CN117226383A - 一种钢型材安装定位辅助夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钢型材安装定位辅助夹具，包括支撑架和多个夹具；所述支撑架包括第一支撑框架、第二支撑框架和张合调节杆，所述第一支撑框架和第二支撑框架均为四边形框架结构，转动所述张合调节杆可以调整第一支撑框架和第二支撑框架之间的角度；所述第一支撑框架上安装有四个夹具，每两个夹具构成一对，且每对夹具的开口朝向彼此，两对夹具所夹持区域的中心轴线重合；所述第二支撑框架上也安装有四个夹具；可以在相邻的两个钢结构之间借助该辅助夹具实现两个钢结构的位置可调及位置相对锁定，钢结构定位安装更加方便，而且利用自锁原理设计了夹具的特殊结构形状，可以有效阻止钢结构的滑动，避免滑脱，加强了施工安全性。

Description

一种钢型材安装定位辅助夹具

技术领域

本发明涉及钢结构焊接及安装的辅助定位工具，具体涉及一种钢型材安装定位辅助夹具。

背景技术

在建筑施工场地、大型设备的组装等工地上，不可避免的需要对一些钢结构进行螺栓组装或者焊接等定位安装，由于钢结构，如长的工字型钢、]型钢、框型截面的钢梁等自身重量很大，往往借助吊装设备或者地面上的大型支撑设备辅助定位安装，不仅成本较大，具体施工时操作也不是很方便，而且一旦滑脱，尤其是高度较高时钢型材脱落，其危险性很大。

因此有必要设计一种便于人工精确操作的钢结构的定位组装、焊接的辅助定位工具，尤其要防止钢结构因其自重导致的易滑脱现象。

发明内容

为实现上述发明目的，本发明提供了一种钢型材安装定位辅助夹具，设计了支撑架和支撑架上的夹具，在相邻的两个钢结构之间借助该辅助夹具实现两个钢结构的位置可调及位置相对锁定，钢结构定位安装更加方便，而且利用自锁原理设计了夹具的特殊结构形状，可以有效阻止钢结构的滑动，避免滑脱，加强了施工安全性。

本发明采用的技术方案如下：一种钢型材安装定位辅助夹具，其特征在于，包括支撑架和多个夹具；

所述支撑架包括第一支撑框架、第二支撑框架和张合调节杆，所述第一支撑框架和第二支撑框架均为四边形框架结构，第一支撑框架的其中一个侧边和第二支撑框架的一个侧边相互铰接组装在一起，使得第一支撑框架和第二支撑框架之间相对于铰接侧边可以相对转动，而第一支撑框架的与铰接侧边相对的另一侧边上铰接有连接件，第二支撑框架的与铰接侧边相对的另一侧边上也铰接有连接件，两个连接件分别螺纹连接所述张合调节杆的一端，转动所述张合调节杆可以调整第一支撑框架和第二支撑框架之间的角度。

具体的，所述第一支撑框架和第二支撑框架均由四根支撑杆依次连接组成，每两根支撑杆之间通过夹具安装件组装，且所述支撑杆相对于所述夹具安装件的位置可调整；在支撑杆上对应所述夹具安装件的位置旋拧有螺纹配合的锁定螺母，调节锁定螺母的位置可以调整所述支撑杆与所述夹具安装件两者之间的相对位置；所述张合调节杆上对应两个连接件的位置处各设置有一个锁定螺母，所述锁定螺母与所述张合调节杆螺纹配合，用于锁定及调节所述连接件与所述张合调节杆的相对位置，使得所述第一支撑框架和所述第二支撑框架相对于其铰接侧边相对转动而调整两者的张合角度。

所述第一支撑框架上安装有四个夹具，所述夹具固定安装在所述夹具安装件上，每两个夹具构成一对，且每对夹具的开口朝向彼此，两对夹具所夹持区域的中心轴线重合，即两对夹具分别夹持在同一个钢型材的不同位置上，通过两点固定的方式保证夹持的稳定性；所述第二支撑框架上也安装有四个夹具，且第二支撑框架上四个夹具的设置方式与所述第一支撑框架上的夹具设置方式相同。

所述夹具包括夹子主体、第一铰接件、被动夹板、第二铰接件、主动夹板，所述夹子主体一端固定在所述第一支撑框架或第二支撑框架上，所述夹子主体的另一端构成为夹口结构，所述夹口结构的上下端分别设置第一销接孔和第二销接孔，所述被动夹板与所述第一铰接件铰接，且所述第一铰接件与所述第一销接孔或第二销接孔铰接，使得所述被动夹板具备两个角度的摆动方向；所述主动夹板与所述第二铰接件铰接，且所述第二铰接件与所述第二销接孔或第一销接孔铰接，使得所述主动夹板也具备两个角度的摆动方向。

