CN111042620A - 一种多杆件的连接结构及交通杆件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多杆件的连接结构及交通杆件，其技术方案的要点是连接结包括环抱焊接在立柱外侧壁上的抱箍，在抱箍的上表面且位于立柱的两侧分别焊接有两块边板，边板的内侧面与立柱的外侧壁焊接，边板的一端通过垫板焊接有侧法兰，侧法兰的底面与抱箍的上表面焊接。交通杆件包括有立柱，在立柱的顶端通过的连接结构连接有横担和竖杆，横担的端部外壁焊接在第一焊接孔的内壁；竖杆的端部外壁焊接在第二焊接孔的内壁。本发明连接结构能够将横担和竖杆的受力分散传递到立柱上，避免在横担与立柱的连接处、竖杆与立柱的连接处出现应力集中而发生损坏。采用该连接结构的交通杆或塔架等可以安装更长更重的横担，应用范围广。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种交通杆件。
【背景技术】
现有的交通杆件、信号灯、路灯、塔架等一般都采用多根杆件连接而成，但现有的多杆件的连接结构比较简单，负重能力、抗剪能力较差，如现有的监控杆杆一般都包括一根立柱和一根横担，横担通过抱箍连接在立柱上，但是并不能通过抱箍将横担的受力传递到立柱上，因此该横担的安装长度较短，因为横担的长度很长时，很有可能在横担与立柱的连接处发生断裂，造成较大的安全隐患。
本发明就是基于这种情况作出的。
【发明内容】
本发明目的是克服了现有技术的不足，提供一种能将横担、竖杆的受力完全传递到立柱上的多杆件的连接结构及交通杆件。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种多杆件的连接结构，其特征在于：包括环抱焊接在立柱1外侧壁上的抱箍2，在抱箍2的上表面且位于立柱1的两侧分别焊接有两块边板8，所述边板8的内侧面与所述立柱1的外侧壁焊接，所述边板8的一端通过垫板9焊接有侧法兰3，所述侧法兰3的底面与所述抱箍2的上表面焊接，所述侧法兰3通过螺栓连接有横向连接法兰4。
如上所述多杆件的连接结构，其特征在于：所述抱箍2具有与所述立柱1外侧壁匹配的凹口201，所述抱箍2通过所述凹口201与所述立柱1外侧壁焊接连接，所述边板8的底面焊接在所述抱箍2的上表面，所述边板8靠近所述侧法兰3的那端具有斜面801，所述斜面801朝外，所述垫板9具有第一平面901和第二平面902，第一平面901焊接在所述侧法兰3上，第二平面902焊接在所述边板8的内侧面上，在第二平面902上外露的部分焊接将边板8与侧法兰3连接。
如上所述多杆件的连接结构，其特征在于：所述边板8的顶端所述立柱1的顶端齐平，所述立柱1的顶端设有顶法兰5，顶法兰5的底面分别与所述立柱1的顶面、两个所述边板8的顶面、侧法兰3的顶面焊接连接，且顶法兰5的底面盖在所述侧法兰3顶面一半的面积上焊接，在顶法兰5上通过螺栓连接有竖向连接法兰6。
如上所述多杆件的连接结构，其特征在于：安装后的所述侧法兰3与所述立柱1形成朝下的倾角a。
如上所述多杆件的连接结构，其特征在于：所述横向连接法兰4周向设有多个第一螺栓孔401，在第一螺栓孔401上开有与横向连接法兰4外轮廓相通的第一割缝402；所述竖向连接法兰6周向设有多个第二螺栓孔601，在第二螺栓孔601上开有与竖向连接法兰6外轮廓相通的第二割缝602。
