CN210827432U - 卡环、机械连接组件及预制构件组合 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种卡环、机械连接组件及预制构件组合，机械连接组件和预制构件组合均包含该卡环，该卡环用于在机械连接件中逆向卡止插杆的锥形插接固定面，卡环包括两个以上可依次首尾连接以组合环绕形成有中心通孔的弧形卡块，在弧形卡块的纵截面上，弧形卡块底边L1与卡接部的截面线L2的夹角大于90度，且卡环内壁面的锥度小于或等于插杆锥形插接固定面的锥度。本实用新型提供的卡环通过设置卡环内壁面的锥度小于等于插杆锥形插接固定面的锥度，从而在保证卡环内壁面能卡接锥形插接固定面的基础上增加其自身的直立性，降低或避免了现有卡环在插杆偏离导正环中轴线方向插入时从支撑环掉落的可能性。

Description

卡环、机械连接组件及预制构件组合

技术领域

本实用新型涉及建筑构件领域，具体涉及一种卡环、机械连接组件及预制构件组合。

背景技术

预制混凝土桩是建筑行业中广泛使用的预制构件的一种，受限于生产和运输条件，预制混凝土桩的单节长度往往小于预制混凝土桩的设计长度要求，因而在实际施工过程中，需要将多根预制混凝土桩轴向连接在一起以达到设计要求的整体长度。传统的预制混凝土桩连接方式一般是将上、下两节预制混凝土桩轴向两端预设的端板对齐进行焊接固定，具体方法是将上、下两节桩的端头板对齐，调整垂直度后，再通过电焊方式连接，该连接方式受人为因素、气象因素影响大，且由于对管桩垂直度及连接质量要求较高，因此施工难度和施工成本高。且此种焊接方式没有将上、下管桩内的钢棒进行连接，因而上、下管桩之间的应力传递作用不强，导致上、下节预制混凝土桩间的连接强度不甚理想。

针对上述传统的端板对齐焊接的预制混凝土桩连接方式，申请人先前提供了一种强拉扣接结构(CN 105002886 A)，如图1所示，该强拉扣接结构900包括中间螺母30和插入到中间螺母30中的插杆20，中间螺母30端部具有由若干个卡片组成的卡圈10。插杆20的插脖202段具有与卡圈10形状相适配的凹陷部 202a，张拉台阶201a位于凹陷部202a外壁上。张拉台阶201a呈环形，同样的，若干个卡片上的卡齿10a围合而成的也是环形结构。当插杆20插入到中间螺母30中时，卡圈10能卡住插杆20从而使插杆20与中间螺母30卡接配合，卡片内部具有至少一个卡齿10a，插杆20上具有至少一个张拉台阶201a，张拉台阶201a 能与卡齿10a卡接配合从而形成台阶状扣接结构。

该强拉扣接结构连接件能够适应大部分的场合，但是在试验检测中还是出现了个别连接不可靠的问题，针对该现象，技术人员进行多次试验分析，但一直找不到根源问题所在。

因此，如何提供一种新方案以改善或克服上述缺陷，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有机械连接组件中卡环存在的问题，提供一种可靠性更好的的机械连接组件用卡环。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

卡环，用于在机械连接组件中逆向卡止插杆的锥形插接固定面，所述锥形插接固定面的轮廓母线与插杆中轴线间形成夹角γ，卡环包括两个以上可依次首尾连接以组合环绕形成有中心通孔的弧形卡块；在弧形卡块的纵截面上，弧形卡块的底边L1与卡接部的截面线L2形成大于等于90°的夹角α,且卡接部的截面线 L2与卡环中轴线间的夹角β小于或等于夹角γ。

进一步的，上述的卡环为分体式，当各弧形卡块相聚拢时，中心通孔的最小孔径小于或等于锥形插接固定面的最小直径，底边LI的宽度值W与弧形卡块的高度值H之间的比值大于0.6。

进一步的，上述的卡环底边L1的宽度值W与弧形卡块的高度值H之间的比值大于0.7。

进一步的，卡环适配孔段的内壁面形成两个以上沿轴向呈间断或连续排布的咬齿；和/或，卡接部的截面线L2与弧形卡块的顶边L3之间设置倒圆或倒角。

进一步的，所述卡环为整体式，且所述卡环的内壁面环绕中轴线开设有至少两条径向沟槽，当所述插杆向卡环的一端施加轴向抵推力和/或远离中轴线的径向抵推力时，卡环于至少部分数量的径向沟槽处分裂成两个以上独立的弧形卡块。

进一步的，在所述弧形卡块的任一横截面上，所述弧形卡块的外圆弧弧心O1 位于内圆弧C和内圆弧弧心O2之间以使得卡环的壁厚由中间向周向两端递减，且外圆弧弧心O1至内圆弧弧心O2的最短直线距离大于等于卡环的中间壁厚。

