鋼索導向機構及由其構成的建築幕牆固定裝置的製作方法

2023-06-01 05:37:31 2

專利名稱：鋼索導向機構及由其構成的建築幕牆固定裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種對建築幕牆的拉索(即鋼索)進行導向的機構，能夠很好的處理鋼索與主體結構之間的連接問題，用於拉索式的建築幕牆，能夠對鋼索起到很好的導向定位作用並能消除鋼索與主體結構(即結構件主體)相互之間的受力影響(即主體結構上下變形不影響鋼索，鋼索上下滑移也不影響主體結構)。
背景技術：
現有技術中，在處理鋼索與主體結構的交叉節點部分，都是通過夾具直接固定在主體結構上，這樣在鋼索與夾具的連接部分，容易損傷鋼索，或者將鋼索上下斷開，分別固定在交叉節點處的主體結構上下部分，使鋼索無法適應主體結構的變形，同時主體結構也容易受到鋼索的影響。 由於在對玻璃等幕牆進行拉索式固定時，鋼索的直徑較大(鋼索需要產生數十至數百噸的預緊拉力，才能產生一定的剛度)，對其進行導向或固定時，所採用的機構需要佔用很大的空間，而當鋼索穿過主體結構時，還應考慮主體結構上預留孔徑不能太大，否則會降低主體結構的強度。本發明人針對上述現有技術中的缺陷，提出本發明的技術方案，以解決上述諸多的問題。

發明內容
本發明的目的在於為克服現有技術的缺陷，而提供一種具有導輪的鋼索導向機構，該導向機構在拉索幕牆承受巨大風壓時，鋼索可以產生上下方向的位移，而不影響主體結構的受力，並且鋼索的上下位移時，其支承點始終位於接觸面較大的導輪上，不會對鋼索產生破壞性的影響。本發明的進一步目的在於提供一種由鋼索導向機構構成的建築幕牆固定裝置。為實現上述目的，本發明採用以下技術方案鋼索導向機構,包括設有開口槽的固定座、設於開口槽內的導輪，導輪與固定座為旋轉式聯接，所述的導輪為一個或二個。所述的旋轉式聯接，可以是銷軸式聯接(通過單獨的銷軸來實現)或軸孔式聯接(即導輪自身的兩端設有整體式或分體式的軸部，固定座設有與軸部配合的孔部)。其進一步技術方案為所述的固定座包括設於導輪兩端的二個側板和用於固定二個側板的底板，所述的底板設有U型槽，所述的U型槽與二個側板之間的空隙構成前述的開口槽。其進一步技術方案為所述的導輪設有中心孔，所述的中心孔內設有固定於側板上的銷軸。其進一步技術方案為所述的導輪為扇形輪(即截面為扇形的扇形體)，所述扇形輪的兩個扇形邊設有彈簧孔，彈簧孔設有復位彈簧，所述導輪的外側設有彈簧支撐板，所述的彈簧支撐板與側板固定聯接。其進一步技術方案為所述導輪的外圓為內凹的圓弧形狀，所述的導輪為鋁材、銅材或工程塑料。其進一步技術方案為所述固定座設有二個底板，包括上底板和下底板，還包括設於下底板下方的下推力軸承、設於上底板上方的上推力軸承，及用於容置固定座、下推力軸承和上推力軸承的框型體，所述框形體的下端部與結構件主體螺紋固定聯接，框形體的上端部設有用於預緊上推力軸承、固定座和下推力軸承的緊固螺釘和鎖緊螺母。其中的推力軸承也可以換成圓錐軸承。其進一步技術方案為所述上推力軸承的上端面設有墊板，所述的上底板設有用於定位上推力軸承的上底板沉槽，所述的下底板設有用於定位下推力軸承的下底板沉槽，所述框形體的下端部設有2 6個螺釘安裝孔和螺釘沉孔。建築幕牆固定裝置，包括兩端固定於結構件主體的鋼索，以及對鋼索進行定位的鋼索導向機構，所述的鋼索導向機構固定於結構件主體。其進一步技術方案為所述結構件主體為鋼結構主體，所述的建築幕牆為上下豎直或左右水平方向的拉索幕牆，鋼索的兩端分別固定在鋼結構主體的上下兩端或左右兩端，所述的鋼索導向機構固定於鋼結構主體的中段。
