专利名称：变角度联接机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑幕墙的固定联接机构，特别是对单元式幕墙钢结构(或铝结构)件相互连接的一种可变角度联接机构。
背景技术：
某机场航站楼原施工设计的屋面，侧面是蜂窝式钢结构件组成的幕墙支撑结构体系，现场采取蜂窝式钢结构件的每根支杆带有调节套筒，将四个蜂窝式钢结构件中的一根支杆(共四根)焊接接在一个球节点，组成屋面及两侧面的幕墙支承结构体系(如图1、图 2所示)。该项目尺寸相同，且数量较多的蜂窝式钢结构件有120多种，总量有11000多个， 称之为标准型；尺寸各异的蜂窝式钢结构有5000多种，称之为非标准型，无论标准型，还是非标准型，其支撑杆上的球节都连接着四个蜂窝式钢结构件(又可称之为联接件)。从设计和施工都要求其相互位置、尺寸控制必须准确。原施工设计很难做到。为了解决上述问题，本发明人创新地设计出一种变角度联接机构，用于联接若干个单元式幕墙钢结构(或铝结构)件。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种变角度联接机构，用于联接若干个单元式幕墙钢结构(或铝结构)件。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案变角度联接机构，包括与主体结构固定联接的底座，及与底座联接的第一联接件、 第二联接件、第三联接件、第四联接件，所述的底座包括底板、设于底板上方的二个支撑板， 还包括与二个支撑板联接的中心轴，所述的第一联接件、第二联接件与中心轴铰链联接；所述第一联接件、第二联接件的内端分别设有与中心轴铰链联接的第一铰接孔、第二铰接孔， 所述中心轴的两端分别设有与第三联接件铰链联接的右联接孔、与第四联接件铰链联接的左联接孔；所述的二个支撑板设有用于穿设中心轴的中心孔；所述第一联接件、第二联接件的内端位于二个支撑板之间。其进一步技术方案为所述中心轴的中段设有位于一支撑板外侧的轴肩，及位于另外一支撑板外侧的螺母盘，所述的中心轴上设有用于与螺母盘螺纹联接的螺纹部。其进一步技术方案为所述的螺母盘设有螺纹盲孔、位于螺纹盲孔反向的耳板部， 所述的耳板部构成中心轴的右联接孔，所述螺母盘的外圆与左侧支撑板的中心孔为轴孔联接，所述中心轴的螺纹部设于其左端部。其进一步技术方案为所述的第三联接件设有用于与中心轴铰链联接的联接圆孔，所述的第四联接件设用于与中心轴铰链联接的联接长形孔；所述的第一铰接孔为长形铰接孔，所述的第二铰接孔为铰接圆孔。其进一步技术方案为所述的第一联接件、第二联接件、第三联接件、第四联接件均为长方形截面形状的钢结构件。其进一步技术方案为所述第一联接件、第二联接件的内端为分别设有前述的第一铰接孔、第二铰接孔的单耳板结构，单耳板结构夹设于二个支撑板之间；所述第三联接件、第四联接件的联接端为分别设有前述的联接圆孔、联接长形孔的双耳板结构。其进一步技术方案为所述的中心轴还套设有带球面外圆的套环，所述的第二铰接孔为带有内球面的铰接圆孔。其进一步技术方案为还包括位于套环两侧且套设于中心轴上的长套筒、短套筒， 所述的第一铰接孔套设于长套筒。其进一步技术方案为所述的第三联接件设有用于与中心轴铰链联接的联接圆孔，所述的第四联接件设用于与中心轴铰链联接的联接长形孔；所述的第一铰接孔为长形铰接孔，所述的第二铰接孔为铰接圆孔；所述的第一联接件、第二联接件、第三联接件、第四联接件均为长方形截面形状的钢结构件。其进一步技术方案为所述第一联接件、第二联接件的内端为分别设有前述的第一铰接孔、第二铰接孔的单耳板结构，单耳板结构夹设于二个支撑板之间；所述第三联接件、第四联接件的联接端为分别设有前述的联接圆孔、联接长形孔的双耳板结构。