相对于现有技术，本实用新型提供的卡环通过设置卡环内壁面的锥度小于插杆锥形插接固定面的锥度，从而在原有卡环底边与卡接部的截面线的夹角大于90度的基础上增加其自身的直立性，降低或避免了现有卡环在插杆偏离导正环中轴线方向插入时掉落支撑环的可能，即有利于保证全部数量的卡片能够起到逆向卡止插杆的作用，使得上、下节预制混凝土桩的连接强度达到设计标准要求。

另外，本实用新型还提供一种机械连接组件，包括：螺接体；螺母套筒，与螺接体轴向对置；插杆，其轴向两端分别形成螺接头和变径插接头；上述任一的卡环，由导正环封盖在所述螺母套筒内用以逆向卡止变径插接头的锥形插接固定面；以及内置于所述螺母套筒并向导正环方向抵推所述卡环的弹性元件；

其中，所述螺接头与螺接体螺纹连接固定，导正环具有供插杆贯穿的通孔，通孔包含轴向长度值L4大于变径插接头轴向长度值L5的导正孔段，以使插杆在穿越过程中自身轴线与导正环中轴线逐渐靠拢直至趋近重合。

进一步的，所述的机械连接组件按照装配时插杆的先后穿越顺序将导正环的轴向两端分别区分为第一端和第二端；通孔还具有位于导正环第二端且连接导正孔段的锥形约束孔段，在由第一端至第二端的方向上，锥形约束孔段的内孔径逐渐增大，锥形约束孔段可至少部分容纳所述卡环；

优选的，所述导正环的外壁形成有由第二端延伸向第一端的外螺纹，所述导正环的第二端环绕中轴线间隔开设两条以上剖沟，剖沟的轴向长度大于或等于锥形约束孔段的轴向长度；导正环的第一端形成有便于旋拧的第一扭矩施加部；导正孔段的轴向长度值大于导正孔段的最小内孔径值。

进一步的，所述的机械连接组件中插杆的杆体长度大于或等于导正孔段的轴向长度以使插杆的变径插接头能够整体穿越导正孔段；所述锥形插接固定面和杆体的外周壁间光滑过渡，和/或锥形插接固定面沿轴向间隔形成有至少一个轴向挡面；插杆的轴向一端部或两端部具有中心孔；插杆的杆体形成有便于旋拧的第二扭矩施加部；插杆的杆体靠近螺接头设置轴向定位部，和/或所述杆体包含螺杆段，且导正环顶部支承有适配所述螺杆段的紧固螺母。

本实用新型提供的机械连接组件包含自身直立性增强的卡环，所以包含该卡环的机械连接组件也具有上述卡环提到的功能；另外，该机械连接组件中，包含具有更长导向段的相互配合的插杆与导正环，且导正环具有在外力作用下能加强自身螺纹咬合力的剖沟。在各组件的相互配合下，本实用新型提供的机械连接组件具有卡接稳定、有效的特性。

本实用新型还提供一种预制构件组合，包括两个以上沿一方向依次对接的预制构件，当相邻两个预制构件相拼接时，一预制构件的端部与另一预制构件的端部以上所述的机械连接组件对接；优选的，各预制构件包含内置有刚性骨架的混凝土本体，所述刚性骨架具有多根呈阵列分布的受力筋；且一预制构件中至少部分数量的受力筋于一端部固接一所述螺接体，和/或另一预制构件中至少部分数量的受力筋于另一端部固接一所述螺母套筒。

本实用新型提供的预制构件组合包含上述机械连接组件，所以包含该机械连接组件的预制构件组合也具有上述机械连接组件提到的功能；且在该稳定卡接的机械连接组件的连接作用下，预制构件组合具有连接强度高的优点。

附图说明

图1是一种现有强拉扣接结构的装配示意图；

图2是本实用新型的实施例1中机械连接组件的装配示意图；

图3是本实用新型的实施例1中卡环的立体图；

图4是本实用新型的实施例1中卡环的轴向剖视图；

图5是本实用新型的实施例1中插杆的主视图；

图6是本实用新型的实施例1中另一种机械连接组件装配示意图；

图7是本实用新型的实施例1中还一种机械连接组件的装配示意图；

图8是本实用新型的实施例1中再一种卡环的轴向剖视图；

图9是图8中A-A向的剖面图；

图10是本实用新型的实施例2中一种卡环的轴向剖视图；

图11是图10中字母J部分的放大图；

图12是本实用新型的实施例3中的整体式卡环的立体图；

图13是图12中整体式卡环沿沟槽处的轴向剖视图；

图14是本图13中字母A部分的放大图；

图15是本实用新型的实施例4中导正环的轴向剖视图；

图16是本实用新型的实施例4中插杆的主视图；

图17是本实用新型的实施例4中另一种插杆的主视图；

图18是本实用新型的实施例5中机械连接组件的装配示意图；

图19是本实用新型的实施例6中预制构件组合轴向剖视图。

图中各标号清单为：

900、强拉扣接结构；10、卡圈；20、插杆；201、变径插接头；201a、张拉台阶；202a、凹陷部；30、中间螺母；40、螺母套筒；50、螺接体；60、支承环；70、弹性件；10a、卡齿；10b、导向端；10c、上端面；