如上所述多杆件的连接结构，其特征在于：所述横向连接法兰4的外轮廓及所述第一螺栓孔401、所述第一割缝402由一次连续切割而成；所述竖向连接法兰6的外轮廓及所述第二螺栓孔601、所述第二割缝602由一次连续切割而成；所述侧法兰3与所述横向连接法兰4外形相同，螺栓插入所述第一螺栓孔401将所述横向连接法兰4与所述侧法兰3连接；螺栓插入所述第二螺栓孔601将所述竖向连接法兰6与所述顶法兰5连接。
如上所述多杆件的连接结构，其特征在于：在所述横向连接法兰4上设有第一焊接孔403，在所述侧法兰3上设有与第一焊接孔403连通的第一穿线孔301，在所述竖向连接法兰6上设有第二焊接孔603，在所述顶法兰5上设有与第二焊接孔603连通的第二穿线孔501。
一种采用如上所述连接结构的交通杆件，其特征在于：包括有所述的立柱1，在立柱1的顶端通过所述的连接结构连接有横担10和竖杆11，所述横担10的端部外壁焊接在所述第一焊接孔403的内壁；所述竖杆11的端部外壁焊接在所述第二焊接孔603的内壁。
如上所述的交通杆件，其特征在于：所述立柱1的底部设有底法兰7，所述底法兰7周向设有多个第三螺栓孔701，在第三螺栓孔701上开有与底法兰7外轮廓相通的第三割缝702；所述底法兰7的外轮廓及所述第三螺栓孔701、所述第三割缝702由一次连续切割而成。
如上所述的交通杆件，其特征在于：所述横担10上设有滑轨12，在滑轨12上可滑动地设有信号灯13和监控摄像头14，在所述竖杆11的上部设有5G天线15和照明灯16。
与现有技术相比，本发明有如下优点：
1、本发明连接结构能够将横担和竖杆的受力分散传递到立柱上，避免在横担与立柱的连接处、竖杆与立柱的连接处出现应力集中而发生损坏。
2、本发明连接结构外形美观，牢固可靠、能够大大增加安全系数，采用该连接结构的交通杆或塔架等可以安装更长更重的横担，应用范围广。
【附图说明】
图1是本发明交通杆件的立体图；
图2是本发明交通杆件的爆炸图；
图3是图2中A处的放大图；
图4是本发明交通杆件的俯视剖视图，图中的横担被断开；
图5本发明交通杆件的正视剖视图，图中的立柱、横担和竖杆都被断开；
图6是本发明底法兰的平面图。
图中：1为立柱；2为抱箍；201为凹口；3为侧法兰；301为第一穿线孔；4为横向连接法兰；401为第一螺栓孔；402为第一割缝；403为第一焊接孔；5为顶法兰；501为第二穿线孔；6为竖向连接法兰；601为第二螺栓孔；602为第二割缝；603为第二焊接孔；7为底法兰；701为第三螺栓孔；702为第三割缝；8为边板；801为斜面；9为垫板；901为第一平面；902为第二平面；10为横担；11为竖杆；12为滑轨；13为信号灯；14为监控摄像头；15为5G天线；16为照明灯。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明技术特征作进一步详细说明以便于所述领域技术人员能够理解。
一种多杆件的连接结构，如图1至图6所示，包括环抱焊接在立柱1外侧壁上的抱箍2，在抱箍2的上表面且位于立柱1的两侧分别焊接有两块边板8，所述边板8的内侧面与所述立柱1的外侧壁焊接，所述边板8的一端通过垫板9焊接有侧法兰3，所述侧法兰3的底面与所述抱箍2的上表面焊接，所述侧法兰3通过螺栓连接有横向连接法兰4。
所述横向法兰4用于安装横担10，所述边板8的内侧面至少有一半面积与所述立柱1的外侧壁点焊连接。所述垫板9的作用是保证边板8与侧法兰3的焊接质量，所述边板8与侧法兰3之间的焊缝为一级焊缝，要求探伤比例为100％。不设垫板9的话，很难达到一级焊缝。边板8的焊缝强度与侧法兰3的强度须相同。
