CN211473402U - 一种自锁式建筑模板连接紧固装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于建筑领域，具体涉及一种自锁式建筑模板连接紧固装置。包括手柄，锁紧机构，止动片，垫片和销钉；锁紧机构为螺旋副，螺旋副主体为两个带有通孔的圆柱体，两个圆柱体相接触的面呈螺旋的上升曲面，圆柱体的另一端面为平面；其中一个圆柱体的平面固定连接有止动片，另一个圆柱体的通孔中固定设有销钉，销钉凸出于圆柱体平面的一端上连接有手柄，销钉另一端设有环形凹槽；垫片和止动片之间夹持模板，垫片为带门型槽垫片，垫片卡设于凹槽中，配合销钉锁紧模板。本申请的夹紧方式，仅需要一个很小的外力，即可对销钉施加一个非常大的拉力，从而将两块模板可靠地连接加固在一起，加强结构的整体性，不必借助工具敲打，不会有振动产生。
Description
技术领域
本实用新型属于建筑领域，具体涉及一种自锁式建筑模板连接紧固装置。
背景技术
影响建筑模板安装效率的因素有很多，其中一个主要因素是模板间的连接紧固方式。传统的建筑模板由木材构成，其加固主要由钉子和铁丝等来完成，效率低下；之后出现的木材与钢结构组合的模板及其支撑体系，加固方式也离不开钉子等其它紧固件，这种方式工作效率虽有一定地提高，但加固效果与工作效率仍不能令人满意。如今，随着钢模板与铝合金模板的兴起，大副度地提高了建筑模板的安装效率，然而模板间的连接加固形式比较单一，且效率低、加固效果一般，成为制约钢结构与铝合金结构模板安装与调试效率的重要影响因素。模板间的连接加固的关键问题是要求满足使用要求的同时，又能够最大限度地提高工作效率和降低制造成本。
目前，常见的建筑钢结构与铝合金模板的固定方式主要由固定销来完成。它由销钉与三角片两组成。使用时将销钉穿过模板端肋上预留的孔内，再用三角片插入销钉上的条形孔，最后用锤子砸在三角片的大头部分，利用三角片的斜面撑开条形孔，造成销钉受拉压紧模板，从而完成模板的连接与紧固工作。
虽然这种紧固方式简单、成本低，但它的缺点也是显而易见的：a)销钉连接需用力敲打销片，工人操作劳动量增加，且效率低下；b)在敲打三角片时，容易引起结构的振动，容易造成相邻部位模板定位的偏移；c)敲打为主的施加荷载方式，不可避免地产生噪音的同时，工人也不容易把控制好力度，增加了调校的时间成本；d)销片弯曲变形次数超限，使用寿命减少，增加材料成本；e)铝模与铝模、与其他类型模板之间不能通用，也无法兼容，从而限制了铝模甚至该行业的突破与发展。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种自锁式建筑模板连接紧固装置。
实现本实用新型目的的技术解决方案为：
一种自锁式建筑模板连接紧固装置，包括手柄，锁紧机构，止动片，垫片和销钉；
所述锁紧机构为螺旋副，所述螺旋副主体为两个带有通孔的圆柱体，两个圆柱体相接触的面呈螺旋的上升曲面，且两个螺旋面相互配合形成一个圆柱，圆柱体的另一端面为平面；其中一个圆柱体的平面固定连接有止动片，另一个圆柱体的通孔中固定设有销钉，所述销钉凸出于圆柱体平面的一端上连接有手柄，所述销钉另一端设有环形凹槽；
所述垫片和止动片之间夹持模板，所述垫片为带门型槽垫片，垫片卡设于凹槽中，配合销钉锁紧模板。
进一步的，所述螺旋副呈螺旋的上升曲面的螺旋升角为4-9°。
进一步的，所述销钉凸出于圆柱体平面的一端上设有通孔，通孔内可拆卸的设有手柄。
进一步的，所述凹槽为多个，多个凹槽沿销钉轴向均匀的设置。
进一步的，所述垫片上设有门型槽，所述门型槽的宽度大于凹槽的直径，小于销钉主体部分的直径。
