CN111395522B - 一种气承式膜结构中钢缆与膜片地基的可调式连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气承式膜结构中钢缆与膜片地基的可调式连接结构，其包括膜片地基，还包括可调式连接机构，可调式连接机构一端与膜片地基活动连接，另一端与钢缆活动连接，可调式连接结构包括：U形件、转动轮以及弹性件，U形件底部一端与膜片地基活动连接；转动轮活动设置在U形件的内部且可向U形件开口的方向滑动，钢缆从转动轮与U形件底部之间穿过；弹性件设置在U形件上，并且弹性件一端与转动轮连接，另一端与U形件远离开口的一端连接。本发明具有使得钢缆更加能够适应膜材表面变化、保护膜材外表面、提升膜结构整体稳定性的效果。

Description

一种气承式膜结构中钢缆与膜片地基的可调式连接结构

技术领域

本发明涉及钢缆与膜片地基的连接结构的技术领域，尤其是涉及一种气承式膜结构中钢缆与膜片地基的可调式连接结构。

背景技术

气承式膜结构建筑是以高强度、高柔性薄膜为主要材料，利用膜内外气压差支撑而形成的一种大跨度的无梁无柱的建筑。这种建筑将膜材的外沿固定在地面基础或者屋面结构周边上，由充气系统将空气送入膜结构内部空间，使膜结构内部空间的压力大于外部压力，而将膜材支撑起来覆盖在地面或者屋面上。

现有技术中，为了提升膜结构的结构强度，一般会在膜材的外表面上设置钢缆将膜材压住，使得膜材的稳定性以及抗风性更好，有效的提升了膜材的使用寿命。

但是，钢缆与膜片地基的连接一般为刚性连接，即钢缆在受力后并无拉伸的空间，自我调节的能力比较差，在空间内温度范围变化较大时，膜材表面的形变较大，此时因为钢缆的自我调节能力差，使得膜材与钢缆接触的位置容易产生较大的相互作用力，进而容易导致膜材外表面被损坏，影响膜结构整体的稳定性，故而有待改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种气承式膜结构中钢缆与膜片地基的可调式连接结构，其具有使得钢缆更加能够适应膜材表面变化、保护膜材外表面、提升膜结构整体稳定性的效果。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种气承式膜结构中钢缆与膜片地基的可调式连接结构，包括膜片地基，还包括可调式连接机构，可调式连接机构一端与膜片地基活动连接，另一端与钢缆活动连接，可调式连接结构包括：U形件、转动轮以及弹性件，U形件底部一端与膜片地基活动连接；转动轮活动设置在U形件的内部且可向U形件开口的方向滑动，钢缆从转动轮与U形件底部之间穿过；弹性件设置在U形件上，并且弹性件一端与转动轮连接，另一端与U形件远离开口的一端连接。

通过采用上述技术方案，U形件的设置，为转动轮以及弹性件提供了安装的位置；转动轮的设置，使得钢缆绕在转动轮上后，一端受力时可以被拉动，从而达到钢缆可以调节的目的，此时膜材表面形变时也就可以顶动钢缆，使得钢缆与膜材表面之间由刚性接触转变为柔性接触，并且相互之间产生的作用力会更小，膜材表面也就不易被钢缆损伤，进而提升膜结构整体的稳定性；弹性件的设置，使得处于U形件两侧的钢缆同时受力时，钢缆两端可以同时移动，使得钢缆能够适应膜材更多的变化，提升了钢缆的适应能力，同时也能够更好的对膜材进行保护，有助于进一步提升膜结构的稳定性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述U形件上两对称的开口处分别设置有一块护板，护板一端与U形件靠近底部一端铰接，另一端向U形件远离底部的一端延伸，两护板相互靠近的一侧表面分别向相互远离的方向凹陷；护板远离自身与U形件铰接处的一端设置有供所述钢缆穿过的限位环，两个限位环分别处于两块护板相互靠近的一侧。

通过采用上述技术方案，护板的设置，使得钢缆处于U形件的两端可以被隐藏起来，从而起到一定的防水作用，该处也就不易发生锈蚀现象，可以在一定程度上防止钢缆与护板锈蚀在一起；限位环的设置，使得钢缆与护板连接在一起，在钢缆运动时不易出现随意脱离护板的情况。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，两个所述限位环上分别设置有一块连接板，连接板一端与一个限位环固定连接，另一端向另一个限位环处延伸，并且两块连接板相互靠近的一端活动连接；两块连接板相互连接处设置有用于调节两个限位环之间距离的调节组件。

