CN102518293B - 用于组合脚手架节点连接的自锁球铰蝶形卡组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于组合脚手架节点连接的自锁球铰蝶形卡组件，包括一个母卡、四个公卡和四个楔形铁，其特征在于，母卡包括四个球缺围成的圆筒主体，外围设置水平十字板，与圆筒主体围成十字形的四个安装腔，安装腔内侧为凸球面，外侧为弧形凸面；公卡包括“η”形卡体，靠近“η”形左侧的卡体上端面开有方形孔，其“η”形左侧外面为与安装腔内侧凸球面相匹配的凹形球面，“η”形左侧内面有一斜面与垂直面呈角度α，“η”形右侧上、下部分别设置前后平行的蝶形翼，上部蝶形翼与下部蝶形翼相互对应；楔形铁左侧为直平面，右侧中部设有突起，楔形铁上端部至突起为上小下大的楔形，突起向下形成的斜面与垂直面有斜角β，α＞β＞0。

Description

用于组合脚手架节点连接的自锁球铰蝶形卡组件

技术领域

本发明涉及一种架体节点连接装置，特别涉及一种用于组合脚手架立杆、横杆以及斜拉撑复合连接的装置。

背景技术

国内用于架体节点连接件，有扣件式、碗扣式、斜铁承插式等连接形式，其功能单一，只能将两个杆件相互连接，且节点受力复杂。中国专利ZL200920245978.9公开了一种可方便拆卸的组合脚手架连接用蝶形卡组件，能将架体节点所有杆件（立杆、横杆以及斜拉撑）有效的连接，其连接而成的模块式组合脚手架矩形单元，可使各杆件轴线汇交在一点，各杆件受力后形成汇交力系，使其在三维方向重复组合的脚手架体系成为静定或超静定结构，架体承载力高，安拆便捷。但这种蝶形卡组件存在以下问题：（1）结构复杂，重量相对较大；（2）连接件传力受力不合理，连接组件受水平杆水平力及斜拉杆斜向力，依靠公卡端部抗剪抗弯结构承载，安全度差；（3）当压轴处于自由松动状态下，连接组件连接失效，公、母卡之间不能实现自锁。

发明内容

针对背景技术蝶形卡组件所存在的弱点，本发明的目的是提供一种可使公、母卡连接更安全可靠的组合脚手架节点的连接装置。

为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：

一种用于组合脚手架节点连接的自锁球铰蝶形卡组件，包括一个母卡、四个公卡、以及将四个公卡与母卡匹配连接的四个楔形铁，其特征在于，母卡包括四个两两对称的球缺围成的圆筒主体，圆筒主体的内径与立杆固联，圆筒主体外围设置水平十字板，与圆筒主体围成十字形的四个安装腔，每个安装腔由一个楔形铁连接一个公卡；所述安装腔内侧为凸球面，外侧为弧形凸面；所述公卡包括一个“η”形卡体，靠近“η”形短侧的卡体上端面开有可插入楔形铁的方形孔，其“η”形短侧外面为与安装腔内侧凸球面相匹配的凹形球面，“η”形短侧内面有一斜面与垂直面呈角度α，该斜面一直延伸至“η”形上端面的方形孔；“η”形长侧上、下部分别设置前后平行的蝶形翼，上部蝶形翼与下部蝶形翼相互对应，用于连接垂直斜拉杆；“η”形长侧外端面上、下部蝶形翼之间连接水平杆；所述楔形铁相对“η”形短侧一面为直平面，相对“η”形长侧一面的中部设有突起，楔形铁上端部至突起为上小下大的楔形，突起向下形成的斜面与垂直面有斜角β，α＞β＞0。

上述方案中，所述水平十字板上开有四个水平斜拉杆连接孔，与十字形的四个安装腔的对称中心线呈45°布置。所述楔形铁的尾部向“η”形短侧偏出楔形铁的直平面。所述α=6°；β=4°。所述“η”形卡体长侧外端面上、下部蝶形翼之间设有安装孔。

与现有蝶形卡组件相比，本发明自锁球铰蝶形卡组件的优点是：

1、连接组件受力合理，公母卡通过斜铁连接在一个封闭的连接腔内，连接整体性好，连接件弯矩小，各组件受力分配合理。

2、利用球面结构自锁和斜铁角度构造自锁使连接组件连接更安全可靠。当斜铁可能处于自由松动状态下，连接组件连接不失效。

3、连接组件处于工作状态时，在斜铁压力作用下，通过球面摩擦力，可实现似固定节点连接力学特性。

4、公母卡采用凹凸球面相互配合连接，可上下左右调节因架体加工、安装引起的位置误差，节点连接无附加弯应力

附图说明

以下结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明的装配结构图。

图2为图1的A-A向剖视图。

图3为图1（图2）中的母卡1的结构图。

图4为图3的B-B向剖视图。

图5为图1（图2）中的公卡2的结构图。

图6为图5的俯视图。

图7为图1（图2）中的楔形铁3的结构图。其中图7b是图7a的俯视图。

图8为图2中的D部放大图。

图1至图8中的附图标记：1、母卡；2、公卡；3、楔形铁；4、立杆；5、水平杆；6、水平斜拉杆；7、垂直斜拉杆；8、圆筒主体；9、安装腔；10、水平斜拉杆连接孔；11、弧形凸面；12、凸球面；13、水平十字板；14、蝶形翼（14-1前翼、14-2后翼）；15、“η”形卡体；16、方形孔；17、筋；18、凹形球面；19、尾部；20、突起。