其進一步技術方案為所述鋼結構主體的中段設有大孔徑鋼管，所述的鋼管設有用於固定鋼索導向機構的固定板；所述的建築幕牆為玻璃幕牆；還包括用於固定玻璃幕牆的夾緊構件，所述的夾緊構件包括用於固定玻璃幕牆端部的槽形件和設於槽形件一側的的夾頭，所述的夾頭與鋼索固定聯接，所述的夾頭包括與槽形件固定聯接的夾頭體、用於壓緊鋼索的壓塊及用於緊固壓塊與夾頭體的緊固螺釘；所述的夾頭體為螺紋聯接的分體式結構。本發明與現有技術相比的有益效果是本發明之鋼索導向機構用於垂直鋼索(即鋼索是一條直線，也可以是水平鋼索)，當垂直鋼索受到外力之後對任意一側導輪施加壓力並上下移動時，導輪能隨之轉動，當外力消失，導輪再彈回原位；使鋼索在支承點變成滾動摩擦，採用扇形輪時，可以在有限的結構空間內增加鋼索與導輪的接觸面積，能改善鋼索的受力狀態，並且將導輪採用比鋼索更軟的鋁材、銅材或工程塑料等材質，以儘可能地減少鋼索的磨損。本發明之鋼索導向機構也可以用於轉角鋼索(即將導向機構安裝在鋼索水平方向與垂直方向的轉角處)的定位導向，此時由於是單側受力，只需要一個導輪。也可以在導輪的上下端設有推力軸承，使二個導輪的方向能隨著鋼索所受的外力方向而變化，比如該豎向鋼索是二個相互垂直的建築幕牆的固定支撐件，其受力方向不是單純的左右或前後方向，可能是混合之後一個斜角方向，此時導輪通過自身的旋轉以適應這種角度的變化，能提高導輪的使用壽命，並減少鋼索的磨損。下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步描述。


圖I為本發明鋼索導向機構具體實施例一的主視圖；圖2為圖I的左視圖；圖3為圖I的俯視圖3A為圖I所示實施例中的固定座的俯視圖；圖4為圖3的B-B剖視圖；圖5為圖I的A-A剖視圖；圖6為鋼索穿過導向機構時不受外力作用的示意圖；圖7為圖I所示實施例中的鋼索受到向左的外力並與左側導輪接觸產生向下位移的不意圖；圖7A為圖I所示實施例中的導輪尺寸示意圖；圖8為圖I所示實施例的立體結構圖一；圖9為圖I所示實施例的立體結構圖二(隱藏其中的一個側板); 圖10為本發明鋼索導向機構具體實施例二的剖視結構圖；圖11為本發明鋼索導向機構(導輪為圓柱體結構)具體實施例三的安裝結構示意圖；圖12為本發明建築幕牆固定裝置具體實施例的剖視結構圖(其中A段部分的鋼索等中心部件未剖開，B段部分的鋼索等中心部件全剖開)。附圖標記說明I固定座10開口槽11側板12底板12A 上底板12B下底板120 U型槽121上底板沉槽122 下底板沉槽 2A導輪(圓柱體式)2導輪20中心孔21銷軸22彈簧孔23 復位彈簧 S鋼索導向機構3彈簧支撐板 4鋼索51 上推力軸承 52下推力軸承6框型體7鋼彩帶71 鋼管72固定板8玻璃幕牆81緊固螺釘82鎖緊螺母83墊板9夾緊構件 91槽形件92 夾頭 921 夾頭體922 壓塊 923緊固螺釘931 密封件93 聯接板
