一種鋼結構冷卻塔及其連接節點的製作方法
2023-06-20 15:18:42 2
本實用新型涉及鋼結構冷卻塔技術領域，尤其涉及一種鋼結構冷卻塔及其連接節點。
背景技術：
目前，火電廠的冷卻塔通常採用的是鋼筋混凝土結構，這種結構的冷卻塔重量較大，地震作用明顯，且其基礎需具有較高的承載力，這就導致基礎體量較大，進而造成施工周期較長，施工過程中的質量難以保證。
現有技術中還存在一種鋼結構冷卻塔，與上述的鋼筋混凝土結構的冷卻塔相比，鋼結構冷卻塔存在自重輕、強度高、抗震性能優越以及施工周期短等優點，已逐步開始在各火電廠推廣使用。上述鋼結構冷卻塔為若干杆件及連接節點拼接而成的空間結構，由於冷卻塔的體量龐大，其所需杆件多達數萬根，則上述連接節點的結構以及其與各杆件的連接形式將直接影響整個鋼結構冷卻塔的施工速度和施工質量。
請參考圖1-2，圖1為現有技術中鋼結構冷卻塔的連接節點的一種具體實施方式的結構示意圖，圖2為現有技術中鋼結構冷卻塔的連接節點的另一種具體實施方式的結構示意圖。
如圖1所示，現有技術中存在一種螺栓球連接節點，鋼結構冷卻塔所用杆件需製備形成螺栓杆02的形式，各螺栓杆02可擰入該螺栓球01中，以完成安裝。但是，由於螺栓杆02的長度較長，在高空中進行擰緊操作時，各螺栓杆02與螺栓球01之間存在「假擰緊」的現象，難以保證二者連接的可靠性，使得該鋼結構冷卻塔存在嚴重的安全隱患。
如圖2所示，現有技術中還存在一種焊接球節點，各焊接杆04可直接焊接於焊接球03，以完成安裝。但是，由於焊接杆04的數量較多，焊接量較大，安裝過程較慢，影響施工進度；且鋼結構冷卻塔為空間結構，當在高空進行焊接時，操作極其不便，較難保證焊接質量以及操作人員的施工安全，焊接的可靠性較差，使得該鋼結構冷卻塔也存在一定的安全隱患。
因此，如何提供一種安裝便捷、結構穩定的鋼結構冷卻塔，仍是本領域的技術人員亟待解決的技術問題。
技術實現要素：
本實用新型的目的是提供一種安裝便捷、結構穩定的鋼結構冷卻塔及其連接節點。
為解決上述技術問題，本實用新型提供一種鋼結構冷卻塔，包括若干連接節點和若干杆件，所述連接節點包括中心管，所述中心管的外周壁沿周向間隔設有若干連接管，各連接管遠離所述中心管的一端設有沿徑向向外延伸的第一連接板，所述第一連接板突出於所述連接管外周壁的部分還設有第一連接孔；所述杆件的端部設有沿徑向向外延伸的第二連接板，所述第二連接板突出於所述杆件外周壁的部分設有第二連接孔；還包括連接件，所述連接件可穿過所述第一連接孔和所述第二連接孔，以將各所述杆件固定於所述連接節點。
較之現有技術中的螺栓球節點和焊接球節點，本實用新型所提供的鋼結構冷卻塔，僅通過在第一連接孔和第二連接孔中穿設連接件，即可將各杆件固定於相應的連接節點，安裝便捷。且只要相應的連接件不發生損壞，各杆件即可穩定地連接於相應的連接節點，保證了該鋼結構冷卻塔的結構穩定性及使用安全。
另一方面，採用中心管式的連接節點代替現有技術中的螺栓球及焊接球節點，在大幅節省材料的同時，可減輕各連接節點的質量，從而可降低安裝過程中操作人員的勞動強度。
可選地，所述中心管為圓管。
可選地，各所述連接管焊接於所述中心管的外周壁，且各所述連接管的中軸線共面。
可選地，各所述連接管的中軸線與所述中心管的中軸線相垂直。
可選地，各所述連接管沿所述中心管的外周均勻分布。
可選地，所述中心管內設有若干加強筋。
可選地，各所述第一連接板與相應的所述連接管一體注塑形成。
可選地，所述連接件包括螺栓和螺母，所述螺栓穿過所述第一連接孔和所述第二連接孔，並與所述螺母相配合，以將各杆件固定於所述連接節點。
本實用新型還提供一種鋼結構冷卻塔的連接節點，包括中心管，所述中心管的外周壁沿周向間隔設有若干連接管，各連接管遠離所述中心管的一端設有沿徑向向外延伸的第一連接板；所述第一連接板突出於所述連接管外周壁的部分還設有第一連接孔，外接的杆件可通過所述第一連接孔固定於所述連接節點。