100、机械连接组件；1、卡环；1a、内壁面；1b、第一锥形面；1c、上端面； 1d、导向孔；1e、第一轴向挡面；1f、咬齿；1g、内圆弧；1h、外圆弧；11、沟槽；111、槽底；

2、插杆；21、变径插接头；22、杆体；23、螺接头；24、螺杆段；2a、中心孔；2b、第二扭矩施加部；2c、轴向挡面；2d、锥形插接固定面；2e、轴向定位部

3、导正环；31、第一端；32、第二端；33、通孔；3a、锥形约束孔段；3b、导正孔段；3c、第一扭矩施加部；3d、剖沟；

4、螺母套筒；

5、螺接体；

6、并紧螺母；

200、带并紧螺母的机械连接组件；300、预制构件组合；301、预制构件一；302、预制构件二；303、受力筋；

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

为方便起见，将本实施例中的有关术语定义如下：

定义沿任意径向靠近卡环中轴线的方向为内，反方向为外，各零部件在无其它另外说明的情形下，优先同样适用此定义；定义纵截面为包含该中轴线的平面。

偶然的，一次小范围建筑事故的出现，技术人员经过对该事故的调查及检验终于发现了该强拉扣接结构900个别连接件连接不可靠的原因。如图1，由于上述的强拉扣接结构900在插接完成前，通常先将插杆20安装于上节桩一端部的螺接体50中，螺母套筒40，中间螺母30、支承环60、由若干个卡片组成的卡圈 10、弹性件70等其他部件安装于下节桩一端部的螺母套筒40内，由于预制混凝土桩不可避免存在一定的桩端面倾斜和/或螺母套筒40定位误差和/或上、下节预制混凝土桩轴向未对齐，因此，为了保证上、下节预制混凝土桩间的多个强拉扣接结构900均能够完成插接动作，需将中间螺母30的内孔与插杆20的中间段间留有足够大的径向间隙以调整上述误差，这就无法避免插杆20在接触卡圈10 的前期存在插杆20中轴线相对于中间螺母30中轴线倾斜或偏移的情形，且插杆 20的变径插接头变径插接头201穿过中间螺母30的导向孔段直到碰到卡圈10 上端面10c的过程中插杆20中轴线依旧没有与中间螺母30的中轴线重叠，如此情形下，插杆20在向下插接的过程中卡接端变径插接头201极有可能会接触到卡片的上端面10c而不是导向端10b，且该作用力斜指向支承环60的方向，自身重心径向远离安装面的一侧且靠近卡圈10中轴线方向的卡片在该作用力下极易倾翻，因此变径插接头变径插接头201在持续向下插接的过程中会出现变径插接头碰翻支承环60上的部分卡片，故只有部分数量的卡片能够起到逆向卡止插杆 20的作用，导致上、下节预制混凝土桩的连接强度无法达到设计标准要求。

实施例1

如图2和图3所示，本实施例提供了一种卡环1，该卡环1由导正环3封盖在所述螺母套筒4内用于在机械连接组件100中逆向卡止插杆2的锥形插接固定面2d，所述锥形插接固定面2d的轮廓母线与插杆2中轴线间形成夹角γ。卡环 1包括两个以上可依次首尾连接以组合环绕形成有中心通孔的弧形卡块，且在弧形卡块的纵截面上，弧形卡块的底边L1与卡接部的截面线L2形成大于等于90°的夹角α,且卡接部的截面线L2与卡环1中轴线间的夹角β小于或等于夹角γ。

如图3所示，更进一步的，弧形卡块的内壁面1a与周向两端面间(弧形卡块的两个侧面靠近内壁面1a处)倒斜角或倒圆弧角，使得插杆2在插入的过程中，弧形卡块的内壁面1a始终能以面的接触形式与插杆2变径插接头21的锥形插接固定面2d形成有效卡接，避免因锥面直径变化而导致弧形卡块的内壁面1a 与两侧面之间的夹角角尖扎入插杆2锥形插接固定面2d，使得插杆不能顺利穿插；同样的，所述弧形卡块的外壁面与周向两端面间弧形卡块的两个侧面)倒斜角或倒圆弧角，使得弧形卡块的外锥形端周面1b始终能以面的接触形式与导正环3的锥形约束孔段3a形成有效卡接，避免因锥形约束孔段3a直径变化而导致弧形卡块的第一锥形面1b与两侧面之间的夹角角尖干涉弧形卡块顺利的张开或收拢。

