二定位座安装在支撑块的上端，且第二梯形滑槽和第三梯形滑槽与下方的第一梯形滑槽平行；第二梯形滑槽位于两个锁紧孔之间；第一齿条的上端面安装有第二梯形滑条；第一齿条通过第二梯形滑条的滑动配合安装在第二定位座的下端面上；复位弹簧位于第二定位座的下方，且复位弹簧一端与第一齿条端面连接，另一端与支撑块的侧端面连接；连接块的上端面上安装有第三梯形滑条；连接块通过第三梯形滑条与第三梯形滑槽的滑动配合安装在第二定位座的下端面上；第二齿条安装在连接块的侧端面上，且第二齿条位于第一齿条的下方；第二齿条平行于第一齿条；第一齿轮和第二齿轮通过第一转轴安装在第二定位座的下端面上，且第一齿轮与第一齿条相啮合，第二齿轮与第二齿条相啮合。

上述附件机构包括挂件、固定孔、第一定位槽、第二定位槽、轴孔、第一弹性垫、第二弹性垫、第三齿轮、第二转轴、椭圆块，其中挂件的顶端沿其宽度方向开有两个上下贯通的轴孔；挂件的一个侧端面中心线处下端开有固定孔；挂件内两个相对的侧壁上端对称地开有两个第一定位槽；挂件下端的侧壁上开有第二定位槽；两个第二转轴分别安装在两个轴孔中，且两个第二转轴分别与两个轴孔轴承配合；两个第三齿轮分别安装在两个第二转轴的上端；两个椭圆块分别安装在两个第二转轴的下端；第一弹性垫上具有梯形凸起；两个第一弹性垫分别通过其上的梯形凸起与两个第一定位槽的嵌套配合安装在挂件的侧壁上；第二弹性垫上具有梯形凸起；第二弹性垫通过其上的梯形凸起与第二定位槽的嵌套配合安装在挂件下端的侧壁上；安装于瓷砖背面上的膨胀螺栓一端穿过挂件上的固定孔把瓷砖和挂件固连在一起；挂件与S型支撑相配合；两个第一弹性垫分别与S型支撑上端的两个侧端面接触配合；第二弹性垫与S型支撑下端的侧端面接触配合；安装在两个第二转轴下端的两个椭圆块分别与S型支撑上端的两个锁紧孔相配合。

作为本技术的进一步改进，上述限位弹簧为拉伸弹簧。

作为本技术的进一步改进，上述限位弹簧始终处于被拉伸状态。

作为本技术的进一步改进，上述两个第三齿轮之间的外廓间距与第一齿条的宽度相等。

作为本技术的进一步改进，上述第二齿轮的直径大于第一齿轮的直径。

作为本技术的进一步改进，上述第三齿轮的直径大于第一齿轮的直径。

本发明中安装于墙体上的支架横梁上沿墙面安装有若干首尾相连的瓷砖；在安装瓷砖前，先确定好固定板与墙面之间的距离，然后分别用固定螺栓把若干主件机构并排固定安装在支架横梁上，在把与瓷砖连接的附件机构与已经安装在支架横梁上的主件机构嵌套配合；推动瓷砖向墙面运动的过程中，第二齿条在挂件的推动下沿第二梯形滑槽运动的距离为定值，第二齿条通过第二齿轮和第一齿轮带动第一齿条沿第一梯形滑槽运动距离为定值，每个附件机构中的两个第三齿轮向墙面运动相同的距离后与相应的主件机构中的第一齿条相遇并相互作用，每个附件机构中的第三齿轮在相应的主件机构中的第一齿条的作用下旋转相同的角度，每个附件机构中的两个第三齿轮分别通过相应的第二转轴带动两个椭圆块旋转相同角度，每个附件机构中的两个椭圆块作用于相应S型支撑上端的两个锁紧孔中的斜面，在斜面的作用下，S型支撑与挂件贴近并被同时紧锁，防止瓷砖晃动；从而保证安装好后的瓷砖与墙面的距离是相等的，从而保证了被安装好的若干瓷砖的砖面之间处于同一个平面，增加墙面的美观性。

本发明中限位齿牙上的斜面向固定板的侧端面上第一梯形滑槽的槽口的反方向倾斜，两个限位块的下端分别自上而下地穿过相应的第一定位座上的滑孔与滑孔下方的若干齿牙相配合，且限位块上的斜面与限位齿牙上的斜面平行的设计目的是，当安装在瓷砖背面的附件机构与安装在支架横梁上的主件机构嵌套配合后，主件机构中的S型支撑嵌入附件机构中的挂件中；向墙面的方向推动瓷砖；瓷砖通过与之连接的挂件带动S型支撑沿第一梯形滑槽向内滑动；由于限位齿牙上的斜面向固定板的侧端面上第一梯形滑槽的槽口的反方向倾斜，限位块上的斜面与限位齿牙上的斜面平行配合，且限位弹簧始终处于被拉伸状态，所以在限位弹簧的作用下，两个限位块沿第一梯形滑槽的方向水平运动的同时在与之配合的若干限位齿牙的作用下上下往复运动，此时限位齿牙对限位块的运动不构成限制；当挂件的侧端面与第二齿条相遇时，挂件推动第二齿条沿第二梯形滑槽向内运动；第二齿条通过第二齿轮和第一齿轮带动第一齿条沿第一梯形滑槽向内运动；由于第一齿轮的直径小于第二齿轮的直径，所以第一齿轮的运动速度小于第二齿条的运动速度；两个第三齿轮在运动一段距离后追赶上第一齿条；由于两个第三齿轮之间的外廓间距与第一齿条的宽度相等，所以第一齿条开始与两个第三齿轮相互啮合，第一齿条带动两个第三齿轮旋转；两个第三齿轮分别通过相应的第二转轴带动两个椭圆块旋转；两个椭圆块分别作用于两个锁紧孔中的斜面，使得S型支撑与挂件紧贴，从而达到把主件机构与附件机构相互锁紧的目的，防止主件机构与附件机构之间发生左右方向的相互错位滑动，从而固定瓷砖的位置不发生左右位移；另外，由于两个椭圆块分别与两个锁紧孔中的斜面相互作用并发挥锁死作用，使得瓷砖向墙面方向的运动达到极限位置；此时，在两个限位弹簧的作用下，两个限位块重新分别嵌入两个新的齿牙之间；无论在任何外力的作用下，由于限位块的竖直面与限位齿牙的竖直面相互作用，S型支撑都不会带动挂件连同瓷砖向墙面外侧运动，不会引起因外力造成的瓷砖与瓷砖之间的凹凸不平，避免影响建筑墙面的美观。

