專利名稱：組合式連接接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于機(jī)械連接領(lǐng)域，涉及一種機(jī)械連接機(jī)構(gòu)，尤其涉及一種用于多段式梁的連接接頭。
背景枝術(shù)為便于運(yùn)輸，針對尺寸較大的主梁、副梁等梁、桿結(jié)構(gòu)，往往會采用將該梁加工成多段式，待運(yùn)送到目的地后再組裝成完整的梁結(jié)構(gòu)。在該多段式梁的組裝過程中，須通過連接接頭將各段連接起來，同時(shí)滿足梁的強(qiáng)度要求。例如目前，美國內(nèi)陸集裝箱的外形長度尺寸為53英尺，而運(yùn)輸53英尺集裝箱的半掛車要比53英尺集裝箱還要長。該半掛車從中國制造后要通過海運(yùn)到美國，運(yùn)輸?shù)姆桨赣袃煞N一是采用散貨船運(yùn)輸，二是采用集裝箱船運(yùn)輸。采用散貨船運(yùn)輸時(shí)，可以采用整車的形式運(yùn)輸，但占用空間大，且運(yùn)費(fèi)很高。此外，散貨船運(yùn)輸航班很少，無法滿足交貨要求。采用集裝箱船運(yùn)輸時(shí)，航班多，運(yùn)費(fèi)低，但超長貨物運(yùn)輸受到限制，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)集裝箱長度為20英尺或40英尺。為了能用標(biāo)準(zhǔn)集裝箱船運(yùn)輸53英尺集裝箱運(yùn)輸半掛車，只能將該半掛車設(shè)計(jì)成兩段或多段，分段用集裝箱運(yùn)輸?shù)矫绹筮M(jìn)行組裝，形成一個(gè)整體的53英尺集裝箱運(yùn)輸半掛車。
由于運(yùn)輸?shù)男枰獙④嚰芊譃榱藥锥?，在到達(dá)目的地后進(jìn)行組裝時(shí)就必須通過接頭將其連接成整體。目前正在使用的接頭是在主梁的橫斷面上焊接一塊連接板，直接用螺栓將其擰緊，形成一個(gè)整體。如圖1所示，當(dāng)53英尺集裝箱半掛車分為前段車架1和后段車架2兩段或多段，當(dāng)運(yùn)輸?shù)侥康牡睾?，通過連接接頭3，將前后兩段車架連接成為一個(gè)整體的53英尺集裝箱半掛車。
如圖2所示，車架主梁的結(jié)構(gòu)形式是“工”字鋼，連接接頭3是在工字型車架前段主梁4橫截面上和車架后段主梁5的斷截面上各焊接一塊連接板31，連接板31上設(shè)有6個(gè)螺栓孔32，用于相互連接；在連接板31內(nèi)側(cè)上下各設(shè)有兩塊加強(qiáng)板33，防止連接板31在螺栓34連接后的變形。
這種連接方法簡單，實(shí)用，但在半掛車運(yùn)營過程中，車架受到拉伸、彎曲、扭曲、剪切等情況時(shí)，各種受力工況都將直接把力傳遞給螺栓，其結(jié)果是靠螺栓的連接強(qiáng)度來保證整個(gè)車架的連接強(qiáng)度。如圖3所示，連接接頭3連接過程是將前段主梁4、后段主梁5兩接頭對準(zhǔn)、并將兩連接板31靠緊，，然后用六顆螺栓34分別穿入事先已設(shè)置好的六個(gè)螺栓孔中，并相應(yīng)的用緊固工具將其擰緊，從而形成一個(gè)整體的車架結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，當(dāng)車架在運(yùn)行過程中受到任何力，傳遞到連接頭3時(shí)，均由連接的螺栓34來承受。
在不同工況的受力過程中，各螺栓34的受力是不均勻的，這就會導(dǎo)致某一、兩顆螺栓承受很大的力，甚至超過螺栓的屈服極限，產(chǎn)生變形或破壞。另一方面，在車架受彎曲時(shí)，連接接頭上靠拉伸一邊的螺栓受到拉力，其結(jié)果是螺栓在原有預(yù)壓緊力的基礎(chǔ)上疊加上新的拉力；而連接接頭上靠壓縮一邊的螺栓其結(jié)果是減少原有的預(yù)壓緊力，即使螺栓有變松的趨勢。實(shí)際運(yùn)行過程中，更多的情況是交變過程，即對某一螺栓而言是拉緊與變松交替發(fā)生，其結(jié)果導(dǎo)致連接失效。
綜上所述，設(shè)計(jì)開發(fā)出一種安全可靠的能適用于超長的多段式集裝箱運(yùn)輸半掛車的連接接頭是非常迫切的。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型目的在于，針對分段式梁、架結(jié)構(gòu)，在實(shí)際使用過程中承受扭轉(zhuǎn)、彎曲、拉伸、剪切、振動(dòng)或交變應(yīng)力等，容易出現(xiàn)失效的問題，提供一種方便可靠的連接接頭將分段式梁架連接成為整體，并由連接接頭承受各種工況下施加給接頭的拉伸、彎曲、扭曲和剪切等力，從而提高連接的可靠性。
