CN1170993C - 同轴连接装置及连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新型阻力矩连接装置(12)，即同轴连接装置(CAJ)，和装配阻力矩连接装置的方法，所述装置用于建筑设计、制造、工程各个领域以及网状结构的现场安装。给定的同轴连接装置连接件(12)包括构架(15)、锁紧连接器(14)、端盖(19)、端盖-锁紧连接器连接装置(20)和压套(18)。可移动地连接到锁紧连接器的端盖同时与压套和构架连接。为装配同轴连接装置，压套(18)滑移到构架(15)上并且定位于该构架的末端。然后构架(15)相对于锁紧连接器(14)定位。端盖(19)与锁紧连接器连接，使端盖与构架对齐。端盖-锁紧连接器连接装置(20)一般是螺栓，起吸收施加于该装置拉力的作用而不损害构架-锁紧连接器连接件的连接。一旦对齐，端盖(19)上移并且与构架(15)的末端连接。然后压套(18)朝锁紧连接器(14)滑移过端盖(19)并且与端盖在一个位置固定，其中压套起吸收施加到构架的压力作用并且将该力传递给锁紧连接器而不损害构架-锁紧连接器连接件的连接。

Description

同轴连接装置及连接方法

技术领域

本发明涉及同轴连接装置及方法，所述装置及方法用于使用圆管构件的网状结构的建筑设计、工程、制造和现场安装的所有领域。

背景技术

网状结构一般由两种基本构件，结点和条形连接件的网络构成。当条形构件由圆柱形管构成时，由于连接机构的布局，与结点的连接一般是销连接的。采用销连接的相连网络的装置通常用于设计、工程、制造和为数众多的网状结构的安装，包括圆顶、建筑物外观、塔、大型体育场顶篷、桥梁以及各种各样桁架的应用，但不局限于此。

总的来说，典型的销连接装置通常采用与多个管形构架连接的球形结点。结点有容纳连接组件的零件如螺栓的开口，并且管形构架的末端焊接到连接组件的其它零件如圆锥体端面上。管形构架的末端可以是锥形的以便简化或增强连接。通过用连接组件将每个球形结点与多个管形构架连接，就可以相互连结成大量结点和构架的网络，从而形成各种各样的网状结构。许多这种常见的“管和球形结点装置”的变型采用与平面连接组件连接的结点，管形构架直接与连接组件焊接。

一种特殊类型的管和球形结点装置采用了带有多个圆形孔的球形结点，螺栓或销插入该孔中并在其中固定。具体中空的圆柱形基座的漏斗形衬套设置在球形结点和中空的圆柱形构架之间。构架的末端恰当地模锻成与衬套顶部的漏斗形状相一致。构架模锻的末端和衬套顶部焊接在一起。螺栓插入构架中，并从衬套基座中伸出，通过螺纹连接到结点上来连接固定。旋转地固定到螺栓上的外接环用来拉紧螺栓。用这种方法，每个构架单独与球形结点连接，从而形成网状结构。在这些布局中，螺栓产生了剪切力、张力和压力。在某些情况下，环承受压力。通常螺栓能很好地承受张力，而剪切力和压力的承受就成为问题。

销连接装置的相连网络可以各种方式用于网状结构。应用的范围从最初作为承载结构到作为附加于建筑物外观的美学设计。网络结构的使用指示出确定什么样的压力和张力会作用于装置。将网络设计成在压力和张力的方向上能承受计算出的量值。这种网络的有效设计需要开发用于结构设计的销连接装置的恰当模型。优选地，模型尽可能简单，但不降低制造精度。而且，当使用圆柱形构架时，使用的连接装置应当尽量优化通常对圆管的承压特性。

典型的管和球形结点装置存在一些缺陷，这些缺陷在设计、制造和网状结构的现场安装中变得很明显。标准的管和球形结点装置中的每个构件一结点的连接点通常都定型为由位于结点的铰链、代表为螺栓的短的弹性件和管组成的三件套装置。由于构架经常楔入并且焊接到漏斗形衬套上，并紧接着与结点连接，三件套型需高精度地测量出构件—结点连接点的力矩。三件套型必须通过短的弹性件和铰链的结合来获得精确度。因为导致了网状结构设计的复杂性，所以三件套型是有问题的。