所述主动夹板的厚度可调整。具体的，所述主动夹板包括支撑面板、支撑座板和调节组件，所述支撑面板与所述支撑座板的相互面对的表面结构相同，均开设有宽槽，以将所述调节组件容纳在所述支撑面板与所述支撑座板之间，所述支撑座板的另一表面与所述第二铰接件铰接；

所述调节组件包括两个楔形支撑体和一个调节螺杆，所述楔形支撑体的上下表面均为斜面，使得其纵剖面的截面呈梯形，所述调节螺杆上设置有螺纹旋向相反的两段螺纹段，每个螺纹段上螺纹配合安装一个楔形支撑体且两个楔形支撑体的宽度较窄的端面相面对，所述调节螺杆旋转可带动两个楔形支撑体相互靠近或远离；

所述宽槽的底面设置为在中部最高处接合的两个倾斜面，两个倾斜面分别与一个楔形支撑体的斜面形状配合，且所述宽槽的两侧面均开设有与其底面的倾斜面延伸方向相同的滑槽，所述楔形支撑体的两侧面均设置有分别与其上下表面的斜面的延伸方向相同的两个滑键，两个滑键分别与所述支撑面板和支撑座板的滑槽构成键槽配合。

进一步的，所述第一铰接件和第二铰接件结构相同，均为十字形销轴结构，所述十字形销轴结构的一个方向的销轴销接在第一销接孔或第二销接孔中，另一个方向的销轴销接在被动夹板或主动夹板的铰链上。

进一步的，所述被动夹板和主动夹板的夹持面上均设置有均匀分布的条形微凸起，且所述被动夹板的夹持面上的条形微凸起与所述主动夹板的夹持面上的条形微凸起的延伸方向相互垂直。显而易见的是，条形微凸起是为了增大夹持面的表面摩擦力，其也可以采用其他方式，例如所述被动夹板和主动夹板的夹持面上均设置有均匀分布的点状凸起或者点状凹坑等。

进一步的，所述支撑杆为厚壁管型钢材或实心杆型钢材。

进一步的，所述调节螺杆的端部固定安装有调节螺母，所述调节螺母可以依靠其外轮廓与扳手配合方便旋拧，或者所述调节螺母上设置有穿孔，通过穿孔定位插杆等拧转杆，以方便借助外工具操作调节螺杆转动，以调整主动夹板的厚度，将所夹持的钢型材夹紧。

本发明技术方案的优势在于：

1、被动夹板和主动夹板均通过具有两个自由度的铰接件安装在夹子主体上，所夹持的钢型材无论在沿其轴向滑动还是左右滑动时，由于夹板的两个自由度的摆动，其均会形成自锁现象，阻止钢型材相对于夹具的滑动，保证施工的安全性。

2、通过螺纹旋拧调节螺母来改变支撑架的整体架构形状，改变支撑架提供的支撑角度、夹具宽度、夹持点之间的距离等因素，相对于工地上大型的支撑装置，本发明的辅助夹具结构更轻、调节更方便，且能够保持稳定的夹持定位。

附图说明

图1是本发明钢型材安装定位辅助夹具的整体结构示意图；

图2是本发明钢型材安装定位辅助夹具的支撑架结构示意图；

图3是图2中支撑架的结构拆分图；

图4是本发明钢型材安装定位辅助夹具的夹具整体结构示意图；

图5是图4中夹具的结构拆分图；

图6是本发明夹具中主动夹板结构拆分图；

图中：1、支撑架，1-1、第一支撑框架，1-2、第二支撑框架，1-3、张合调节杆，1-4、夹具安装件；

2、夹具，2-1、夹子主体，2-2、第一铰接件，2-3、被动夹板，2-4、第二铰接件，2-5、主动夹板；2-1-1、第一销接孔，2-1-2、第二销接孔；2-5-1、支撑面板，2-5-2、支撑座板，2-5-3、调节组件。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，是本发明钢型材安装定位辅助夹具的整体结构示意图，本发明的辅助夹具用于钢型材，尤其是工字型钢、]型钢、框型截面的钢梁等钢结构的主体结构搭建、定位组装、定位焊接等施工过程中，帮助工程人员克服钢型材自身重量太大而难以准确定位施工的困扰，该辅助夹具在可调节张合角度的支撑架1上安装夹具2，通过不同的夹具2分别锁定在钢型材的主体上，然后调整支撑架1的形状来带动调整夹具2所固定的不同钢型材之间的相对位置，在调整至预定的安装位置后，辅助夹具将钢型材位置锁定，从而方便进行钢型材的焊接、螺栓组装等定位施工。