本實(shí)用新型按如下方案實(shí)現(xiàn)該組合式連接接頭，包括一對連接座、一對連接件，所述連接座與梁的橫截面結(jié)構(gòu)相匹配，且平行的兩側(cè)面分別設(shè)有貫穿兩端的第一凹槽、第二凹槽，所述凹槽為對稱分布；所述連接座包括分布與相鄰兩段梁固定連接的第一連接座、第二連接座；所述連接件包括基部和沿該基部兩端向同側(cè)伸出的凸起部；該第一連接件的兩凸起部分別與所述第一連接座的第一凹槽和第二連接座的第一凹槽配合并通過緊固件連接；該第二連接件的兩凸起部分別與所述第一連接座的第二凹槽第二連接座的第二凹槽配合并通過緊固件連接。
所述的組合式連接接頭，其中所述連接座包括第一基座、第二基座和連接該兩基座的連接部；所述的第一基座與連接部平行的兩端分別向上伸出，形成第一突起部與第二突起部，該第一突起部與第二突起部之間形成第一凹槽；所述的第二基座與連接部平行的兩端分別向下伸出，形成第三突起部與第四突起部，該第三突起部與第四突起部之間形成第二凹槽。
所述的組合式連接接頭，其中所述凹槽豎直方向布置，與所述梁長度方向垂直。
所述的組合式連接接頭，其中所述凹槽的靠近所述梁的一側(cè)的高度稍高于相對的另一側(cè)。
所述的組合式連接接頭，其中所述第一凹槽、第二凹槽均為梯形槽。
所述的組合式連接接頭，其中所述連接件的凸起部為與所述凹槽相匹配的梯形結(jié)構(gòu)。
所述的組合式連接接頭，其中所述凹槽沿與所述梁的上下部平行的水平方向布置，與所述梁長度方向垂直。
所述的組合式連接接頭，其中所述第一、第二連接座的連接部的豎邊中部兩側(cè)各設(shè)有帶螺孔的連接板，并通過螺栓連接。
所述的組合式連接接頭，其中所述連接件凸起部的受力面為斜面或弧面，所述凹槽與之相匹配。
該組合式連接接頭通過固定的連接座，與分段的梁相連接后將形成一個(gè)不可分離的整體，再通過連接件將兩個(gè)待連接的、分別固定在前、后段梁上的連接座連接為一個(gè)整體；因此由連接件主要承擔(dān)了彎曲時(shí)產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力、牽引時(shí)產(chǎn)生拉伸應(yīng)力；同時(shí)本連接的方式的接觸面積大，連接后的緊固作用力大，接頭的連接剛性大大提高，其抗扭性能大大提高；而且容易進(jìn)行更換；因此，該組合接頭，可靠性高，且牢固可靠，尤其適用于多段式主梁結(jié)構(gòu)的集裝箱運(yùn)輸半掛車。


圖1是帶連接接頭的53英尺集裝箱半掛車示意圖；圖2是現(xiàn)有連接接頭的結(jié)構(gòu)分解示意圖；圖3是現(xiàn)有連接接頭連接后的示意圖；
圖4是本實(shí)用新型的組合式連接接頭結(jié)構(gòu)分解圖；圖5是本實(shí)用新型的組合式連接接頭與主梁焊接后的示意圖；圖6是本實(shí)用新型的組合式連接接頭組裝后的示意圖；圖7a是本實(shí)用新型的組合式連接接頭實(shí)施例一的連接座結(jié)構(gòu)圖主視圖；圖7b是本實(shí)用新型的組合式連接接頭實(shí)施例一的連接座結(jié)構(gòu)圖左視圖；圖8是本實(shí)用新型的組合式連接接頭實(shí)施例一的連接件結(jié)構(gòu)圖；圖9是本實(shí)用新型的組合式連接接頭實(shí)施例一的裝配圖；圖10a是本實(shí)用新型的組合式連接接頭實(shí)施例二的連接座結(jié)構(gòu)立體圖；圖10b是本實(shí)用新型的組合式連接接頭實(shí)施例二的連接座結(jié)構(gòu)截面圖；圖11a是本實(shí)用新型的組合式連接接頭實(shí)施例二的連接件結(jié)構(gòu)立體圖；圖11b是本實(shí)用新型的組合式連接接頭實(shí)施例二的連接件結(jié)構(gòu)俯視圖；圖12是本實(shí)用新型的組合式連接接頭實(shí)施例二的裝配圖；圖13是本實(shí)用新型的組合式連接接頭實(shí)施例三的連接件。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的組合式連接接頭，分為固定部分和連接部分；固定部分稱為連接座，它與分段的車架主梁相連接，連接后將形成一個(gè)整體不可分離；連接部分稱為連接件，它的作用是將兩個(gè)待連接的、分別固定在車架主梁上的連接座連接為一個(gè)整體。