具体地，所述抱箍2具有与所述立柱1外侧壁匹配的凹口201，所述抱箍2通过所述凹口201与所述立柱1外侧壁焊接连接，由图3可知，凹口201的内壁完全焊接在立柱1上，焊接长度较长。所述边板8的底面焊接在所述抱箍2的上表面，所述边板8靠近所述侧法兰3的那端具有斜面801，所述斜面801朝外，朝外指的是朝向立柱1以外的空间，如图4所示，有利于焊接。所述垫板9具有第一平面901和第二平面902，第一平面901焊接在所述侧法兰3上，第二平面902焊接在所述边板8的内侧面上，在第二平面902上外露的部分焊接成一级焊缝将边板8与侧法兰3连接。
上述连接结构的焊接方法是先将垫板9与边板8焊接连接，再将边板8的内侧面大面积点焊在立柱1上，然后将侧法兰3与边板8点焊固定，最后焊接抱箍2，将抱箍2分别与所述边板8、垫板9、侧法兰3焊接。抱箍2盖住边板8底面大概一半的面积，有利于增加接触面积，保证焊接质量，避免受力集中。
本专利看似是在现有的技术上做简单的改进，但申请人并不认为是本领域技术人员容易想到的，本专利的连接结构在力学上真正实现了与立柱1结合为一体，能够可以将横担10的受力通过横向连接法兰4、侧法兰3传递到边板8和抱箍10，两侧边板8的受力和抱箍10的受力又进一步分散传递立柱1上，避免受力集中，大大增加了安全系数，减少安全隐患，避免横向连接法兰4和侧法兰3因应力集中而发生损坏，因而可以承受更长更重的横担10。
为防止横担安装后出现下垂，侧法兰3需要预先往上倾斜安装，安装后的所述侧法兰3会与所述立柱1形成朝下的夹角a，如图5所示。
如上所述多杆件的连接结构，如果要在立柱1的上方再装竖杆11的话，则本专利连接结构要装在立柱1的顶端，即所述边板8的顶端所述立柱1的顶端要齐平，在所述立柱1的顶端设有顶法兰5，顶法兰5的底面分别与所述立柱1的顶面、两个所述边板8的顶面、侧法兰3的顶面焊接连接，且顶法兰5的底面盖在所述侧法兰3顶面大概一半的面积上焊接，在顶法兰5上通过螺栓连接有竖向连接法兰6。
竖向法兰6用于安装竖杆11，顶法兰5是盖在侧法兰3上焊接的，并且焊接的面积为侧法兰3厚度的一半左右，能保证顶法兰5与侧法兰3接触面积达到最大，有利于保证焊接质量。因此侧法兰3顶端的受力可以通过顶法兰5可均匀传递到立柱1的顶部，避免侧法兰3顶端应力集中，如图3至图5所示，可以承受更重的竖杆11。
如上所述多杆件的连接结构，所述横向连接法兰4周向设有多个第一螺栓孔401，在第一螺栓孔401上开有与横向连接法兰4外轮廓相通的第一割缝402；所述竖向连接法兰6周向设有多个第二螺栓孔601，在第二螺栓孔601上开有与竖向连接法兰6外轮廓相通的第二割缝602。
进一步地，所述横向连接法兰4的外轮廓及所述第一螺栓孔401、所述第一割缝402由一次连续切割而成；所述竖向连接法兰6的外轮廓及所述第二螺栓孔601、所述第二割缝204由一次连续切割而成。
所述第一割缝402和第二割缝204宽度在1至10毫米之间。割缝宽度较小，不会影响法兰的强度。由于第一螺栓孔401与横向连接法兰4外轮廓之间有切口相通。同样地，第二螺栓孔601与竖向连接法兰6外轮廓之间有切口相通，因此，对于外轮廓与螺栓孔的切割可以连续进行，避免了以往每个螺栓孔必须要有起始切割与终了切割以及一个空行程走动到下一孔位这样一个停顿的时间，极大地提高了切割效率以及割孔的质量无需多次断续切割，大大提高了加工效率。
如上所述多杆件的连接结构，所述侧法兰3与所述横向连接法兰4外形可以相同，如图3所示，螺栓插入所述第一螺栓孔401将所述横向连接法兰4与所述侧法兰3连接；螺栓插入所述第二螺栓孔601将所述竖向连接法兰6与所述顶法兰5连接。