图2是本发明钢型材安装定位辅助夹具的支撑架结构示意图，图3是图2中支撑架的结构拆分图，结合图2、图3，本发明的辅助夹具中支撑架1包括第一支撑框架1-1和第二支撑框架1-2，第一支撑框架1-1和第二支撑框架1-2均为厚壁管型钢材或实心杆型钢材制成的支撑杆通过夹具安装件1-4构建成的四边形框架，优选的，管型钢材或杆型钢材上设置螺纹段，螺纹段与螺母配合锁定或调整该管型钢材或杆型钢材相对于所述夹具安装件1-4的位置，每个所述夹具安装件1-4上通过螺栓固定安装一个夹具2，调整螺母在螺纹段上的位置可以调整夹具安装件1-4在支撑框架的管型钢材或杆型钢材的位置，从而使得相互对置的两个夹具2的距离可调整，以适应不同宽度的钢型材。

参见图2、图3，所述第一支撑框架1-1和所述第二支撑框架1-2的其中一个侧边相互铰接在一起，使得第一支撑框架1-1和第二支撑框架1-2之间相对于铰接侧边可以相对转动，而第一支撑框架1-1的与铰接侧边相对的另一侧边上铰接有连接件，第二支撑框架1-2的与交接侧边相对的另一侧边上也铰接有连接件，两个连接件分别螺纹连接张合调节杆1-3的一端，且参见图3，所述张合调节杆1-3的两端的螺纹段也设置有锁定螺母，调节所述锁定螺母的位置可以使得所述连接件在所述张合调节杆1-3上沿轴向调整位置，使得所述第一支撑框架1-1和所述第二支撑框架1-2相对于其铰接侧边相对转动而调整两者的张合角度。

参见图1，本发明的钢型材安装定位辅助夹具的第一支撑框架1-1上安装有四个夹具2，每两个夹具2构成一对，且每对夹具2的开口朝向彼此，以分别夹在钢型材的两侧，两对夹具2所夹持区域的中心轴线重合；所述第二支撑框架1-2上也安装有四个夹具2，且四个夹具2的设置方式与所述第一支撑框架1-1上的夹具设置方式相同，第一支撑框架1-1和第二支撑框架1-2分别夹持不同个体的钢型材，调整支撑架1的形状，如张合角度、夹具安装件1-4在安装其自身的支撑杆上的位置，可以调节两个钢型材的夹角、相对错角等，以将钢型材准确定位在待施工安装位置。

图4是本发明钢型材安装定位辅助夹具的夹具整体结构示意图，图5是图4中夹具的结构拆分图，本发明中每个夹具2采用相同的结构，均包括夹子主体2-1、被动夹板2-3和主动夹板2-5，其中夹子主体2-1固定安装在所述夹具安装件1-4上，所述夹子主体2-1的夹口的上下端分别开设第一销接孔2-1-1和第二销接孔2-1-2，所述被动夹板2-3和主动夹板2-5分别铰接在第一销接孔2-1-1和第二销接孔2-1-2中，当然，两者安装位置也可以互换，即所述被动夹板2-3铰接在第二销接孔2-1-2中，主动夹板2-5铰接在第一销接孔2-1-1中，图示实施例中，所述被动夹板2-3通过第一铰接件2-2铰接安装在所述第一销接孔2-1-1中，所述主动夹板2-5通过第二铰接件2-4铰接安装在所述第二销接孔2-1-2中，所述第一铰接件2-2和第二铰接件2-4结构相同，均为十字形销轴结构，十字形销轴的一个方向的销轴销接在第一销接孔2-1-1或第二销接孔2-1-2中，另一个方向的销轴销接在被动夹板2-3或主动夹板2-5的铰链上，通过十字形销轴结构，使得被动夹板2-3和主动夹板2-5相对于夹子主体2-1均具备两个自由度，即可以在相互垂直的两个方向摆动。

所述被动夹板2-3的一侧面设置铰链，另一侧面均布条形微凸起，该侧面作为与钢型材的接触面，通过条形微凸起来增强接触摩擦力；所述主动夹板2-5的与钢型材接触的接触面也均布有条形微凸起，而另一侧面上设置铰链以安装第二铰接件2-4，具体的，所述被动夹板2-3上的条形微凸起的延伸方向与所述主动夹板2-5上的条形微凸起的延伸方向相互垂直，如此交错设置，可以增强夹具2中的钢型材的夹紧摩擦力。