如图2至图5所示，展示的是当弧形卡块的底边L1与卡接部的截面线L2形成的夹角α大于90°时的状态。当卡接部的截面线L2与卡环1中轴线间的夹角β等于夹角γ时，卡环1的内壁面1a与插杆2的锥形插接固定面2d呈面接触，且在该弧形卡块高度一致的状态下该接触面的轮廓母线达到最长距离，连接件处于理想的卡接状态；如图6，当卡接部的截面线L2与卡环1中轴线间的夹角β小于夹角γ时，在保证逆向卡接角度即夹角α大于90°的基础上，夹角α越靠近 90度，弧形卡块的重心越靠近其螺母套筒4内孔壁的位置，其自身的直立性越好，从而不易被插杆2碰翻而掉落。如图7，展示的是当弧形卡块的底边L1与卡接部的截面线L2形成的夹角α等于90°时的状态，此时卡环1的重心最接近于自身的中心，自身的直立性增强。当卡接部的截面线L2与卡环1中轴线间的夹角β等于夹角γ时，卡环1的内壁面1a与插杆2的锥形插接固定面2d呈面接触；当卡接部的截面线L2与卡环1中轴线间的夹角β小于夹角γ时，卡环1的止挡端面与插杆2的轴向挡面2c接触面积达到最大，并且卡环1能最大体积地容纳于变径插接头21与杆体22之间的凹槽段，有效增强卡接的稳定性。

进一步的，如图4和图5所示，当各弧形卡块相聚拢时，设置卡环1中心通孔33的最小孔径小于或等于插杆2锥形插接固定面2d的最小直径。当插杆2的锥形插接固定面2d开始穿过卡环1，卡环1的上端面1c与内壁面1a之间的导向孔1d面受到推力并在推力的作用下组成卡环1的各弧形卡块在导正环3锥形约束孔段3a的空间内朝背理其中轴线的方向开始做张开，直到插杆2的变径插接头21完全穿过卡环1，弹性件的反作用力使各弧形卡块沿着靠近中轴线的方向开始收拢，由于卡环1中心通孔33的最小孔径小于或等于插杆2锥形插接固定面2d的最小直径且弧形卡块卡接部的截面线L2与卡环1中轴线间形成的夹角β小于或等于插杆2锥形插接固定面2d的轮廓母线与插杆2中轴线间形成的夹角γ，所以卡环1的止挡端面与插杆2的轴向挡面2c能以大面积接触形成有效稳定卡接。

如图4所示，弧形卡块底边LI的宽度值W与弧形卡块的高度值H之间的比值大于0.6，优选的，弧形卡块底边L1的宽度值W与弧形卡块的高度值H之间的比值大于0.7，在导正环3容纳腔允许的范围内，随着比值的增大，弧形卡块自身的直立性越好，越不易倾翻。

此外，如图8所示，为了保证即使在插杆2与卡环1的中轴线发生偏离时插入，组成卡环1的各弧形卡块也能按照导正环3的锥形约束孔段3a设置的路线分散而不掉落，将弧形卡块卡接部的截面线L2与弧形卡块的顶边L3之间设置成倒圆角或倒角，且该倒圆角或倒角上的任一点与卡环1中轴线的距离在上端面1c 至第一轴向挡面1e的方向上越来越小。进一步的，该过渡倒角或圆角可以直接连接第一锥形面1b与内壁面1a，即取消上端面1c的设置，使得该插杆2的中轴线在插接过程中与导正环3的中轴线发生偏离时，该插杆的变径插接头21首先接触的是卡环的导向孔1d，从而通过导正孔1d顺利穿过卡环而不是在偏离时插杆的变径插接头21外端面部分表面接触不到导向孔1d将弧形卡块顶翻，提高了该卡接的稳定性。如图9，展示的是弧形卡块垂直于中轴线的任一横截面，该弧形卡块的外圆弧1h弧心O1位于内圆弧1g和内圆弧1g弧心O2之间以使得卡环1 的壁厚由中间向周向两端递减，且外圆弧1h弧心O1至内圆弧1g弧心O2的最短直线距离F大于等于卡环1的中间壁厚，即弧形卡块内圆弧1g的半径大于等于外圆弧1h的半径。将内圆弧1g的弧心设置在外圆弧1h弧心与外圆弧1h弧线的中心连线上且位于该连线的外圆弧1h弧心远离外圆弧1h的方向上，此时随着弧心中间的最短直线距离F的增大，内圆弧1g的半径逐渐增大。优选的，内圆弧 1g的半径大于等于锥形插接固定面2d的最大半径，使得卡环1的内圆弧1g在卡接插杆的变径插接头中的锥形插接固定面2d时，卡环1形成的容纳通道在横截面上是一个非圆环面，相对于内圆弧1g与外圆弧1h同心时插杆2的锥形插接固定面2d与内圆弧1g相切于一点，锥形插接固定面2d在非圆环面的容纳通道中与各弧形块内圆弧1g的接触点增加了，在大面积的卡接状态下，能极大提高卡接的稳定性。