应用较简单的型式要求结构在构架和结点之间的连接点实质上具有阻力矩性能，从而可以取消代表螺栓的短的弹性件和/或带铰链的环。然而，因为目前的设计要求构架楔入衬套、环和螺栓，管和球形结点装置不能在这个连接中充分地承受力矩。连接处的构架横截面面积的减小为设计引入了另外的铰链型结构件，特别地防止了连接点力矩的传递。这样，在承载的情况下，销连接轻微转动。而短弹性件就没有力矩传递。这也防止了把负荷施加于构架上，因此，必须将扬声器、灯组件和其它装置连接到结点上。而且，当使用圆柱形件时，连接处的横截面面积的减小降低了其承压特性。

为实际用于结构设计，连接装置的元件应当相对易于制造。在管和球形结点装置中，很难制造球形结点并且尺寸常受限制。管和球形结点装置对能使用的材料类型也有限制。虽然聚合物、塑料、铝和多种合成物可能具有用于网状结构所希望的必要的强度、成本以及美学设计特性，但是这些材料通常不易于焊接。在网状结构的制造中使用焊接成本高而且耗时。它需要质量控制措施，使用原材料并需要熟练工人。在管和球形结点装置中使用焊接降低了某些材料能承受的容许应力，而且在特殊使用中不能予以考虑。

最后，由于许多网状结构的复杂特性，现场安装和装配都很困难并且费用高。这些结构的安装过程是十分严格的，并且网状结构的安装往往这样进行，即，尚未与构架连接的两个结点通过预先的一系列装配连接而牢固地固定到位，这样，在两个被固定的结点之间连接构架需要强行移开结点以连接管。这就非常耗时并且会损坏结构。

这样，就希望有一种连接装置，它能够简单地定型为与结点紧固连接的细长件，而无须铰链和/或短的弹性件进行连接点处的力的传递。同样希望开发出一种连接装置，它允许使用圆柱形件，而无须在连接点处大幅减小其横截面面积。而且，希望有一种连接装置，它不需要焊接连接构架和结点，并且在结点之间有预设间隙以便在两个固定点之间插入构架。还希望有一种连接装置设计，其中装置的元件易于制造，可用材料的类型范围更广，并且形状不限。另外还希望避免承载螺栓的剪切力和压力。

发明内容

因此，本发明提供了同轴连接装置(CAJ)及其装配方法。

本发明一方面提供一种用于网状结构结点元件的同轴连接装置，所述装置包括：构架；内连接器和外连接器半体；固定于结点元件并且可滑动地延伸过所述内半体的承拉件，所述承拉件和所述内半体共同构形以限定所述内半体自所述结点元件沿所述承拉件运动的极限；在所述内半体和所述构架之间限定为承受构架拉力的第一连接装置，内半体和构架之间的所述连接装置还限定出构架向内半体施压的推力座；和所述内半体和外半体之间的第二连接装置，当构架中的压力载荷通过所述内半体施加于所述外半体时，所述第二连接装置接受构架中的压力载荷并且传递给结点元件，所述承拉件和所述连接器半体这样定尺寸，即在完全连接中，当所述内半体相对于所述结点元件基本上在其运动极限位置时，所述构架接合所述内半体的推力座并且所述外半体压紧所述结点元件。

如上所述，设定的同轴连接装置阻力矩连接件包括构架、锁紧连接器、压套、可与构架和压套连接的端盖，以及端盖-锁紧连接器连接装置。同轴连接装置阻力矩连接件的一个优选实施例采用了圆柱形构件、将端盖连接到压套和构架上的互补的锯齿形螺纹和将端盖固定到锁紧连接器的拉紧螺栓。在一个实施例中，锁紧连接器和拉紧螺栓是中空的以容纳电缆及其类似物。