参见图6，是本发明夹具中主动夹板结构拆分图，所述主动夹板2-5由支撑面板2-5-1、支撑座板2-5-2和调节组件2-5-3组成，所述支撑面板2-5-1的背离支撑座板2-5-2的表面上设置条形微凸起结构，所述支撑座板2-5-2的背离支撑面板2-5-1的表面上设置与所述第二铰接件2-4连接的铰链；所述支撑面板2-5-1和支撑座板2-5-2之间设置调节组件2-5-3，通过调节组件2-5-3可以调整所述支撑面板2-5-1与所述支撑座板2-5-2之间的相对距离，即使得主动夹板2-5的厚度增大或减小，从而调整主动夹板2-5与被动夹板2-3之间的距离，适应不同钢型材的夹持厚度。

所述调节组件2-5-3包括两个楔形支撑体和一个调节螺杆，所述楔形支撑体的上下表面均为斜面，使得其纵剖面的截面呈梯形，所述调节螺杆上设置有两段螺纹段且两段螺纹段的螺纹方向相反，每段螺纹段上螺纹配合安装一个楔形支撑体，两个楔形支撑体的宽度较窄的端面相邻的对置安装在调节螺杆上，在调节螺杆的端部上固定设置调节螺母，借助扳手、插杆等工具转动调节螺母以带动旋转所述调节螺杆，可以使得两个楔形支撑体相互靠近或远离。所述支撑面板2-5-1和支撑座板2-5-2的相互面对的表面的结构相同，均开设为容纳所述调节组件2-5-3的宽槽，且所述宽槽的底面设置为在中部最高处接合的两个倾斜面，该两个倾斜面分别与一个楔形支撑体的斜面形状配合，支撑面板2-5-1和支撑座板2-5-2的宽槽相互扣合将所述调节组件2-5-3限定在两者之间，旋转所述调节螺杆，两个楔形支撑体相互靠近时，楔形支撑体的上下表面的斜面沿宽槽的底面斜面滑动，使支撑面板2-5-1和支撑座板2-5-2相互远离，在两个楔形支撑体相互远离时，楔形支撑体的上下表面的斜面沿宽槽的底面斜面滑动，使支撑面板2-5-1和支撑座板2-5-2相互靠近。参见图6，所述宽槽底面还开设有容纳所述调节螺杆的空间。

进一步的，所述支撑面板2-5-1及支撑座板2-5-2的宽槽的两侧面均开设有与其底面的倾斜面延伸方向相同的滑槽，所述楔形支撑体的两侧面设置有分别与其上下表面的斜面的延伸方向相同的两个滑键，两个滑键分别与所述所述支撑面板2-5-1和支撑座板2-5-2的滑槽构成键槽配合，将所述主动夹板2-5的各部件组合为一个整体，避免相互脱离。

下面结合附图1对本发明钢型材安装定位辅助夹具的工作原理解释如下：操作主动夹板2-5将钢型材夹持在主动夹板2-5和被动夹板2-3之间后，若钢型材具有沿其自身轴向的滑动趋势，主动夹板2-5和被动夹板2-3均具有旋转线(即第一铰接件2-2和第二铰接件2-4的一个方向的销轴)垂直于钢型材轴向的摆动自由度，滑动趋势会使得主动夹板2-5和被动夹板2-3的一侧部因摆动而具有相互靠近的趋势，使得主动夹板2-5和被动夹板2-3之间夹持距离变短，从而更紧的夹紧钢型材，同理，如果钢型材在垂直于其自身轴向的左右方向上具有滑动趋势时，主动夹板2-5和被动夹板2-3也具有旋转线(即第一铰接件2-2和第二铰接件2-4的另一个方向的销轴)平行于钢型材轴向的摆动自由度，滑动趋势会使得主动夹板2-5和被动夹板2-3的侧部因摆动而具有相互靠近的趋势，夹紧钢型材阻止其滑动，即本发明的夹具具备自锁功能，可以保证钢型材施工时定位的安全性，防止因滑脱导致安全事故。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可作出的各种等效结构或等效流程的修改或变形，或直接或间接运用到其他相关的技术领域，仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种钢型材安装定位辅助夹具，其特征在于，包括支撑架和多个夹具；