通过采用上述技术方案，连接板与调节组件的设置，使得两护板之间的距离可以根据需要进行调节，并且保持调节后的状态不易发生改变，此时钢缆处于U形件的两端也就不易出现向相互靠拢的方向移动，有助于钢缆大范围的固定膜材。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述调节组件包括：转动杆、齿轮、齿条以及锁定件，在连接板上设置有滑孔，转动杆转动设置在滑孔中且将两块连接板相互靠近的一端串起；齿轮固定套设在转动杆上；齿条设置有两个，两个齿条分别固定设置在滑孔的侧壁上，并且两个齿条分别与齿轮啮合，两个啮合处分别处于齿轮的两侧；锁定件活动设置在转动杆上且用于限制连接板运动。

通过采用上述技术方案，转动杆的设置，为齿轮以及锁定件提供了安装的位置，使得齿轮可以正常的工作；齿轮与齿条的设置，方便通过转动转动杆的方式来达到拉动两块连接板运动的目的；锁定件的设置，方便随时限制两连接板的位置，使得两块护板之间的距离不易随意发生变化。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述锁定件包括方环和U形方杆，方环设置有两个，两个方环均固定设置在所述转动杆的一端处且相对于转动杆的轴线对称；U形方杆两端分别穿过两个方环且U形方杆侧表面与方环内侧表面抵接，U形方杆两端的侧表面上分别固定设置有卡齿，U形方杆两端处的卡齿分别与两个所述齿条啮合。

通过采用上述技术方案，方环的设置，有助于U形方杆保持卡齿与齿条啮合的状态，提升了U形方杆移动的稳定性；U形方杆与卡齿的设置，限制了连接板的运动，从而达到锁定连接板的目的，此时两护板之间的距离也就不会发生变化；在U形方杆上卡齿脱离与齿条的啮合后，连接板失去限制，自然也就可以滑动。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述U形方杆的两端端部处分别固定设置有一个挡环，挡环与所述方环形成隔挡。

通过采用上述技术方案，挡环的设置，使得U形方杆不易出现脱离方环的情况，此时操作人员还可以通过转动U形方杆来达到转动转动杆的目的，相比于直接转动转动杆，此种方式在转动时更好拿捏，转动起来更加的方便。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述U形件远离开口一端处设置有挂环，所述膜片地基上端设置有与挂环活动连接的连接钩。

通过采用上述技术方案，挂环与连接钩的设置，一方面达到可调式连接机构与膜片地基连接的目的，另一方面在连接时也更加的方便快捷，操作也简单。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述弹性件设置有两个，并且两个弹性件相对于所述U形件对称。

通过采用上述技术方案，弹性件设置有两个，并且两个弹性件相对于U形件对称，使得转动轮在被拉动时受力能够更加的方便，可以在一定程度上避免出现转动轮朝一侧倾斜的情况；而且钢缆也不易出现与转动轮分离的情况。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述U形件上固定设置有防护壳，弹性件处于防护壳中，并且防护壳靠近U形件开口一端开口。

通过采用上述技术方案，防护壳的设置，使得弹性件的工作状态不易受到影响，提升了弹性件工作的稳定性；而且弹性件也不易出现因雨水淋湿而锈蚀的情况。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述转动轮的轴侧表面上设置有凹槽，所述钢缆处于凹槽中。

通过采用上述技术方案，凹槽的设置，增加了转动轮与钢缆的接触面积，使得钢缆不易与转动轮分离，提升了钢缆运动的稳定性。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

可调式连接机构的设置，使得钢缆在一端被拉动时可以被拉动，两端同时被拉动时也可以被拉动，以便钢缆跟随膜材变化而变化，使得钢缆与膜材之间的相互作用力减小，膜材表面不易受到损坏，提升了整个膜结构的稳定性；

护板的设置，使得钢缆处于U形件的两端可以被隐藏起来，从而起到一定的防水作用，该处也就不易发生锈蚀现象，可以在一定程度上防止钢缆与护板锈蚀在一起；限位环的设置，使得钢缆与护板连接在一起，在钢缆运动时不易出现随意脱离护板的情况。

