一种弹性组合螺母双向偏位杆件连接器的制作方法

本发明涉及结构物的连接技术领域，特别涉及一种弹性组合螺母锚固偏位杆件连接器。

背景技术：

在工程建设中，固定于两个对接构件上的普通钢筋、预应力钢筋以及其他杆件在对接时发生允许范围内的偏差在所难免，为适应这种对接偏差，目前大多采用灌浆套筒连接、波纹管预留孔道灌浆连接以及采用连接盒等方式，这些连接方式都存在施工工艺复杂、无法检测、质量难以保证、达到强度的等待时间较长等弊端，如果采用直螺纹连接等直接连接方式，则对连接杆件的定位和制作精度要求极为苛刻，轴线方向上半个螺距的误差更是一个无法逾越的障碍。

螺栓连接则必须采用拧紧措施方可实现杆件之间的完全连接，对施工空间要求较高，且适用范围较小。

如著名的芬兰peikko公司的预制构件钢筋连接结构，通过预埋一个带端面角钢，再将一侧钢筋用焊接固定在该角钢上，同时在该端面上开孔，再将另一侧钢筋穿过该端面并用螺栓固定的方式实现连接；该方法虽然也实现了对接杆件的带偏差连接，但是所用角钢占用空间很大，受力不够直接，而且对接钢筋数量较多时，角钢、螺栓的安装和拧紧比较繁复，所以较难大面积推广，仅在工业厂房的小方柱连接中应用较多。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供一种可适应一定偏位的杆件机械连接器，特别对杆件轴线方向上的误差适应能力较大，本发明为偏位杆件之间的纯机械连接，适应两根杆件之间纵向、横向以及转角各个方向的制造偏差，且其拉压强度与是否灌浆无关，无需等待灌浆料或现浇混凝土凝结时间，施工便捷快速，便于检测，验收标准明确，质量稳定，安全可靠。

为实现上述目的，本发明公开了一种弹性组合螺母双向偏位杆件连接器，用于连接预埋在拼装构件a上的杆件一和预埋在拼装构件b上的杆件二；包含至少第一弹性组合螺母、第一锚固套筒、中间连接套筒、第二弹性组合螺母和第二锚固套筒。

所述第一弹性组合螺母和所述第二弹性组合螺母分别包含至少多瓣螺纹夹片和弹性约束复位件，所述螺纹夹片内表面设有内螺纹，所述杆件一和杆件二端部设置与所述螺纹夹片相匹配的外螺纹。

所述第一锚固套筒为f式套筒，包含第一套筒、第一套筒端锚板、第一套筒球面垫片和第一套筒中间锚板。

所述第一套筒端锚板设置于所述第一套筒一端，所述第一套筒中间锚板设置于所述第一套筒中间，所述第一套筒端锚板、所述第一套筒中间锚板于所述第一套筒以可拆卸方式连接。

所述第一弹性组合螺母设置于所述第一套筒端锚板和第一套筒中间锚板之间，所述第一套筒球面垫片设置于所述第一套筒端锚板和所述第一弹性组合螺母之间。

所述第一球面垫片包含球面侧和平面侧，所述第一套筒端锚板包含球面侧和平面侧，所述第一球面垫片平面侧与所述第一弹性组合螺母贴紧，所述第一球面垫片球面侧与所述第一套筒端锚板球面侧贴紧。

所述第二锚固套筒为f式套筒，包含第二套筒、第二套筒端锚板、第二套筒球面垫片和第二套筒中间锚板。

所述第二套筒端锚板设置于所述第二套筒一端，所述第二套筒中间锚板设置于所述第二套筒中间，所述第二套筒端锚板、所述第二套筒中间锚板于所述第二套筒以可拆卸方式连接。

所述第二弹性组合螺母设置于所述第二套筒端锚板和第二套筒中间锚板之间，所述第二套筒球面垫片设置于所述第二套筒端锚板和所述第二弹性组合螺母之间。

所述第二球面垫片包含球面侧和平面侧，所述第二套筒端锚板包含球面侧和平面侧，所述第二球面垫片平面侧与所述第二弹性组合螺母贴紧，所述第二球面垫片球面侧与所述第二套筒端锚板球面侧贴紧。

