太陽能熱水器承插式支架的製作方法

2023-07-13 10:37:56 1

專利名稱：太陽能熱水器承插式支架的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能熱水器承插式支架。
中國是太陽能熱水器的生產和消費大國，據不完全統計僅1997年我國太陽能熱水器市場的銷量就達300萬平方米。作為高科技節能型產品，太陽能熱水器經歷了從簡單到高檔的發展過程，如今已經以嶄新的姿態疾步進入時尚家庭。可是，作為太陽能熱水器重要構成部分的支架，多年來一直沒有多大發展，仍然較為簡陋。例如，傳統支架結構中立柱與橫撐的連接多採用焊接；或在橫撐兩端焊接長方形帶孔連接片、在立柱上根據安裝位置預先鑽好螺絲孔，在安裝時每個連接點上至少採用2個以上的螺栓將連接片與立柱緊固。在需要非直角連接的地方，例如小斜撐與立柱的連接，需要根據設計要求將型材切出特定的斜角，然後準確焊接上連接片。採用傳統工裝的熱水器支架，由於需要採用焊接工藝，使得生產效率難以提高，工藝成本較高；由於需要焊接，使得在型材的選擇上壁厚遠大於結構受力所需要的壁厚，造成材料上的浪費，也抬高了成本；採用螺栓緊固方式拼裝，連接處的穩定程度很大程度上取決於型材能承受的緊固力，也就是說，型材本身的形變將使連接處具有很大活動自由度，使結構不穩；將型材切出斜角，會增大型材材料消耗量，降低生產效率，且斜角不準確將直接影響現場安裝並影響產品美觀；大量螺栓特別是不鏽鋼螺栓的使用，進一步增加了成本，突出的螺栓螺帽，使產品缺乏美感，從而影響了整套太陽能熱水器的價值；現場安裝時，單人操作非常不便，安裝時間長、安裝質量差，影響了企業和售後服務形象，綜上所述，傳統支架不能夠滿足產品進步甚至長期正常使用的要求。
本實用新型的目的是為克服上述不足，而設計一種包含架託、立柱、橫撐、斜撐和承插件的太陽能熱水器承插式支架。成本低，外形美觀。
本實用新型內容一種太陽能熱水器承插式支架，包括架託、立柱、橫撐和斜撐，立柱與橫撐、斜撐與小斜撐、立柱與橫撐及小斜撐間分別各自固定連接，其特徵在於「立柱與橫撐、斜撐與小斜撐、立柱與橫撐及小斜撐分別緊密地裝於各自對應的承插件的承插管裡並由緊固件緊定。
承插件設有二或三個承插管，承插管間可互相垂直設置或互相傾斜設置或既有互相垂設置又有互相傾斜設置的結構形式。
架託上設有與立柱、斜撐相配的對應的承插管。
本實用新型優點，通過大量的結構受力分析證明，面受力的承插連接方式比傳統的點受力結構優越，通過承插連接方式可把型材構件裝配成穩定性良好的支架產品。採用型材與承插連接件緊套在一起的結構後，型材端部在支架發生幾何變形時的受力，由原來的應力應變集中於焊接點擴大為與承插件接觸面上的均勻壓力，型材件在其餘長度上基本只受到沿軸線方向的純粹的拉力或壓力，這樣就可以實現型材壁厚的大幅度減薄，成本隨之減少；採用承插結構以後，型材與連接件間的固定只需要少量自攻螺釘銷接固定，成本低而且美觀；在現場安裝中，承插連接使安裝工作高效而快捷，而且安裝質量可以得到良好的保證。承插式支架具有如此良好的綜合效益，關鍵在於採用了專門設計的價格低廉、強度好、耐氣侯性良好的連接件，該連接件可以採用鋁合金、銅合金、錫合金、碳鋼、不鏽鋼等金屬，或採用工程塑料、聚碳酸酯、碳纖維、尼龍等非金屬材料，採用壓力鑄造等具有高工效、高精度的生產工藝進行大批量生產。連接所需要的角度可以在連接件設計時確定，這樣，整個系列的支架生產時都無需焊接和切角，工藝成本進一步節省，質量穩定性提高；實驗證明承插式支架整體剛性良好，特別是大面積豪華型家用熱水器上使用，無需採用三角加強處理，結構簡練美觀。成本核算證明，採用承插式支架結構以後，在材料和工藝上的總體成本節省效果明顯，約比傳統支架節省1/4以上的費用。