网状结构可全部或部分地用于建造同轴连接装置的阻力矩连接件。这样的结构包括多个构架、锁紧连接器、压套、端盖和端盖-锁紧连接器连接装置。

本发明的同轴连接装置的进一步的改进包括：

上述内半体可以有内螺纹和外螺纹。

上述外半体包括与所述内半体的外螺纹接合的内螺纹。

上述构架包括在该构架一端的外螺纹，用于与所述内半体的内螺纹接合。

上述内半体的内螺纹是拉力锯齿螺纹。

上述内半体的外螺纹是压力锯齿螺纹。

上述内半体包括第一外螺纹和第二外螺纹。

上述构架包括在构架一端的内螺纹，用于与所述内半体的第二外螺纹接合。

上述外半体的内螺纹和上述内半体的第一外螺纹是压力锯齿螺纹。

上述内半体包括具有顶端、底端和内腔的端盖，其中所述拉力连接器通过所述端盖的底端延伸，并且所述构架通过端盖的顶端延伸入内腔。

所述推力座包括所述内半体内腔中的肩台，其中构架的一端紧贴肩台从而将所述构架中的压力施加给所述内半体。

所述外半体相对于所述构架可滑动。

所述外半体可延伸过所述构架以与结点元件对接。

所述外半体包括具有足够容纳所述内半体和所述构架的直径的压力衬套。

所述承拉件是拉紧螺栓。

所述拉紧螺栓包括头部，所述头部限定所述内半体自所述结点元件沿所述承拉件的运动极限。

所述承拉件是轴向中空的。

当构架与结点元件连接时，所述承拉件限定构架和结点元件之间的间隙。

所述承拉件包括螺柱和一对螺母，其构形允许对所述内半体自所述结点元件沿所述承拉件的运动极限进行调整。

所述构架具有长度，并且具有沿其全长基本上相同的横截面。

所述构架是圆柱形的。

同轴连接装置还可包括将所述内半体与所述构架连接的套管。

所述内半体、所述外半体、所述构架和所述承拉件同轴布置。

本发明还提供一种在网状结构中将构架与结点元件连接的方法，所述构架具有末端连接部分，所述方法包括：(a)使内连接器和外连接器半体中的内半体与所述结点元件锁位，同时使所述内半体沿一路径远离所述结点元件移动到与止挡接触；(b)使所述内半体离开所述止挡，并将所述构架的连接部分与所述内半体对齐；(c)将所述内半体从所述结点元件移向所述止挡；(d)建立所述连接部分和所述内半体之间的连接，所述连接使所述内半体基本上位于所述止挡处，其阻止了将所述内半体从所述连接部分拉出，并且在基本上垂直于所述路径的平面内形成所述连接部分与所述内半体的面与面对接；(e)使所述外半体围绕所述内半体并建立它们之间的连接，所述连接使所述外半体与所述结点元件压紧对接并且阻止所述内半体向所述结点元件移动。

如上所述，为装置配同轴连接装置，压套滑移到构架上并且在靠近该构架的末端定位。然后，构架相对于锁紧连接器定位。可移动连接到锁紧连接器的端盖与构架对齐。一旦对齐，端盖向构架的末端移动并与之连接。然后压套在端盖之上朝锁紧连接器滑动并与端盖相连。

上述锁位步骤包括穿过所述内半体插入承拉件并且将所述承拉件连接到结点元件。

上述建立所述构架连接部分和所述内半体之间连接的步骤包括可将所述构架与所述内半体螺纹连接。

上述建立所述外半体和所述内半体之间连接的步骤包括可将所述外半体与所述内半体螺纹连接。

附图说明

参照以下附图对本发明的实施例进行描述，所述附图从标准工程图修改而来。因此，图中内容包括在本发明的详细描述中。然而在不脱离本发明范围的情况下，如图所示，可对本发明进行改变。

