CN111255064A - 一种适用于桁架连接的螺接球铰结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于桁架连接的螺接球铰结构，包括金属球座、滚道、带孔球销套、滚珠、球头以及与球头一体成型的杆体，所属金属球座呈球形结构，其表面设有至少一个用于放置滚道的中空内腔，所述滚道形成中空内腔，一侧设有用于杆体穿过的开口，所述带孔球销套固定安装在滚道内腔中，所述带孔球销套上设有若干用于安装滚珠的安装孔，所述球头活动安装在带孔球销套内腔中与所述滚珠配合滑动，所述杆体的自由端外壁上设有外螺纹。本发明通过杆体的自由端的外螺纹，用于与具有内螺纹的桁架进行螺纹连接，替代了原本的焊接连接方式，降低了因采用焊接连接方式而增设的工作难度，减少了装配时间，提高了装配效率。

Description

一种适用于桁架连接的螺接球铰结构
技术领域
本发明涉及球铰结构设计领域，具体为一种适用于桁架连接的螺接球铰结构。
背景技术
我国高速公路网近年来发展迅速，在国家中腹部地带四通八达。我国高速公路网总规模约8.5万公里，是世界上规模最大的高速公路系统，随之就会建造很多个高速公路收费站，又称“收费大棚”。高速公路收费站的骨架结构采用桁架与桁架焊接连接方式搭设而成，这种焊接方式不仅费时也费力，大大不利于桁架的配装效率。而且在高温作用下，桁架焊缝附近还会形成热影响区，钢材的机械性能发生变化，会使得材质变脆，影响使用寿命。一旦经久老化需要拆除大棚的时候，由于桁架焊接之后就不能拆卸了，工人只能采取切割桁架的方式进行拆除，但是焊接结构又具有连续性，局部裂缝一经产生就很容易扩展到整体，这就对切割拆除的施工方案要求非常高。一旦切割不当，就容易导致局部区域甚至整个大棚塌陷。并且，这种切割方式也容易造成材料资源的浪费。
基于此，需要设计和开发一种新的连接装置，即一种适用于桁架连接的螺接球铰结构，这种螺接球铰结构通过与桁架螺纹连接的方式，降低了工作难度，大大提高了桁架的配装效率，同时也方便于拆除。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于桁架连接的螺接球铰结构，这种螺接球铰结构采取与桁架螺纹连接的方式替代了焊接连接方式，降低了工作难度，提高了配装效率，只需用扳手固定转动来达到连接的目的；球头与滚珠之间的相互转动保证了球头能够转动到任何所需的配装角度；同时螺纹连接的方式也方便于拆除，使得材料能够只经少许加工便可再次利用。
为实现上述目的，本发明公开了一种适用于桁架连接的螺接球铰结构，包括金属球座、滚道、带孔球销套、滚珠、球头以及与球头一体成型的杆体，所属金属球座呈球形结构，其表面设有至少一个用于放置滚道的中空内腔，所述滚道形成中空内腔，一侧设有用于杆体穿过的开口，所述带孔球销套固定安装在滚道内腔中，所述带孔球销套上设有若干用于安装滚珠的安装孔，所述球头活动安装在带孔球销套内腔中与所述滚珠配合滑动，所述球头能够在所述带孔球销套内自由转动；所述球头的外壁与所述杆体的一端固定连接为一体，所述杆体的自由端外壁上设有外螺纹。
所述杆体外壁中部形成截面呈方形的的卡接槽。
所述滚道外侧壁与所述金属球座的内腔壁固定连接，且两者之间无间隙。
所述滚珠安装孔呈环形阵列在带孔球销套上。
所述带孔球销套上的滚珠安装孔为球形孔，且其与所述滚珠之间设有间隙，间隙为0.05mm-0.06mm。
所述球头与滚珠无间隙贴合。
所述滚道内侧壁与滚珠之间无间隙。
所述金属球座上开设多个中空内腔。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的杆体端部设置有外螺纹，用于与具有内螺纹的桁架进行螺纹连接，替代了原本的焊接连接方式；杆体中部设置切削为四棱柱的卡接槽以便于用扳手固定杆体旋转连接，降低了因采用焊接连接方式而增设的工作难度，减少了装配时间，提高了装配效率，同时拆除时也只需用扳手卡住卡接槽固定杆体旋出具有内螺纹的桁架，拆卸下来的材料只需经少许加工便可再次利用；球头与滚珠之间的相互转动保证了球头能够转动到任何所需的配装角度，一经配装完成，球头便会固定不动；在金属球座上开设多个中空内腔，可同时布置多个球头工作，以满足多桁架连接要求。
附图说明
图1为本发明的剖面图；
图2为本发明整体结构示意图；
图3为球头与杆体连接头示意图；
图中：1外螺纹，2杆体，3卡接槽，4球头，5滚珠，6带孔球销套，7滚道，8金属球座。
具体实施方式
为了使本发明目的、技术手段和功效更易于明白了解，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解，此次所描述的具体实施例仅用于解释本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图3所示，本发明一种适用于桁架连接的螺接球铰结构，包括金属球座8、滚道7、带孔球销套6、滚珠5、球头4以及与球头4一体成型的杆体2，所属金属球座8呈球形结构，其表面设有至少一个用于放置滚道7的中空内腔，所述滚道7形成中空内腔，一侧设有用于杆体2穿过的开口，所述带孔球销套6固定安装在滚道7内腔中，所述带孔球销套6上设有若干用于安装滚珠5的安装孔，所述球头4活动安装在带孔球销套6内腔中与所述滚珠5配合滑动，所述球头4能够在所述带孔球销套6内自由转动；所述球头4的外壁与所述杆体2的一端固定连接为一体，所述杆体2的自由端外壁上设有外螺纹1，用于与具有内螺纹的桁架进行螺纹连接，替代了原本的焊接连接方式，降低了因采用焊接连接方式而增设的工作难度，减少了装配时间，提高了装配效率；球头4与滚珠5之间的相互转动保证了球头4能够转动到任何所需的配装角度，一经配装完成，球头4便会固定不动。