所述第一套筒端锚板、所述第二套筒端锚板、所述第一套筒中间锚板、所述第二套筒中间锚板、所述第一套筒球面垫片和所述第二套筒球面垫片中心分别设置圆孔。

所述中间连接套筒为中间圆管直筒，所述中间连接套筒两端外侧设置左右旋方向相反的外螺纹。

所述第一套筒、所述第二套筒一端内壁分别设置与所述中间圆管直筒相匹配的内螺纹，所述中间圆管直筒与所述第一套筒、所述第二套筒以螺纹副连接。

所述第一弹性组合螺母夹紧锚固连接所述杆件一，所述第二弹性组合螺母夹紧锚固连接所述杆件二，形成所述弹性组合螺母双向随动锚固偏位杆件连接器的抗拉连接性能。

所述第一弹性组合螺母、所述第二弹性组合螺母、所述第一套筒端锚版和所述第二套筒端锚板端部内侧设有外倾锥面，所述第一套筒端锚版和所述第一套筒球面垫片内径大于所述杆件一，所述第二套筒端锚板和所述第二套筒球面垫片内径大于所述杆件二。

优选的，所述螺纹夹片为柱状螺纹夹片，所述多瓣柱状螺纹夹片分别围合组成圆环体。

所述第一弹性组合螺母包含第一柱状螺纹夹片和第一弹性约束复位件，所述第二弹性组合螺母包含第二柱状螺纹夹片和第二弹性约束复位件。

所述弹性约束复位件为c型弹簧片或环向弹性箍，所述弹性约束复位件为所述螺纹夹片提供弹性回复力，适度压紧或拉紧所述螺纹夹片，所述弹性约束复位件和所述螺纹夹片共同压紧锚固所述杆件一和杆件二。

进一步的技术方案是，所述弹性约束复位件包含环向约束件和设置于所述环向约束件和所述螺纹夹片之间的弹性件。

进一步的技术方案是，所述第一弹性组合螺母和第二弹性组合螺母为锥形螺纹夹片弹性组合螺母，所述第一弹性组合螺母包含第一锥形螺纹夹片和第一弹性约束复位件，所述第二弹性组合螺母包含第二锥形螺纹夹片和第二弹性约束复位件，所述第一弹性约束复位件包含第一支撑弹性体，第一锥形螺纹夹片约束件和第一弹性体支撑件，所述第二弹性约束复位件包含第二支撑弹性体，第二锥形螺纹夹片约束件和第二弹性体支撑件。

所述第一锥形螺纹夹片和所述第二锥形螺纹夹片包含带螺纹内壁、锥形外壁、较宽平面端和较窄平面端，所述第一锥形螺纹夹片和所述第二锥形螺纹夹片分别围合组成一个锥形圆环体。

所述第一锥形螺纹夹片和所述第二锥形螺纹夹片外侧分别设置所述第一锥形螺纹夹片约束件和所述第二锥形螺纹夹片约束件，所述第一锥形螺纹夹片约束件和所述第二锥形螺纹夹片约束件包含呈筒状外壁、与所述第一锥形螺纹夹片和所述第二锥形螺纹夹片相匹配的锥形内壁、较宽平面端和支承于所述第一弹簧支撑板和所述第二弹簧支撑板上的支撑柱或支撑环。

所述第一支撑弹性体和所述第二支撑弹性体一端分别支撑于所述第一弹性体支撑件和所述第二弹性体支撑件上，所述第一弹性体支撑件和所述第二弹性体支撑件分别支承于所述第一套筒中间锚板和所述第二套筒中间锚板上。

所述第一支撑弹性体和所述第二支撑弹性体另一端顶紧所述第一锥形螺纹夹片和所述第二锥形螺纹夹片较宽平面端，在所述第一支撑弹性体和所述第二支撑弹性体弹性力作用下，所述第一锥形螺纹夹片和所述第二锥形螺纹夹片外侧斜面与所述第一锥形螺纹夹片约束件和所述第二锥形螺纹夹片约束件内壁贴紧，所述第一锥形螺纹夹片约束件和所述第二锥形螺纹夹片约束件较宽平面端和所述第一套筒球面垫片和所述第二套筒球面垫片平面侧顶紧。

进一步的技术方案是，所述螺纹夹片和所述弹性复位件一体制作，形成环向弹性螺母。

进一步的技术方案是，所述第一锚固套筒和所述第二锚固套筒内设置一个或多个所述第一弹性组合螺母和第二弹性组合螺母，所述第一锚固套筒内增设相应数量的第一套筒中间锚板，所述第二锚固套筒内增设相应数量的第二套筒中间锚板。