本发明中第二齿轮的直径大于第一齿轮的直径，第三齿轮的直径大于第一齿轮的直径的设计目的是，当附件机构中的挂件侧端面向内运动并作用于第二齿条时，挂件推动第二齿条沿第二梯形滑槽向内滑动；由于第一转轴与第二定位座之间为轴承配合，所以第二齿条通过与之啮合的第二齿轮带动第一转轴旋转；第一转轴带动第一齿轮向相同的方向同步旋转，第一齿轮带动第一齿条沿第一梯形滑槽向内滑动；由于第二齿轮的直径大于第一齿轮的直径，所以第一齿轮带动第一齿条沿第一梯形滑槽运动的线速度小于第二齿条沿第二梯形滑槽运动的线速度，对于作为驱动方的第二齿条，经过第一齿轮的减速，达到了增大扭矩的效果；当附件机构中的两个第三齿轮追赶上第一齿条时，第一齿条与两个第三齿轮同时啮合并带动两个第三齿轮相互反向旋转；由于第三齿轮的直径大于第一齿轮的直径，所以第三齿轮的旋转速度小于第一齿轮的旋转速度，第一齿条对两个第三齿轮所产生的扭矩增大，从而达到用较小的推力推动瓷砖就可以实现附件机构中的挂件与主件机构中的S型支撑的锁紧，避免由于推力过大而损坏瓷砖和连接件。

本发明中第一弹性垫和第二弹性垫的作用是，当挂件嵌套在S型支撑上后，由于第一弹性垫和第二弹性垫的作用，挂件与S型支撑之间不会出现前后松动，瓷砖不会发生前后晃动，避免由于前后晃动而损坏瓷砖造成瓷砖脱落，从而增加建筑物的安全性；如果有外部冲击力作用于瓷砖时，第一弹性垫和第二弹性垫也能起到一定的缓冲作用，避免瓷砖被损坏，减少瓷砖的更换频次，降低建筑物的维护成本。

当向墙体上安装瓷砖或相关的装修石材时，先根据瓷砖或石材的横向尺寸确定支架横梁上的螺纹孔之间的距离；然后把所有需要安装的主件机构通过固定螺栓并排均匀地安装在支架横梁上，调试每个主件机构中的固定板端面与墙面的距离相等后通过旋紧固定螺栓来确定固定板的位置，进而固定每个主件机构与墙面的相对位置相等，以确保瓷砖或石材安装到墙面上后砖面或石材表面保持平齐；把与每个主件机构成套的附件机构分别通过膨胀螺栓安装在同样规格的瓷砖或石材背面上；从左向右或从右向左依次安装各个瓷砖或石材；对于其中任何一个瓷砖或石材的安装而言，双手托着瓷砖或石材，使得固定在瓷砖或石材背面上的附件机构中的挂件嵌套在相应的主件机构中的S型支撑上，附件机构中的两个椭圆块分别自上而下地进入S型支撑上端的两个锁紧孔中；然后，向墙面方向推动瓷砖或石材，挂件通过与之嵌套配合的S型支撑带动与之固连的连接杆沿第一梯形滑槽向墙面的方向运动；由于限位齿牙上的斜面向固定板的侧端面上第一梯形滑槽的槽口的反方向倾斜，两个限位块的下端分别自上而下地穿过相应的第一定位座上的滑孔与滑孔下方的若干齿牙相配合，且限位块上的斜面与限位齿牙上的斜面平行，所以两个连接杆分别通过相应的第一定位座带动两个限位块向墙面的方向运动；两个限位块分别在相应的限位弹簧和若干限位齿牙的共同作用下向墙面方向水平运动的同时沿第一定位座上的滑孔上下往复运动；此时，限位齿牙对限位块不形成限制；当挂件连同S型支撑一起运动并与第二齿条相遇时，第一齿条距离附件机构中的两个第三齿轮还有一段距离；此时，挂件的端面推动第二齿条沿第二梯形滑槽向内滑动；第二齿条通过与之啮合的第二齿轮带动第一转轴同步旋转；第二转轴带动第一齿轮同步旋转；第一齿轮带动与之啮合的第一齿条沿第一梯形滑槽墙面方向滑动，复位弹簧被压缩；由于第一齿轮的直径小于第二齿轮的直径，所以第一齿条的运动速度小于第二齿条的运动速度；当挂件推动第二齿条运动一段距离后，附件机构中的两个第三齿轮追赶上第一齿条并与第一齿条啮合；第一齿条作用于两个第三齿轮并带动两个第三齿轮旋转；两个第三齿轮分别通过相应的第二转轴带动两个椭圆块同步旋转；两个椭圆块与两个锁紧孔内的斜面相互作用；两个椭圆块迫使S型支撑与挂件相互贴紧，避免S型支撑与挂件之间发生左右方向的错位移动；当椭圆块旋转到极限位置时，第一齿条与两个第三齿轮不再相对运动；第二齿条不再继续运动，挂件及S型支撑不再沿第一梯形滑槽向墙面方向运动，瓷砖或石材安装完毕；相邻的其他瓷砖或石材通过上述步骤依次安装完毕，整个墙面的干挂式幕墙安装完成。