本发明与现有技术相比的有益效果是本发明采用二个支撑板固定一根中心轴， 中心轴的两端活动联接有二个联接件，另外二个联接件分别与中心轴的中段铰链联接，使得相互垂直的四个联接件均可以与底座形成一定的角度偏转，并留有活动余量，当采用球面联接结构时，底座还可以用于联接相互成一定斜度的联接件；本发明将传统的焊接节点变为纯机械连接，安装定位准确、误差小。本发明变角度联接机构在现场安装只有支撑杆 (其顶部与底座联接)与主体结构焊接的一道焊缝(原设计也有此道焊缝)。本专利的蜂窝钢结构件均在工厂的工装上制作焊接，尺寸准确，避免了现场就位焊接产生偏移，焊接质量好，美观。不需现场焊接，大大提高了现场安装速度，消除了现场焊接产生的相互牵制和焊接应力。具有简捷、可靠、节省钢材等优点，有广泛的实用价值。在具体实施例中，与传统结构相比，工厂制作焊接量与原设计相同，但在每个节点处减少了 12道焊缝；不需要# 114 钢球，和四个调节套筒，节约了 15公斤钢材。下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
图1为现有技术中的钢结构件和联接机构平面示意图；图2为现有技术中的联接机构的立体结构图；图3为本发明变角度联接机构具体实施例的平面示意图(包括钢结构件单元在内)；图4为本发明变角度联接机构具体实施例的立体结构图；图5为图4所示实施例的主视图(主视方向为图4中的箭头方向)；图6为图5的俯视图；图7为图5的左视图(局部剖视)；图8为图4所示实施例的底座主视图；图9为图8的俯视图10为图8的左视图；图11为图4所示实施例的中心轴的主视图；图12为本发明变角度联接机构又一具体实施例的平面示意图(局部剖视，联接件用点划线表示)。附图标记说明
1底座11底板
121、122中心孔L2AU2B支撑板
12A左侧支撑板21第一联接件
210第一铰接孔22第二联接件
220第二铰接孔23第三联接件
230联接圆孔24第四联接件
240联接长形孔3中心轴
31右联接孔32左联接孔
33轴肩34螺纹部
4螺母盘40旋转工艺孔
4A螺母盘41螺纹盲孔
42耳板部5套环
51长套筒52短套筒
6螺栓组件A支撑杆
7钢结构件(圆形钢材)8固定式联接机构
9钢结构件(方形钢材)13加强筋板
220A第二铰接孔
具体实施例方式为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。如图3至图11所示，本发明一种变角度联接机构，包括与主体结构(即支撑杆A) 固定联接的底座1，及与底座1联接的第一联接件21、第二联接件22、第三联接件23、第四联接件24，底座1包括底板11、设于底板11上方的二个支撑板12A、12B，还包括与二个支撑板12A、12B联接的中心轴3，第一联接件21、第二联接件22与中心轴3铰链联接；第一联接件21、第二联接件22的内端分别设有与中心轴3铰链联接的第一铰接孔210、第二铰接孔220，中心轴3的两端分别设有与第三联接件23铰链联接的右联接孔31、与第四联接件24铰链联接的左联接孔32 ；二个支撑板12A、12B设有用于穿设中心轴3的中心孔121、 122 ；第一联接件21、第二联接件22的内端位于二个支撑板12A、12B之间。中心轴3的中段设有位于一支撑板12A外侧的轴肩33，及位于另外一支撑板12B外侧的螺母盘4(侧面设有旋转工艺孔40，用于对螺母盘进行旋转操作)，中心轴3上设有用于与螺母盘4螺纹联接的螺纹部34。第三联接件23设有用于与中心轴3铰链联接的联接圆孔230，第四联接件24 设用于与中心轴3铰链联接的联接长形孔240 ；第一铰接孔210为长形铰接孔，第二铰接孔 220为铰接圆孔。