具体实施方式

如图1图2所示，一种用于组合脚手架节点连接的自锁球铰蝶形卡装置，包括一个母卡1，四个公卡2、以及将四个公卡与母卡匹配连接的四个楔形铁3。其中，母卡包括四个球缺（两两对称）围成的圆筒主体8，圆筒主体8的内径与立杆4连接，圆筒主体8外围设置水平十字板13，与圆筒主体围成十字形的四个安装腔9。水平十字板上开有四个水平斜拉杆连接孔10与十字形的四个安装腔9的对称中心线呈45°布置（图2、图3）。

如图2、图3所示，安装腔9内侧为凸球面12，球面半径为R，外侧为弧形凸面11。

如图5、图6所示，公卡包括一个“η”形卡体15，其左右两侧通过上端面与筋17连接，靠近“η”形卡体左侧的上端面上开有可插入楔形铁3的方形孔16。“η”形卡体15左侧外面为凹形球面18，球面半径为R，左侧内面有一斜面与垂直面呈角度α，该斜面一直延伸至“η”形卡体15上端的方形孔16。

“η”形卡体15右侧上、下部分别设置前后平行的蝶形翼14，上部蝶形翼与下部蝶形翼相互对应，用于连接垂直斜拉杆7（图2）。右侧外端面上、下部蝶形翼之间设有安装孔，用于连接水平杆5（图2）。

如图7所示，楔形铁3左侧为直平面，右侧中部设有突起20，楔形铁3上端部至突起20为上小下大的楔形，突起20向下斜面与垂直面有斜角β＞0；尾部19偏出左侧直平面。

下面以一个公卡与母卡右侧的安装腔9的连接为例来说明本发明的工作原理：

如图1、图2、图8所示，将立杆4焊接在母卡1的圆筒主体8的内径上，水平杆5焊接于公卡2右侧外端面上、下部蝶形翼之间，楔形铁3通过其直平面从下往上由公卡2左侧内斜面导向插入公卡2的方形孔16中，向上锤击楔形铁3尾部19使楔形铁3临时固定在公卡2“η”形卡体15中。将公卡2“η”形左侧及楔形铁3共同插入母卡1的安装腔9中，使公卡2“η”形卡体左侧外面的凹形球面18与母卡1安装腔9内侧凸球面12相互吻合，锤击楔形铁3上端部，楔形铁下落，进入公卡左侧内面与母卡安装腔9外侧弧形凸面11的空间中，使公卡2与母卡1吻合球面紧密接触达到牢固连接的目的，实现公卡2和母卡1球形结构锁定。向上锤击楔形铁3下端部，公母卡球面18、12之间的压力消失，且留出间隙，公卡2可从母卡1安装腔9内卸掉，简单实现架体拆卸。

如图8所示，由于楔形铁3插入方形孔16后，楔形铁下斜面与垂直线之间有向左偏的（α-β）角。当α-β＞0时，楔形铁与半径为r的弧形凸面11接触点E处于弧形凸面水平轴线以下，可形成公母卡之间构造的自行锁定。使公、母卡连接更安全可靠。本实施例中，α=6°；β=4°，α-β=2°。

Claims (5)

1.一种用于组合脚手架节点连接的自锁球铰蝶形卡组件，包括一个母卡、四个公卡、以及将四个公卡与母卡匹配连接的四个楔形铁，其特征在于，母卡包括四个两两对称的球缺围成的圆筒主体，圆筒主体的内径与立杆固联，圆筒主体外围设置水平十字板，与圆筒主体围成十字形的四个安装腔，每个安装腔由一个楔形铁连接一个公卡；所述安装腔内侧为凸球面，外侧为弧形凸面；所述公卡包括一个“η”形卡体，靠近“η”形短侧的卡体上端面开有可插入楔形铁的方形孔，其“η”形短侧外面为与安装腔内侧凸球面相匹配的凹形球面，“η”形短侧内面有一斜面与垂直面呈角度α，该斜面一直延伸至“η”形上端面的方形孔；“η”形长侧上、下部分别设置前后平行的蝶形翼，上部蝶形翼与下部蝶形翼相互对应，用于连接垂直斜拉杆；“η”形长侧外端面上、下部蝶形翼之间连接水平杆；所述楔形铁相对“η”形短侧一面为直平面，相对“η”形长侧一面的中部设有突起，楔形铁上端部至突起为上小下大的楔形，突起向下形成的斜面与垂直面有斜角β，α＞β＞0。

2.如权利要求1所述的用于组合脚手架节点连接的自锁球铰蝶形卡组件，其特征在于，所述水平十字板上开有四个水平斜拉杆连接孔，与十字形的四个安装腔的对称中心线呈45°布置。

3.如权利要求1所述的用于组合脚手架节点连接的自锁球铰蝶形卡组件，其特征在于，所述楔形铁的尾部向“η”形短侧偏出楔形铁的直平面。

4.如权利要求1所述的用于组合脚手架节点连接的自锁球铰蝶形卡组件，其特征在于，所述α=6°；β=4°。

5.如权利要求1所述的用于组合脚手架节点连接的自锁球铰蝶形卡组件，其特征在于，所述“η”形卡体长侧外端面上、下部蝶形翼之间设有安装孔。

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