圖1為本實用新型立體示意圖；圖2為立柱、橫撐、小斜撐和四通型的承插件的承插結構示意圖。
圖3為立柱、橫撐和三通型的承插件的承插結構示意圖。
圖4為斜三通型的承插件剖視圖。
以下結合附圖及實施例進一步說明本實用新型。
請參看圖1，太陽能熱水器承插式支架(不含反光板)，由兩根立柱1、兩根橫撐2和3、兩根小斜撐4、兩根斜撐5、左架託6、右架託7、以及方盒8、中間壓條9、下壓條10、承插件11、12、13和14等件拼裝而成。在整個支架結構中，基本採用的是不鏽鋼方管承插連接方式，上橫撐2與立柱1呈直角連接，採用方管三通型的承插件11連接，斜撐5與小斜撐4之間的夾角為非直角，採用方管斜三通型的承插件12連接，為了簡化設計和改善支架的力學特性，將小斜撐4與立柱1的斜角連接和立柱與下橫撐3的直角連接合在一起處理，以兩個互為鏡像的四通型的承插件關聯固定，分別稱為左四通型的承插件13和右四通型的承插件14。這樣，由件1、2、3所構成的剛性平行四邊形和由件3、4、9所構成的剛性平行四邊形相關聯組成的剛性空間，約束了整個支架在前後方向特別是左右方向上的晃動，使架體更加穩固可靠。
圖2所示，立柱1插入並貫穿左四通型的承插件13的通孔a-a′，在通孔a-a′的四個面上的任一點可以設自攻釘孔，但通常設在隱蔽的面上，如圖中自攻釘15所在的位置，自攻釘起到銷接的作用，不讓整個四通型的承插件沿立柱1軸線移動；橫撐3緊插入左四通型的承插件13的直角盲孔b-b′中，在直角盲孔的上、下面上各有一顆自攻釘15，既起到銷接橫撐3防止被拔出的作用，又使直角發生變形時加強對橫撐的固定；小斜撐4緊插入左四通型的承插件13的斜角盲孔c-c′中，並由上下各一顆自攻螺釘15銷接固定。
圖3所示，當兩根通過方管三通型的承插件11固定的臂受到力F1和F2的作用時，將會使角度產生變化趨勢。由於承插件的剛性良好，這種由於轉動趨勢而在連接根部兩側產生的壓力和拉力，將被擴散為一定範圍內面上的壓力，參見圖中壓力F′和F″作用於接觸面S′和S″。
圖4所示，斜三通型的承插件12的連接根部設計有過渡圓弧R1和R2，由於過渡圓弧部分的金屬較厚，使剛性更有保證；由於是用方管承插，設計插入於斜管孔的方管不必切出斜角。
權利要求1.一種太陽能熱水器承插式支架，包括架託、立柱、橫撐和斜撐，立柱與橫撐、斜撐與小斜撐、立柱與橫撐及小斜撐間分別各自固定連接，其特徵在於立柱與橫撐、斜撐與小斜撐、立柱與橫撐及小斜撐分別緊密地裝於各自對應的承插件的承插管裡並由緊固件緊定。
2.如權利要求1所述的太陽能熱水器承插式支架，其特徵在於承插件設有二或三個承插管，承插管間可互相垂直設置或互相傾斜設置或既有互相垂設置又有互相傾斜設置的結構形式。
3.如權利要求1所述的太陽能熱水器承插式支架，其特徵在於架託上設有與立柱、斜撐相配的對應的承插管。
專利摘要本實用新型公開了一種太陽能熱水器承插式支架。該支架的立柱與橫撐、斜撐與小斜撐、立柱與橫撐及小斜撐分別緊密地裝於各自對應的承插件的承插管裡並由緊固件緊定;本實用新型結構簡單,由於採用插接結構,加工、裝配方便,提高了生產效率,價格低廉、美觀耐用,適用於太陽能熱水器。
文檔編號F24J2/52GK2408410SQ9925734
公開日2000年11月29日 申請日期1999年12月14日 優先權日1999年12月14日
發明者趙大山, 羅贊繼, 吳豔元, 孫曾來 申請人:北京英豪陽光太陽能工業有限公司