具體實施例方式為了更充分理解本發明的技術內容，下面結合具體實施例對本發明的技術方案進一步介紹和說明，但不局限於此。如圖I至圖9所示，本發明鋼索導向機構，包括設有開口槽10的固定座I、設於開口槽10內的導輪2，導輪2與固定座I為旋轉式聯接，導輪2為二個。本實施例中，固定座為分體式的焊接件結構，由設於導輪2兩端的二個側板11和用於固定二個側板11的底板12構成。底板12設有U型槽120，U型槽120與二個側板11之間的空隙構成前述的開口槽10。導輪2設有中心孔20，中心孔20內設有固定於側板11上的銷軸21。導輪2為扇形輪(即截面為扇形的扇形體)，扇形輪的兩個扇形邊設有彈簧孔22，彈簧孔22設有復位彈簧23，導輪2的外側設有彈簧支撐板3，彈簧支撐板3與側板11固定聯接。導輪2的外圓為內凹的圓弧形狀，以增加導輪2與鋼索4的接觸面積，導輪2為比鋼索4更軟的材質，比如鋁材、銅材或工程塑料。
本實施例結構中，如圖6所示，在不受外力的情況下，通過復位彈簧23抵抗導輪2的自重，防止導輪2在不受力的時候就發生旋轉。當鋼索處於如圖7所示位置時，在水平向左的荷載作用下與左邊的導輪接觸，引起鋼索的變形，同時使導輪2繞銷軸21旋轉，從而拉伸、壓縮上下的復位彈簧。本實施例中鋼索的直徑為40mm，兩導輪之間最小的距離為42mm，當鋼索穿過導索之間時，導輪與鋼索間兩邊各留1mm。導輪2圓弧的圓心距銷軸21的距離為50mm，如圖7A所示。當鋼索受水平向左的風荷載時，鋼索與左邊的導輪接觸，同時鋼索向下移動，帶動導輪繞銷軸向下旋轉，如圖7所示，導輪旋轉15°，鋼索偏轉6°。當水平風壓撤除時，鋼索回復原狀，呈直線並與導輪脫離，導輪通過復位彈簧的作用，恢復原狀，呈圖6所示。本發明鋼索導向機構除了能夠運用在直線型的拉索幕牆上，還能夠運用在轉角型的拉索幕牆或索桁架上，在轉角型的拉索幕牆或索桁架鋼索的轉角處，可以利用導輪對鋼索進行導向定位，此種情況可以只有一個導輪，以減小結構尺寸。作為另外一種實施例，本發明鋼索導向機構可以在固定座上下端增設推力軸承結構(也可以根據需要換成圓錐軸承)，以使導輪能根據鋼索的受力方向調整其角度。即固定座I設有二個底板，包括上底板12A和下底板12B，還包括設於下底板12B下方的下推力軸承52、設於上底板12A上方的上推力軸承51，及用於容置固定座I、下推力軸承52和上推力軸承51的框型體6，框形體6的下端部與結構件主體螺紋固定聯接，框形體6的上端部設有用於預緊上推力軸承51、固定座I和下推力軸承52的緊固螺釘81和鎖緊螺母82。上推力軸承51的上端面設有墊板83，上底板12A設有用於定位上推力軸承51的上底板沉槽121，下底板12B設有用於定位下推力軸承52的下底板沉槽122，框形體6的下端部設有2 6個螺釘安裝孔和螺釘沉孔，以實現螺釘以沉孔方式將框形體安裝固定在結構件主體的固定板72上。框形體6的下端部內側也可以設有用於對下推力軸承52進行定位的沉槽結構(該結構對裝配要求較高)，也可以通過設有的波紋形表面增加摩擦力(該結構在裝配時可以調整下推力軸承與框形體的相互位置)。而上、下推力軸承為能承受鋼索傳遞的徑向力應該採用足夠大的軸承，也可以採用圓錐滾子軸承。在本實施例中，用於固定鋼索導向機構的結構件主體為大口徑的鋼管71 (鋼管上設有一個開口，以便裝入鋼索導向機構)，在鋼管71焊接有固定板72。鋼索導向機構也可以固定於結構件主體的其它結構形式的部位，比如結構件主體的方形管的內腔內。