内连接式脚手架扣件及其连接结构的制作方法

本发明主要涉及冷弯钢结构型材的技术领域，具体是涉及一种内连接式脚手架扣件及其连接结构。

背景技术：

方钢、圆钢管都是一种中空的长条钢材，是目前工程领域中使用最频繁的管件。方钢和圆钢管不仅具有抗弯、抗扭强度，而且其重量较轻，被广泛用于制造机械零件和工程结构。现有技术中的小尺寸的方钢和圆柱形管一般分为热轧无缝圆管、冷拔无缝圆管、挤压无缝圆管、焊接圆管，圆管的截面形状一般就是常规的圆柱形，近年来也出现了一些其它截面形状的圆管，但是其惯性矩并没有很大的提升，在一些用于制造机械零件和工程结构的领域钢材的使用量并不能大幅度的降低，对于降低机械零件和工程项目自重、提升强度来说并没有太大的改善。

另外现有的方钢和圆管之间的连接和固定还是通过焊接来解决，由于焊接自身的工艺特点是连接速度慢，焊接质量的稳定性差，受焊接操作员工影响因素较大，一般人也难于操作。

技术实现要素：

为了解决现有技术中圆钢管存在惯性矩不高和连接难度大等问题和不足，本发明提出一种内连接式脚手架扣件及其连接结构，用以提升解决上述问题。

本发明的技术方案是：一种内连接式脚手架扣件，包括一个间隙连接板，间隙连接板的两端分别垂直连接有内套板，每个内套板的对称外侧边分别向内开有切口，切口将内套板边缘分隔为内板和外板两部分；两个内套板的切口互相垂直，在所述内板上设置有螺孔并安装调节螺栓，调节螺栓的端面对接于外板的内侧面。

在内套板上设置有通孔，通孔内安装有扁帽连接螺栓，所述扁帽连接螺栓包括螺杆和扁帽以及螺母，所述扁帽位于内套板的内侧，同时在内部滑道的底面上设置有内扁孔，内扁孔与扁帽轮廓匹配且内扁孔的孔径大于扁帽，内扁孔的一侧或两侧设置有挡块。位于内套板上的通孔为圆孔或者为扁孔。

位于间隙连接板两端的内套板分别为矩形内套板，并且两个矩形内套板的长度方向相互垂直。

在所述调节螺栓上设置有防逆转机构。所述防逆转机构是在调节螺栓末端铰接有凸轮，凸轮连接有凸轮手柄。或者，所述防逆转机构是在调节螺栓末端垂直固定有垂连杆，垂连杆末端铰接有锁紧摆杆。

一种内连接式脚手架扣件，包括一个间隙连接板，间隙连接板的两端分别垂直连接有内套板，每个内套板的对称外侧边焊接有弹片；两个内套板的弹片方向互相垂直，在所述内套板上设置有螺孔并安装调节螺栓，调节螺栓的端面对接于弹片的内侧面。

一种内连接式脚手架扣件，包括一个间隙连接板，间隙连接板的两端分别垂直连接有内套板，每个内套板设置有通孔，通孔内安装有扁帽连接螺栓，所述扁帽连接螺栓包括螺杆和扁帽以及螺母，所述扁帽位于内套板的内侧，同时在内部滑道的底面上设置有内扁孔，内扁孔与扁帽轮廓匹配且内扁孔的孔径大于扁帽，内扁孔的一侧或两侧设置有挡块。

一种内连接式脚手架扣件连接结构，包括方矩管或圆矩管，所述方矩管是钢板折弯合围呈截面为矩形的柱管结构，对接缝焊接固定，方矩管侧面上至少设有折弯成型的一个凹陷的槽口，在每个槽口内部设有与槽口方向相同但宽度大于槽口宽度的折弯成型的内部滑道；

所述圆矩管是钢板弯曲合围并焊接形成的柱管结构，圆柱管由n个圆弧侧面组成，相邻圆弧侧面之间设有折弯成型的凹陷的槽口，在每个槽口内部设有与槽口方向相同但宽度大于槽口宽度的折弯成型的内部滑道，n≥1，整数；

所述内连接式脚手架扣件一个间隙连接板，间隙连接板的两端分别垂直连接有内套板，每个内套板的对称外侧边分别向内开有切口，切口将内套板边缘分隔为内板和外板两部分；两个内套板的切口互相垂直，在所述内板上设置有螺孔并安装调节螺栓，调节螺栓的端面对接于外板的内侧面；

位于所述间隙连接板两端的内套板分别匹配套装于所述方矩管或圆矩管的内部滑道中，所述外板被调节螺栓顶压在内部通道的底面。

槽口包括与方矩管或圆矩管外侧面连接的两个槽口侧面，所述的内部滑道包括一个底面、两个侧面、一个底面和两个上面围成半封闭的矩形结构，所述内部滑动的底面为冷弯波纹板形状。

所述内部滑道的底面为冷弯波纹板形状，或者，在内部滑道的底面复合固定一层冷弯波纹板。

所述波纹的横截面为方形波纹、或者为锯齿状波纹、或者为曲线形波纹。

本发明的技术效果是：

1、本发明采用改进型的方矩管或圆矩管作为连接主体，利用内连接式脚手架扣件实现快速、稳定连接，施工效率高、效果好。其中，高强度凹凸槽方矩管或圆矩管连接结构，其侧面上设有折弯成型的一个凹陷的槽口，在槽口内部设有与槽口方向相同并宽度大于槽口的折弯成型的内部滑道，这样的结构设计能够大幅的提升该惯性矩，从而提升该方矩管的抗弯、抗扭强度。