如圖4至圖13所示，本實(shí)用新型的組合式連接接頭，包括連接座和連接件兩部分，連接座與梁的結(jié)構(gòu)相匹配，為四方體或“工”字體等，并成對配置，由與前段梁4連接的第一連接座6、與后段梁5連接的第二連接座8組成；連接件亦成對配置，由分別連接第一連接座6與第二連接座8的兩端的第一連接件7、第二連接件9組成。
其中，第一連接座6、第二連接座8在上下平行的兩側(cè)面分別設(shè)有貫穿兩端的第一凹槽611、811、第二凹槽631、831，第一凹槽611、811與第二凹槽631、831上下對稱分布；連接件7、9包括基部70、90和沿該基部兩端向同側(cè)伸出的凸起部；其中第一連接件7的第一凸起部71與第一連接座6的凹槽611匹配，第二凸起部72與第二連接座8的凹槽811匹配；第二連接件9的第一凸起部91與第一連接座6的凹槽631匹配，第二凸起部92與第二連接座8的凹槽831匹配；如圖5、圖6所示，該組合接頭的第一連接座6、第二連接座8分別與前段梁4、后段梁5固定連接，而且凹槽611、631、811、831與梁的長度方向垂直；在將第一連接座6、第二連接座8對齊并靠緊后，將第一連接件7的凸起部壓入第一連接座6、第二連接座8的凹槽611、811中，并通過螺栓10緊固；第二連接件9的凸起部壓入第一連接座6、第二連接座8的凹槽631、831中，并通過螺栓10緊固；從而實(shí)現(xiàn)對前段梁4、后段梁5的連接。
實(shí)施例一如圖7a、圖7b、圖8所示，該連接接頭包括連接座6、8和連接件7、9，梁的橫截面呈“工”字形，連接座6、8的結(jié)構(gòu)與之匹配，截面亦呈“工”字形；第一連接座6的一側(cè)面與前段梁4焊接，另一側(cè)與第二連接座8的一側(cè)連接，第二連接座8的另一側(cè)與后段梁5焊接；其中，第一連接座6包括第一基座61、第二基座63和連接兩基座的連接部62；第一基座61與連接部62平行的兩端分別向上伸出，形成第一突起部610與第二突起部612，即該突起部是沿與連接部62平行的方向、并向其相對的另一側(cè)伸出；第一突起部610與第二突起部612之間形成一個(gè)凹槽611；第二基座63與連接部62平行的兩端分別向下伸出，形成第三突起部630與第四突起部632，即該突起部是沿與連接部62平行的方向、并向其相對的另一側(cè)伸出；第三突起部630與第四突起部632之間形成一個(gè)凹槽631；第二連接座8的結(jié)構(gòu)同第一連接座6，第一基座81設(shè)有凹槽811，第二基座83設(shè)有凹槽831；凹槽611、631、811、831均為雙斜面的梯形槽，水平方向布置，與梁“工”型鋼的上下部平行設(shè)置，與該梁的長度方向垂直；連接件的凸起部71、72、91、92為與凹槽611、631、811、831相匹配的梯形結(jié)構(gòu)；如圖7b、圖9所示，靠近前、后段梁一側(cè)的突起部610、630、810、830的高度稍高于相對另一側(cè)的突起部611、631、811、831；連接件7、9的凸起部71、72、91、92分別卡入凹槽611、631、811、831中，通過螺栓10將連接件7、9緊固到連接座6、8上。
連接件7、9與連接座6、8的配合形式通過梯形結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)連接件7、9通過螺栓10壓緊到連接座6、8時(shí)，由于是梯形結(jié)構(gòu)，不僅可以定位、消除間隙，同時(shí)能加大緊固的作用力，使連接更為可靠。
如圖7至圖9所示，在第一連接座6的連接部62與第二連接座8的連接部82豎邊中部的兩側(cè)各設(shè)有帶螺孔的連接板620、621與820、821，通過螺栓11再將連接板620與820、621與821擰緊，起到穩(wěn)定加強(qiáng)作用。
實(shí)施例二如圖10a、圖10b、圖11a、圖11b、圖12所示，該連接接頭包括連接座6、8和連接件7、9，梁的橫截面呈“工”字形，連接座6、8的結(jié)構(gòu)與之匹配，截面亦呈 字形；第一連接座6的一側(cè)面與前段梁4焊接，另一側(cè)與第二連接座8的一側(cè)連接，第二連接座8的另一側(cè)與后段梁5焊接；凹槽611、631、811、831均為梯形槽，豎直方向布置，與梁“工”型鋼的腹板平行設(shè)置，與該梁的長度方向垂直；連接件7、9的凸起部71、72、91、92為與凹槽611、631、811、831相匹配的梯形結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例三如圖13所示，連接件7、9的凸起部71、72、91、92為單斜面的梯形結(jié)構(gòu)，即凸起部的受力面710、720、910、920為斜面，該斜面與凹槽611、631、811、831與之配合的面相匹配。