当装修好的墙面上的其中一块瓷砖或石材被损坏或破裂时，为了不影响整个墙面的美观，需要重新更换新的瓷砖或石材；此时，把被损坏或破裂的瓷砖或石材碎裂，使其完全从所在挂件上脱落；然后，用手向上拉动主件机构中的连接板；连接板带动其两端的两个限位块分别沿相应的滑孔向上滑动；两个限位弹簧被进一步拉伸，两个限位块同时脱离位于其下方的若干限位齿牙，限位齿牙对限位块不再形成限制，向外拉动挂件及S型支撑；在复位弹簧的作用下，第一齿条带动两个第三齿轮反向旋转；第一齿条沿第一梯形滑槽向外滑动，第二齿条沿第二梯形滑槽向外滑动；当挂件脱离第二齿条后，第一齿条和第二齿条都回到初始位置，复位弹簧恢复原状，两个椭圆块绕相应的第二转轴回转至初始位置；继续向外拉动挂件及S型支撑至极限位置；拆卸下附件机构并重新固定在新的瓷砖或石材的背面；然后拖着安装有附件机构的瓷砖或石材挂在主件机构中的S型支撑上；再推动瓷砖或石材，使得瓷砖或石材带动附件机构中的挂件和主件机构中的S型支撑沿第一梯形滑槽向墙面方向运动；由于限位块的斜面与限位齿牙的斜面平行，所以限位块在向墙面方向水平运动的同时沿第一定位座上的滑孔上下往复运动；此时，限位齿牙对限位块不形成限制；当挂件连同S型支撑一起运动并与第二齿条相遇时，第一齿条距离附件机构中的两个第三齿轮还有一段距离；此时，挂件的端面推动第二齿条沿第二梯形滑槽向内滑动；第二齿条通过与之啮合的第二齿轮带动第一转轴同步旋转；第二转轴带动第一齿轮同步旋转；第一齿轮带动与之啮合的第一齿条沿第一梯形滑槽墙面方向滑动，复位弹簧被压缩；由于第一齿轮的直径小于第二齿轮的直径，所以第一齿条的运动速度小于第二齿条的运动速度；当挂件推动第二齿条运动一段距离后，附件机构中的两个第三齿轮追赶上第一齿条并与第一齿条啮合；第一齿条作用于两个第三齿轮并带动两个第三齿轮旋转；两个第三齿轮分别通过相应的第二转轴带动两个椭圆块同步旋转；两个椭圆块与两个锁紧孔内的斜面相互作用；两个椭圆块迫使S型支撑与挂件相互贴紧，避免S型支撑与挂件之间发生左右方向的错位移动；当椭圆块旋转到极限位置时，第一齿条与两个第三齿轮不再相对运动；第二齿条不再继续运动，挂件及S型支撑不再沿第一梯形滑槽向墙面方向运动，瓷砖或石材更换完毕。

相对于传统的背栓式连接件，本发明中的背栓式连接件在瓷砖被损坏破损后，把损坏的瓷砖碎裂；把与S型支撑连接的挂件拉出拆下来并安装到新的瓷砖上；然后把新的瓷砖通过挂件挂在S型支撑上，再向墙面方向推动瓷砖到极限位置，新的瓷砖安装结束，墙面恢复原状；在更换瓷砖的整个过程中，被损坏瓷砖周围的瓷砖都无需被拆卸，只需要拆卸被损坏的瓷砖然后更换新的瓷砖再安装上就可以，大大地节约了瓷砖更换的时间周期，减小了瓷砖更换的工作量，从而降低了建筑维护的成本；本发明结构简单，具有较好的使用效果。