实施例2

本实施例中，与实施例一相同的部分，给予相同的附图标记，并省略相同的文字说明。

如图10所示，本实施例提供了另一种卡环1，卡环1适配孔段的内壁面1a 形成两个以上沿轴向呈间断或连续排布的咬齿1f；在由螺接体5至螺母套筒4 的方向上，各咬齿1f的齿尖依次远离卡环1的中轴线H。具体地，如图10和图 5所示，较为优选的方案，连接各所述齿尖的轮廓母线M为直线，且轮廓母线M 与卡环1中轴线H间的夹角β2角度值小于或等于锥形插接固定面2d的轮廓母线 I与插杆2中轴线E间的夹角γ角度值。如图11，本实施例中，咬齿1f的齿尖角b为40°～89°，且齿尖的前角a、齿尖的后角c、以及齿尖角b的角度和为 90°。本实施例中，各咬齿1f的齿尖角b可以均相等，或者，各咬齿1f的齿尖角b不等，如：在由上端面1c至第一轴向挡面1e的方向上，各咬齿1f的齿尖角b依次减小，或各咬齿1f的齿尖角b依次增大，或由最中间的咬齿1f开始向两侧齿尖角b依次减小。

本实施例中，还可以是各咬齿1f的齿深深度不等，如：在由上端面1c至第一轴向挡面1e的方向上，各咬齿1f的齿深深度依次增大或减小；或者，各咬齿 1f的齿深由最中间的咬齿1f向两侧依次递减。为了提高内壁面1a的与变径插接头21的卡接稳定性，内壁面1a的表面硬度需高于变径插接头21的表面硬度。

相对于实施例一，本实施例提供的卡环1中，内壁面1a形成咬齿1f状的卡接面，咬齿1f形的卡接面卡合插杆2的变径插接头21，因而具有更好的卡接稳定性。

实施例3

本实施例中，与实施例一、实施例二相同的部分，给予相同的附图标记，并省略相同的文字说明。

如图12，所示卡环1为整体式，卡环1的内壁面1a环绕中轴线等间隔开设有四条径向沟槽11。当然，卡环1的内壁面1a环绕中轴线等间隔开设至少两条径向沟槽11即可，当然，各径向沟槽11也可以是不按等间隔开设，但需保证各径向沟槽11都能顺利破裂。

该整体式卡环在安装时避免了掉落的可能性，并且只有当卡环1的上端面1c 处承受插杆2的变径插接头21带来的轴向压力和/或背对中轴线的径向抵推力时，各径向沟槽11的槽底111受剪切作用，使得卡环1于各径向沟槽11处分裂成多个弧形块，因此提高了插接的可靠性。

如图13和图14所示，本实施例中，径向沟槽11贯穿卡环1轴向上的上端面1c和第一轴向挡面1e，且卡环1的最大外圆半径R1大于径向沟槽11中槽底 111至卡环1中轴线的最直线大距离L1。卡环1内壁面1a的最小直径D小于插杆2的变径插接头21的最大外直径d。当装配插杆2和卡环1时，插杆2的变径插接头21会给卡环1的上端面1c施加轴向压力和/或背对中轴线的径向抵推力。因此，当卡环1的上端面1c处承受轴向压力和/或背对中轴线的径向抵推力时，在力的传递作用下，各径向沟槽11的槽底111受剪切作用，因而卡环1于各径向沟槽11处分裂成多个弧形块，从而能够使变径插接头21贯穿卡环1。

如图13所示，卡环1上上端面1c的外圆直径小于第一轴向挡面1e的外圆直径，且卡环1的最大外圆直径等于第一轴向挡面1e的外圆直径。且各径向沟槽11于靠近上端面1c的部分沿径向贯穿卡环1的内壁面1a和外周壁。

本实施例中，如图13所示，在由上端面1c至第一轴向挡面1e的方向上，卡环1的壁厚逐渐增大，或者是，卡环1由中部位置向两端面方向壁厚递减。卡环1具有背对内壁面1a的第一锥形面1b，且在卡环1的轴向上，第一锥形面1b 的轴向长度大于或等于卡环1的一半长度。在由上端面1c至第一轴向挡面1e的方向上，第一锥形面1b的直径逐渐增大。且第一锥形面1b和上端面1c间还可设置外倒角。当然，本实施例提供的卡环1中，第一锥形面1b还可以是由上端面1c处延伸至第一轴向挡面1e处。卡环1的内壁面1a为第二锥形面，即第二锥形面的母线与卡环1的中轴线形成一夹角α1。夹角α1的角度值为3°～45°。第二锥形面由上端面1c处延伸至第一轴向挡面1e处，这样的结构设计有利于提高卡环1和插杆2的卡接强度。且在由上端面1c至第一轴向挡面1e的方向上，第二锥形面的直径逐渐增大。另外，为了给插杆2提供导向，卡环1的上端面1c 和内壁面1a之间设置导向孔1d。

