一種可大角度雙向轉動的鉸接裝置及其連接構造
2023-04-23 20:59:06
一種可大角度雙向轉動的鉸接裝置及其連接構造
【技術領域】
[0001 ]本實用新型涉及建築工程領域，尤其涉及一種鉸接裝置及其連接構造。
【背景技術】
[0002]鉸接裝置廣泛應用於建築工程領域。其主要功能為:通過鉸接裝置連接，約束構件節點處的線位移，釋放轉角位移。目前建築結構中常用的鉸接裝置主要有以下幾種形式:
[0003](一)節點板、銷軸連接節點
[0004]參見圖16、圖17所示，由中節點板、側節點板及銷軸組成，中節點板、側節點板分別連接結構構件，可實現節點板繞銷軸單向轉動功能，但節點板不能在其平面外轉動。
[0005](二)節點板、向心關節軸承、銷軸連接節點
[0006]參見圖18、圖19所示，中節點板、側節點板、向心關節軸承和銷軸組成，該節點依靠向心關節軸承的空間轉動能力，實現大角度的軸向轉動以及另外兩個方向的小角度轉動功能。由於關節軸承軸向承載力僅為其徑向承載力的30%左右，因此，此類型節點僅適應垂直節點板方向剪力較小且連接板平面外轉角較小的空間鉸接點。
[0007](三)推力關節軸承連接節點
[0008]參見圖20所示，由芯軸、蓋板、底座和成對的推力關節軸承組成，芯軸連接上部構件，底座連接下部構件，該節點實現繞芯軸大角度的軸向轉動以及另外兩個方向的小角度轉動功能，各方向均具有較高承載力，適應於軸向轉動角度大、其他方向轉動角度小的空間鉸接點。
[0009](四)抗震球鉸支座節點
[0010]參見圖21所示，《橋梁球型支座KGB/T17955-2009)中給出了抗震球鉸支座的形式，由上支座板、下支座板、不鏽鋼板、聚四氟乙烯板、中間球冠板和擋板等組成，上支座板與下支座板分別連接上、下部結構，該支座節點可實現各向微小轉動，在大跨度結構的支座領域應用較多。
[0011]以上所述鉸接裝置在建築結構中均有應用，基本可以實現構件的單向或空間鉸連接。但是，以上鉸接裝置均不具備繞兩個方向的大角度轉動的功能。因此，亟需要設計一種可大角度雙向轉動的鉸接裝置。
【實用新型內容】
[0012]本實用新型的目的是針對上述技術問題，提供一種可大角度雙向轉動的鉸接裝置及其連接構造，其應用於建築工程的鉸接節點中，其結構合理，實現節點空間轉動;其具有自潤滑的特點，降低節點的轉動扭矩，提高節點轉動的順暢性。
[0013]本實用新型的技術方案:
[0014]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種可大角度雙向轉動的鉸接裝置，該鉸接裝置包括橫向連接軸，縱向連接軸，軸套，墊片，橫向節點板及縱向節點板。
[0015]所述縱向連接軸垂直支承於橫向連接軸上，橫向節點板上設置有橫向節點板連接孔，縱向節點板上設置有縱向節點板連接孔;軸套套接在橫向連接軸的兩端部，墊片設置在橫向節點板連接孔內；橫向連接軸的兩端分別支承在一對橫向節點板上，縱向連接軸的兩端分別支承在一對縱向節點板上。
[0016]所述橫向連接軸的中部為梭形扁平段，梭形扁平段的中心位置設置有穿過縱向連接軸的橫向軸孔;橫向連接軸的兩端為橫向軸段，橫向軸段為圓柱形。
[0017]所述橫向節點板連接孔為盲孔，橫向節點板連接孔的內徑尺寸與軸套外徑和/或墊片的直徑尺寸配合設置。
[0018]所述縱向節點板連接孔為通孔或者盲孔，縱向節點板連接孔的內徑尺寸與縱向連接軸的外徑尺寸配合設置。
[0019]所述軸套的內徑尺寸與橫向軸段的直徑尺寸配合設置。