附图说明

图1是连接件、支架横梁及瓷砖配合示意图。

图2是连接件、支架横梁及瓷砖配合剖面示意图。

图3是支架横梁透视示意图。

图4是瓷砖透视示意图。

图5是主件机构及附件机构配合示意图。

图6是主件机构及附件机构配合剖面示意图。

图7是主件机构示意图。

图8是连接板、限位弹簧、限位块、第一定位座及固定板配合剖面示意图。

图9是第二定位座示意图。

图10是支撑块、第二定位座、第一齿条、连接块、第二齿条、第一齿轮及第二齿轮配合示意图。

图11是固定板示意图。

图12是连接杆、第一梯形滑条、S型支撑及第一定位座配合示意图。

图13是连接杆、第一梯形滑条、S型支撑及第一定位座配合剖面示意图。

图14是附件机构示意图。

图15是附件机构剖面示意图。

图16是挂件透视示意图。

图17是墙体、支架横梁及主件机构配合示意图。

图18是附件机构及瓷砖配合示意图。

图19是第三齿轮、第二转轴及椭圆块配合示意图。

图中标号名称：1、墙体；2、支架横梁；3、螺纹孔；4、瓷砖；5、膨胀孔；6、主件机构；7、附件机构；8、固定板；9、长孔；10、第一梯形滑槽；11、限位齿牙；12、S型支撑；13、锁紧孔；14、连接杆；15、第一梯形滑条；16、第一定位座；17、滑孔；18、限位块；19、连接板；20、限位弹簧；21、支撑块；22、第二定位座；23、第二梯形滑槽；24、第三梯形滑槽；25、第二梯形滑条；26、第一齿轮；27、第二齿轮；28、第一转轴；29、第二齿条；30、连接块；31、第三梯形滑条；32、挂件；33、固定孔；34、第一定位槽；35、第二定位槽；36、轴孔；37、第一弹性垫；38、第二弹性垫；39、第三齿轮；40、第二转轴；41、椭圆块；42、固定螺栓；43、膨胀螺栓；44、复位弹簧；45、第一齿条。

具体实施方式

如图1、2所示，它包括主件机构6、附件机构7、固定螺栓42、膨胀螺栓43，其中如图2所示，墙体1上固定安装有支架横梁2；如图3所示，支架横梁2上开有螺纹孔3；主件机构6通过固定螺栓42与螺纹孔3的螺纹配合安装在墙体1上的支架横梁2上；如图4所示，瓷砖4的背面中心处开有膨胀孔5；附件机构7通过膨胀螺栓43与膨胀孔5的膨胀配合安装在瓷砖4的背面上；瓷砖4通过安装于其上的附件机构7与主件机构6的配合安装在墙体1上。

如图7所示，上述主件机构6包括固定板8、长孔9、第一梯形滑槽10、限位齿牙11、S型支撑12、锁紧孔13、连接杆14、第一梯形滑条15、第一定位座16、滑孔17、限位块18、连接板19、限位弹簧20、支撑块21、第二定位座22、第二梯形滑槽23、第三梯形滑槽24、第一齿条45、复位弹簧44、第二梯形滑条25、第一齿轮26、第二齿轮27、第一转轴28、第二齿条29、连接块30、第三梯形滑条31，其中如图11所示，固定板8的上端面中心线处开有上下贯通的长孔9；固定板8的上端面开有两个与固定板8一个侧端面相通的第一梯形滑槽10，且两个第一梯形滑槽10分别位于长孔9的两侧；固定板8上两个第一梯形滑槽10外侧的上端面上沿第一梯形滑槽10的长度方向分别开有若干限位齿牙11；如图8所示，限位齿牙11的一个面为竖直面，另一个为斜面；限位齿牙11上的斜面向固定板8的侧端面上第一梯形滑槽10的槽口的反方向倾斜；如图12所示，连接杆14的下端面上安装有第一梯形滑条15；如图7所示，两个连接杆14分别通过相应的第一梯形滑条15与第一梯形滑槽10的滑动配合安装在固定板8的上端面上；如图12所示，S型支撑12的顶面上沿其宽度方向开有两个上下贯通的锁紧孔13；如图13所示，锁紧孔13内的两个相对的侧壁为向下扩口的斜面；如图7、12所示，S型支撑12通过其下端的侧端面与两个连接杆14的同一端固连；如图12所示，第一定位座16的上、下端面之间开有贯通的滑孔17；如图7、12所示，两个连接杆14的外侧分别安装有一个第一定位座16，且每个第一定位座16上的滑孔17与相应的若干限位齿牙11相对；如图8所示，限位块18的下端开有斜面；两个限位块18的下端分别自上而下地穿过相应的第一定位座16上的滑孔17与滑孔17下方的若干齿牙相配合，且限位块18上的斜面与限位齿牙11上的斜面平行；如图7所示，两个限位块18的上端通过连接板19连接；如图8所示，两个限位弹簧20分别嵌套在两个限位块18上，且两个限位弹簧20分别位于相应的第一定位座16与连接板19之间；每个限位弹簧20的一端与相应的第一定位座16的上端面连接，另一端与连接板19的下端面连接；如图2、17所示，固定螺栓42自上而下地穿过固定板8上的长孔9旋入支架横梁2上的螺纹孔3中把固定板8固定安装在支架横梁2上。

如图7所示，支撑块21安装在固定板8上与S型支撑12相对；如图9所示，第二定位座22的下端面上开有相互平行的第二梯形滑槽23和第三梯形滑槽24；如图7、10所示，第二定位座22安装在支撑块21的上端，且第二梯形滑槽23和第三梯形滑槽24与下方的第一梯形滑槽10平行；第二梯形滑槽23位于两个锁紧孔13之间；如图10所示，第一齿条45的上端面安装有第二梯形滑条25；第一齿条45通过第二梯形滑条25的滑动配合安装在第二定位座22的下端面上；如图1、2所示，复位弹簧44位于第二定位座22的下方，且复位弹簧44一端与第一齿条45端面连接，另一端与支撑块21的侧端面连接；如图10所示，连接块30的上端面上安装有第三梯形滑条31；连接块30通过第三梯形滑条31与第三梯形滑槽24的滑动配合安装在第二定位座22的下端面上；第二齿条29安装在连接块30的侧端面上，且第二齿条29位于第一齿条45的下方；第二齿条29平行于第一齿条45；第一齿轮26和第二齿轮27通过第一转轴28安装在第二定位座22的下端面上，且第一齿轮26与第一齿条45相啮合，第二齿轮27与第二齿条29相啮合。