圖11為本發明鋼索導向機構具體實施例三的安裝結構示意圖，其中的導輪2A為圓柱體結構，此時不需要採用復位彈簧進行復位。本發明建築幕牆固定裝置，如圖12所示，包括兩端固定於結構件主體(通常是結構件主體的底部和頂部)的鋼索4 (垂直方向)，以及對鋼索4進行定位的鋼索導向機構S，鋼索導向機構S固定於結構件主體(通常是在結構件主體的中間層，比如橫梁、水平骨架等結構)。也即在本實施例中，結構件主體為鋼結構主體，建築幕牆為上下豎直方向的拉索幕牆，鋼索的兩端分別固定在鋼結構主體的上端和下端，鋼索導向機構固定於鋼結構主體的中段(在本實施例中，在同一位置的鋼索導向機構S具有二個)。在鋼結構主體的中段設有大孔徑鋼管71，鋼管71設有用於固定鋼索導向機構的固定板72 ;建築幕牆為玻璃幕牆
8;還包括用於固定玻璃幕牆8的夾緊構件9，夾緊構件9包括用於固定玻璃幕牆8端部的槽形件91和設於槽形件91 一側的夾頭92，夾頭92與鋼索4固定聯接，夾頭92包括與槽形件91固定聯接的夾頭體921、用於壓緊鋼索4的壓塊922及用於緊固壓塊922與夾頭體921的緊固螺釘923 ;其中的夾頭體921為螺紋聯接的分體式結構。在圖12的實施例中，槽形件91與鋼結構件主體之間了活動式支承結構，即在鋼結構件主體上設有聯接板93，該聯接板93的一端嵌設於槽形件91的槽內，聯接板93與槽形件91之間設有密封件931，能實現鋼結構件主體與玻璃幕牆8之間的浮動式(即活動式)的密封聯接，也即在玻璃幕牆8與鋼結構件主體之間可以存在一定量的位移，而不影響密封聯接的關係，也不會因為變形等原因產生破壞性的影響。在圖12的實施例中，鋼管71的端部採用了 I. 5mm厚的鍍鋅鋼板作為封板94，鍍鋅鋼板表面噴塗的顏色與鋼彩帶7 (即鋼結構件主體中段的一種常用結 構，既有美觀作用，又起到承重作用)一致，保持外表面色澤統一。封板94與鋼索之間採用彈性膠條密封，防止摩擦破壞鋼索。綜上所述，本發明之鋼索導向機構用於垂直鋼索(即鋼索是一條直線，也可以是水平鋼索)，當垂直鋼索受到外力之後對任意一側導輪施加壓力並上下移動時，導輪能隨之轉動，當外力消失，導輪再彈回原位；使鋼索在支承點變成滾動摩擦，採用扇形輪時，可以在有限的結構空間內增加鋼索與導輪的接觸面積，能改善鋼索的受力狀態，並且將導輪採用比鋼索更軟的鋁材、銅材或工程塑料等材質，以儘可能地減少鋼索的磨損。本發明之鋼索導向機構也可以用於轉角鋼索(即將導向機構安裝在鋼索水平方向與垂直方向的轉角處)的定位導向，此時由於是單側受力，只需要一個導輪。也可以在導輪的上下端設有推力軸承，使二個導輪的方向能隨著鋼索所受的外力方向而變化，比如該豎向鋼索是二個相互垂直的建築幕牆的固定支撐件，其受力方向不是單純的左右或前後方向，可能是混合之後一個斜角方向，此時導輪通過自身的旋轉以適應這種角度的變化，能提高導輪的使用壽命，並減少鋼索的磨損。以上所述僅以實施例來進一步說明本發明的技術內容，以便於讀者更容易理解，但不代表本發明的實施方式僅限於此，任何依本發明所做的技術延伸或再創造，均受本發明的保護。本發明的保護範圍以權利要求書為準。
權利要求
1.鋼索導向機構，其特徵包括設有開口槽的固定座、設於開口槽內的導輪，導輪與固定座為旋轉式聯接，所述的導輪為一個或二個。