所述杆体2外壁中部形成截面呈方形的的卡接槽3，通过扳手卡住卡接槽3可实现杆体2与具有内螺纹的管桁架的连接，所述卡接槽3可以采用铣削工艺进行加工制作而成。
所述滚道7外侧壁与所述金属球座8的内腔壁固定连接，且两者之间无间隙。
所述滚珠5安装孔呈环形阵列在带孔球销套6上，保证了球头4能够在带孔球销套6内自由转动。
所述带孔球销套6上的滚珠5安装孔为球形孔，且其与所述滚珠5之间设有间隙，间隙为0.05mm-0.06mm，设置微小间隙不仅是为了便于装入少许润滑油，保证所述滚珠5能够在滚珠5安装孔中自如转动，不会卡住，而且是为了使滚珠5能够过盈压入球形孔中，这样就一次性解决了润滑问题，保证球铰结构能够长期使用。在具体制造过程中，带孔球销套6可用特制的模具制作而成。
所述球头4与滚珠5无间隙贴合；所述滚道7内侧壁与滚珠5之间无间隙，是为了保证所述球头4不会在所述带孔球销套6内腔中窜动和松动，从而使得螺接球铰结构与桁架配装完成后所述球头4便会紧固不动，所述球头4只能在所述带孔球销套6内通过与所述滚珠5之间的相互运动而转动，所述滚珠5上带有润滑油，能保证与所述球头4和所述带孔球销套6之间的润滑作用，不至于卡住。
所述金属球座8上开设多个中空内腔，可同时布置多个球头4工作，根据需要选择最适合的球头4和与球头4一体成型的杆体2的连接体进行工作，以满足多桁架多角度连接要求。
所述金属球座8优选为金属件，且强度要高；所述带孔球销套6优选为高分子材料，便于带孔球销套6采用注塑模具的方式加工制作而成；所述滚道7和所述滚珠5优选为金属件。
上述螺接球铰结构适用于任何管桁架之间的连接，尤其是收费大棚骨架的搭设，只需用扳手固定卡住杆体2中部的卡接槽3，使杆体2端部的外螺纹1旋进具有内螺纹的管桁架，替代了原本的桁架与桁架焊接的连接方式，降低了工作难度，减少了装配时间，提高了工作效率；拆除时也只需用扳手固定卡住杆体2中部的卡接槽3，使杆体2旋出管桁架，替代了原本的切割桁架的拆除方式，节省了材料资源；球头4与滚珠5之间相互运动使得球头4能够在带孔球销套6中自由转动，可以转动到所需的连接角度来完成配装；该螺接球铰上具有多个球头4和与球头4一体成型的杆体2的连接体，能满足同时与多个桁架连接的要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，基于本实施例，应当指出的是，在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对实施例进行多种变化、修改、替换和改进等，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种适用于桁架连接的螺接球铰结构，其特征在于：包括金属球座（8）、滚道（7）、带孔球销套（6）、滚珠（5）、球头（4）以及与球头（4）一体成型的杆体（2），
所属金属球座（8）呈球形结构，其表面设有至少一个用于放置滚道（7）的中空内腔，所述滚道（7）形成中空内腔，一侧设有用于杆体（2）穿过的开口，所述带孔球销套（6）固定安装在滚道（7）内腔中，所述带孔球销套（6）上设有若干用于安装滚珠（5）的安装孔，所述球头（4）活动安装在带孔球销套（6）内腔中与所述滚珠（5）配合滑动，所述球头（4）能够在所述带孔球销套（6）内自由转动；所述球头（4）的外壁与所述杆体（2）的一端固定连接为一体，所述杆体（2）的自由端外壁上设有外螺纹（1）。
2.根据权利要求1所述的一种适用于桁架连接的螺接球铰结构，其特征在于：所述杆体（2）外壁中部形成截面呈方形的的卡接槽（3）。
3.根据权利要求2所述的一种适用于桁架连接的螺接球铰结构，其特征在于：所述滚道（7）外侧壁与所述金属球座（8）的内腔壁固定连接，且两者之间无间隙。
4.根据权利要求3所述的一种适用于桁架连接的螺接球铰结构，其特征在于：所述滚珠（5）安装孔呈环形阵列在带孔球销套（6）上。
5.根据权利要求4所述的一种适用于桁架连接的螺接球铰结构，其特征在于：所述带孔球销套（6）上的滚珠（5）安装孔为球形孔，且其与所述滚珠（5）之间设有间隙，间隙为0.05mm-0.06mm。
6.根据权利要求1所述的一种适用于桁架连接的螺接球铰结构，其特征在于：所述球头（4）与滚珠（5）无间隙贴合。
7.根据权利要求1所述的一种适用于桁架连接的螺接球铰结构，其特征在于：所述滚道（7）内侧壁与滚珠（5）之间无间隙。
8.根据权利要求1所述的一种适用于桁架连接的螺接球铰结构，其特征在于：所述金属球座（8）上开设多个中空内腔。
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CN112376686A (zh) * 2021-01-05 2021-02-19 安徽一品小院建筑科技有限公司 一种装配式混凝土结构通用钢榫连接节点及其施工方法
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