所述支撑架包括第一支撑框架、第二支撑框架和张合调节杆，所述第一支撑框架和第二支撑框架均为四边形框架结构，第一支撑框架的其中一个侧边和第二支撑框架的一个侧边相互铰接组装在一起，第一支撑框架的与铰接侧边相对的另一侧边上铰接有连接件，第二支撑框架的与铰接侧边相对的另一侧边上也铰接有连接件，两个连接件分别螺纹连接所述张合调节杆的一端，转动所述张合调节杆可以调整第一支撑框架和第二支撑框架之间的角度；

所述第一支撑框架上安装有四个夹具，每两个夹具构成一对，且每对夹具的开口朝向彼此，两对夹具所夹持区域的中心轴线重合；所述第二支撑框架上也安装有四个夹具，且四个夹具的设置方式与所述第一支撑框架上的夹具设置方式相同。

2.根据权利要求1所述的钢型材安装定位辅助夹具，其特征还在于，所述夹具包括夹子主体、第一铰接件、被动夹板、第二铰接件、主动夹板，所述夹子主体一端固定在所述第一支撑框架或第二支撑框架上，所述夹子主体的另一端构成为夹口结构，所述夹口结构的上下端分别设置第一销接孔和第二销接孔，所述被动夹板与所述第一铰接件铰接，且所述第一铰接件与所述第一销接孔或第二销接孔铰接，使得所述被动夹板具备两个角度的摆动方向；所述主动夹板与所述第二铰接件铰接，且所述第二铰接件与所述第二销接孔或第一销接孔铰接，使得所述主动夹板也具备两个角度的摆动方向；所述主动夹板的厚度可调整。

3.根据权利要求2所述的钢型材安装定位辅助夹具，其特征还在于，所述主动夹板包括支撑面板、支撑座板和调节组件，所述支撑面板与所述支撑座板的相互面对的表面结构相同，均开设有宽槽，以将所述调节组件容纳在所述支撑面板与所述支撑座板之间，所述支撑座板的另一表面与所述第二铰接件铰接；

所述调节组件包括两个楔形支撑体和一个调节螺杆，所述楔形支撑体的上下表面均为斜面，使得其纵剖面的截面呈梯形，所述调节螺杆上设置有螺纹旋向相反的两段螺纹段，每个螺纹段上螺纹配合安装一个楔形支撑体且两个楔形支撑体的宽度较窄的端面相面对，所述调节螺杆旋转可带动两个楔形支撑体相互靠近或远离；

所述宽槽的底面设置为在中部最高处接合的两个倾斜面，两个倾斜面分别与一个楔形支撑体的斜面形状配合，且所述宽槽的两侧面均开设有与其底面的倾斜面延伸方向相同的滑槽，所述楔形支撑体的两侧面均设置有分别与其上下表面的斜面的延伸方向相同的两个滑键，两个滑键分别与所述支撑面板和支撑座板的滑槽构成键槽配合。

4.根据权利要求2或3所述的钢型材安装定位辅助夹具，其特征还在于，所述第一铰接件和第二铰接件结构相同，均为十字形销轴结构，所述十字形销轴结构的一个方向的销轴销接在第一销接孔或第二销接孔中，另一个方向的销轴销接在被动夹板或主动夹板的铰链上。

5.根据权利要求2或3所述的钢型材安装定位辅助夹具，其特征还在于，所述被动夹板和主动夹板的夹持面上均设置有均匀分布的条形微凸起，且所述被动夹板的夹持面上的条形微凸起与所述主动夹板的夹持面上的条形微凸起的延伸方向相互垂直。

6.根据权利要求1所述的钢型材安装定位辅助夹具，其特征还在于，所述第一支撑框架和第二支撑框架均由四根支撑杆依次连接组成，每两根支撑杆之间通过夹具安装件组装，且所述支撑杆相对于所述夹具安装件的位置可调整；所述夹具固定安装在所述夹具安装件上。

7.根据权利要求1或6所述的钢型材安装定位辅助夹具，其特征还在于，所述张合调节杆上对应两个连接件的位置处各设置有一个锁定螺母，所述锁定螺母与所述张合调节杆螺纹配合，用于锁定及调节所述连接件与所述张合调节杆的相对位置。

8.根据权利要求6所述的钢型材安装定位辅助夹具，其特征还在于，所述支撑杆为厚壁管型钢材或实心杆型钢材。

9.根据权利要求2或3所述的钢型材安装定位辅助夹具，其特征还在于，所述被动夹板和主动夹板的夹持面上均设置有均匀分布的点状凸起。

10.根据权利要求3所述的钢型材安装定位辅助夹具，其特征还在于，所述调节螺杆的端部固定安装有调节螺母。