如图13和图14，为了保证卡环11能够于各径向沟槽11处顺利分裂成多个弧形块，径向沟槽11的槽底111壁厚H小于0.1cm。优选的，径向沟槽11的槽底111壁厚H小于0.07cm，具体的，径向沟槽11的槽底111壁厚H更优选 0.03cm～0.05cm。本实施例中，在卡环1的轴向上，若径向沟槽11的槽底111 长度越长，则径向沟槽11的槽底111壁厚H越小。

为了防止使用状态下卡环1内壁面1a发生塑性变形导致卡环1和插杆2之间出现轴向位移，卡环1内壁面1a的表面硬度大于或等于插杆2的表面硬度，从而保证连接件的整体连接相邻两个混凝土预制构件的稳定性。

实施例4

在上述卡环实施的基础上，可以得到一种改进型的机械连接组件，说明如下。

参考图2，本实施例提供一种机械连接组件，包括螺接体5、螺母套筒4、插杆2、导正环3、实施例1-3中任一所述卡环1和弹性元件。其中，螺母套筒4 与螺接体5轴向对置，插杆2一端的螺接头23与螺接体5螺纹连接固定，卡环1 由导正环3轴向封堵在螺母套筒4的容纳空间内，弹性元件内置于所述螺母套筒 4并向导正环3方向抵推卡环1。

由于上述的卡环1已经具备如上的技术效果，那么具有该卡环1的连接组件亦当具备相类似的技术效果，故在此不做赘述。为进一步地改善连接组件卡接可靠性的问题，本实施例还可以对导正环3、插杆2的结构进行改进。

图15为图2中机械连接组件中导正环3的示意图，按照装配时插杆2的先后穿越顺序将导正环3的轴向两端分别区分为第一端31和第二端32，导正环3 具有供插杆2贯穿的通孔33，通孔33包含导正孔3b段和位于导正环3第二端32且连接导正孔3b段的锥形约束孔段3a。

如图15和图16，为了使插杆2在穿越过程中自身轴线与导正环3中轴线逐渐靠拢直至趋近重合，导正环3的导正孔3b段的轴向长度值L4大于插杆2的变径插接头21轴向长度值L5，且导正环3导正孔3b段的轴向长度值大于其导正孔 3b段的最小内孔径值。如图15，在由导正环3第一端31至第二端32的方向上，设置锥形约束孔段3a的内孔径逐渐增大，且锥形约束孔段3a可至少部分容纳所述卡环1。使得插杆2在插入卡环1过程中，组成卡环1的若干弧形卡块能按照锥形约束孔段3a的预设锥面朝导正环3第二端32方向滑移，以便于插杆2的变径插接头21顺利穿过卡环1，且卡环1不完全脱离锥形约束孔段3a，该设置进一步地保证了卡接时卡环1卡接状态的可靠性。

更进一步地，导正环3的外壁形成有由第二端32延伸向第一端31的外螺纹，导正环3内置于螺母套筒4内且通过该外螺纹与螺母套筒4螺接；详细的，在导正环3的第一端31形成有便于旋拧的第一扭矩施加部3c。

另外，所述导正环3的第二端32环绕中轴线间隔开设两条以上剖沟3d，该剖沟3d的存在使插杆2卡接成功后，剖沟3d有了一定的张力，在增加导正环3 与螺母套筒4的摩擦力的同时增加了两者螺接段的螺纹咬合力，使抗拔力增强。优选的，剖沟3d的轴向长度大于或等于锥形约束孔段3a的轴向长度。使卡接成功后弹性件传递的回复力通过锥形约束孔段3a能完全传递给剖沟3d，剖沟3d 能获得最大张力，从而使导正环3与螺母套筒4两者螺接段的螺纹咬合力达到最大。

如图16所示，本实施例还提供了一种改进后的插杆2，该插杆2包括螺接头23、杆体22、变径插接头21，该变径插接头21包含锥形插接固定面2d，所述锥形插接固定面2d和杆体的外周壁间光滑过渡，和/或锥形插接固定面2d沿轴向间隔形成有至少一个轴向挡面2c。进一步的，如图16所示，连接相邻轴向挡面 2c的锥面轮廓母线与轴向挡面2c所形成的夹角μ可以是一致的，或者在插杆2 螺接头23至变径插接头21的方向上，该夹角逐渐增大。更进一步的，任一轴向挡面2c与连接相邻轴向挡面2c的锥面之间的过度面轮廓线与轴向挡面2c之间的夹角定义为τ，τ大于或等于90度且不大于μ。