进一步的，还包括定位销，所述垫片为圆形垫片；
所述销钉凸出于圆柱体平面的一端上连接有手柄，所述销钉另一端放入端部设有通孔，通孔内设有定位销，所述圆形垫片中部设有通孔，穿设于销钉上，所述定位销和圆形垫片配合销钉锁紧模板。
进一步的，所述圆形垫片为多个，根据模板的厚度，选择圆形垫片的数量。
进一步的，所述锁紧机构为偏心机构，所述偏心机构代替螺旋副实现模板的锁紧；
所述偏心机构包括销钉，偏心轮，销Ⅰ；所述销钉一端设有销Ⅰ，销Ⅰ的轴线与销钉的轴线相垂直连接，销钉的另一侧设有环形凹槽，所述销Ⅰ的另一端与偏心轮连接，所述销Ⅰ与偏心轮轴线平行设置，且销Ⅰ不位于偏心轮的圆心，从而形成偏心机构；所述止动片和垫片之间夹持模板，销钉与偏心轮相连的一侧上套有止动片，所述销Ⅰ与销钉和偏心轮的其中之一固定连接，与另一个转动连接，从而通过转动偏心轮实现模板的锁紧。
进一步的，所述偏心轮侧面设有手柄，手柄可拆卸连接，通过转动手柄，使得偏心轮转动，从而带动销钉移动，从而实现模板锁紧。
进一步的，所述锁紧机构为方形销钉式，包括方形销钉，方形垫片，带有螺旋上升曲面的圆柱体，销Ⅱ；
所述方形销钉一端设有通孔，通孔内配设有定位销，模板和定位销之间设置有方形垫片，所述方形销钉的另一端的其中任一个侧面上设有销Ⅱ，销Ⅱ和方形垫片之间套设有带有螺旋上升曲面的圆柱体，两个方形垫片之间夹持模板，带有螺旋上升曲面的圆柱体中心的孔为圆孔，且圆孔直径大于方形销钉对角线的长度，方形垫片上的通孔为方形，大小和形状与方形销钉的大小和形状相同；带有螺旋上升曲面的圆柱体侧面设有手柄，通过转动手柄，当圆柱体上螺旋上升曲面上某处的厚度大于销Ⅱ和方形垫片的距离时，即实现模板的锁紧。
本实用新型与现有技术相比，其显著优点在于：
(1)用本申请连接紧固模板时，可通过手动转动手柄，仅需要一个很小的外力，即可对销钉施加一个非常大的拉力，从而将两块模板可靠地连接加固在一起，加强结构的整体性，不必借助工具敲打，也就不会有振动产生。
(2)施加荷载的过程可以很好地控制施加在手柄上的力的大小，整个紧固过程可控。
(3)本申请中的销钉长度方向车有几道凹槽，配合垫片，可适用于不同尺寸的模板的连接加固要求。
附图说明
图1实施例1有端肋模板连接紧固装置示意图；其中图(a)为正等测视图，图(b)为俯视图，图(c)为垫片使用示意图。
图2实施例1无端肋模板连接紧固装置示意图；其中图(a)为正等测视图，图(b)为主视图。
图3本申请实施例1垫片示意图。
图4本申请实施例1螺旋副三维示意图；其中图(a)为带有端板部分，图(b)为带有螺杆部分。
图5本申请实施例1螺旋副展开图。
图6本申请实施例1滑块上升时受力分析。
图7本申请实施例1螺旋副升角α与力的放大倍数关系曲线图。
图8本申请实施例1滑块下降时受力分析。
图9本申请实施例2偏心夹具示意图；其中图(a)为正等测视图，图(b)为前视图。
图10本申请实施例2偏心夹具受力图；其中图(a)为主视图，图(b)为侧视图。
图11本申请实施例3方形销钉夹具示意图；其中图(a)为正等测试图，图(b)为俯视图。
图12本申请实施例3垫片与销钉示意图。
图13本申请实施例4销钉定位示意图；其中图(a)为三维示意图，图(b)为俯视图。
附图标记说明：
1-手柄，2-螺旋副，3-止动片，4-垫片，5-凹槽，6-销钉，7-端肋，8-偏心轮，9-销Ⅰ，91-销Ⅱ，10-方形销钉，11-方形垫片，12-定位销，13-圆形垫片。
具体实施方式
实施例1
本申请主要由手柄1、螺旋副2、止动片3、垫片4和销钉6组成。其中止动片焊接在螺旋副上，使用时止动片某一端与面板接触与螺旋副的一个部分一起静止，实现螺旋副的两个部分相对转动，如图1-2所示。其中图1为有端肋的模板的锁紧示意图，图2为无端肋的模板的锁紧示意图。
