CN117868313B - 一种可解锁的模块化自锁式节点及装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可解锁的模块化自锁式节点及装配方法，包括相互适配的节点自锁盒和自锁连接杆，所述节点自锁盒的节点盒上端敞口、且底部设有T形滑槽，T形滑块装配在所述T形滑槽内，且在节点盒的侧壁上与T形滑块端部对应的位置开设具有内螺纹的拆卸孔；两个自锁弯钩相向布置、且通过连接轴装配在节点盒内，两个所述自锁弯钩的夹持端外侧与节点盒侧壁之间固定有处于压缩状态的复位弹簧，通过限位轴限制两个所述自锁弯钩的夹持端过渡向内旋转；所述自锁弯钩的自由端内侧及T形滑块之间设置拉力弹簧用于拆卸。所述可解锁的模块化自锁式节点的能够简单地实现模块的自锁连接与解锁拆卸，大大提高模块化建筑装配、拆解效率。

Description

一种可解锁的模块化自锁式节点及装配方法

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种可解锁的模块化自锁式节点及装配方法。

背景技术

钢结构模块建筑是一种高度装配式建筑，采用模块化设计和制造工艺，将建筑分为若干个标准化模块，这些模块可以在工厂中进行生产和组装，然后再将其运输到现场进行安装。钢结构模块化建筑具有建造速度快、质量可控、环保节能等优点，因此在现代建筑领域得到了广泛应用。钢结构模块化建筑的制造过程需要进行详细的设计和计算，以确保建筑的结构稳定性和安全性。钢结构模块化建筑的结构体系是保证建筑稳定性和安全性的关键。已有的模块化自锁且可拆卸节点仅能从内部进行拆卸，存在拆卸困难的问题，当节点需要拆卸或维修时，需要进行额外的工作和使用特殊的工具，这不仅增加了维护成本，也为结构的拆卸带来挑战。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种可解锁的模块化自锁式节点及装配方法，该装置可以通过自锁实现快速安装，从结构外部便可对节点进行拆装，解决了已有插入自锁式节点拆卸和维修困难的问题。

为实现以上目的，本发明的技术方案如下：

一种可解锁的模块化自锁式节点，其特征在于：包括相互适配的节点自锁盒和自锁连接杆，

所述节点自锁盒包括节点盒、以及位于所述节点盒内部的第二固定板、第一固定板、连接轴、限位轴、自锁弯钩、复位弹簧、T形滑块、拉力弹簧，

节点盒上端敞口、且底部设有T形滑槽，T形滑块装配在所述T形滑槽内，且在节点盒的侧壁上与T形滑块端部对应的位置开设具有内螺纹的拆卸孔；第二固定板、第一固定板相对设置并通过螺栓固定在节点盒的内壁上；两个自锁弯钩相向布置、且通过连接轴装配在第二固定板、第一固定板之间，两个所述自锁弯钩的夹持端外侧与节点盒侧壁之间固定有处于压缩状态的复位弹簧，所述第二固定板和/或第一固定板上设置限制两个所述自锁弯钩的夹持端过渡向内旋转的限位轴；所述自锁弯钩的自由端内侧及T形滑块上分别设置位置对应的倒钩，两个拉力弹簧的两端分别固定到自锁弯钩的自由端、T形滑块的倒钩上；

所述自锁连接杆具有锥形插头以及用于容纳自锁弯钩的卡槽。

进一步地，所述自锁弯钩的夹持端具有钩状结构的端部为斜面，所述斜面与锥形插头的锥面相适应。

进一步地，所述螺栓为螺塞。

进一步地，所述拆卸孔内装配有螺塞。

进一步地，所述螺塞的端部中心具有内六角孔。

进一步地，所述连接轴和限位轴均设置于第一固定板上，第二固定板上设置有可供连接轴穿过的连接孔和可供限位轴穿过的限位孔。

进一步地，复位弹簧的两端分别焊接在自锁弯钩外侧的、节点盒侧壁内侧。

所述的可解锁的模块化自锁式节点的装配方法，其特征在于，包括如下步骤：将两个自锁弯钩的通孔套在第一固定板的连接轴上，将第一固定板的连接轴和限位轴分别穿过第二固定板的连接孔和限位孔，完成第二固定板与第一固定板的装配；用两个拉力弹簧一端连接T形滑块上的倒钩，一端连接自锁弯钩上的倒钩，分别将两个自锁弯钩与T形滑块连接起来；