为了使插杆2的变径插接头21能够整体穿越导正环3的导正孔3b段，该插杆2的杆体22长度大于或等于导正孔3b段的轴向长度；进一步地，该插杆2的锥形插接固定面2d和杆体22的外周壁间光滑过渡，和/或锥形插接固定面2d沿轴向间隔形成有至少一个轴向挡面2c。

详细的，该多阶轴向挡面2c的存在使得当插杆2一端的螺接头23与螺接体 5螺纹连接时拧入的螺纹长度有偏差时，变径插接头21的多阶轴向挡面2c能提供多种卡合面，避免因插杆2变径插接头21插入卡环1长度的改变而导致插接失败。

此外，如图17所示，插杆2变径插接头21的变径插头可以是球形，也可以是变径弧形、圆锥形等。

为了保证插杆2的螺纹端和变径插接头21的中轴线共线，将插杆2的轴向一端部或两端部设置中心孔2a。此中心孔2a在插杆2加工过程中形成，通过中心孔2a定位，保证了插杆2螺接头23及变径插接头21两段的同轴度，避免插接时因不同心而造成插杆2斜插后插接失败。

如图16，在插杆2的螺接头23与螺接体5螺纹连接固定过程中，为了便于旋拧，插杆2的杆体22设置有第二扭矩施加部2b。进一步地，插杆2的杆体22 靠近螺接头23设置轴向定位部，该设置有利于工人在旋拧插杆2的螺接头23时保证拧入的深度一致，以此来保证插杆2插入卡环1的深度一致。

如图16，插杆2的杆体22靠近螺接头23设置轴向定位部2e，在插杆2的螺接头23与螺接体5螺纹连接固定过程中，工人可以以该轴向定位部2e为标高，确定插杆2螺接头23部分拧入螺接体5的深度，确保预制构件中处于同一端面的插杆2拧入螺接体5的深度都一致，确保卡接的稳定性。

实施例5

在上述机械连接组件实施的基础上，可以得到一种改进型的带并紧螺母的机械连接组件，说明如下。

本实施例中，与上述实施例相同的部分，给予相同的附图标记，并省略相同的文字说明。增加附图

如图18所示，本实施例提供另一种机械连接组件，包括螺接体5、螺母套筒 4、插杆2、导正环3、实施例1-4中任一所述卡环1和弹性元件。插杆2的杆体 22包含螺杆段24，且导正环3顶部支承有适配所述螺杆段的并紧螺母6。只需转动杆体22即可形成轴向定位及距离调整，使用方便，工作效率高；并紧螺母6 的设置能够固定插杆2的轴向位置，使卡接后能形成抗拔抗压的双重效果，连接牢固、可靠。

具体地，所述的并紧螺母6能沿着螺杆段24轴向移动，当并紧螺母6移动至合适位置时，并紧螺母6能与导正环3顶紧配合。也就是说，当插杆2与卡环1形成卡接固定后，转动并紧螺母6使并紧螺母6与导正环3上端面1c顶紧，这样插杆2与卡环1既形成卡接固定，起到抗拉作用，而并紧螺母6则与导正环3 形成顶紧固定，起到抗压作用，从而将两个物体之间的距离形成固定状态且固定效果极好。

以上结合具体实施方式描述了本实用新型的技术原理，但需要说明的是，上述的这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的具体限制。基于此处的解释，本领域的技术人员在不付出创造性劳动即可联想到本实用新型的其他具体实施方式或等同替换，都将落入本实用新型的保护范围。

实施例6

本实施例中，与上述实施例相同的部分，给予相同的附图标记，并省略相同的文字说明。增加附图

如图19，本实施例展示的机械连接组件100可以用于一种预制构件组合300，包括两个以上沿一直线方向依次对接的预制构件一301、预制构件二302，当相邻两个预制构件相拼接时，一预制构件的端部与另一预制构件的端部由本实施例任意一项所述的机械连接组件对接。

各预制构件包含内置有刚性骨架的混凝土本体，所述刚性骨架具有多根呈阵列分布的受力筋303，该受力筋303具体可以是圆钢、螺纹钢、PC(Prestressed Concrete，即预应力混凝土)钢棒等任意一种能够满足建筑强度要求的长条状物。

并且一预制构件中至少部分数量的受力筋303于一端部固接一所述螺接体 5，和/或另一预制构件中至少部分数量的受力筋303于另一端部固接一所述螺母套筒4。

本实施例提供的预制构件组合300，能够使得相邻两个预制构件的受力筋303 进行高强度机械连接，进而有效提高预制构件的连接强度。

Claims (12)