[0020]所述軸套、墊片為工程塑料或者其他低摩擦係數材料，只要摩擦係數不大於0.3SP可。
[0021 ] 一種應用上述的可大角度雙向轉動的鉸接裝置的連接構造，包括主索連接板、連接在主索連接板上部的上部連接部件以及對應連接在主索連接板下部的可大角度雙向轉動的鉸接裝置;其中，上部連接部件包括上連接板、肋板、發射面固定板及靶標接口；上連接板通過立管與發射面固定板連接，立管上端部連接有靶標接口；上連接板與發射面固定板之間連接有肋板，肋板呈十字形對應焊接在立管的側壁上;可大角度雙向轉動的鉸接裝置通過下連接板與主索連接板連接，其中橫向節點板垂直連接在下連接板上。
[0022]所述的橫向節點板和下連接板為分體結構焊接連接或者為整體加工的一體化結構。
[0023]所述的主索連接板上部中心位置設置有節點板上槽，其形狀與上連接板相互配入口 ο
[0024]主索連接板下部中心位置對應設置有節點板下槽，其形狀與下連接板的相互配入口 O
[0025]所述的上連接板和下連接板對應嵌合在節點板上槽和節點板下槽中並通過連接螺栓連接；
[0026]上連接板和下連接板上對應開有穿過連接螺栓的通孔。
[0027]本實用新型有益效果:
[0028]本實用新型的一種可大角度雙向轉動的鉸接裝置，其橫向節點板和橫向連接軸之間可以大角度度自由旋轉;縱向節點板與縱向連接軸之間以及縱向連接軸和橫向連接軸之間均可以大角度360度自由旋轉，通過橫向節點板和縱向節點板連接不同的結構，可以實現結構之間空間鉸接關係，可實現空間大角度轉動，同時，其結構簡單、安裝施工方便。
[0029]本實用新型的連接構造中，一方面，由於橫向節點板可以繞橫向連接軸轉動一定角度，因此，通過下連接板與橫向節點板連接的主索連接板與橫向連接軸之間也存在相互轉動的連接關係，撥動主索連接板即可調節發射面固定板及靶標接口的位置姿態；另一方面，縱向節點板與縱向連接軸之間以及縱向連接軸和橫向連接軸之間均可以自由旋轉，通過縱向節點板連接的拉索或構件也可以相對自由旋轉，調整與主索連接板的位置關係。在整個連接構造中，兩個方向基本都可以實現大於180度的轉動。
[0030]本實用新型可以廣泛應用於建築工程的空間鉸接節點中，其結構合理，實現節點板空間上兩個方向的大角度轉動，連接更為靈活方便準確;其具有自潤滑的特點，降低節點轉動扭矩，提高節點轉動的順暢性。
【附圖說明】
[0031 ]圖1是本實用新型的可大角度雙向轉動的鉸接裝置結構分解圖；
[0032]圖2是本實用新型的可大角度雙向轉動的鉸接裝置使用狀態圖；
[0033]圖3是本實用新型的可大角度雙向轉動的鉸接裝置的橫向連接軸示意圖；
[0034]圖4是本實用新型的可大角度雙向轉動的鉸接裝置的橫向節點板示意圖；
[0035]圖5是本實用新型的可大角度雙向轉動的鉸接裝置的縱向節點板示意圖；
[0036]圖6是圖2的剖視圖；
[0037]圖7是本實用新型的連接構造的結構示意圖；
[0038]圖8是圖7中主索連接板部分的俯視圖；
[0039]圖9是圖7中主索連接板部分的仰視圖；
[0040]圖10是圖7中主索連接板的結構示意圖；
[0041 ]圖11是圖10的剖視圖；
[0042]圖12是圖7中橫向節點板和下連接板的結構示意圖；
[0043]圖13是圖12中A-A剖視圖；
[0044]圖14是圖12中B-B剖視圖；
[0045]圖15是圖7中橫向節點板、下連接板以及橫向連接軸的結構示意圖。
[0046]圖16是現有技術中節點板和銷軸的連接節點的結構示意圖。
[0047]圖17是圖16的側視結構示意圖。