由於上述的鋼結構冷卻塔已具備如上的技術效果，那麼在該鋼結構冷卻塔中起重要作用的連接節點亦當具備類似的技術效果，故在此不做贅述。
可選地，所述中心管為圓管；各所述連接管焊接於所述中心管的外周壁，且各所述連接管的中軸線共面，並與所述中心管的中軸線相垂直，且各所述連接管沿所述中心管的外周均勻分布；所述中心管內設有若干加強筋。
附圖說明
圖1為現有技術中鋼結構冷卻塔的連接節點的一種具體實施方式的結構示意圖；
圖2為現有技術中鋼結構冷卻塔的連接節點的另一種具體實施方式的結構示意圖；
圖3為本實用新型所提供的鋼結構冷卻塔的一種具體實施方式的結構示意圖；
圖4為本實用新型所提供的鋼結構冷卻塔的連接節點的一種具體實施方式的結構示意圖。
圖1-2中的附圖標記說明如下：
01螺栓球、02螺栓杆、03焊接球、04焊接杆。
圖3-4中的附圖標記說明如下：
1中心管、2連接管、3桿件。
具體實施方式
為了使本領域的技術人員更好地理解本實用新型的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
本文中所述「若干」是指數量不確定的多個，通常為兩個以上；且當採用「若干」表示某幾個部件的數量時，不能理解為這些部件的數量相同。
本文中所述「第一」、「第二」等詞僅是為了便於區分結構相同或相類似兩個以上的部件或結構，並不表示對順序的某種特殊限定。
請參考圖3-4，圖3為本實用新型所提供的鋼結構冷卻塔的一種具體實施方式的結構示意圖，圖4為本實用新型所提供的鋼結構冷卻塔的連接節點的一種具體實施方式的結構示意圖。
如圖3和圖4所示，本實用新型提供了一種鋼結構冷卻塔的具體實施方式，包括若干連接節點和若干杆件3，其中，該連接節點包括中心管1，中心管1的外周壁沿周向間隔設有若干連接管2，各連接管2遠離所述中心管的一端設有沿徑向向外延伸的第一連接板，第一連接板突出於連接管2外周壁的部分還設有第一連接孔。杆件3的端部則可設有沿徑向向外延伸的第二連接板，該第二連接板突出於杆件3外周壁的部分設有第二連接孔。
上述鋼結構冷卻塔還包括連接件，該連接件可穿過第一連接孔和第二連接孔，以將各杆件3固定於連接節點。
較之現有技術中的螺栓球節點和焊接球節點，本實用新型所提供的鋼結構冷卻塔，僅通過在第一連接孔和第二連接孔中穿設連接件，即可將各杆件3固定於相應的連接節點，安裝便捷。且只要相應的連接件不發生損壞，各杆件3即可穩定地連接於相應的連接節點，保證了該鋼結構冷卻塔的結構穩定性及使用安全。
另一方面，採用中心管式的連接節點代替現有技術中的螺栓球及焊接球節點，在大幅節省材料的同時，可減輕各連接節點的質量，從而可降低安裝過程中操作人員的勞動強度。
上述中心管1可以為圓管，也可以為方管、三角管或橫截面為其他形狀的管體。但比較而言，圓管的外周壁為圓柱面結構，其周向的抗剪強度相同，在其外周設置連接管2時，不會存在明顯的受力薄弱點，更有利於保證該鋼結構冷卻塔的結構穩定性。
上述各連接管2的中軸線還可以共面，如此，對中心管1而言，其僅存在一個受力平面，可避免中心管1存在多個受力平面的現象，從而可有效延長中心管1的使用壽命。上述各連接管2的中軸線也可以不共面設置，如此，各連接管2的中軸線可與中心管1的中軸線形成不同夾角，以便於該鋼結構冷卻塔複雜空間結構的構建。
進一步地，上述各共面的連接管2可以形成一組，進而可在中心管1的軸向設置多組連接管2，以便於以同一中心管1為基，構建多層相互平行的鋼結構網架。
上述各連接管2的中軸線可以與中心管1的中軸線相垂直，以使得各連接管2接入該中心管1的角度相一致，各連接管2可對中心管1的外周壁產生的近乎相同的剪切應力，以保證該中心管1周向受力的均勻性，從而提高該鋼結構冷卻塔的結構穩定性。
