本發(fā)明屬于建設(shè)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種鋼構(gòu)件之間的摩擦自鎖連接件。

背景技術(shù)：

在鋼結(jié)構(gòu)或組合結(jié)構(gòu)中，鋼構(gòu)件之間的連接一般采用螺栓連接或焊接連接，現(xiàn)有的連接形式在連接過(guò)程中需要一定的操作的空間和較長(zhǎng)的連接時(shí)間。但對(duì)于某些部位或某些區(qū)域，卻需要在缺乏操作空間和時(shí)間的情況下進(jìn)行連接。例如對(duì)于模塊化鋼結(jié)構(gòu)，在中柱節(jié)點(diǎn)位置布置有多個(gè)梁柱和多面墻體、樓板等構(gòu)件，若采用現(xiàn)有的連接形式，則缺乏操作空間，無(wú)法在不破壞這些周圍構(gòu)件的情況下實(shí)現(xiàn)連接；模塊化結(jié)構(gòu)對(duì)于連接時(shí)間的長(zhǎng)短較為敏感，而現(xiàn)有的連接形式都難以在短時(shí)間內(nèi)完成連接過(guò)程。因此，采用一種不需要操作空間和較短的連接時(shí)間的連接形式，是解決模塊化鋼結(jié)構(gòu)中柱節(jié)點(diǎn)連接問(wèn)題的關(guān)鍵。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種鋼構(gòu)件之間的摩擦自鎖連接件，只需將預(yù)裝有這種連接件的鋼構(gòu)件在對(duì)應(yīng)位置處插入貼近即可實(shí)現(xiàn)可靠連接，不需要額外的連接操作。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種鋼構(gòu)件之間的摩擦自鎖連接件，用于上部鋼構(gòu)件和下部鋼構(gòu)件之間的自鎖連接，包括插桿、錐形卡筍、套筒、復(fù)位彈簧、安全彈簧、限位塊、內(nèi)定位筒、外定位筒、定位板和定位螺桿，所述插桿與所述下部鋼構(gòu)件固定，插桿的側(cè)面設(shè)有第一環(huán)形齒，所述錐形卡筍的形狀為分瓣式的錐臺(tái)形，錐形卡筍的內(nèi)孔壁上設(shè)有與所述第一環(huán)形齒相配合的第二環(huán)形齒，所述限位塊設(shè)置于錐形卡筍內(nèi)，所述套筒的內(nèi)壁與所述錐形卡筍的外壁相配合，所述套筒的外壁設(shè)有用于與所述復(fù)位彈簧相連的凸邊，所述定位板通過(guò)定位螺桿與所述上部鋼構(gòu)件固定，用于為所述復(fù)位彈簧和安全彈簧提供支撐面；所述內(nèi)定位筒固定于所述定位板上，外定位筒套接于內(nèi)定位筒的外側(cè)，所述安全彈簧設(shè)置于內(nèi)定位筒和外定位筒之間。

所述錐形卡筍和套筒的接觸面為圓錐面，所述圓錐面與圓錐軸線之間的夾角小于錐形卡筍與套筒之間的摩擦角。

自鎖連接前，所述限位塊位于所述錐形卡筍內(nèi)，錐形卡筍受到限位塊的限制無(wú)法合攏；自鎖連接過(guò)程中，插桿插入預(yù)定位置處時(shí)將所述限位塊推開，錐形卡筍合攏實(shí)現(xiàn)自鎖連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案所帶來(lái)的有益效果是：

本發(fā)明連接件當(dāng)插桿插入錐形卡筍內(nèi)的預(yù)先設(shè)定的位置處時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)鋼構(gòu)件之間的連接，不需要額外的操作過(guò)程；套筒與錐形卡筍的接觸面為圓錐面，圓錐面與圓錐軸線之間的角度小于錐形卡筍與套筒之間的摩擦角，通過(guò)摩擦自鎖的原理，使合攏后的錐形卡筍無(wú)法再次張開，從而實(shí)現(xiàn)可靠地抗拔連接；連接過(guò)程前，安全彈簧處于壓縮或拉伸狀態(tài)，對(duì)限位塊施加一定的力使限位塊保持在預(yù)先設(shè)定的位置處，避免限位塊受到震動(dòng)或其他因素影響而離開預(yù)先設(shè)定的位置處，從而避免錐形卡筍收到影響而錯(cuò)誤合攏；整體具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，施工方便，工作可靠等特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明連接件在仰視視角下的分解狀態(tài)立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明連接件在俯視視角下的分解狀態(tài)立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明連接件在連接前的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明連接件在連接過(guò)程中的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明連接件在連接之后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-內(nèi)定位筒，2-安全彈簧，3-外定位筒，4-定位螺桿，5-限位塊，6-下部鋼構(gòu)件，7-定位板，8-復(fù)位彈簧，9-套筒，10-錐形卡筍，11-上部鋼構(gòu)件，12-插桿。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