如图14、19所示，上述附件机构7包括挂件32、固定孔33、第一定位槽34、第二定位槽35、轴孔36、第一弹性垫37、第二弹性垫38、第三齿轮39、第二转轴40、椭圆块41，其中如图16所示，挂件32的顶端沿其宽度方向开有两个上下贯通的轴孔36；挂件32的一个侧端面中心线处下端开有固定孔33；挂件32内两个相对的侧壁上端对称地开有两个第一定位槽34；挂件32下端的侧壁上开有第二定位槽35；如图15所示，两个第二转轴40分别安装在两个轴孔36中，且两个第二转轴40分别与两个轴孔36轴承配合；两个第三齿轮39分别安装在两个第二转轴40的上端；两个椭圆块41分别安装在两个第二转轴40的下端；如图14所示，第一弹性垫37上具有梯形凸起；两个第一弹性垫37分别通过其上的梯形凸起与两个第一定位槽34的嵌套配合安装在挂件32的侧壁上；第二弹性垫38上具有梯形凸起；第二弹性垫38通过其上的梯形凸起与第二定位槽35的嵌套配合安装在挂件32下端的侧壁上；如图2、18所示，安装于瓷砖4背面上的膨胀螺栓43一端穿过挂件32上的固定孔33把瓷砖4和挂件32固连在一起；如图5所示，挂件32与S型支撑12相配合；两个第一弹性垫37分别与S型支撑12上端的两个侧端面接触配合；第二弹性垫38与S型支撑12下端的侧端面接触配合；如图6所示，安装在两个第二转轴40下端的两个椭圆块41分别与S型支撑12上端的两个锁紧孔13相配合。

如图4所示，上述限位弹簧20为拉伸弹簧。

如图4所示，上述限位弹簧20始终处于被拉伸状态。

如图5所示，上述两个第三齿轮39之间的外廓间距与第一齿条45的宽度相等。

如图10所示，上述第二齿轮27的直径大于第一齿轮26的直径。

如图1所示，上述第三齿轮39的直径大于第一齿轮26的直径。

本发明中安装于墙体1上的支架横梁2上沿墙面安装有若干首尾相连的瓷砖4；在安装瓷砖4前，先确定好固定板8与墙面之间的距离，然后分别用固定螺栓42把若干主件机构6并排固定安装在支架横梁2上，在把与瓷砖4连接的附件机构7与已经安装在支架横梁2上的主件机构6嵌套配合；推动瓷砖4向墙面运动的过程中，第二齿条29在挂件32的推动下沿第二梯形滑槽23运动的距离为定值，第二齿条29通过第二齿轮27和第一齿轮26带动第一齿条45沿第一梯形滑槽10运动距离为定值，每个附件机构7中的两个第三齿轮39向墙面运动相同的距离后与相应的主件机构6中的第一齿条45相遇并相互作用，每个附件机构7中的第三齿轮39在相应的主件机构6中的第一齿条45的作用下旋转相同的角度，每个附件机构7中的两个第三齿轮39分别通过相应的第二转轴40带动两个椭圆块41旋转相同角度，每个附件机构7中的两个椭圆块41作用于相应S型支撑12上端的两个锁紧孔13中的斜面，在斜面的作用下，S型支撑12与挂件32贴近并被同时紧锁，防止瓷砖4晃动；从而保证安装好后的瓷砖4与墙面的距离是相等的，从而保证了被安装好的若干瓷砖4的砖面之间处于同一个平面，增加墙面的美观性。

本发明中限位齿牙11上的斜面向固定板8的侧端面上第一梯形滑槽10的槽口的反方向倾斜，两个限位块18的下端分别自上而下地穿过相应的第一定位座16上的滑孔17与滑孔17下方的若干齿牙相配合，且限位块18上的斜面与限位齿牙11上的斜面平行的设计目的是，当安装在瓷砖4背面的附件机构7与安装在支架横梁2上的主件机构6嵌套配合后，主件机构6中的S型支撑12嵌入附件机构7中的挂件32中；向墙面的方向推动瓷砖4；瓷砖4通过与之连接的挂件32带动S型支撑12沿第一梯形滑槽10向内滑动；由于限位齿牙11上的斜面向固定板8的侧端面上第一梯形滑槽10的槽口的反方向倾斜，限位块18上的斜面与限位齿牙11上的斜面平行配合，且限位弹簧20始终处于被拉伸状态，所以在限位弹簧20的作用下，两个限位块18沿第一梯形滑槽10的方向水平运动的同时在与之配合的若干限位齿牙11的作用下上下往复运动，此时限位齿牙11对限位块18的运动不构成限制；当挂件32的侧端面与第二齿条29相遇时，挂件32推动第二齿条29沿第二梯形滑槽23向内运动；第二齿条29通过第二齿轮27和第一齿轮26带动第一齿条45沿第一梯形滑槽10向内运动；由于第一齿轮26的直径小于第二齿轮27的直径，所以第一齿轮26的运动速度小于第二齿条29的运动速度；两个第三齿轮39在运动一段距离后追赶上第一齿条45；由于两个第三齿轮39之间的外廓间距与第一齿条45的宽度相等，所以第一齿条45开始与两个第三齿轮39相互啮合，第一齿条45带动两个第三齿轮39旋转；两个第三齿轮39分别通过相应的第二转轴40带动两个椭圆块41旋转；两个椭圆块41分别作用于两个锁紧孔13中的斜面，使得S型支撑12与挂件32紧贴，从而达到把主件机构6与附件机构7相互锁紧的目的，防止主件机构6与附件机构7之间发生左右方向的相互错位滑动，从而固定瓷砖4的位置不发生左右位移；另外，由于两个椭圆块41分别与两个锁紧孔13中的斜面相互作用并发挥锁死作用，使得瓷砖4向墙面方向的运动达到极限位置；此时，在两个限位弹簧20的作用下，两个限位块18重新分别嵌入两个新的齿牙之间；无论在任何外力的作用下，由于限位块18的竖直面与限位齿牙11的竖直面相互作用，S型支撑12都不会带动挂件32连同瓷砖4向墙面外侧运动，不会引起因外力造成的瓷砖4与瓷砖4之间的凹凸不平，避免影响建筑墙面的美观。