图1是利用本发明阻力矩性能的球形网状结构的主视示意图；

图2是已装配的同轴连接阻力矩连接装置的部分平面图；

图3是单个锁紧连接器和图2的圆圈3中的一组典型的同轴连接装置连接件的平面图；

图4是图2所示的连接件的横截面图，其具有同轴连接装置连接件的攻有外螺纹的构架连接件；

图5是图2的同轴连接装置装配前的平面图；

图6是图5的圆圈6的部分横截面图；

图6是图5的圆圈6的部分横截面图；

图7是图2的同轴连接装置已部分装配的平面图；

图8是图7的圆圈8的部分横截面图；

图9是同轴连接装置连接件一个替代实施例的横截面图，其具有攻有内螺纹的构架连接件；

图10是中空的拉紧螺栓的横截面示意图；

图11是中空的锁紧连接器的主视示意图；

图11A是图11中空的锁紧连接器的横截面示意图；

图12是除构架直径较大外与图9相似的横截面示意图。

具体实施方式

如图1所示，放置在底座10上的球形网状结构9使用至少一个如图2和图3所示的同轴连接装置11。已装配的同轴连接装置11的优选实施例包括多个同轴连接装置连接件12。每个连接件12都由三向锁紧连接器14、构架15和构架-锁紧连接器的连接组件16构成。实际上，构架15通过构件-锁紧连接器的连接组件16连接到锁紧连接器14上，锁紧连接器14起结点作用。

参照图4，在同轴连接装置中使用的构架-锁紧连接器的连接组件16使用了有构架15插入其中的压套18、能连接构架15和压套18的端盖19和将端盖19固定到锁紧连接器14的全部标注为20的连接机构。端盖和压套分别包含半个内、外连接件，连接机构承载张力而压套承载压力。端盖在连接机构上自由滑动，而构架、端盖、压套和连接机构形成同轴的布局。

本实施例具有外径(O.D.)或攻有外螺纹的构架连接件。端盖19是杯形圆柱件，其底端有开孔22，以容纳连接机构20，连接机构20优选为拉紧螺栓。端盖19具有通向端盖开放顶部的内腔23。拉紧螺栓插入端盖的内腔和端盖基座中的开孔22，并以预定的深度拧入锁紧连接器中。这样，端盖就被限制在其能从锁紧连接器取出的深度位置上。拉力锯齿螺纹34位于端盖的内表面而压力锯齿螺纹36位于端盖的外表面。两组螺纹都在与锁紧连接器的连接表面垂直的方向上延伸。

端盖能够在现场或工厂内与锁紧连接器连接。因为会完全避免在施工现场装配螺栓，所以优选地在工厂连接端盖，从而减少了在施工现场的时间。此外，拉紧螺栓可以预定深度设置在锁紧连接器内以简化该结构的尺寸控制。

端盖的基座24与锁紧连接器平行设置并且能平齐地设置在锁紧连接器锪平的连接表面28上，或能沿拉紧螺栓移动，直到接触到设置在螺栓头32和端盖基座之间的拉紧螺栓上的垫圈30为止。这样，就限制了端盖能够从结点，即锁紧连接器移开的距离。连接表面28包括锁紧连接器内的圆形凹孔。凹孔直径的尺寸设计为可以容纳压套外径。这样，锁紧连接器凹孔和压套之间的连接就产生了剪切力。

相对于锁紧连接器具有近端和远端的圆柱形构架15能与端盖的内腔表面连接。构架具有锯齿形螺纹40，锯齿形螺纹40位于其至少一端的外表面上，从而形成了末端连接部分。螺纹40与端盖内表面上的拉力锯齿螺纹34互补。这样，由拉紧螺栓、端盖和构架产生了张力载荷。张力路径是从锁紧连接器到拉紧螺栓，从拉紧螺栓经过被压紧在拉紧螺栓和端盖之间的垫圈到端盖，然后从端盖通过端盖和构架之间的螺纹连接34、40到构架。拉力锯齿螺纹提供了相对很小的压力支承。而且，由于端盖在螺栓上向锁紧连接器自由滑动，螺栓不能承载压力。

因此，就提供了中空的圆柱形压套18。压套有足够大的直径来容纳圆柱形构架和端盖。压套作为长度调节件工作，它允许构架的工作长度大于其实际长度并且可相对于构架滑动。从衬套开放的顶部和开放的底部都能进入压套的内腔。压套18的内表面有与端盖外表面上的压力锯齿螺纹36互补的锯齿螺纹38。端盖起紧固构架和锁紧连接器之间的压套的作用。这样，由压套、端盖和构架产生了压力载荷。压力路径是从锁紧连接器到压套、从压套经压套和端盖之间的螺纹连接到端盖，然后从端盖经端盖环形肩台44上放置的构架末端42到构架。所以，肩台形成了施压的推力座。