第一联接件21、第二联接件22、第三联接件23、第四联接件24均为长方形截面形状的钢结构件，其受力方向(与支撑杆A平行的方向)为长度方向。其中，第一联接件21、第二联接件22的内端为分别设有前述的第一铰接孔210、第二铰接孔220的单耳板结构，且相互错开一点位置，二个单耳板结构夹设于二个支撑板之间；第三联接件23、第四联接件M的联接端为分别设有前述的联接圆孔230、联接长形孔MO的双耳板结构。在本实实施例中，任何一个钢结构件包括位于中间的蜂窝结构和位于蜂窝结构四周的四个联接部分，即第一联接件21、第二联接件22、第三联接件23、第四联接件M，其第一联接件21、 第二联接件22为同一直线位置的相反二个方向，第三联接件23、第四联接件M为同一直线位置的相反二个方向，而其中的第一联接件、第四联接件的联接部位均为长形孔，其中上下位置(由于长形孔进行定位)在幕墙平面的方向可以有活动余量(本实施例中，活动余量为士5mm)，有利于钢结构件自身的热胀冷缩，而钢结构件在幕墙平面的位置由第二联接件、 第三联接件进行定位(因为第二联接件、第三联接件的联接部位为圆孔)。在安装过程中，只需要将支撑杆A焊接在主体结构上即可，再将第一联接件21、第二联接件22的端部置于二个支撑板中间，用中心轴穿过二个支撑板的中心孔和第一铰接孔210、第二铰接孔220之后，用螺母盘锁紧，再用螺栓组件6联接将第三联接件23、第四联接件M联接于中心轴3的两端。整个安装过程，除了一个焊接工位之后，其它的都是机械联接，十分地简单、方便。作为中心轴的结构，还可以采用图12所示的实施例结构，螺母盘4A设有螺纹盲孔 41、位于螺纹盲孔反向的耳板部42，耳板部42构成中心轴3的右联接孔，螺母盘4的外圆与左侧支撑板12A的中心孔121为轴孔联接，中心轴3的螺纹部34设于其左端部，即螺母盘4A的构成中心轴3的一部分，有利于中心轴的装配，尤其是采用后面所述的套环结构实施例时，需要采用这种结构，有利于装配。如图12所示，当第一联接件21、第二联接件22与第三联接件23、第四联接件M不垂直时，可以在中心轴3上还套设有带球面外圆的套环5， 第二铰接孔220A为带有内球面的铰接圆孔，这个铰接圆孔与套环5的外圆相配合。还包括位于套环5两侧且套设于中心轴3上的长套筒51、短套筒52，第一铰接孔210为铰接长形孔，套设于长套筒51，并保留一定的间隙。图12所示的实施例中，第一联接件21、第二联接件22形成的直线与第三联接件23、第四联接件M形成的直线最大的偏转角度为20°，使本发明可以应用于非垂直正交的钢结构件的联接。综上所述，本发明采用二个支撑板固定一根中心轴，中心轴的两端活动联接有二个联接件，另外二个联接件分别与中心轴的中段铰链联接，使得相互垂直的四个联接件均可以与底座形成一定的角度偏转，并留有活动余量，当采用球面联接结构时，底座还可以用于联接相互成一定斜度的联接件；本发明将传统的焊接节点变为纯机械连接，安装定位准确、误差小。本发明变角度联接机构在现场安装只有底座(其底部与支撑杆联接)与主体结构焊接的一道焊缝(原设计也有此道焊缝)。本专利的蜂窝钢结构件均在工厂的工装上制作焊接，尺寸准确，避免了现场就位焊接产生偏移，焊接质量好，美观。不需现场焊接，大大提高了现场安装速度，消除了现场焊接产生的相互牵制和焊接应力。具有简捷、可靠、节省钢材等优点，有广泛的实用价值。在上述的具体实施例中，与传统结构相比，工厂制作焊接量与原设计相同，但在每个节点处减少了 12道焊缝；不需要# 114钢球，和四个调节套筒， 节约了 15公斤钢材。上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。
权利要求