如圖1和圖2所示，一種鋼構(gòu)件之間的摩擦自鎖連接件，它包括插桿12、錐形卡筍10、套筒9、復(fù)位彈簧8、安全彈簧2、限位塊5、內(nèi)定位筒1、外定位筒3、定位板7和定位螺桿4。用于上部鋼構(gòu)件11和下部鋼構(gòu)件6之間的自鎖連接，插桿12通過(guò)螺紋或其他方式固定在下部鋼構(gòu)件6上，插桿12的側(cè)面設(shè)置有第一環(huán)形齒。錐形卡筍10的形狀為分瓣式的錐臺(tái)形，錐形卡筍10的內(nèi)孔壁上設(shè)置有第二環(huán)形齒，第二環(huán)形齒的形狀可以和插桿12側(cè)面上的第一環(huán)形齒相互配合，外壁為圓錐面。套筒9為整體的圓環(huán)形，其內(nèi)孔壁為圓錐面，其角度與錐形卡筍10的外壁相同，因此可以互相配合。套筒9與錐形卡筍10的接觸面為圓錐面，圓錐面與圓錐軸線方向之間的角度小于錐形卡筍與套筒的摩擦角，應(yīng)用了摩擦自鎖的原理實(shí)現(xiàn)連接。復(fù)位彈簧8處于壓縮狀態(tài)，對(duì)套筒9施加了一定的擠壓力使套筒9內(nèi)壁與錐形卡筍10外壁互相貼緊。連接過(guò)程前，安全彈簧2處于壓縮或拉伸狀態(tài)，對(duì)限位塊5施加一定的力使限位塊保持在預(yù)先設(shè)定的位置處，避免限位塊5受到震動(dòng)或其他因素影響而離開預(yù)先設(shè)定的位置處，從而避免錐形卡筍9收到影響而錯(cuò)誤合攏。定位板7通過(guò)定位螺桿4固定在距離上部鋼構(gòu)件11的一定位置處，可以為復(fù)位彈簧8和安全彈簧2提供支撐面。內(nèi)定位筒1通過(guò)焊接或其他方式連接在定位板7上，外定位筒3套在內(nèi)定位筒1外側(cè)，安全彈簧2設(shè)置在內(nèi)定位筒1與外定位筒3之間。

本發(fā)明連接件使用時(shí)的過(guò)程如下：

在連接過(guò)程前，見圖3，處于壓縮狀態(tài)的復(fù)位彈簧8對(duì)套筒9施加壓力，套筒9通過(guò)其內(nèi)壁的圓錐面擠壓錐形卡筍10，使錐形卡筍10有合攏的趨勢(shì)；錐形卡筍10受到限位塊5的限制無(wú)法合攏；此時(shí)錐形卡筍10處于張開狀態(tài)，內(nèi)孔的空間能夠允許插桿12插入；

在連接過(guò)程中，見圖4，插桿12插入錐形卡筍10內(nèi)孔中，在接近預(yù)定位置時(shí)，插桿12與限位塊5發(fā)生接觸并推動(dòng)限位塊5；在限位塊5被插桿12推出錐形卡筍10的內(nèi)孔范圍后，處于壓縮狀態(tài)的復(fù)位彈簧8推動(dòng)套筒9沿著錐形面運(yùn)動(dòng)，套筒9擠壓錐形卡筍10合攏；在錐形卡筍10合攏后，錐形卡筍10內(nèi)孔壁的第二環(huán)形齒與插桿12側(cè)面的第一環(huán)形齒發(fā)生接觸并咬合，實(shí)現(xiàn)連接過(guò)程；本發(fā)明所公開的連接件在連接過(guò)程中僅需將插桿12插入錐形卡筍10內(nèi)孔中，不需要額外的操作過(guò)程。

在連接過(guò)程完成后，見圖5，當(dāng)被連接的兩個(gè)鋼構(gòu)件產(chǎn)生分離的趨勢(shì)時(shí)，插桿12上是拉力通過(guò)第一環(huán)形齒和第二環(huán)形齒傳遞給錐形卡筍10，使錐形卡筍10產(chǎn)生分離的趨勢(shì)，但由于錐形卡筍10與套筒9之間的接觸面為圓錐面，此圓錐面與圓錐軸線方向之間的角度小于錐形卡筍10與套筒9之間的摩擦角，在分離作用下處于摩擦自鎖狀態(tài)，因此套筒9與錐形卡筍10之間不會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，套筒9阻礙了錐形卡筍10的分離趨勢(shì)，防止了鋼構(gòu)件之間的分離。

本發(fā)明并不限于上文描述的實(shí)施方式。以上對(duì)具體實(shí)施方式的描述旨在描述和說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的。在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下還可做出很多形式的具體變換，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種鋼構(gòu)件之間的摩擦自鎖連接件，用于上部鋼構(gòu)件和下部鋼構(gòu)件之間的自鎖連接，包括插桿、錐形卡筍、套筒、復(fù)位彈簧、安全彈簧、限位塊、內(nèi)定位筒、外定位筒、定位板和定位螺桿，插桿與下部鋼構(gòu)件固定，插桿的側(cè)面設(shè)有第一環(huán)形齒，錐形卡筍的形狀為分瓣式的錐臺(tái)形，錐形卡筍的內(nèi)孔壁上設(shè)有與第一環(huán)形齒相配合的第二環(huán)形齒，限位塊設(shè)置于錐形卡筍內(nèi)，套筒的內(nèi)壁與錐形卡筍的外壁相配合，定位板通過(guò)定位螺桿與所述上部鋼構(gòu)件固定；內(nèi)定位筒固定于定位板上，外定位筒套接于內(nèi)定位筒的外側(cè)，安全彈簧設(shè)置于內(nèi)定位筒和外定位筒之間。只需將預(yù)裝有這種連接件的鋼構(gòu)件在對(duì)應(yīng)位置處插入貼近即可實(shí)現(xiàn)可靠連接，不需要額外的連接操作。

技術(shù)研發(fā)人員：戴驍蒙;宗亮;丁陽(yáng);羅云標(biāo);嚴(yán)加寶
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.12
技術(shù)公布日：2017.07.21