再将装配好的第一固定板、第二固定板、自锁弯钩、T形滑块放置于节点盒中，将T形滑块放置于节点盒的T形滑槽内，随后用螺塞将第一固定板、第二固定板与节点盒进行固定；

再将两个复位弹簧一端焊接在自锁弯钩的上部外侧，另一端分别焊接在节点盒的内壁上；最后用螺塞将预留的拆卸孔进行封闭，完成节点自锁盒的装配。

与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：

本发明的可解锁的模块化自锁式节点可实现模块化节点内插自锁连接，现场无需连接工具，模块单元组合可快速组装，钢结构模块化建筑装配效率可大幅度提高。

本发明的可解锁的模块化自锁式节点，其结构设计与加工均简单，降低了项目的前期准备成本和时间。

本发明中的所有构件均可在工厂制作完成，采用现场拼接的方式装配，装配过程非常简单，可以有效的简化施工工艺，提高现场施工效率，节省施工时间。

本发明中的可解锁的模块化自锁式节点的便捷可拆卸性质赋予了模块化建筑更高的灵活性和可持续性，从外部便可对建筑进行拆卸，对施工要求低。

附图说明

图1为本发明所述可解锁的模块化自锁式节点的结构示意图；

图2为本发明中所述节点盒的结构示意图；

图3为本发明中所述第二固定板的结构示意图；

图4为本发明中所述第一固定板的结构示意图；

图5为本发明中所述自锁弯钩的结构示意图；

图6为本发明中所述T形滑块的结构示意图；

图7为本发明中所述复位弹簧的结构示意图；

图8为本发明中所述拉力弹簧的结构示意图；

图9为本发明中所述螺塞的结构示意图；

图10为本发明中所述自锁连接杆的结构示意图；

图11为本发明中所述拆卸杆的结构示意图；

图12为本发明所述可解锁的模块化自锁式节点的解锁拆卸过程示意图；

图13为本发明中所述组合板的结构示意图；

图14为本发明所述装配式建筑的结构示意图。

图中：

1.节点盒，101.拆卸孔，102.T形滑槽，103.第一螺塞孔，2.第二固定板，201.连接孔，202.限位孔，203.第三螺塞孔，3.第一固定板，301.连接轴，302.限位轴，303.第二螺塞孔，4.自锁弯钩，401.钩状结构，402.通孔，403.第一倒钩，5.T形滑块，501.第二倒钩，6.复位弹簧，7.拉力弹簧，10.自锁连接杆，1001锥形插头，1002.卡槽，11.拆卸杆，12.组合板，13.模块化上钢柱，14.模块化下钢柱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

如图1所示，本发明所述的可解锁的模块化自锁式节点，包括节点自锁盒和自锁连接杆10，节点自锁盒和自锁连接杆10相互适配实现模块化建筑的组装连接。

所述节点自锁盒包括节点盒1、第一固定板3、第二固定板2、自锁弯钩4、T形滑块5、复位弹簧6、拉力弹簧7。节点盒如图2所示，为上敞口的结构、且底部设有T形滑槽102，节点盒1侧壁下方与T形滑槽102位置对应的位置开设拆卸孔101。与开设拆卸孔102的侧壁相邻的两个侧壁上，开设有两个第一螺塞孔103，第一螺塞孔103用于连接固定第一固定板3和第二固定板2。

如图4所示，第一固定板3是节点盒横截面形状一致的固定板，第一固定板3上设置有2个连接轴301、2个限位轴302和第二螺塞孔303，连接轴301用于穿设自锁弯钩4，限位轴302用于限制自锁弯钩转动方向，第二螺塞孔303用于连接第一固定板3和节点盒1。如图3所示，第二固定板2也是为节点盒横截面形状一致的固定板，第二固定板2上开设有2个连接孔201、2个限位孔202和第三螺塞孔203，连接孔201用于穿设连接轴301，限位孔202用于穿设限位轴302，第三螺塞孔203用于连接第二固定板2和节点盒1。