所述第一套筒中间锚板与所述第一套筒锚杯之间以可拆卸方式连接或一体铸造，所述第一套筒中间锚板和所述第一弹性组合螺母互相间隔顶紧布置。

所述第二套筒中间锚板与所述第二套筒锚杯之间以可拆卸方式连接或一体铸造，所述第二套筒中间锚板和所述第二弹性组合螺母互相间隔顶紧布置。

进一步的技术方案是，所述中间圆管直筒外侧设置第三导出拧紧件，所述第三导出拧紧件与所述中间圆管直筒外侧紧密接触或固定连接，在所述杆件一和所述杆件二对接插入完成后，牵动所述第三导出拧紧件，所述第一锚固套筒和所述第二锚固套筒相向拉紧。

进一步的技术方案是，在所述杆件一上设置第一承压螺母组合件，在所述杆件二上设置第二承压螺母组合件。

所述第一承压螺母组合件包含第一承压螺母和第一导出拧紧件，所述第一导出拧紧件和所述第一承压螺母紧密接触或固定连接，所述第二承压螺母组合件包含第二承压螺母和第二导出拧紧件，所述第二导出拧紧件和所述第二承压螺母紧密接触或固定连接。

所述第一承压螺母预先安装于所述杆件一上，所述第二承压螺母预先安装于所述杆件二上，所述第一承压螺母和所述第二承压螺母分别位于所述第一套筒锚杯和所述第二套筒锚杯轴线方向外侧，所述第一承压螺母径向外侧设有所述第一导出拧紧件，所述第二承压螺母外侧设有所述第二导出拧紧件。

在所述中间圆管直筒拧紧完成后，牵动所述第一导出拧紧件和所述第二导出拧紧件，所述第一承压螺母、所述第二承压螺母转动并逐渐和所述第一套筒锚杯、第二套筒锚杯压紧，形成所述弹性组合螺母双向偏位杆件连接器的承压能力。

本发明具有以下有益效益。

本发明有效地解决了工程建设领域中带多向偏差杆件的机械对接难题，实现预制拼装结构中钢筋等杆件对接时的完全机械连接，且实现双向随动锚固，即两根对接杆件均插到哪里锚固到哪里的效果，并保证连接强度达到一级要求，使得预制拼装结构中钢筋和预应力筋等杆件连接器的检查、检验和验收完全等同于常规连接器。

本发明连接器总长度小，不仅材料用量大大降低，适用场合也更为广泛。

由于本发明属于纯机械连接，其抗拉强度的发挥不必等待灌浆料达到某个凝结强度值，因此结构拼装可连续作业，真正做到快速施工。

附图说明

附图1：柱状螺纹夹片弹性组合螺母双向偏位杆件连接器立面图。

附图2：柱状螺纹夹片弹性组合螺母双向偏位杆件连接器横断面图。

附图3：锥形螺纹夹片弹性组合螺母双向偏位杆件连接器立面图。

附图4：锥形螺纹夹片弹性组合螺母双向偏位杆件连接器横断面图。

附图5：多组弹性组合螺母双向偏位杆件连接器立面图。

具体实施方式

实施例1。

如图1、图2所示，本发明的一具体实施例，连接两个装配构件上带偏位的杆件一19和杆件二20，其特征在于：包含至少第一弹性组合螺母i、第一锚固套筒ii、中间连接套筒、第二弹性组合螺母、第二锚固套筒、第一承压螺母组合件和第二承压螺母组合件。

第一弹性组合螺母i和第二弹性组合螺母分别包含至少多瓣螺纹夹片和弹性约束复位件，螺纹夹片内表面设有内螺纹，杆件一19和杆件二20端部设置与螺纹夹片相匹配的外螺纹。

螺纹夹片为柱状螺纹夹片101、701，多瓣柱状螺纹夹片101、701分别围合组成圆环体。

第一弹性组合螺母i包含第一柱状螺纹夹片101和第一弹性约束复位件201，第二弹性组合螺母包含第二柱状螺纹夹片701和第二弹性约束复位件801。

弹性约束复位件为c型弹簧片201、801，弹性约束复位件为螺纹夹片101、701提供弹性回复力，适度压紧或拉紧螺纹夹片101、701，弹性约束复位件和螺纹夹片101、701共同压紧锚固所述杆件一19和杆件二20。