垫片的结构如图3所示，使用时垫片的门型槽卡于凹槽5中。该技术的核心点在螺旋副的设计，如图4所示。将销钉插入螺旋副的孔中，螺旋副的两个上升曲面相互接触，转动时可带动销钉实现拉紧和放松功能。
受力情况分析
如图5所示为螺旋副的受力图。其中α为升角，d为螺旋副的中径，展开后周长πd，升高s，分析时可将螺旋副上半部分看作滑块。
(1)滑块上升时
不计滑块的质量，手握手柄并旋转，施加于手柄的力为P，为螺旋副提供一个力矩M：
M＝PL (1)
式中：M——螺旋副力矩；
P——作用于手柄的力；
L——手柄长度。
在外力偶M作用下，使滑块沿着螺旋面盘旋上升，圆台中径d，传递到滑块的力F：
受力情况如图6所示，由于摩擦力相对于其它力非常小，可不考虑。由力的三角形法则，计算出此时销钉受到的拉力
式中：G——螺旋副上半部分对下半部分的作用力；
F——螺旋副的螺旋面上受到作用力。
由上式可知，螺旋副的直径d一定的情况下，升角α值越小，tanα也越小，从而计算得到的G值就越大，即销钉受到的拉力增大。一般情况下，钢材料的摩擦角取值范围8-10°，考虑到实际应用情况复杂，将角度放调整到4-9°，升角与力扩大倍数曲线如图7所示。
由图7知，当升角α处于1-10°时，力的放大倍数变化不明显，当螺旋面升角α趋近于0度时，力的放大倍数急剧上升，此时仅需很小的一个外力销钉即可获得非常大的拉力(理论上可以无穷大)。
实际使用中，螺旋面升角太大，无法产生自锁效果，操作空间有限，这个角度又不能太小。按照常见做法，可将这个度数定于6°，此时力扩大了
倍。
(2)滑块下降时
如图8所示，当滑块受到销钉的拉力作用，由于螺旋升角螺旋副的摩擦角或当量摩擦角内，不管拉力有多大，也无法推动滑块沿着螺旋面旋转下降，此时滑块将继续保持静止状态。此时摩擦力Ff的值：
Ff＝Gsinα (4)
作用在螺旋副中径上的力：
螺旋副受到的力偶：
由式(6)知，当角值非常小时，作用在螺旋副上驱动螺旋副转动的力非常小，不足以驱动螺副旋转。拆卸时，仅需反方向转动手柄，取下垫片即可。
工作过程如下：
1)使用时
右手拿销钉插入模板端肋预留孔中，同时左手将垫片卡在紧靠端面肋侧面那的凹槽中，顺/逆时针旋转手柄，根据需要施加一个外荷载。若施加的外力不足，增大手柄的长度的方式增大荷载，即用一个钢管套在手柄上。
2)拆卸时
与安装时相反方向旋转手柄，松开销钉，取下垫片即可。使用时，垫片可根据不同的场景，卡在适当的凹槽中。
实施例2
如图9-10所示，本实施例与实施例1的不同之处在于将销钉端部的螺旋副改成转动副，所述转动副包括偏心轮8，销钉，销Ⅰ；所述销钉一端设有销Ⅰ，销Ⅰ的轴线与销钉的轴线相垂直连接，销钉的另一侧设有环形凹槽，所述销Ⅰ的另一端与偏心轮连接，所述销Ⅰ与偏心轮轴线平行设置，且销Ⅰ不位于偏心轮的圆心，从而形成偏心机构；所述止动片和垫片之间夹持模板，销钉与偏心轮相连的一侧上套有止动片，所述销Ⅰ与销钉和偏心轮的其中之一固定连接，与另一个转动连接，从而通过转动偏心轮实现模板的锁紧。
所述偏心轮侧面设有手柄，手柄可拆卸连接，通过转动手柄，使得偏心轮转动，从而带动销钉移动，从而实现模板锁紧。
使用时，待销钉6定位后，通过手柄1(如图示)顺时针转动到预定位置时停止转动。因销9连接销钉与偏心轮8，从而使销钉受压，达到紧固效果。拆卸时，仅需反方向转动手柄即可。
偏心轮受力图如图10所示，偏心夹具发生自锁应满足的条件：
s-s1≤ρ (5)
由几何关系得：
将s、s1的值代入(5)式可得偏心夹具的自锁条件为：
实施例3