如图5所示，自锁弯钩4包括位于夹持端的弯钩401、通孔402和位于自由端的第一倒钩403，其中2个自锁弯钩4左右对称设置于节点盒1内，自锁弯钩4的通孔402装配到连接轴301，使其固定在第一固定板3、第二固定板2之间，且能绕连接轴301旋转。复位弹簧6如图7所示，一端焊接在自锁弯钩4的外侧上部，另一端焊接在节点盒的内壁上。所述限位轴302位于自锁弯钩4于夹持端的内侧，用于限制两个所述自锁弯钩4)的夹持端过渡向内旋转。

如图6所示，T形滑块5左右各设有第二倒钩501，T形滑块5放置在节点盒中的T形滑槽102中，T形滑块5上的第二倒钩501用于连接拉力弹簧7。拉力弹簧7如图8所示，一端连接自锁弯钩4上的第一倒钩403，一端连接T形滑块5上的第二倒钩501。

节点盒1的一侧连接有第一固定板3，并通过螺塞穿过第一螺塞孔103和第二螺塞孔303将第一固定板3与节点盒1相连接固定。节点盒1的相对一侧内壁连接有第二固定板2，并通过螺塞穿过第一螺塞孔103和第三螺塞孔203将第二固定板2与节点盒1相连接固定。所述螺塞如图9所示，设有便于拆装的内六角孔801。拆卸孔101中也装配螺塞，用于封闭节点盒。

如图10所示，自锁连接杆10包括顶板、位于顶板下表面的锥形插头1001和用于容纳自锁弯钩的卡槽1002，锥形插头1001为左右对称结构，具有2个斜面，锥形插头与钩状结构401相适配。

本发明所述可解锁的模块化自锁式节点的装配方法为：将两个自锁弯钩4的通孔402套在第一固定板3的连接轴301上，将第一固定板3的连接轴301和限位轴302分别穿过第二固定板2的连接孔201和限位孔202，完成第二固定板2与第一固定板3的装配；用两个拉力弹簧7一端连接T形滑块上的倒钩501，一端连接自锁弯钩上的倒钩403，分别将两个自锁弯钩与T形滑块连接起来；再将装配好的第一固定板3、第二固定板2、自锁弯钩4、T形滑块5放置于节点盒1中，将T形滑块5放置于节点盒的T形滑槽102内，随后用螺塞将第一固定板3、第二固定板2与节点盒1进行固定；再将两个复位弹簧6一端焊接在自锁弯钩4的上部外侧，另一端分别焊接在节点盒1的内壁上；最后用螺塞将预留的拆卸孔进行封闭，完成节点自锁盒的装配。

所述可解锁的模块化自锁式节点的自锁过程及解锁拆卸方法如下：

将自锁连接杆10插入节点自锁盒内，锥形插头1001的斜面与钩状结构401的斜面相接触，自锁连接杆10推动两侧的自锁弯钩4绕连接轴301开始旋转，在限位轴302作用下自锁弯钩4仅可向外旋转，压缩复位弹簧6；当锥形插头1001完全插入时，复位弹簧6回弹，并推动自锁弯钩4绕连接轴301向内旋转，钩状结构401插入卡槽1002内，钩状结构401和卡槽1002平面接触，实现自锁连接。

当需要解锁拆卸时，首先用内六角扳手将位于节点盒拆卸孔内螺塞拧下，利用如图11所示的一端带有外螺纹的拆卸杆11，用拆卸杆11对准拆卸孔101旋转拧入节点盒1，将T形滑块5推离原来的位置，同时拉伸拉力弹簧7，拉动自锁弯钩4上的自由端向内旋转，迫使自锁弯钩4的夹持端向外旋转，即自锁弯钩变为张开状态，实现自锁装置的解锁，将连接的两个模块拆卸开来，如图12所示。

利用本发明所述可解锁的模块化自锁式节点的装配式建筑，包括所述可拆卸的模块化节点自锁式连接装置、模块化上钢柱13、模块化钢梁14；所述可拆卸的模块化节点自锁式连接装置的自锁连接杆10固定在模块化上钢柱13的底端，构成上节点钢结构模块；节点自锁盒装配在模块化下钢柱14内，构成下节点钢结构模块，将上节点钢结构模块的自锁连接杆10插入下节点钢结构模块的节点自锁盒内实现与下节点钢结构模块的自锁连接。