第一锚固套筒ii为f式套筒，包含第一套筒3、第一套筒端锚板4、第一套筒球面垫片5和第一套筒中间锚板6。

第一套筒端锚板4设置于第一套筒3一端，第一套筒中间锚板6设置于第一套筒3中间，第一套筒端锚板4、第一套筒中间锚板6于第一套筒3以可拆卸方式连接。

第一弹性组合螺母i设置于第一套筒端锚板4和第一套筒中间锚板6之间，第一套筒球面垫片5设置于第一套筒端锚板4和第一弹性组合螺母i之间。

第一球面垫片5包含球面侧和平面侧，第一套筒端锚板4包含球面侧和平面侧，第一球面垫片5平面侧与第一弹性组合螺母i贴紧，第一球面垫片5球面侧与第一套筒端锚板4球面侧贴紧。

第二锚固套筒为f式套筒，包含第二套筒9、第二套筒端锚板10、第二套筒球面垫片11和第二套筒中间锚板12。

第二套筒端锚板10设置于第二套筒9一端，第二套筒中间锚板12设置于第二套筒9中间，第二套筒端锚板10、第二套筒中间锚板12于第二套筒9以螺纹副。

第二弹性组合螺母i设置于第二套筒端锚板10和第二套筒中间锚板12之间，第二套筒球面垫片11设置于第二套筒端锚板10和第二弹性组合螺母i之间。

第二球面垫片11包含球面侧和平面侧，第二套筒端锚板10包含球面侧和平面侧，第二球面垫片11平面侧与第二弹性组合螺母i贴紧，第二球面垫片11球面侧与第二套筒端锚板10球面侧贴紧。

第一套筒端锚板4、第二套筒端锚板10、第一套筒中间锚板6、第二套筒中间锚板12、第一套筒球面垫片5和第二套筒球面垫片11中心分别设置圆孔。

中间连接套筒为中间圆管直筒13，中间连接套筒两端外侧设置左右旋方向相反的外螺纹。

第一套筒3、第二套筒9一端内壁分别设置与中间圆管直筒13相匹配的内螺纹，中间圆管直筒13与第一套筒3、第二套筒9以螺纹副连接。

第一弹性组合螺母i夹紧锚固连接杆件一19，第二弹性组合螺母夹紧锚固连接杆件二20。

第一弹性组合螺母i、第二弹性组合螺母、第一套筒端锚版4和第二套筒端锚板10端部内侧设有外倾锥面，第一套筒端锚版4和第一套筒球面垫片5内径大于杆件一19，第二套筒端锚板10和第二套筒球面垫片11内径大于杆件二20。

中间圆管直筒13外侧设置第三导出拧紧件14，第三导出拧紧件14与中间圆管直筒13外侧紧密接触或固定连接，在杆件一19和杆件二20对接插入完成后，牵动第三导出拧紧件14，第一锚固套筒3和第二锚固套筒9相向拉紧。

杆件一19上设置第一承压螺母组合件，杆件二20上设置第二承压螺母组合件。

第一承压螺母组合件包含第一承压螺母15和第一导出拧紧件16，第一导出拧紧件16和第一承压螺母15紧密接触或固定连接，第二承压螺母组合件包含第二承压螺母17和第二导出拧紧件18，第二导出拧紧件18和第二承压螺母17紧密接触或固定连接。

第一承压螺母15预先安装于所述杆件一19上，第二承压螺母17预先安装于杆件二20上，第一承压螺母15和第二承压螺母17分别位于第一套筒锚杯3和第二套筒锚杯9轴线方向外侧，第一承压螺母15径向外侧设有第一导出拧紧件15，第二承压螺母17外侧设有第二导出拧紧件18。

在中间圆管直筒13拧紧完成后，牵动第一导出拧紧件16和第二导出拧紧件18，第一承压螺母15、第二承压螺母17转动并逐渐和第一套筒锚杯3、第二套筒锚杯9压紧，形成弹性组合螺母双向偏位杆件连接器的承压能力。

实施例2。

如图3和图4所示，本发明的又一实施例，连接两个装配构件上带偏位的杆件一19和杆件二20，其特征在于：包含至少第一弹性组合螺母i、第一锚固套筒ii、中间连接套筒、第二弹性组合螺母、第二锚固套筒、第一承压螺母组合件和第二承压螺母组合件。

第一弹性组合螺母i和第二弹性组合螺母分别包含至少多瓣螺纹夹片和弹性约束复位件，螺纹夹片内表面设有内螺纹，杆件一19和杆件二20端部设置与螺纹夹片相匹配的外螺纹。

第一弹性组合螺母i和第二弹性组合螺母为锥形螺纹夹片弹性组合螺母，第一弹性组合螺母i包含第一锥形螺纹夹片103和第一弹性约束复位件，第二弹性组合螺母包含第二锥形螺纹夹片703和第二弹性约束复位件，第一弹性约束复位件包含第一支撑弹性体203，第一锥形螺纹夹片约束件204和第一弹性体支撑件205，第二弹性约束复位件包含第二支撑弹性体803，第二锥形螺纹夹片约束件804和第二弹性体支撑件805。