上述各連接管2還可以沿中心管1的外周均勻分布，如此，可使得該中心管1周向的受力更為均勻，以進一步地提高該鋼結構冷卻塔的結構穩定性。
應當理解，上述各連接管2的中軸線也可以與中心管1的中軸線形成不完全相同的夾角，且各連接管2在中心管1的外周非均勻分布。如此，各連接管2接入中心管1的方向及角度均可存在較大的差異，更便於該鋼結構冷卻塔中複雜空間結構的構建。
具體安裝時，本領域的技術人員可根據實際需要靈活運用上述多種形式的連接節點，以便於構造具有不同形式空間結構的鋼結構冷卻塔。
上述各連接管2可以焊接於中心管1的外周壁，以保證連接管2與中心管1的連接可靠性。此外，上述各連接管2也可以採用鉚接或插接等方式固定於該中心管1的外周。
上述中心管1內可以設有若干加強筋，以提高該中心管1的剛度和承載能力，從而進一步地保證該鋼結構冷卻塔的結構穩定性。具體安裝時，還可根據中心管1的實際承載需求，以在中心管1內設置不同數量的加強筋，並將多個加強筋組合形成不同的形狀，以更為有效地提高中心管1的剛度和承載能力。
上述各第一連接板可以與相應的連接管2一體注塑形成，或者，也可以在相應的連接管2的遠離中心管1的一端焊接實心板或環形板以形成該第一連接板。相比較而言，前述的鑄造方式更便於批量生產，帶有第一連接板的連接管2的獲取更為容易，且製造成本更低；此外，注塑形成的第一連接板與連接管2的連接處不存在明顯的應力差異，更有利於保證該連接管2及第一連接板的使用壽命。而後者則更便於根據實際需要切割適宜長度的連接管2，在安裝時，若需要較短長度的連接管2，則可在直接在各連接管2的遠離中心管1的一端切下相應的長度，進而焊接相應的第一連接板即可使用，更便於適應連接管2及杆件3的加工及安裝公差。
與之相類似，上述各第二連接板也可以與相應的杆件3一體注塑形成，或者，也可以在相應的杆件3的端部焊接實心板或環形板以形成上述的第二連接板。但由於各杆件3的長度可能較長，不便於直接鑄造，因此，本實用新型實施例可優選採用焊接的方式形成該第二連接板。同樣道理，在使用過程中，也可以根據安裝環境的差異，而對各杆件3進行適當切割，以獲取適宜長度的杆件3，然後再焊接第二連接板，並進行安裝。
更為重要的是，無論在中心管1的外周焊接各連接管2，或是在連接管2遠離中心管1的一端焊接第一連接板以及對連接管2遠離中心管1的一端的切割操作，還是在杆件3的端部焊接第二連接板以及對杆件3的切割操作，均可在地面上進行操作，操作更為便捷，且更有利於保證焊接精度及焊接質量，從而進一步地保證該鋼結構冷卻塔的結構穩定性。
針對上述各方案，還可對連接件的具體結構做進一步地限定。該連接件可以包括螺栓和螺母，螺栓可穿過上述第一連接孔和第二連接孔，並與螺母相配合，進而將各杆件3固定於該連接節點。區別於現有技術的螺栓球節點連接，本實用新型實施例的連接件所使用的螺栓的長度較短，且螺栓的螺紋部外漏，利用人眼即可直觀地觀察是否擰緊，不會出現「假擰緊」的現象，使得各杆件3與該連接節點的安裝更為容易、可靠。
如圖4所示，本實用新型還提供了一種鋼結構冷卻塔的連接節點的具體實施方式，包括中心管1，中心管1的外周壁沿周向間隔設有若干連接管2，各連接管2遠離中心管1的一端設有沿徑向向外延伸的第一連接板；第一連接板突出於連接管2外周壁的部分還設有第一連接孔，外接的杆件3可通過第一連接孔固定於該連接節點。
上述中心管1可以為圓管，且各連接管2可焊接於中心管1的外周，且各連接管2的中軸線可以共面，並可以與中心管1的中軸線相垂直，各連接管2可以沿中心管1的外周均勻分布。該中心管1內還可以設有若干加強筋。
由於上述的鋼結構冷卻塔已具備如上的技術效果，那麼在該鋼結構冷卻塔中起重要作用的連接節點亦當具備類似的技術效果，故在此不做贅述。
以上僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。