1.卡环，用于在机械连接组件中逆向卡止插杆的锥形插接固定面，所述锥形插接固定面的轮廓母线与插杆中轴线间形成夹角γ，其特征在于：卡环包括两个以上可依次首尾连接以组合环绕形成有中心通孔的弧形卡块；

在弧形卡块的纵截面上，弧形卡块的底边L1与卡接部的截面线L2形成大于等于90°的夹角α,且卡接部的截面线L2与卡环中轴线间的夹角β小于或等于夹角γ。

2.根据权利要求1所述的卡环，其特征在于，所述卡环为分体式，当各弧形卡块相聚拢时，中心通孔的最小孔径小于或等于锥形插接固定面的最小直径，底边LI的宽度值W与弧形卡块的高度值H之间的比值大于0.6。

3.根据权利要求2所述的卡环，其特征在于，底边L1的宽度值W与弧形卡块的高度值H之间的比值大于0.7。

4.根据权利要求1或2所述的卡环，其特征在于，卡环适配孔段的内壁面形成两个以上沿轴向呈间断或连续排布的咬齿；

和/或，卡接部的截面线L2与弧形卡块的顶边L3之间设置倒圆或倒角。

5.根据权利要求1所述的卡环，其特征在于，所述卡环为整体式，且所述卡环的内壁面环绕中轴线开设有至少两条径向沟槽，当所述插杆向卡环的一端施加轴向抵推力和/或远离中轴线的径向抵推力时，卡环于至少部分数量的径向沟槽处分裂成两个以上独立的弧形卡块。

6.根据权利要求1所述的卡环，在所述弧形卡块的任一横截面上，所述弧形卡块的外圆弧弧心O1位于内圆弧C和内圆弧弧心O2之间以使得卡环的壁厚由中间向周向两端递减，且外圆弧弧心O1至内圆弧弧心O2的最短直线距离大于等于卡环的中间壁厚。

7.一种机械连接组件，其特征在于，包括：螺接体；

螺母套筒，与螺接体轴向对置；

插杆，其轴向两端分别形成螺接头和变径插接头；

权利要求1至6中任意一项所述的卡环，由导正环封盖在所述螺母套筒内用以逆向卡止变径插接头的锥形插接固定面；以及内置于所述螺母套筒并向导正环方向抵推所述卡环的弹性元件；

其中，所述螺接头与螺接体螺纹连接固定，导正环具有供插杆贯穿的通孔，通孔包含轴向长度值L4大于变径插接头轴向长度值L5的导正孔段，以使插杆在穿越过程中自身轴线与导正环中轴线逐渐靠拢直至趋近重合。

8.根据权利要求7所述的机械连接组件，其特征在于，按照装配时插杆的先后穿越顺序将导正环的轴向两端分别区分为第一端和第二端；

通孔还具有位于导正环第二端且连接导正孔段的锥形约束孔段，在由第一端至第二端的方向上，锥形约束孔段的内孔径逐渐增大，锥形约束孔段可至少部分容纳所述卡环；

导正环的第一端形成有便于旋拧的第一扭矩施加部；

导正孔段的轴向长度值大于导正孔段的最小内孔径值。

9.根据权利要求7所述的机械连接组件，其特征在于，所述导正环的外壁形成有由第二端延伸向第一端的外螺纹，所述导正环的第二端环绕中轴线间隔开设两条以上剖沟，剖沟的轴向长度大于或等于锥形约束孔段的轴向长度。

10.根据权利要求8或9所述的机械连接组件，其特征在于，所述插杆的杆体长度大于或等于导正孔段的轴向长度以使插杆的变径插接头能够整体穿越导正孔段；

所述锥形插接固定面和杆体的外周壁间光滑过渡，和/或锥形插接固定面沿轴向间隔形成有至少一个轴向挡面；

插杆的轴向一端部或两端部具有中心孔；

插杆的杆体形成有便于旋拧的第二扭矩施加部；

插杆的杆体靠近螺接头设置轴向定位部，和/或所述杆体包含螺杆段，且导正环顶部支承有适配所述螺杆段的紧固螺母。

11.一种预制构件组合，包括两个以上沿一直线方向依次对接的预制构件，其特征在于，当相邻两个预制构件相拼接时，一预制构件的端部与另一预制构件的端部由权利要求7至10中任意一项所述的机械连接组件对接。

12.根据权利要求11所述的预制构件组合，其特征在于，各预制构件包含内置有刚性骨架的混凝土本体，所述刚性骨架具有多根呈阵列分布的受力筋；

且一预制构件中至少部分数量的受力筋于一端部固接一所述螺接体，和/或另一预制构件中至少部分数量的受力筋于另一端部固接一所述螺母套筒。

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