本发明中第二齿轮27的直径大于第一齿轮26的直径，第三齿轮39的直径大于第一齿轮26的直径的设计目的是，当附件机构7中的挂件32侧端面向内运动并作用于第二齿条29时，挂件32推动第二齿条29沿第二梯形滑槽23向内滑动；由于第一转轴28与第二定位座22之间为轴承配合，所以第二齿条29通过与之啮合的第二齿轮27带动第一转轴28旋转；第一转轴28带动第一齿轮26向相同的方向同步旋转，第一齿轮26带动第一齿条45沿第一梯形滑槽10向内滑动；由于第二齿轮27的直径大于第一齿轮26的直径，所以第一齿轮26带动第一齿条45沿第一梯形滑槽10运动的线速度小于第二齿条29沿第二梯形滑槽23运动的线速度，对于作为驱动方的第二齿条29，经过第一齿轮26的减速，达到了增大扭矩的效果；当附件机构7中的两个第三齿轮39追赶上第一齿条45时，第一齿条45与两个第三齿轮39同时啮合并带动两个第三齿轮39相互反向旋转；由于第三齿轮39的直径大于第一齿轮26的直径，所以第三齿轮39的旋转速度小于第一齿轮26的旋转速度，第一齿条45对两个第三齿轮39所产生的扭矩增大，从而达到用较小的推力推动瓷砖4就可以实现附件机构7中的挂件32与主件机构6中的S型支撑12的锁紧，避免由于推力过大而损坏瓷砖4和连接件。

本发明中第一弹性垫37和第二弹性垫38的作用是，当挂件32嵌套在S型支撑12上后，由于第一弹性垫37和第二弹性垫38的作用，挂件32与S型支撑12之间不会出现前后松动，瓷砖4不会发生前后晃动，避免由于前后晃动而损坏瓷砖4造成瓷砖4脱落，从而增加建筑物的安全性；如果有外部冲击力作用于瓷砖4时，第一弹性垫37和第二弹性垫38也能起到一定的缓冲作用，避免瓷砖4被损坏，减少瓷砖4的更换频次，降低建筑物的维护成本。

本发明的工作流程：当向墙体1上安装瓷砖4或相关的装修石材时，先根据瓷砖4或石材的横向尺寸确定支架横梁2上的螺纹孔3之间的距离；然后把所有需要安装的主件机构6通过固定螺栓42并排均匀地安装在支架横梁2上，调试每个主件机构6中的固定板8端面与墙面的距离相等后通过旋紧固定螺栓42来确定固定板8的位置，进而固定每个主件机构6与墙面的相对位置相等，以确保瓷砖4或石材安装到墙面上后砖面或石材表面保持平齐；把与每个主件机构6成套的附件机构7分别通过膨胀螺栓43安装在同样规格的瓷砖4或石材背面上；从左向右或从右向左依次安装各个瓷砖4或石材；对于其中任何一个瓷砖4或石材的安装而言，双手托着瓷砖4或石材，使得固定在瓷砖4或石材背面上的附件机构7中的挂件32嵌套在相应的主件机构6中的S型支撑12上，附件机构7中的两个椭圆块41分别自上而下地进入S型支撑12上端的两个锁紧孔13中；然后，向墙面方向推动瓷砖4或石材，挂件32通过与之嵌套配合的S型支撑12带动与之固连的连接杆14沿第一梯形滑槽10向墙面的方向运动；由于限位齿牙11上的斜面向固定板8的侧端面上第一梯形滑槽10的槽口的反方向倾斜，两个限位块18的下端分别自上而下地穿过相应的第一定位座16上的滑孔17与滑孔17下方的若干齿牙相配合，且限位块18上的斜面与限位齿牙11上的斜面平行，所以两个连接杆14分别通过相应的第一定位座16带动两个限位块18向墙面的方向运动；两个限位块18分别在相应的限位弹簧20和若干限位齿牙11的共同作用下向墙面方向水平运动的同时沿第一定位座16上的滑孔17上下往复运动；此时，限位齿牙11对限位块18不形成限制；当挂件32连同S型支撑12一起运动并与第二齿条29相遇时，第一齿条45距离附件机构7中的两个第三齿轮39还有一段距离；此时，挂件32的端面推动第二齿条29沿第二梯形滑槽23向内滑动；第二齿条29通过与之啮合的第二齿轮27带动第一转轴28同步旋转；第二转轴40带动第一齿轮26同步旋转；第一齿轮26带动与之啮合的第一齿条45沿第一梯形滑槽10墙面方向滑动，复位弹簧44被压缩；由于第一齿轮26的直径小于第二齿轮27的直径，所以第一齿条45的运动速度小于第二齿条29的运动速度；当挂件32推动第二齿条29运动一段距离后，附件机构7中的两个第三齿轮39追赶上第一齿条45并与第一齿条45啮合；第一齿条45作用于两个第三齿轮39并带动两个第三齿轮39旋转；两个第三齿轮39分别通过相应的第二转轴40带动两个椭圆块41同步旋转；两个椭圆块41与两个锁紧孔13内的斜面相互作用；两个椭圆块41迫使S型支撑12与挂件32相互贴紧，避免S型支撑12与挂件32之间发生左右方向的错位移动；当椭圆块41旋转到极限位置时，第一齿条45与两个第三齿轮39不再相对运动；第二齿条29不再继续运动，挂件32及S型支撑12不再沿第一梯形滑槽10向墙面方向运动，瓷砖4或石材安装完毕；相邻的其他瓷砖4或石材通过上述步骤依次安装完毕，整个墙面的干挂式幕墙安装完成。