[0048]圖18是現有技術中節點板、向心關節軸承和銷軸的連接節點的結構示意圖。
[0049]圖19是圖18的側視結構示意圖。
[0050]圖20是現有技術中推力關節軸承連接節點的結構示意圖。
[0051 ]圖21是現有技術中抗震球鉸支座節點的結構示意圖。
[0052]其中:
[0053]1.橫向連接軸，2.縱向連接軸，3.軸套，4.墊片，5.橫向節點板，6.縱向節點板，7.橫向軸孔，8.橫向軸段，9.橫向節點板連接孔，1.縱向節點板連接孔，11.下連接板，12.主索連接板，13.連接螺栓，14.肋板，15.反射面固定板，16.立管，17.靶標接口，18.上連接板，19.節點板上槽，20.節點板下槽，21.固定孔，22.中節點板，23.銷軸，24.側節點板，25.向心關節軸承，26.芯軸，27.蓋板，28.底座，29.推力關節軸承，30.上支座板，31.下支座板，32.不鏽鋼板，33.聚四氟乙烯板，34.中間球冠板，35.擋板。
【具體實施方式】
[0054]下面結合具體實施例和附圖對本實用新型的一種可大角度雙向轉動的鉸接裝置進行詳細說明:
[0055]圖1所示一種可大角度雙向轉動的鉸接裝置，包括橫向連接軸I，縱向連接軸2，軸套3，墊片4，橫向節點板5及縱向節點板6。縱向連接軸2垂直支承在橫向連接軸I上，軸套3套接在橫向連接軸I的兩端，墊片4設置在橫向連接板的橫向節點板連接孔9中；橫向連接軸I的兩端分別支承在一對橫向節點板5上，縱向連接軸2的兩端分別支承在一對縱向節點板6上。
[0056]圖2是一種可大角度雙向轉動的鉸接裝置的使用狀態圖。橫向節點板5和橫向連接軸I之間可以自由旋轉;縱向節點板6與縱向連接軸2之間以及縱向連接軸2和橫向連接軸I之間均可以自由旋轉，通過橫向節點板5和縱向節點板6連接不同的結構，可以實現結構之間鉸接關係。
[0057]圖3是一種可大角度雙向轉動的鉸接裝置的橫向連接軸示意圖，橫向連接軸I的中部為梭形扁平段，梭形扁平段的中心位置設置有穿過縱向連接軸2的橫向軸孔7;橫向連接軸I的兩端為橫向軸段8，橫向軸段8為圓柱形。
[0058]圖4是一種可大角度雙向轉動的鉸接裝置的橫向節點板示意圖，橫向節點板5上設置有橫向節點板連接孔9，橫向節點板連接孔9為盲孔，橫向節點板連接孔9的內徑尺寸與軸套3的外徑和墊片4的直徑尺寸配合設置;軸套3的內徑尺寸與橫向軸段8的直徑尺寸配合設置。
[0059]圖5是一種可大角度雙向轉動的鉸接裝置的縱向節點板示意圖，縱向節點板6上設置有縱向節點板連接孔10，縱向節點板連接孔10為通孔，縱向節點板連接孔10的內徑尺寸與縱向連接軸2的直徑尺寸配合設置。
[0060]圖6是圖2的剖視圖，縱向連接軸2穿過橫向連接軸I上的橫向軸孔7;軸套3套接在橫向連接軸I兩端的橫向軸段8上，軸套3的外圈與橫向節點板連接孔9間隙配合，軸套3的內圈與橫向連接軸I過盈配合;墊片4固定在橫向節點板連接孔9的底部，墊片4與橫向連接軸I的端部接觸;軸套3、墊片4為摩擦係數低的工程塑料或者其他低摩擦係數材料，只要摩擦係數不大於0.3即可，有利於橫向連接軸I的自潤滑，降低節點轉動扭矩，提高節點轉動的順暢性。
[0061]本實施例中，軸套3、墊片4採用聚四氟乙烯板製成，有利於橫向連接軸的自潤滑，降低節點轉動扭矩，提高節點轉動的順暢性。
[0062]圖7是應用上述的可大角度雙向轉動的鉸接裝置的連接構造，包括主索連接板12、連接在主索連接板12上部的上部連接部件以及對應連接在主索連接板12下部的可大角度雙向轉動的鉸接裝置。