附图说明

图1是本发明中实施例一的整体结构示意图。

图2是本发明实施例一中可调式连接机构的结构示意图。

图3是图2中A部分的爆炸放大示意图。

图4是本发明实施例二中可调式连接机构的结构示意图。

图5是图4中B部分的爆炸放大示意图。

图中，1、膜片地基；11、连接钩；12、压板；2、可调式连接机构；21、U形件；211、长孔；212、防护壳；22、转动轮；221、转轴；222、凹槽；23、弹性件；3、挂环；4、护板；41、限位环；5、连接板；51、滑孔；6、调节组件；61、转动杆；611、第二联动齿；612、隔挡环；62、齿轮；63、齿条；64、锁定件；641、方环；642、U形方杆；6421、卡齿；6422、限制块；7、圆环；71、第一联动齿；8、钢缆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一，参照图1与图2，为本发明公开的一种气承式膜结构中钢缆与膜片地基的可调式连接结构，包括膜片地基1和可调式连接机构2，膜片地基1一端被固定，另一端设置有连接钩11；可调式连接机构2一端设置有挂环3，可调式连接机构2靠近挂环3一端通过挂环3和连接钩11与膜片地基1活动连接，另一端与钢缆8活动连接。

参照图1与图2，膜材的边缘设置在膜片地基1上，并且被连接钩11穿过；在连接钩11上还套设有一块压板12将膜材边缘压住，压板12上设置有一个螺母将压板12压住，螺母套设在连接钩11上且与连接钩11螺纹连接，使得膜材边缘被固定。

参照图1与图2，可调式连接结构包括：U形件21、转动轮22以及弹性件23，U形件21为不锈钢材质，挂环3焊接在U形件21底部一端的外侧表面上且与膜片地基1上的连接钩11活动连接。

参照图1与图2，转动轮22为不锈钢材质，转动轮22的轴线处穿设有一根转轴221，转轴221呈圆柱形且为不锈钢材质，转轴221与转动轮22焊接，转轴221两端分别穿过U形件21的两端，U形件21的两端处开设有长孔211，长孔211截面呈腰圆形，转轴221两端分别处于两个长孔211中，使得转动轮22可向U形件21开口的方向滑动，钢缆8从转动轮22与U形件21底部之间穿过。

参照图1与图2，为了提升钢缆8与转动轮22连接的稳定性，在转动轮22的轴侧表面上设置有凹槽222，凹槽222环绕转动轮22的轴侧表面延伸，凹槽222的轴线与转动轮22的轴线重合，钢缆8处于凹槽222中。

参照图1与图2，弹性件23为弹簧，弹性件23设置在U形件21外侧表面上，并且弹性件23一端钩住转动轮22上转轴221的一端，另一端与U形件21远离开口的一端连接；弹性件23设置有两个，并且两个弹性件23相对于U形件21对称。

参照图1与图2，为了提升弹性件23工作的稳定性，在U形件21上焊接有防护壳212，防护壳212呈长方体形状且为不锈钢材质，弹性件23处于防护壳212中，并且防护壳212靠近U形件21开口一端开口、防护壳212内部还与长孔211连通，使得弹性件23处于自然状态时会处于防护壳212中，并且在转动轮22向靠近U形件21开口的方向运动时，转轴221的运动不会被防护壳212影响。

参照图1与图2，在U形件21上两对称的开口处分别设置有一块护板4，护板4为不锈钢材质，护板4一端与U形件21靠近底部一端铰接，另一端向U形件21远离底部的一端延伸，铰接处设置有一根铰接轴，铰接轴将两块护板4相互靠近的一端串起，并且两端端部穿出U形件21两端，弹性件23远离转轴221的一端钩在铰接轴穿出U形件21的两端；两护板4相互靠近的一侧表面还分别向相互远离的方向凹陷，使得钢缆8可以隐藏在凹陷中。

参照图1与图2，在护板4远离自身与U形件21铰接处的一端焊接有供钢缆8穿过的限位环41，限位环41为不锈钢材质，两个限位环41分别处于两块护板4相互靠近的一侧，此时钢缆8也就不易脱离护板4，钢缆8更加不易被雨水锈蚀。

参照图2与图3，为了固定两块护板4之间的角度，使得钢缆8处于U形件21的两端不易轻易的合拢，两个限位环41上分别设置有一块连接板5，连接板5长度方向呈弧形延伸，连接板5一端与一个限位环41远离护板4一侧表面焊接，另一端向另一个限位环41处延伸，并且两块连接板5相互靠近的一端活动连接；两块连接板5相互连接处还设置有用于调节两个限位环41之间距离的调节组件6。