如图11-12所示，本实施例的锁紧机构为方形销钉式，包括方形销钉，方形垫片，带有螺旋上升曲面的圆柱体，销Ⅱ；
所述方形销钉一端设有通孔，通孔内配设有定位销，模板和定位销之间设置有方形垫片，所述方形销钉的另一端的其中任一个侧面上设有销Ⅱ，销Ⅱ和方形垫片之间套设有带有螺旋上升曲面的圆柱体，两个方形垫片之间夹持模板，带有螺旋上升曲面的圆柱体中心的孔为圆孔，且圆孔直径大于方形销钉对角线的长度，方形垫片上的通孔为方形，大小和形状与方形销钉的大小和形状相同；带有螺旋上升曲面的圆柱体侧面设有手柄，通过转动手柄，当圆柱体上螺旋上升曲面上某处的厚度大于销Ⅱ和方形垫片的距离时，即实现模板的锁紧。
可通过适当增减方形垫片的数量(图中用了两片)以适应不同尺寸的模板加固要求。销钉由原来的圆柱形改成方形。销钉穿过方形垫片上的方形孔，使得二者无法相对转动。
实施例4
本实施例与实施例1的不同之处采用定位销代替凹槽实现定位，如图13所示，包括定位销，所述垫片为圆形垫片；所述销钉凸出于圆柱体平面的一端上连接有手柄，所述销钉另一端放入端部设有通孔，通孔内设有定位销，所述圆形垫片中部设有通孔，穿设于销钉上，所述定位销和圆形垫片配合销钉锁紧模板。
将销钉尾部打孔，插入定位销，同样达到定位效果，如图13所示。
使用时，将定位销插入销钉尾部的孔后，阻止了销钉的脱出，并可通过增减圆形垫片的数量以适应不同尺寸的模板加固要求。
Claims (10)
1.一种自锁式建筑模板连接紧固装置，其特征在于，包括手柄(1)，锁紧机构，止动片(3)，垫片和销钉(6)；
所述锁紧机构为螺旋副(2)，所述螺旋副(2)主体为两个带有通孔的圆柱体，两个圆柱体相接触的面呈螺旋的上升曲面，且两个螺旋面相互配合形成一个圆柱，圆柱体的另一端面为平面；其中一个圆柱体的平面固定连接有止动片，另一个圆柱体的通孔中固定设有销钉(6)，所述销钉(6)凸出于圆柱体平面的一端上连接有手柄(1)，所述销钉(6)另一端设有环形凹槽(5)；
所述垫片和止动片之间夹持模板，所述垫片为带门型槽垫片(4)，垫片(4)卡设于凹槽(5)中，配合销钉(6)锁紧模板。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述螺旋副呈螺旋的上升曲面的螺旋升角为4-9°。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述销钉(6)凸出于圆柱体平面的一端上设有通孔，通孔内可拆卸的设有手柄。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述凹槽(5)为多个，多个凹槽(5)沿销钉(6)轴向均匀的设置。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述垫片(4)上设有门型槽，所述门型槽的宽度大于凹槽(5)的直径，小于销钉(6)主体部分的直径。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括定位销，所述垫片为圆形垫片(13)；
所述销钉(6)凸出于圆柱体平面的一端上连接有手柄(1)，所述销钉(6)另一端放入端部设有通孔，通孔内设有定位销，所述圆形垫片(13)中部设有通孔，穿设于销钉(6)上，所述定位销和圆形垫片(13)配合销钉(6)锁紧模板。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述圆形垫片(13)为多个，根据模板的厚度，选择圆形垫片(13)的数量。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述锁紧机构为偏心机构，所述偏心机构代替螺旋副实现模板的锁紧；