当装修好的墙面上的其中一块瓷砖4或石材被损坏或破裂时，为了不影响整个墙面的美观，需要重新更换新的瓷砖4或石材；此时，把被损坏或破裂的瓷砖4或石材碎裂，使其完全从所在挂件32上脱落；然后，用手向上拉动主件机构6中的连接板19；连接板19带动其两端的两个限位块18分别沿相应的滑孔17向上滑动；两个限位弹簧20被进一步拉伸，两个限位块18同时脱离位于其下方的若干限位齿牙11，限位齿牙11对限位块18不再形成限制，向外拉动挂件32及S型支撑12；在复位弹簧44的作用下，第一齿条45带动两个第三齿轮39反向旋转；第一齿条45沿第一梯形滑槽10向外滑动，第二齿条29沿第二梯形滑槽23向外滑动；当挂件32脱离第二齿条29后，第一齿条45和第二齿条29都回到初始位置，复位弹簧44恢复原状，两个椭圆块41绕相应的第二转轴40回转至初始位置；继续向外拉动挂件32及S型支撑12至极限位置；拆卸下附件机构7并重新固定在新的瓷砖4或石材的背面；然后拖着安装有附件机构7的瓷砖4或石材挂在主件机构6中的S型支撑12上；再推动瓷砖4或石材，使得瓷砖4或石材带动附件机构7中的挂件32和主件机构6中的S型支撑12沿第一梯形滑槽10向墙面方向运动；由于限位块18的斜面与限位齿牙11的斜面平行，所以限位块18在向墙面方向水平运动的同时沿第一定位座16上的滑孔17上下往复运动；此时，限位齿牙11对限位块18不形成限制；当挂件32连同S型支撑12一起运动并与第二齿条29相遇时，第一齿条45距离附件机构7中的两个第三齿轮39还有一段距离；此时，挂件32的端面推动第二齿条29沿第二梯形滑槽23向内滑动；第二齿条29通过与之啮合的第二齿轮27带动第一转轴28同步旋转；第二转轴40带动第一齿轮26同步旋转；第一齿轮26带动与之啮合的第一齿条45沿第一梯形滑槽10墙面方向滑动，复位弹簧44被压缩；由于第一齿轮26的直径小于第二齿轮27的直径，所以第一齿条45的运动速度小于第二齿条29的运动速度；当挂件32推动第二齿条29运动一段距离后，附件机构7中的两个第三齿轮39追赶上第一齿条45并与第一齿条45啮合；第一齿条45作用于两个第三齿轮39并带动两个第三齿轮39旋转；两个第三齿轮39分别通过相应的第二转轴40带动两个椭圆块41同步旋转；两个椭圆块41与两个锁紧孔13内的斜面相互作用；两个椭圆块41迫使S型支撑12与挂件32相互贴紧，避免S型支撑12与挂件32之间发生左右方向的错位移动；当椭圆块41旋转到极限位置时，第一齿条45与两个第三齿轮39不再相对运动；第二齿条29不再继续运动，挂件32及S型支撑12不再沿第一梯形滑槽10向墙面方向运动，瓷砖4或石材更换完毕。

综上所述，本发明的有益效果：本发明中的背栓式连接件在瓷砖4被损坏破损后，把损坏的瓷砖4碎裂；把与S型支撑12连接的挂件32拉出拆下来并安装到新的瓷砖4上；然后把新的瓷砖4通过挂件32挂在S型支撑12上，再向墙面方向推动瓷砖4到极限位置，新的瓷砖4安装结束，墙面恢复原状；在更换瓷砖4的整个过程中，被损坏瓷砖4周围的瓷砖4都无需被拆卸，只需要拆卸被损坏的瓷砖4然后更换新的瓷砖4再安装上就可以，大大地节约了瓷砖4更换的时间周期，减小了瓷砖4更换的工作量，从而降低了建筑维护的成本。

Claims (6)

1.一种用于绿色建筑的干挂式幕墙用背栓式连接件，它包括主件机构、附件机构、固定螺栓、膨胀螺栓，其中墙体上固定安装有支架横梁；支架横梁上开有螺纹孔；主件机构通过固定螺栓与螺纹孔的螺纹配合安装在墙体上的支架横梁上；瓷砖的背面中心处开有膨胀孔；附件机构通过膨胀螺栓与膨胀孔的膨胀配合安装在瓷砖的背面上；瓷砖通过安装于其上的附件机构与主件机构的配合安装在墙体上；其特征在于：