参照图2与图3，此种设计方式，使得两块护板4之间的夹角可以调节，并且在调节后不易发生变化，可以有效的起到防止处于U形件21两侧的钢缆8向相互靠拢的方向滑动，使得钢缆8可以保持大范围固定膜材的状态。

参照图2与图3，调节组件6包括：转动杆61、齿轮62、齿条63以及锁定件64，在连接板5上开设有滑孔51，滑孔51的长度方向与连接板5的长度方向相同，转动杆61转动设置在滑孔51中且将两块连接板5相互靠近的一端串起，转动杆61呈圆柱形且为不锈钢材质；齿轮62固定套设在转动杆61上，齿轮62与转动杆61键连接；齿条63设置有两个，两个齿条63分别固定在滑孔51的侧壁上，并且两个齿条63分别与齿轮62啮合，两个啮合处还分别处于齿轮62的两侧；锁定件64活动设置在转动杆61上且用于限制连接板5运动。

参照图2与图3，锁定件64包括方环641和U形方杆642，方环641为不锈钢材质，方环641设置有两个，两个方环641均焊接在转动杆61的一端处且相对于转动杆61的轴线对称；U形方杆642为不锈钢材质，U形方杆642两端分别穿过两个方环641且U形方杆642侧表面与方环641内侧表面抵接，U形方杆642两端的侧表面上还分别固定有卡齿6421，U形方杆642两端处的卡齿6421分别与两个齿条63啮合。

参照图2与图3，在卡齿6421与齿条63啮合时，因U形方杆642两端分别处于两块连接板5上的滑孔51中不能发生转动，使得齿条63被限制住，齿条63被限制住后，连接板5也就被限制住不能移动，此时两护板4之间的距离也就不易发生变化，处于两个限位环41中的钢缆8也就不易出现相互靠近的情况；而在需要调节两块护板4之间距离时，只需将拉动U形方杆642，使得卡齿6421与齿条63脱离啮合，此时转动杆61也就可以自由转动，从而使得两块连接板5也可以移动，进而达到调节两块护板4之间距离的目的。

参照图2与图3，为了避免U形方杆642上卡齿6421与齿条63脱离后，U形方杆642出现完全脱离方环641的情况，在U形方杆642的两端端部处分别焊接有一个限制块6422，限制块6422为不锈钢材质，限制块6422与方环641形成隔挡，使得U形方杆642不易出现完全脱离U形方杆642的情况，此种设计方式可以在一定程度上避免U形方杆642丢失，而且在卡齿6421脱离与齿条63的啮合状态后，操作人员还可以捉住U形方杆642来达到转动转动杆61的目的，相比于直接捉住转动杆61转动，捉住U形方杆642转动转动杆61无疑会更加的方便。

本实施例的实施原理为：在安装钢缆8时，首先将可调式连接机构2通过挂勾与膜片地基1上的连接钩11连接，然后再将钢缆8穿过两个限位环41以及U形件21，并且绕在转动轮22上，从而完成钢缆8安装的目的。

在需要调节两个限位环41之间的距离时，首先需要拉动U形方杆642，使得U形方杆642上的卡齿6421与齿条63脱离啮合的状态，然后捉住U形方杆642转动转动杆61即可达到带动两块连接板5运动的目的，此时两限位环41之间的距离也就可以达到调节的目的；在调节好之后，再将U形方杆642上的卡齿6421与齿条63啮合，使得U形方杆642限制连接板5运动，此时两限位环41之间的距离也就被固定住，不易再随意出现变化。

实施例二，参照图4与图5，与实施例一的不同之处在于在两个方环641之间焊接有一个圆环7，圆环7为不锈钢材质，圆环7套设在转动杆61上，圆环7的内侧表面上设置有多个第一联动齿71，第一联动齿71的长度方向与圆环7的轴线延伸方向相同；在转动杆61的轴侧表面上还设置有第二联动齿611，第二联动齿611绕转动杆61的轴线设置有多个，第二联动齿611与第一联动齿71相啮合，使得转动圆环7时就可以达到转动转动杆61的目的；为了避免圆环7完全脱离转动杆61，在转动杆61的端部处焊接有与方环641形成隔挡的隔挡环612，隔挡环612与转动杆61螺纹连接，并且隔挡环612与第二联动齿611之间存在间隙。