1.变角度联接机构，包括与主体结构固定联接的底座，及与底座联接的第一联接件、 第二联接件、第三联接件、第四联接件，其特征在于所述的底座包括底板、设于底板上方的二个支撑板，还包括与二个支撑板联接的中心轴，所述的第一联接件、第二联接件与中心轴铰链联接；所述第一联接件、第二联接件的内端分别设有与中心轴铰链联接的第一铰接孔、 第二铰接孔，所述中心轴的两端分别设有与第三联接件铰链联接的右联接孔、与第四联接件铰链联接的左联接孔；所述的二个支撑板设有用于穿设中心轴的中心孔；所述第一联接件、第二联接件的内端位于二个支撑板之间。
2.根据权利要求1所述的变角度联接机构，其特征在于所述中心轴的中段设有位于一支撑板外侧的轴肩，及位于另外一支撑板外侧的螺母盘，所述的中心轴上设有用于与螺母盘螺纹联接的螺纹部。
3.根据权利要求2所述的变角度联接机构，其特征在于所述的螺母盘设有螺纹盲孔、 位于螺纹盲孔反向的耳板部，所述的耳板部构成中心轴的右联接孔，所述螺母盘的外圆与左侧支撑板的中心孔为轴孔联接，所述中心轴的螺纹部设于其左端部。
4.根据权利要求2或3所述的变角度联接机构，其特征在于所述的第三联接件设有用于与中心轴铰链联接的联接圆孔，所述的第四联接件设用于与中心轴铰链联接的联接长形孔；所述的第一铰接孔为长形铰接孔，所述的第二铰接孔为铰接圆孔。
5.根据权利要求4所述的变角度联接机构，其特征在于所述的第一联接件、第二联接件、第三联接件、第四联接件均为长方形截面形状的钢结构件。
6.根据权利要求5所述的变角度联接机构，其特征在于所述第一联接件、第二联接件的内端为分别设有前述的第一铰接孔、第二铰接孔的单耳板结构，单耳板结构夹设于二个支撑板之间；所述第三联接件、第四联接件的联接端为分别设有前述的联接圆孔、联接长形孔的双耳板结构。
7.根据权利要求3所述的变角度联接机构，其特征在于所述的中心轴还套设有带球面外圆的套环，所述的第二铰接孔为带有内球面的铰接圆孔。
8.根据权利要求7所述的变角度联接机构，其特征在于还包括位于套环两侧且套设于中心轴上的长套筒、短套筒，所述的第一铰接孔套设于长套筒。
9.根据权利要求8所述的变角度联接机构，其特征在于所述的第三联接件设有用于与中心轴铰链联接的联接圆孔，所述的第四联接件设用于与中心轴铰链联接的联接长形孔； 所述的第一铰接孔为长形铰接孔，所述的第二铰接孔为铰接圆孔；所述的第一联接件、第二联接件、第三联接件、第四联接件均为长方形截面形状的钢结构件。
10.根据权利要求9所述的变角度联接机构，其特征在于所述第一联接件、第二联接件的内端为分别设有前述的第一铰接孔、第二铰接孔的单耳板结构，单耳板结构夹设于二个支撑板之间；所述第三联接件、第四联接件的联接端为分别设有前述的联接圆孔、联接长形孔的双耳板结构。
全文摘要
本发明公开了一种变角度联接机构，包括与主体结构固定联接的底座，及与底座联接的第一联接件、第二联接件、第三联接件、第四联接件，底座包括底板、设于底板上方的二个支撑板，还包括与二个支撑板联接的中心轴，第一联接件、第二联接件与中心轴铰链联接；第一联接件、第二联接件的内端分别设有与中心轴铰链联接的第一铰接孔、第二铰接孔，中心轴的两端分别设有与第三联接件铰链联接的右联接孔、与第四联接件铰链联接的左联接孔。本发明的四个联接件均可以与底座形成一定的角度偏转，并留有活动余量，当采用球面联接结构时，底座还可以用于联接相互成一定斜度的联接件；本发明将传统的焊接节点变为纯机械连接，安装定位准确、误差小。
文档编号E04B2/88GK102493583SQ20111042414
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者左晓, 张桂先, 花定兴, 韩东, 龙榕恒 申请人:深圳市三鑫幕墙工程有限公司