增强压力锯齿螺纹以防止端盖被压入压套。压套和锁紧连接器之间的顶紧连接没有提供张力载荷的支承。然而，整个连接组件提供了与张力、压力和剪切力的完全接合，这些力由能最好地承受各个力的元件产生，并且由于构架用没有减小直径的连接组件连接到锁紧连接器上，阻力矩连接便产生了。

参照图5到图8，同轴连接装置的外径构架的实施例通过将装配有垫圈30的拉紧螺栓20穿过端盖19的基座24拧紧到锁紧连接器14中来装配，并且可移动地将端盖连接到锁紧连接器上。然后，将圆柱形构架15插入圆柱形压套，而构架是这样定位的，即，位于构架外端面上的螺纹与两个锁紧连接器之间的端盖对齐。因此，构架、压套、端盖和拉紧螺栓同轴。构架的长度在构架和每端的拉紧螺栓之间留有间隙46，以便易于在两个锁紧连接器之间插入构架。

组件的剩余部分将仅参照构架的一端予以说明。端盖与在端盖的内腔中的垫圈和部分拉紧螺栓一起，向构架移动，如图8中箭号48所示。将端盖内表面上的锯齿螺纹拧入圆柱形构架外表面上的锯齿螺纹并拧紧，直到构架的末端42紧贴端盖的肩台44，在该处，垫圈30应在螺栓头32和构成内腔23底部的端盖19的基座端面之间良好接合。在图2至8以及图9所示的装置中，每个拉紧螺栓20在邻近其头部32的杆部可无螺纹并且优选不是圆的，例如是能使拉紧螺栓用扳手接合和旋转的六角形。这样，拉紧螺栓可先装于锁紧连接器，而螺栓头距锁紧连接器足够远，以确保端盖可沿拉紧螺栓移动，达到所希望的其肩台42与构架15末端的对接。一方面存在于螺栓头和垫圈30之间，另一方面存在于端盖凹口基座的任何间隙或松动，都能通过将螺栓扳动到锁紧连接器中来消除，所述扳动建立了螺栓头和端盖之间的垫圈30所希望的紧密接合，并且如果需要，预拉伸螺栓。

然后，压套18沿构架向端盖移动，并且圆柱形压套内表面上的锯齿螺纹被拧到端盖外表面上的锯齿螺纹上并拧紧，以使压套18的下端紧贴锁紧连接器的表面28。一旦该连接装配好，该连接可由定位螺钉21固定，定位螺钉21紧密接触端盖螺纹。

构架的长度由结构的设计约束条件决定。然而，一旦选定长度，就必须以很小的配合公差制造以确保与端盖的正确装配以及压套远端50与端盖的良好对齐。

能够用长柄扳手将端盖扳入与构架的螺纹连接，并且将压套扳入与端盖的连接以及与锁紧连接器表面28的对接。长柄扳手具有带弯曲顶部的细长柄和从顶部末端向手柄延伸的突起。根据实施例，压套、端盖和构架具有开口45(图2)以容纳长柄扳手的突起。在已良好装配的连接件12中，端盖肩台44接合构架末端42，垫圈30被固定在螺栓头32和端盖19之间，和压套紧贴表面28的贴紧水平是充分的，这些组构件在连接组件要经受的整个热膨胀和收缩范围内都保持了相互接触。所示锁紧连接器14为六角形，但实际上并不局限于该形状，而用于空间构架和其它类似结构时，可以是三向的。锁紧连接器应设计成能够容纳须与之连接的多个构架。除这种设计考虑之外，锁紧连接器本身可以是任何尺寸，形状或构形的。如果没有对球形结点的具体要求，同轴连接装置能更适于用于空间构架和更高效地制造。同样地，构架优选为长条形和圆柱形的，但实际上同轴连接装置中构架不旋转。所以构架不局限于那种形状。构架可以是任何尺寸、形状或构形，包括弯曲的或扭曲的管以及棱柱形成八角形横截面的管，只要构架末端能够与圆柱形端盖连接。特殊的构架-锁紧连接器的连接组件将构架与锁紧连接器连接，而无须操纵或旋转构架，因此允许采用非圆柱形、非长条形，或甚至是缠绕形的构架。