当需要组装的模块化上钢柱13、模块化下钢柱14的数量为多个时，还需要结合使用组合板12。所述组合板12上具有N个插孔1201，如图13所示，N与模块化上钢柱13、模块化下钢柱14的数量相等。所述上节点钢结构模块的多个自锁连接杆10插入组合板12的插孔1201后，再插入下节点钢结构模块的节点自锁盒内实现自锁连接，如图14所示，实现上节点钢结构模块和下节点钢结构模块的自锁连接。

利用本发明所述的可解锁的模块化自锁式节点的钢结构模块连接时可实现自锁，减少现场工作量，提高效率。当需要对结构进行拆卸时，只需用内六角螺丝刀将节点盒1两侧的螺塞旋转拧下，用拆卸杆11伸入节点盒上的拆卸孔101，用力推动T形滑块5，该自锁装置就可打开，可在不破坏原结构的情况下进行拆卸和维修，且拆卸的模块可重复使用。

以上详细叙述了本发明的优选实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，在本发明的技术构思范围之内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种可解锁的模块化自锁式节点，其特征在于：包括相互适配的节点自锁盒和自锁连接杆（10），

所述节点自锁盒包括节点盒（1）、以及位于所述节点盒（1）内部的第二固定板（2）、第一固定板（3）、连接轴（301）、限位轴（302）、自锁弯钩（4）、复位弹簧（6）、T形滑块（5）、拉力弹簧（7），

节点盒（1）上端敞口结构、且底部设有T形滑槽（102），T形滑块（5）装配在所述T形滑槽（102）内，且在节点盒（1）的侧壁上与T形滑块（5）端部对应的位置开设具有内螺纹的拆卸孔；第二固定板（2）、第一固定板（3）相对设置并通过螺栓固定在节点盒（1）的内壁上；两个自锁弯钩（4）相向布置、且通过连接轴（301）装配在第二固定板（2）、第一固定板（3）之间，两个所述自锁弯钩（4）的夹持端外侧与节点盒（1）侧壁之间固定有处于压缩状态的复位弹簧（6），所述第二固定板（2）和/或第一固定板（3）上设置限制两个所述自锁弯钩（4）的夹持端过渡向内旋转的限位轴（302）；所述自锁弯钩（4）的自由端内侧及T形滑块（5）上分别设置位置对应的倒钩，两个拉力弹簧（7）的两端分别固定到自锁弯钩（4）的自由端、T形滑块（5）的倒钩上；

所述自锁连接杆（10）具有锥形插头（1001）以及用于容纳自锁弯钩的卡槽（1002）；

所述自锁弯钩（4）的夹持端具有钩状结构的端部为斜面，所述斜面与锥形插头（1001）的锥面相适应；

所述连接轴（301）和限位轴（302）均设置于第一固定板（3）上，第二固定板（2）上设置有可供连接轴穿过的连接孔（201）和可供限位轴穿过的限位孔（202）；

复位弹簧（6）的两端分别焊接在自锁弯钩外侧的、节点盒（1）侧壁内侧。

2.根据权利要求1所述的可解锁的模块化自锁式节点，其特征在于：所述螺栓为螺塞。

3.根据权利要求1所述的可解锁的模块化自锁式节点，其特征在于：所述拆卸孔内装配有螺塞。

4.根据权利要求2或3所述的可解锁的模块化自锁式节点，其特征在于：所述螺塞的端部中心具有内六角孔。

5.权利要求1-4中任一项所述的可解锁的模块化自锁式节点的装配方法，其特征在于，包括如下步骤：将两个自锁弯钩（4）的通孔（402）套在第一固定板（3）的连接轴（301）上，将第一固定板（3）的连接轴（301）和限位轴（302）分别穿过第二固定板（2）的连接孔（201）和限位孔（202），完成第二固定板（2）与第一固定板（3）的装配；用两个拉力弹簧（7）一端连接T形滑块上的倒钩，一端连接自锁弯钩上的倒钩，分别将两个自锁弯钩与T形滑块连接起来；

再将装配好的第一固定板（3）、第二固定板（2）、自锁弯钩（4）、T形滑块（5）放置于节点盒（1）中，将T形滑块（5）放置于节点盒的T形滑槽（102）内，随后用螺塞将第一固定板（3）、第二固定板（2）与节点盒（1）进行固定；

再将两个复位弹簧（6）一端焊接在自锁弯钩（4）的上部外侧，另一端分别焊接在节点盒（1）的内壁上；最后用螺塞将预留的拆卸孔进行封闭，完成节点自锁盒的装配。