[0063]上部連接部件包括上連接板18、肋板14、發射面固定板15及靶標接口17;上連接板18通過立管16與發射面固定板15連接，立管16端部焊接有靶標接口 17;上連接板18與發射面固定板15之間焊接有肋板14。
[0064]可大角度雙向轉動的鉸接裝置通過下連接板11與主索連接板12連接，其中橫向節點板5垂直連接在下連接板11上。
[0065]圖8是連接構造中主索連接板部分的俯視圖，肋板14呈十字形對應焊接在立管16的側壁上;圖9是連接構造中主索連接板部分的仰視圖。
[0066]圖10是主索連接板的結構示意圖，圖11是主索連接板的剖視圖，其上部中央位置設置有節點板上槽19，其形狀、尺寸與上連接板18相互配合;主索連接板12下部中央位置設置有節點板下槽20，其形狀、尺寸與下連接板11的相互配合;此實施例中，節點板上槽19、節點板下槽20均為圓形的凹槽。
[0067]圖12是連接構造中橫向節點板和下連接板的結構示意圖，一對橫向節點板5垂直連接在下連接板11上，所述的橫向節點板5和下連接板11為可以是分體結構通過焊接連接在一起或者為整體加工的一體化結構，其中下連接板11為圓形，圓形面上對稱分布有固定孔21，用於下連接板11、主索連接板12與上連接板18的固定連接。本實施例中，所述的上連接板18和下部連接板11對應嵌合在節點板上槽19和節點板下槽20中並通過連接螺栓13連接。
[0068]圖13是圖12中的A-A剖視圖，圖14是圖12中B-B剖視圖；圖15是橫向節點板、下部連接板以及橫向連接軸的結構示意圖。軸套3固定在橫向連接軸I兩端的橫向軸段8上，軸套3的外圈與橫向節點板連接孔9間隙配合，軸套3的內圈與橫向連接軸I過盈配合;墊片4固定在橫向節點板連接孔9的底部，墊片4與橫向連接軸I的端部接觸。
[0069 ] 一方面，由於橫向節點板5可以繞橫向連接軸I轉動一定角度，因此，通過下連接板11與橫向節點板5連接的主索連接板12與橫向連接軸I之間也存在相互轉動的連接關係，撥動主索連接板12即可調節發射面固定板15及靶標接口 17的位置姿態。軸套3選用聚四氟乙烯材料製成，可有效降低轉動扭矩，提高轉動的順暢性。
[0070 ]另一方面，縱向節點板6與縱向連接軸2之間以及縱向連接軸2和橫向連接軸I之間均可以自由旋轉，通過縱向節點板6連接的拉索或構件也可以相對自由旋轉，調整與主索連接板12的位置關係。
[0071]本實用新型提供的一種可大角度雙向轉動的鉸接裝置應用於建築工程的空間鉸接節點中，其結構合理，實現節點板空間大角度轉動;其具有自潤滑的特點，降低節點轉動扭矩，提高節點轉動的順暢性。
[0072]本實用新型不局限於上述實施方式，任何人在本實用新型的啟示下都可得出其他各種形式的產品，但不論在其形狀或結構上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術方案，均落在本實用新型的保護範圍之內。
【主權項】
1.一種可大角度雙向轉動的鉸接裝置，其特徵在於，包括橫向連接軸(I)，與橫向連接軸(I)垂直支承的縱向連接軸(2)，軸套(3)，墊片(4)，橫向節點板(5)及縱向節點板(6);其中，橫向節點板(5)上設置有橫向節點板連接孔(9)，縱向節點板(6)上設置有縱向節點板連接孔(10);軸套(3)套接在橫向連接軸(I)的兩端部，墊片(4)設置在橫向節點板連接孔(9)內；橫向連接軸(I)的兩端分別支承在一對橫向節點板(5 )上，縱向連接軸(2 )的兩端分別支承在一對縱向節點板(6 )上。2.