因为同轴连接装置由在刚性(劲性)结点连接在一起的元件组成，所以同轴连接装置有很多优点。锥形连接点的消除允许扭矩传递，并且消除了当模型制造已提出的网状结构时，要求使用假设的铰链，从而简化结构设计。同轴连接装置的阻力矩性能还允许同轴连接装置在柔性构架和三角构架中应用。而且，构架可像梁那样处理。这样，载荷可加在构架上，因此扬声器、灯和其它设备能够连接到不论结点。还是构架的最方便的位置上。

因为同轴连接装置采用以阻力矩固着方式直接与锁紧连接器连接的构架，所以同轴连接装置可更多地利用圆柱形构架的承压性能，并且因此将装置的承载能力增加到标准的管和球形结点装置的两倍。因此，同轴连接装置可采用或者一半直径或者两倍长度的管，却仍能保持与相似尺寸和承载的管和球形结点装置相同的承载能力。

通过消除了将构架与连接组件焊接的必要，同轴连接装置还使在选材类型上和结构的现场装配上都有很宽的范围。各种各样具有理想强度、价格、美学要求和其它特性的焊接性差的材料都可用于同轴连接装置而不必担心因焊接引起的对材料的破坏，并由此降低它们的承载能力。取消焊接还能达到快速装配、降低成本、减少加工步骤和材料消耗，并且能使结构的现场装配更加灵活。特别是因为同轴连接装置为构架提供预设间隙，所以在两个已固定的锁紧连接器之间插入构架就不再是问题。与某些管和球形结点装置不同，同轴连接装置可使两个已固定的结点之间的构架的安装或更换变得很容易。由于压套补偿了两个锁紧连接器之间的一些长度，并且连接前压套完全与构架重叠，所以有这种可能。

几乎任何固体物料都可用于同轴连接装置。特别是因为同轴连接装置装配时不需焊接，所以焊接强度性能差的材料，如铝或复合材料都可采用，而不必担心降低材料强度、延展性或其它性能。

具有构架内径(内螺纹)连接的同轴连接装置的第二实施例在图9中示出，其中与已说明的元件相同的元件给出了相应加后缀A的标号以示区别。端盖19A通过全螺纹螺柱80、两个锁紧螺母82和一个垫圈30A与锁紧连接器14A固定。这种布置允许对端盖离开锁紧连接器的最大间距进行现场调整，从而得到两锁紧连接器之间的构架所期望的紧固装配。

端盖是圆柱形的，并具有可通到端盖开放顶部的内腔和在整个内腔的高度上优选地为恒定值的内径。端盖外圆尺寸不同，端盖顶部52的外圆小于端盖底部54的外圆。顶部具有外拉力锯齿螺纹34A，与构架15A的内锯齿螺纹40A螺纹接合，而底部具有外压力锯齿螺纹36A，与压套18A上的内锯齿螺纹38A螺纹接合。能与端盖的有外螺纹的顶部52连接的构架在位于其末端的内表面具有锯齿螺纹40A。端盖的基座也平行于锁紧连接器的连接表面28A，并且能平齐地放置在锁紧连接器的连接表面上。张紧螺柱穿过端盖的基座并伸入锁紧连接器的体内。锁紧螺母82和端盖基座24A实际上被垫圈30A隔开。这样，张紧螺柱拧入了锁紧连接器。

中空圆柱形压套18A有足够大的直径包含圆柱形构架15A和端盖19A。压套作为长度调节件工作，并且可相对于构架滑动。可从衬套开放的顶部和开放的底部进入圆柱形压套的内腔。压套的内腔表面是与端盖底部外表面上的锯齿螺纹36A互补的锯齿螺纹38A。端盖起紧固构架和锁紧连接器之间的压套的作用。这样，压套在端盖和锁紧连接器14A之间起阻止来自或施加于构架的力矩的作用。