上述主件机构包括固定板、长孔、第一梯形滑槽、限位齿牙、S型支撑、锁紧孔、连接杆、第一梯形滑条、第一定位座、滑孔、限位块、连接板、限位弹簧、支撑块、第二定位座、第二梯形滑槽、第三梯形滑槽、第二梯形滑条、第一齿条、第一齿轮、第二齿轮、第一转轴、第二齿条、复位弹簧、连接块、第三梯形滑条，其中固定板的上端面中心线处开有上下贯通的长孔；固定板的上端面开有两个与固定板一个侧端面相通的第一梯形滑槽，且两个第一梯形滑槽分别位于长孔的两侧；固定板上两个第一梯形滑槽外侧的上端面上沿第一梯形滑槽的长度方向分别开有若干限位齿牙；限位齿牙的一个面为竖直面，另一个为斜面；限位齿牙上的斜面向固定板的侧端面上第一梯形滑槽的槽口的反方向倾斜；连接杆的下端面上安装有第一梯形滑条；两个连接杆分别通过相应的第一梯形滑条与第一梯形滑槽的滑动配合安装在固定板的上端面上；S型支撑的顶面上沿其宽度方向开有两个上下贯通的锁紧孔；锁紧孔内的两个相对的侧壁为向下扩口的斜面；S型支撑通过其下端的侧端面与两个连接杆的同一端固连；第一定位座的上、下端面之间开有贯通的滑孔；两个连接杆的外侧分别安装有一个第一定位座，且每个第一定位座上的滑孔与相应的若干限位齿牙相对；限位块的下端开有斜面；两个限位块的下端分别自上而下地穿过相应的第一定位座上的滑孔与滑孔下方的若干齿牙相配合；两个限位块的上端通过连接板连接；两个限位弹簧分别嵌套在两个限位块上，且两个限位弹簧分别位于相应的第一定位座与连接板之间；每个限位弹簧的一端与相应的第一定位座的上端面连接，另一端与连接板的下端面连接；固定螺栓自上而下地穿过固定板上的长孔旋入支架横梁上的螺纹孔中把固定板固定安装在支架横梁上；

支撑块安装在固定板上与S型支撑相对；第二定位座的下端面上开有相互平行的第二梯形滑槽和第三梯形滑槽；第二定位座安装在支撑块的上端，且第二梯形滑槽和第三梯形滑槽与下方的第一梯形滑槽平行；第二梯形滑槽位于两个锁紧孔之间；第一齿条的上端面安装有第二梯形滑条；第一齿条通过第二梯形滑条的滑动配合安装在第二定位座的下端面上；复位弹簧位于第二定位座的下方，且复位弹簧一端与第一齿条端面连接，另一端与支撑块的侧端面连接；连接块的上端面上安装有第三梯形滑条；连接块通过第三梯形滑条与第三梯形滑槽的滑动配合安装在第二定位座的下端面上；第二齿条安装在连接块的侧端面上，且第二齿条位于第一齿条的下方；第二齿条平行于第一齿条；第一齿轮和第二齿轮通过第一转轴安装在第二定位座的下端面上，且第一齿轮与第一齿条相啮合，第二齿轮与第二齿条相啮合；

上述附件机构包括挂件、固定孔、第一定位槽、第二定位槽、轴孔、第一弹性垫、第二弹性垫、第三齿轮、第二转轴、椭圆块，其中挂件的顶端沿其宽度方向开有两个上下贯通的轴孔；挂件的一个侧端面中心线处下端开有固定孔；挂件内两个相对的侧壁上端对称地开有两个第一定位槽；挂件下端的侧壁上开有第二定位槽；两个第二转轴分别安装在两个轴孔中，且两个第二转轴分别与两个轴孔轴承配合；两个第三齿轮分别安装在两个第二转轴的上端；两个椭圆块分别安装在两个第二转轴的下端；第一弹性垫上具有梯形凸起；两个第一弹性垫分别通过其上的梯形凸起与两个第一定位槽的嵌套配合安装在挂件的侧壁上；第二弹性垫上具有梯形凸起；第二弹性垫通过其上的梯形凸起与第二定位槽的嵌套配合安装在挂件下端的侧壁上；安装于瓷砖背面上的膨胀螺栓一端穿过挂件上的固定孔把瓷砖和挂件固连在一起；挂件与S型支撑相配合；两个第一弹性垫分别与S型支撑上端的两个侧端面接触配合；第二弹性垫与S型支撑下端的侧端面接触配合；安装在两个第二转轴下端的两个椭圆块分别与S型支撑上端的两个锁紧孔相配合。

2.根据权利要求1所述的一种用于绿色建筑的干挂式幕墙用背栓式连接件，其特征在于：上述限位弹簧为拉伸弹簧。

3.根据权利要求2所述的一种用于绿色建筑的干挂式幕墙用背栓式连接件，其特征在于：上述限位弹簧始终处于被拉伸状态。

4.根据权利要求1所述的一种用于绿色建筑的干挂式幕墙用背栓式连接件，其特征在于：上述两个第三齿轮之间的外廓间距与第一齿条的宽度相等。

5.根据权利要求1所述的一种用于绿色建筑的干挂式幕墙用背栓式连接件，其特征在于：上述第二齿轮的直径大于第一齿轮的直径。

6.根据权利要求1所述的一种用于绿色建筑的干挂式幕墙用背栓式连接件，其特征在于：上述第三齿轮的直径大于第一齿轮的直径。

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