如上所述多杆件的连接结构，在所述横向连接法兰4上设有第一焊接孔403，第一焊接孔403用于焊接横担10，在所述侧法兰3上设有与第一焊接孔403连通的第一穿线孔301，所述第一焊接孔403与所述第一穿线孔301同轴，在所述竖向连接法兰6上设有第二焊接孔603，第二焊接孔603用于焊接竖杆11，在所述顶法兰5上设有与第二焊接孔603连通的第二穿线孔501，所述第二焊接孔603与所述第二线孔501同轴，如图5所示，穿线孔的主要用途是用于过电线。
本发明的多杆件连接结构应用很广，可以用安装交通杆件、路灯杆、监控灯杆、风力发电塔架、信号塔架等。
图1和图2的交通杆件为多杆件连接结构的一种实施例，该交通杆件包括有所述的立柱1，在立柱1的顶端通过本专利的连接结构连接有横担10和竖杆11，所述横担10的端部外壁焊接在所述第一焊接孔403的内壁，横担10的端部抵在侧法兰3上；所述竖杆11的端部外壁焊接在所述第二焊接孔603的内壁，竖杆11的端部抵在顶法兰5上，如图5所示。
本专利的多杆件连接结构能够将横担10的受力分散递到立柱1，避免横向连接法兰4和侧法兰3受力集中而发生损坏，因此本专利的横担10的长度可达数十米，也可以做成多段，每一段横担通过法兰连接，以满足长度需要和运输方便。
本专利的抱箍2是半抱住立柱1，如果需要在立柱1的两侧分别设置横担10，则抱箍2需要设计成完全抱住立柱1，然后在立柱1的四角一共设计四块所述的边板8。
进一步地，在所述立柱1的底部设有底法兰7，所述底法兰7周向设有多个第三螺栓孔701，在第三螺栓孔701上开有与底法兰7外轮廓相通的第三割缝702；所述底法兰7的外轮廓及所述第三螺栓孔701、所述第三割缝702由一次连续切割而成。
所述第三割缝702宽度在1至10毫米之间。所述第三割缝702宽度较小，不会影响底法兰7的强度。由于第三螺栓孔701与外轮廓之间有切口相通，因此，对于外轮廓与第三螺栓孔701的切割可以连续进行，避免了以往每个螺栓孔必须要有起始切割与终了切割以及一个空行程走动到下一孔位这样一个停顿的时间，极大地提高了切割效率以及割孔的质量无需多次断续切割，大大提高了加工效率。
采用此种结构的底法兰7就无需在底法兰7设置与立柱1连接的加强筋，同样可以达到强度的要求，简化了结构，节省了材料成本。
所述的第三螺栓孔701为腰形孔且其短轴在所述底法兰7的对角线上，可降低地脚螺栓安装的难度，同时，也能有效增大地脚螺栓轴线到杆体1中心线的距离，提高了地脚螺栓对立柱1抵抗侧向力的能力，也减少了安装螺栓的数量，降低了安装难度。
所述横担10上设有滑轨12，所述滑轨12可以凸出横担10设置，即固定在横担10侧壁；也可以凹入横担10设置，即在横担10凹槽内设置滑轨10。在滑轨12上可滑动地设有信号灯13和监控摄像头14，信号灯13和监控摄像头14的安装位置可调，在所述竖杆11的上部设有5G天线15和照明灯16。
所述的立柱1、横担10、竖杆11截面形状都是八角形，如图3所示，当然也可以是别的多边形，所述的立柱1、横担10、竖杆11都是由两块经数次折弯的板材焊接而成的。使得立柱1、横担10、竖杆11的强度相比圆柱形的杆体强度更高，相同负重时所使用的材料更少。
本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种多杆件的连接结构，其特征在于：包括环抱焊接在立柱(1)外侧壁上的抱箍(2)，在抱箍(2)的上表面且位于立柱(1)的两侧分别焊接有两块边板(8)，所述边板(8)的内侧面与所述立柱(1)的外侧壁焊接，所述边板(8)的一端通过垫板(9)焊接有侧法兰(3)，所述侧法兰(3)的底面与所述抱箍(2)的上表面焊接，所述侧法兰(3)通过螺栓连接有横向连接法兰(4)。