这种同轴连接装置内螺纹构架的实施例与前述实施例相似，是这样装配的，即，将装配有垫圈和锁紧螺母的张紧螺柱穿过端盖基座拧入锁紧连接器，并且可移动地将端盖连接到锁紧连接器上。然后，构架插入圆柱形压套，并且构架是这样定位的，即，位于构架内端面上的螺纹与端盖对齐。端盖与垫圈和端盖内腔内的部分张紧螺柱一起向构架移动。端盖顶部外表面上的锯齿螺纹拧入圆柱形构架内表面的锯齿螺纹上，并且用例如长柄扳手拧紧。构架下端44A紧贴端盖上的外肩台42A，而垫圈30A紧贴在端盖基座和锁紧螺母之间。然后，圆柱形压套内表面上的锯齿螺纹拧到端盖底部外表面上的锯齿螺纹上，并用例如长柄扳手拧紧，从而使压套下端紧贴锁紧连接器表面28A。

用于将构架连接到端盖并将压套连接到端盖上的互补的锯齿螺纹可交换螺纹方向，以便更易于装配。通过交换螺纹方向，例如，操作者可以将端盖拧到构架上，接下来将压套拧到端盖上而无须调转端盖和构架之间原来的螺纹连接。螺纹方向既可以是顺时针也可以是逆时针，只要它们在两个连接点，端盖与构架和端盖与压套之间交换。此外，虽然本实施例采用了互补的锯齿形螺纹作为构架与端盖连接和压套与端盖连接的优选方法，其它连接方法也能用于同轴连接装置，包括焊接，尽管它不受欢迎。

在一个替代实施例中，如图10所示，拉紧螺栓60是轴向中空的，并且具有开口62以允许绳W穿过螺栓的中心通道64。另外，如前所述，锁紧连接器的形状和布局不局限于本关施例所示的形状。锁紧连接器可以是任何形状的，只要该形状可使构架-锁紧连接器组件16牢固地将构架15紧贴锁紧连接器14定位。在图11和图11A所示的另一个替代实施例中，锁紧连接器70也是中空的，并且每个连接表面74上的开口72通到中心腔76以适于在网状结构中使用绳。锁紧连接器还有一个窗口78以使绳穿入。

尽管已描述的构架具有内腔，它也可以具有不同范围的填充容积，而不必基本上是中空的。构架的容积填充程度取决于所要求的承载能力和其它设计考虑。

虽然所示的同轴连接装置的实施例一般采用拉紧螺栓将端盖与锁紧连接器连接，然而必须知道，同轴连接装置也可采用其它连接装置，如全螺纹螺柱。

而且，同轴连接装置可配有带螺纹的套管，如图12所示，所述套管用于连接不同直径的管。套管79允许不同尺寸的管形构架80与相同的锁紧连接器连接。

另外，根据锁紧连接器14A、锪平凹口28A、压套18A、端盖24A固有的设计灵活性，装置的尺寸可设计成在相同的结点上连接各种不同直径的管形构架80，而无须使用套管79。

Claims (27)

1.一种用于网状结构结点元件的同轴连接装置，所述装置包括：

构架；

内连接器和外连接器半体；

固定于结点元件并且可滑动地延伸过所述内半体的承拉件，所述承拉件和所述内半体共同构形以限定所述内半体自所述结点元件沿所述承拉件运动的极限；

在所述内半体和所述构架之间限定为承受构架拉力的第一连接装置，内半体和构架之间的所述连接装置还限定出构架向内半体施压的推力座；和

所述内半体和外半体之间的第二连接装置，当构架中的压力载荷通过所述内半体施加于所述外半体时，所述第二连接装置接受构架中的压力载荷并且传递给结点元件，所述承拉件和所述连接器半体这样定尺寸，即在完全连接中，当所述内半体相对于所述结点元件基本上在其运动极限位置时，所述构架接合所述内半体的推力座并且所述外半体压紧所述结点元件。