凸起部承受應(yīng)力的面還可以是弧面。
由技術(shù)常識可知，本實(shí)用新型還可以通過其它的不脫離其精神實(shí)質(zhì)或必要特征的實(shí)施方案來實(shí)現(xiàn)。因此，上述公開的實(shí)施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。所有在本實(shí)用新型范圍內(nèi)或在等同于本實(shí)用新型的范圍內(nèi)的改變均被本實(shí)用新型包含。
權(quán)利要求1.一種組合式連接接頭，其特征在于包括一對連接座、一對連接件；所述連接座與梁的橫截面結(jié)構(gòu)相匹配，且平行的兩側(cè)面分別設(shè)有貫穿兩端的第一凹槽、第二凹槽，所述凹槽為對稱分布；所述連接座包括分別與相鄰兩段梁固定連接的第一連接座、第二連接座；所述連接件包括基部和沿該基部兩端向同側(cè)伸出的凸起部；該第一連接件的兩凸起部分別與所述第一連接座的第一凹槽和第二連接座的第一凹槽配合并通過緊固件連接；該第二連接件的兩凸起部分別與所述第一連接座的第二凹槽和第二連接座的第二凹槽配合并通過緊固件連接。
2.如權(quán)利要求1所述的組合式連接接頭，其特征在于所述連接座包括第一基座、第二基座和連接該兩基座的連接部；所述的第一基座與連接部平行的兩端分別向上伸出，形成第一突起部與第二突起部，該第一突起部與第二突起部之間形成第一凹槽；所述的第二基座與連接部平行的兩端分別向下伸出，形成第三突起部與第四突起部，該第三突起部與第四突起部之間形成第二凹槽。
3.如權(quán)利要求1所述的組合式連接接頭，其特征在于所述凹槽豎直方向布置，與所述梁長度方向垂直。
4.如權(quán)利要求1所述的組合式連接接頭，其特征在于所述凹槽的靠近所述梁的一側(cè)的高度稍高于相對的另一側(cè)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的組合式連接接頭，其特征在于所述第一凹槽、第二凹槽均為梯形槽。
6.如權(quán)利要求5所述的組合式連接接頭，其特征在于所述連接件的凸起部為與所述凹槽相匹配的梯形結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求1或2所述的組合式連接接頭，其特征在于所述凹槽沿與所述梁的上下部平行的水平方向布置，與所述梁長度方向垂直。
8.如權(quán)利要求2所述的組合式連接接頭，其特征在于所述第一、第二連接座的連接部的中部設(shè)置有匹配的加強(qiáng)板，并通過螺栓連接。
9.如權(quán)利要求1或2所述的組合式連接接頭，其特征在于所述連接件凸起部的受力面為斜面或弧面，所述凹槽與之相匹配。
專利摘要本實(shí)用新型屬于機(jī)械連接領(lǐng)域，涉及一種組合式連接接頭，分為固定部分和連接部分；固定部分連接座，與分段的架梁相連接，連接后將形成一個(gè)整體不可分離；連接部分的連接件，將兩個(gè)待連接的、分別固定在梁上的連接座連接為一個(gè)整體。該組合式連接接頭由連接件主要承擔(dān)了車架在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的彎曲時(shí)產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力、牽引時(shí)產(chǎn)生拉伸應(yīng)力；且接觸面積大，連接后的緊固作用力大，連接剛性大大提高，使得車架在扭曲時(shí)的抗扭性能大大提高；而且很容易進(jìn)行更換；可靠性高，尤其適用于多段式主梁結(jié)構(gòu)的集裝箱運(yùn)輸半掛車。
文檔編號B62D21/20GK2931228SQ20062001755
公開日2007年8月8日 申請日期2006年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月21日
發(fā)明者謝良富, 沈禮慶 申請人:中國國際海運(yùn)集裝箱(集團(tuán))股份有限公司, 中集車輛(集團(tuán))有限公司