第一锥形螺纹夹片103和第二锥形螺纹夹片703包含带螺纹内壁、锥形外壁、较宽平面端和较窄平面端，第一锥形螺纹夹片103和第二锥形螺纹夹片703分别围合组成一个锥形圆环体。

第一锥形螺纹夹片103和第二锥形螺纹夹片703外侧分别设置第一锥形螺纹夹片约束件204和第二锥形螺纹夹片约束件804，第一锥形螺纹夹片约束件204和第二锥形螺纹夹片约束件804包含呈筒状外壁、与第一锥形螺纹夹片103和第二锥形螺纹夹片703相匹配的锥形内壁、较宽平面端和支承于第一弹簧支撑板205和第二弹簧支撑板805上的支撑柱或支撑环。

第一支撑弹性体203和第二支撑弹性体803一端分别支撑于第一弹性体支撑件205和第二弹性体支撑件805上，第一弹性体支撑件205和第二弹性体支撑件805分别支承于第一套筒中间锚板6和第二套筒中间锚板12上。

第一支撑弹性体203和第二支撑弹性体803另一端顶紧第一锥形螺纹夹片103和第二锥形螺纹夹片703较宽平面端，在第一支撑弹性体203和第二支撑弹性体803弹性力作用下，第一锥形螺纹夹片103和第二锥形螺纹夹片703外侧斜面与第一锥形螺纹夹片约束件204和第二锥形螺纹夹片约束件804内壁贴紧，第一锥形螺纹夹片约束件204和第二锥形螺纹夹片约束件804较宽平面端和第一套筒球面垫片5和第二套筒球面垫片11平面侧顶紧。

在一些实施例中支撑弹簧203、803由其他具有回复力作用的弹性件替代。

本实施例中第一锚固套筒ii、中间连接套筒、第二锚固套筒、第一承压螺母组合件和第二承压螺母组合件，的元件组成和拉压性能的实现机理同实施例1。

实施例3。

如图5所示，本发明的又一实施例，连接两个装配构件上带偏位的杆件一19和杆件二20，其特征在于：包含至少第一弹性组合螺母i、第一锚固套筒ii、中间连接套筒、第二弹性组合螺母、第二锚固套筒、第一承压螺母组合件和第二承压螺母组合件。

第一弹性组合螺母i和第二弹性组合螺母分别包含至少多瓣螺纹夹片和弹性约束复位件，螺纹夹片内表面设有内螺纹，杆件一19和杆件二20端部设置与螺纹夹片相匹配的外螺纹。

螺纹夹片为柱状螺纹夹片101、701，多瓣柱状螺纹夹片101、701分别围合组成圆环体。

第一弹性组合螺母i包含第一柱状螺纹夹片101和第一弹性约束复位件201，第二弹性组合螺母包含第二柱状螺纹夹片701和第二弹性约束复位件801。

弹性约束复位件为c型弹簧片201、801，弹性约束复位件为螺纹夹片101、701提供弹性回复力，适度压紧或拉紧螺纹夹片101、701，弹性约束复位件和螺纹夹片101、701共同压紧锚固所述杆件一19和杆件二20。

第一锚固套筒和第二锚固套筒内设置一个或多个第一弹性组合螺母i和第二弹性组合螺母，第一锚固套筒内增设相应数量的第一套筒中间锚板601，第二锚固套筒内增设相应数量的第二套筒中间锚板1201。

第一套筒中间锚板601与第一套筒锚杯3之间以螺纹副连接，第一套筒中间锚板601和第一弹性组合螺母i互相间隔顶紧布置。

第二套筒中间锚板1201与第二套筒锚杯9之间以螺纹副连接，第二套筒中间锚板1201和所述第二弹性组合螺母互相间隔顶紧布置。

本实施例中第一锚固套筒ii、中间连接套筒、第二锚固套筒、第一承压螺母组合件和第二承压螺母组合件，的元件组成和拉压性能的实现机理同实施例1。

以上详细描述了本发明的较佳具体实例；应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化，采取不同组合产生众多较佳实施例；因此，凡本技术领域中技术人员依据本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。