根據權利要求1所述的可大角度雙向轉動的鉸接裝置，其特徵在於，所述橫向連接軸(I)的中部為梭形扁平段，梭形扁平段的中心位置設置有穿過縱向連接軸(2)的橫向軸孔(7);橫向連接軸(I)的兩端為橫向軸段(8)，橫向軸段(8)為圓柱形。3.根據權利要求1所述的可大角度雙向轉動的鉸接裝置，其特徵在於，所述橫向節點板連接孔(9)為盲孔，橫向節點板連接孔(9)的內徑尺寸與軸套(3)和/或墊片(4)的外徑尺寸配合設置。4.根據權利要求1所述的可大角度雙向轉動的鉸接裝置，其特徵在於，所述縱向節點板連接孔(10)為通孔或者盲孔，縱向節點板連接孔(10)的內徑尺寸與縱向連接軸(2)的外徑尺寸配合設置。5.根據權利要求1所述的可大角度雙向轉動的鉸接裝置，其特徵在於，所述軸套(3)的內徑尺寸與橫向軸段(8)的外徑尺寸配合設置。6.根據權利要求1所述的可大角度雙向轉動的鉸接裝置，其特徵在於，所述軸套(3)、墊片(4)為工程塑料，其摩擦係數不大於0.3。7.—種應用權利要求1?6中任意一項所述的可大角度雙向轉動的鉸接裝置的連接構造，其特徵在於，包括主索連接板(12)、連接在主索連接板(12)上部的上部連接部件以及對應連接在主索連接板(12 )下部的可大角度雙向轉動的鉸接裝置;其中，上部連接部件包括上連接板(18)、肋板(14)、發射面固定板(15)及靶標接口(17);上連接板(18)通過立管(16)與發射面固定板(15)連接，立管(16)上端部連接有靶標接口(17);上連接板(18)與發射面固定板(15)之間連接有肋板(14)，肋板(14)呈十字形對應焊接在立管(16)的側壁上;可大角度雙向轉動的鉸接裝置通過下連接板(11)與主索連接板(12)連接，其中橫向節點板(5)垂直連接在下連接板(11)上。8.根據權利要求7所述的連接構造，其特徵在於，所述的橫向節點板(5)和下連接板(II)為分體結構焊接連接或者為整體加工的一體化結構。9.根據權利要求7或8所述的連接構造，其特徵在於，所述的主索連接板(12)上部中心位置設置有節點板上槽(19)，其形狀與上連接板(18)相互配合;主索連接板(12)下部中心位置對應設置有節點板下槽(20)，其形狀與下連接板(11)的相互配合。10.根據權利要求8所述的連接構造，其特徵在於，所述的上連接板(18)和下連接板(11)對應嵌合在節點板上槽(19)和節點板下槽(20)中並通過連接螺栓(13)連接;上連接板(18 )和下連接板(11)上對應開有穿過連接螺栓(13 )的通孔。
【專利摘要】本實用新型公開一種可大角度雙向轉動的鉸接裝置及其連接構造，鉸接裝置包括橫向連接軸，與橫向連接軸垂直連接的縱向連接軸，軸套，墊片，橫向節點板及縱向節點板；其中，橫向節點板上設置有橫向節點板連接孔，縱向節點板上設置有縱向節點板連接孔；軸套套接在橫向連接軸的兩端部，墊片設置在橫向節點板連接孔內；橫向連接軸的兩端分別支承在一對橫向節點板上，縱向連接軸的兩端分別支承在一對縱向節點板上。本實用新型提供的一種可大角度雙向轉動的鉸接裝置及其連接構造應用於建築工程的空間鉸接節點中，該鉸接裝置和連接構造結構合理，實現節點空間轉動；其具有自潤滑的特點，降低節點轉動扭矩，提高節點轉動的順暢性。
【IPC分類】E01D19/04, E04B1/36, E04B1/58
【公開號】CN205382567
【申請號】CN201620080959
【發明人】朱忠義, 劉傳佳, 張琳, 王哲, 姜鵬, 劉飛, 崔建華, 劉妍
【申請人】北京市建築設計研究院有限公司
【公開日】2016年7月13日
【申請日】2016年1月28日