2.根據權利要求I所述的鋼索導向機構，其特徵在於所述的固定座包括設於導輪兩端的二個側板和用於固定二個側板的底板，所述的底板設有U型槽，所述的U型槽與二個側板之間的空隙構成前述的開口槽。
3.根據權利要求2所述的鋼索導向機構，其特徵在於所述的導輪設有中心孔，所述的中心孔內設有固定於側板上的銷軸。
4.根據權利要求3所述的鋼索導向機構，其特徵在於所述的導輪為扇形輪，所述扇形輪的兩個扇形邊設有彈簧孔，彈簧孔設有復位彈簧，所述導輪的外側設有彈簧支撐板，所述的彈簧支撐板與側板固定聯接。
5.根據權利要求2至4任一項所述的鋼索導向機構，其特徵在於所述導輪的外圓為內凹的圓弧形狀，所述的導輪為鋁材、銅材或工程塑料。
6.根據權利要求5所述的鋼索導向機構，其特徵在於所述固定座設有二個底板，包括上底板和下底板，還包括設於下底板下方的下軸承、設於上底板上方的上軸承，及用於容置固定座、下軸承和上軸承的框型體，所述框形體的下端部與結構件主體螺紋固定聯接，框形體的上端部設有用於預緊上軸承、固定座和下軸承的緊固螺釘和鎖緊螺母。
7.根據權利要求6所述的鋼索導向機構，其特徵在於所述上軸承的上端面設有墊板，所述的上底板設有用於定位上軸承的上底板沉槽，所述的下底板設有用於定位下軸承的下底板沉槽，所述框形體的下端部設有2 6個螺釘安裝孔和螺釘沉孔；所述的上軸承、下軸承為推力軸承或圓錐軸承。
8.建築幕牆固定裝置，其特徵在於包括兩端固定於結構件主體的鋼索，以及對鋼索進行定位的如權利要求I 7任一項所述的鋼索導向機構，所述的鋼索導向機構固定於結構件主體。
9.根據權利要求8所述的建築幕牆固定裝置，其特徵在於所述結構件主體為鋼結構主體，所述的建築幕牆為上下豎直或左右水平方向的拉索幕牆，鋼索的兩端分別固定在鋼結構主體的上下兩端或左右兩端，所述的鋼索導向機構固定於鋼結構主體的中段。
10.根據權利要求9所述的建築幕牆固定裝置，其特徵在於所述鋼結構主體的中段設有大孔徑鋼管，所述的鋼管設有用於固定鋼索導向機構的固定板；所述的建築幕牆為玻璃幕牆；還包括用於固定玻璃幕牆的夾緊構件，所述的夾緊構件包括用於固定玻璃幕牆端部的槽形件和設於槽形件一側的的夾頭，所述的夾頭與鋼索固定聯接，所述的夾頭包括與槽形件固定聯接的夾頭體、用於壓緊鋼索的壓塊及用於緊固壓塊與夾頭體的緊固螺釘；所述的夾頭體為螺紋聯接的分體式結構。
全文摘要
本發明公開了鋼索導向機構及由其構成的建築幕牆固定裝置，鋼索導向機構包括設有開口槽的固定座、設於開口槽內的導輪，導輪與固定座為旋轉式聯接，導輪為一個或二個。建築幕牆固定裝置包括兩端固定於結構件主體的鋼索，以及對鋼索進行定位的鋼索導向機構，鋼索導向機構固定於結構件主體。本發明之鋼索導向機構用於垂直鋼索，當垂直鋼索受到外力之後對任意一側導輪施加壓力並上下移動時，導輪能隨之轉動，當外力消失，導輪再彈回原位；使鋼索在支承點變成滾動摩擦，採用扇形輪時，可以在有限的結構空間內增加鋼索與導輪的接觸面積，能改善鋼索的受力狀態，並且將導輪採用比鋼索更軟的鋁材、銅材或工程塑料等材質，以儘可能地減少鋼索的磨損。
文檔編號E04B2/88GK102747797SQ20111010197
公開日2012年10月24日 申請日期2011年4月22日 優先權日2011年4月22日
發明者左曉, 王飛勇, 花定興 申請人:深圳市三鑫幕牆工程有限公司