所述偏心机构包括销钉，偏心轮(8)，销Ⅰ(9)；所述销钉一端设有销Ⅰ(9)，销Ⅰ(9)的轴线与销钉的轴线相垂直连接，销钉的另一侧设有环形凹槽，所述销Ⅰ(9)的另一端与偏心轮(8)连接，所述销Ⅰ(9)与偏心轮(8)轴线平行设置，且销Ⅰ(9)不位于偏心轮(8)的圆心，从而形成偏心机构；所述止动片和垫片之间夹持模板，销钉与偏心轮相连的一侧上套有止动片，所述销Ⅰ(9)与销钉和偏心轮(8)的其中之一固定连接，与另一个转动连接，从而通过转动偏心轮(8)实现模板的锁紧。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述偏心轮(8)侧面设有手柄，手柄可拆卸连接，通过转动手柄，使得偏心轮(8)转动，从而带动销钉移动，从而实现模板锁紧。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述锁紧机构为方形销钉式，包括方形销钉(10)，方形垫片(11)，带有螺旋上升曲面的圆柱体，销Ⅱ(91)；
所述方形销钉(10)一端设有通孔，通孔内配设有定位销(12)，模板和定位销之间设置有方形垫片，所述方形销钉的另一端的其中任一个侧面上设有销Ⅱ，销Ⅱ和方形垫片之间套设有带有螺旋上升曲面的圆柱体，两个方形垫片之间夹持模板，带有螺旋上升曲面的圆柱体中心的孔为圆孔，且圆孔直径大于方形销钉对角线的长度，方形垫片上的通孔为方形，大小和形状与方形销钉的大小和形状相同；带有螺旋上升曲面的圆柱体侧面设有手柄，通过转动手柄，当圆柱体上螺旋上升曲面上某处的厚度大于销Ⅱ和方形垫片的距离时，即实现模板的锁紧。
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| CN201921763721.2U CN211473402U (zh) | 2019-10-21 | 2019-10-21 | 一种自锁式建筑模板连接紧固装置 |
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Publications (1)
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|---|---|
| CN211473402U true CN211473402U (zh) | 2020-09-11 |
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|---|---|
| CN (1) | CN211473402U (zh) |
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110735532A (zh) * | 2019-10-21 | 2020-01-31 | 江苏方进建筑工程有限公司 | 一种自锁式建筑模板连接紧固装置 |
| TWI810133B (zh) * | 2023-01-11 | 2023-07-21 | 漢源實業股份有限公司 | 模板連結工具 |
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2019
- 2019-10-21 CN CN201921763721.2U patent/CN211473402U/zh active Active
Cited By (3)
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