2.根据权利要求1所述多杆件的连接结构，其特征在于：所述抱箍(2)具有与所述立柱(1)外侧壁匹配的凹口(201)，所述抱箍(2)通过所述凹口(201)与所述立柱(1)外侧壁焊接连接，所述边板(8)的底面焊接在所述抱箍(2)的上表面，所述边板(8)靠近所述侧法兰(3)的那端具有斜面(801)，所述斜面(801)朝外，所述垫板(9)具有第一平面(901)和第二平面(902)，第一平面(901)焊接在所述侧法兰(3)上，第二平面(902)焊接在所述边板(8)的内侧面上，在第二平面(902)上外露的部分焊接将边板(8)与侧法兰(3)连接。
3.根据权利要求2所述多杆件的连接结构，其特征在于：所述边板(8)的顶端所述立柱(1)的顶端齐平，所述立柱(1)的顶端设有顶法兰(5)，顶法兰(5)的底面分别与所述立柱(1)的顶面、两个所述边板(8)的顶面、侧法兰(3)的顶面焊接连接，且顶法兰(5)的底面盖在所述侧法兰(3)顶面一半的面积上焊接，在顶法兰(5)上通过螺栓连接有竖向连接法兰(6)。
4.根据权利要求3所述多杆件的连接结构，其特征在于：安装后的所述侧法兰(3)与所述立柱(1)形成朝下的倾角a。
5.根据权利要求3所述多杆件的连接结构，其特征在于：所述横向连接法兰(4)周向设有多个第一螺栓孔(401)，在第一螺栓孔(401)上开有与横向连接法兰(4)外轮廓相通的第一割缝(402)；所述竖向连接法兰(6)周向设有多个第二螺栓孔(601)，在第二螺栓孔(601)上开有与竖向连接法兰(6)外轮廓相通的第二割缝(602)。
6.根据权利要求5所述多杆件的连接结构，其特征在于：所述横向连接法兰(4)的外轮廓及所述第一螺栓孔(401)、所述第一割缝(402)由一次连续切割而成；所述竖向连接法兰(6)的外轮廓及所述第二螺栓孔(601)、所述第二割缝(602)由一次连续切割而成；所述侧法兰(3)与所述横向连接法兰(4)外形相同，螺栓插入所述第一螺栓孔(401)将所述横向连接法兰(4)与所述侧法兰(3)连接；螺栓插入所述第二螺栓孔(601)将所述竖向连接法兰(6)与所述顶法兰(5)连接。
7.根据权利要求6所述多杆件的连接结构，其特征在于：在所述横向连接法兰(4)上设有第一焊接孔(403)，在所述侧法兰(3)上设有与第一焊接孔(403)连通的第一穿线孔(301)，在所述竖向连接法兰(6)上设有第二焊接孔(603)，在所述顶法兰(5)上设有与第二焊接孔(603)连通的第二穿线孔(501)。
8.一种采用权利要求7所述连接结构的交通杆件，其特征在于：包括有所述的立柱(1)，在立柱(1)的顶端通过所述的连接结构连接有横担(10)和竖杆(11)，所述横担(10)的端部外壁焊接在所述第一焊接孔(403)的内壁；所述竖杆(11)的端部外壁焊接在所述第二焊接孔(603)的内壁。
9.根据权利要求8所述的交通杆件，其特征在于：所述立柱(1)的底部设有底法兰(7)，所述底法兰(7)周向设有多个第三螺栓孔(701)，在第三螺栓孔(701)上开有与所述底法兰(7)外轮廓相通的第三割缝(702)；所述底法兰(7)的外轮廓及所述第三螺栓孔(701)、所述第三割缝(702)由一次连续切割而成。
10.根据权利要求9所述的交通杆件，其特征在于：所述横担(10)上设有滑轨(12)，在滑轨(12)上可滑动地设有信号灯(13)和监控摄像头(14)，在所述竖杆(11)的上部设有5G天线(15)和照明灯(16)。
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