2.根据权利要求1所述的同轴连接装置，其特征在于，所述内半体有内螺纹和外螺纹。

3.根据权利要求2所述的同轴连接装置，其特征在于，所述外半体包括与所述内半体的外螺纹接合的内螺纹。

4.根据权利要求2所述的同轴连接装置，其特征在于，所述构架包括在该构架一端的外螺纹，用于与所述内半体的内螺纹接合。

5.根据权利要求2所述的同轴连接装置，其特征在于，所述内半体的内螺纹是拉力锯齿螺纹。

6.根据权利要求2所述的同轴连接装置，其特征在于，所述内半体的外螺纹是压力锯齿螺纹。

7.根据权利要求1所述的同轴连接装置，其特征在于，所述内半体包括第一外螺纹和第二外螺纹。

8.根据权利要求7所述的同轴连接装置，其特征在于，所述构架包括在构架一端的内螺纹，用于与所述内半体的第二外螺纹接合。

9.根据权利要求7所述的同轴连接装置，其特征在于，所述外半体的内螺纹和所述内半体的第一外螺纹是压力锯齿螺纹。

10.根据权利要求1所述的同轴连接装置，其特征在于，所述内半体包括具有顶端、底端和内腔的端盖，其中所述拉力连接器通过所述端盖的底端延伸，并且所述构架通过端盖的顶端延伸入内腔。

11.根据权利要求10所述的同轴连接装置，其特征在于，所述推力座包括所述内半体内腔中的肩台，其中构架的一端紧贴肩台从而将所述构架中的压力施加给所述内半体。

12.根据权利要求1所述的同轴连接装置，其特征在于，所述外半体相对于所述构架可滑动。

13.根据权利要求1所述的同轴连接装置，其特征在于，所述外半体可延伸过所述构架以与结点元件对接。

14.根据权利要求1所述的同轴连接装置，其特征在于，所述外半体包括具有足够容纳所述内半体和所述构架的直径的压力衬套。

15.根据权利要求1所述的同轴连接装置，其特征在于，所述承拉件是拉紧螺栓。

16.根据权利要求15所述的同轴连接装置，其特征在于，所述拉紧螺栓包括头部，所述头部限定所述内半体自所述结点元件沿所述承拉件的运动极限。

17.根据权利要求1所述的同轴连接装置，其特征在于，所述承拉件是轴向中空的。

18.根据权利要求1所述的同轴连接装置，其特征在于，当构架与结点元件连接时，所述承拉件限定构架和结点元件之间的间隙。

19.根据权利要求1所述的同轴连接装置，其特征在于，所述承拉件包括螺柱和一对螺母，其构形允许对所述内半体自所述结点元件沿所述承拉件的运动极限进行调整。

20.根据权利要求1所述的同轴连接装置，其特征在于，所述构架具有长度，并且具有沿其全长基本上相同的横截面。

21.根据权利要求1所述的同轴连接装置，其特征在于，所述构架是圆柱形的。

22.根据权利要求1所述的同轴连接装置，还包括将所述内半体与所述构架连接的套管。

23.根据权利要求1所述的同轴连接装置，其特征在于，所述内半体、所述外半体、所述构架和所述承拉件同轴布置。

24.一种在网状结构中将构架与结点元件连接的方法，所述构架具有末端连接部分，所述方法包括：

(a)使内连接器和外连接器半体中的内半体与所述结点元件锁位，同时使所述内半体沿一路径远离所述结点元件移动到与止挡接触；

(b)使所述内半体离开所述止挡，并将所述构架的连接部分与所述内半体对齐；

(c)将所述内半体从所述结点元件移向所述止挡；

(d)建立所述连接部分和所述内半体之间的连接，所述连接使所述内半体基本上位于所述止挡处，其阻止了将所述内半体从所述连接部分拉出，并且在基本上垂直于所述路径的平面内形成所述连接部分与所述内半体的面与面对接；

(e)使所述外半体围绕所述内半体并建立它们之间的连接，所述连接使所述外半体与所述结点元件压紧对接并且阻止所述内半体向所述结点元件移动。

25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，锁位步骤包括穿过所述内半体插入承拉件并且将所述承拉件连接到结点元件。

26.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，建立所述构架连接部分和所述内半体之间连接的步骤包括可将所述构架与所述内半体螺纹连接。

27.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，建立所述外半体和所述内半体之间连接的步骤包括可将所述外半体与所述内半体螺纹连接。

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