参照图4与图5，此时操作人员在需要限制连接板5运动时，U形方杆642上的卡齿6421就可以与齿条63啮合，同时圆环7上的第一联动齿71与第二联动齿611啮合，使得U形方杆642、方环641以及圆环7均不可转动，自然连接板5也就不易再发生移动的情况；在需要移动连接板5时，拉动U形方杆642，使得卡齿6421脱离与齿条63的啮合，此时再转动U形方杆642，即可通过转动转动杆61达到调节连接板5的目的，待调节好之后，再将圆环7滑移至隔挡环612与第二联动齿611之间的间隙中，并转动圆环7，使得U形方杆642上的卡齿6421又可以卡入到齿条63中，达到限制连接板5移动的目的。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种气承式膜结构中钢缆与膜片地基的可调式连接结构，包括膜片地基(1)，其特征在于，还包括可调式连接机构(2)，可调式连接机构(2)一端与膜片地基(1)活动连接，另一端与钢缆(8)活动连接，可调式连接结构包括：U形件(21)、转动轮(22)以及弹性件(23)，U形件(21)底部一端与膜片地基(1)活动连接；转动轮(22)活动设置在U形件(21)的内部且可向U形件(21)开口的方向滑动，钢缆(8)从转动轮(22)与U形件(21)底部之间穿过；弹性件(23)设置在U形件(21)上，并且弹性件(23)一端与转动轮(22)连接，另一端与U形件(21)远离开口的一端连接；所述U形件(21)上两对称的开口处分别设置有一块护板(4)，护板(4)一端与U形件(21)靠近底部一端铰接，另一端向U形件(21)远离底部的一端延伸，两护板(4)相互靠近的一侧表面分别向相互远离的方向凹陷；护板(4)远离自身与U形件(21)铰接处的一端设置有供所述钢缆(8)穿过的限位环(41)，两个限位环(41)分别处于两块护板(4)相互靠近的一侧；两个所述限位环(41)上分别设置有一块连接板(5)，连接板(5)一端与一个限位环(41)固定连接，另一端向另一个限位环(41)处延伸，并且两块连接板(5)相互靠近的一端活动连接；两块连接板(5)相互连接处设置有用于调节两个限位环(41)之间距离的调节组件(6)；所述调节组件(6)包括：转动杆(61)、齿轮(62)、齿条(63)以及锁定件(64)，在连接板(5)上设置有滑孔(51)，转动杆(61)转动设置在滑孔(51)中且将两块连接板(5)相互靠近的一端串起；齿轮(62)固定套设在转动杆(61)上；齿条(63)设置有两个，两个齿条(63)分别固定设置在滑孔(51)的侧壁上，并且两个齿条(63)分别与齿轮(62)啮合，两个啮合处分别处于齿轮(62)的两侧；锁定件(64)活动设置在转动杆(61)上且用于限制连接板(5)运动；所述锁定件(64)包括方环(641)和U形方杆(642)，方环(641)设置有两个，两个方环(641)均固定设置在所述转动杆(61)的一端处且相对于转动杆(61)的轴线对称；U形方杆(642)两端分别穿过两个方环(641)且U形方杆(642)侧表面与方环(641)内侧表面抵接，U形方杆(642)两端的侧表面上分别固定设置有卡齿(6421)，U形方杆(642)两端处的卡齿(6421)分别与两个所述齿条(63)啮合。

2.根据权利要求1所述的气承式膜结构中钢缆与膜片地基的可调式连接结构，其特征在于，所述U形方杆(642)的两端端部处分别固定设置有一个挡环(6422)，挡环(6422)与所述方环(641)形成隔挡。

3.根据权利要求1所述的气承式膜结构中钢缆与膜片地基的可调式连接结构，其特征在于，所述U形件(21)远离开口一端处设置有挂环(3)，所述膜片地基(1)上端设置有与挂环(3)活动连接的连接钩(11)。

4.根据权利要求1所述的气承式膜结构中钢缆与膜片地基的可调式连接结构，其特征在于，所述弹性件(23)设置有两个，并且两个弹性件(23)相对于所述U形件(21)对称。

5.根据权利要求4所述的气承式膜结构中钢缆与膜片地基的可调式连接结构，其特征在于，所述U形件(21)上固定设置有防护壳(212)，弹性件(23)处于防护壳(212)中，并且防护壳(212)靠近U形件(21)开口一端开口。

6.根据权利要求1所述的气承式膜结构中钢缆与膜片地基的可调式连接结构，其特征在于，所述转动轮(22)的轴侧表面上设置有凹槽(222)，所述钢缆(8)处于凹槽(222)中。

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