2、内连接式脚手架扣件连接结构可以采用连接件通过螺栓连接，使连接质量的稳定性提升，连接结构形式多样，灵活性强，大幅度的降低连接过程的操作难度。

3、在方矩管或圆矩管的内部滑道的底部为波纹板形状，能够进一步的提升该圆矩管的强度，同时该波纹板还能提升圆矩管之间连接时候的摩擦力。

4、本发明不仅能够应用于脚手架、建筑房屋钢构骨架，而且可以作为辅助骨架、脚手架等，以及应用于机械制造业用于替代现有方管或圆管。

5、内连接式脚手架扣件的立板和横板的背面能够与方矩管或圆矩管匹配贴合或者卡接在方矩管或圆矩管的嵌槽内。翻砖块在翻转前能够灵活插入嵌槽口，通过旋转翻转块可使翻转块较长的两端支撑在嵌槽内两侧较宽区域，达到防脱目的。旋转螺杆上安装固定螺母能够对翻砖块具有牵拉作用，进一步提高连接稳定性。

6、本发明的内连接式脚手架扣件不仅适用于相互垂直的两根方矩管或者圆矩管或者其组合，也适用于相互交叉（非直角）的各管连接。

7、利用调节螺栓对内板或弹片进行调节，在松弛状态不影响间隙连接板在方矩管或圆矩管内自由滑动到任意合适位置，旋转调节螺栓后，可以逐渐对内板或弹片进行施压，最终将内板或弹片顶压在嵌槽底面的波腹沟槽内，达到固定连接的目的。

附图说明

图1是本发明的使用状态示意图；

图2是图1的局部放大结构示意图；

图3是图2的装配结构示意图之一；

图4是图3中扣件压紧结构示意图之一；

图5是图3中扣件压紧结构示意图之二；

图6是图3中扣件压紧结构示意图之三；

图7是图3中扣件压紧结构示意图之四；

图8是图3中扣件压紧结构示意图之五；

图9是图3中扣件压紧结构示意图之六；

图10是本发明方矩管端面结构示意图之一；

图11是本发明方矩管端面结构示意图之二；

图12是图11的立体结构示意图；

图13是本发明另一种方矩管的立体图；

图14是本发明圆矩管端面结构示意图；

图15是图14的立体结构示意图。

图16是本发明另一种扣件结构示意图；

图17是图2的装配结构示意图之二；

图18是图17的侧面结构示意图；

图19是图16的局部剖面结构示意图。

图中标号1a为方矩管、1b为圆矩管，2为槽口，3为内部滑道，201为槽口的侧面，301为内部滑道的上面，302为内部滑道的侧面，303为内部滑道的底面，304为内部滑道的波腹底面，4为焊缝，101为间隙连接板，102为内套板，102a为内板，102b为外板，103为螺孔，104为锁紧摆杆，105为调节螺栓，106为弹片，107为凸轮，108为凸轮手柄，109为垂连杆，5为定位孔。6为扁帽连接螺栓，61为扁帽，62为螺杆，63为螺母，64为挡块，65为内扁孔，66为外扁孔。

具体实施方式

实施例1：一种内连接式脚手架扣件，参见图2-图4，在一个间隙连接板的两端，分别垂直连接有内套板。每个内套板的对称外侧边分别向内开有切口，切口将内套板边缘分隔为内板和外板两部分；两个内套板的切口互相垂直。在所述内板上设置有螺孔并安装调节螺栓，调节螺栓的端面对接于外板的内侧面。

其中，位于间隙连接板两端的内套板分别为矩形内套板，并且两个矩形内套板的长度方向相互垂直。

实施例2：另一种内连接式脚手架扣件，参见图6，在实施例1基础上，又在所述调节螺栓上设置有防逆转机构。该防逆转机构是在调节螺栓末端垂直固定有垂连杆，垂连杆末端铰接有锁紧摆杆。

实施例3：又一种内连接式脚手架扣件，其特征是：包括一个间隙连接板，间隙连接板的两端分别垂直连接有内套板，每个内套板的对称外侧边焊接有弹片；两个内套板的弹片方向互相垂直，在所述内套板上设置有螺孔并安装调节螺栓，调节螺栓的端面对接于弹片的内侧面。

在所述调节螺栓上设置有防逆转机构。该防逆转机构是在调节螺栓末端铰接有凸轮，凸轮连接有凸轮手柄。

实施例4：内连接式脚手架扣件的连接结构，参见图1，有方矩管和内连接式脚手架扣件构成的脚手架。其中：

高强度凹凸槽方矩管：参见图6，包括钢板折弯合围呈矩形的四个方矩管1a侧面，所述的每个方矩管1a侧面上设有折弯成型的一个凹陷的槽口，在每个槽口内部设有与槽口方向相同并宽度大于槽口的折弯成型的内部滑道。

所述的槽口包括与方矩管1a侧面连接的两侧面，所述的内部滑道包括连接在一起的两个侧面、一个底面、以及两个与槽口的两侧面分别连接的上面。

所述的槽口的两侧面与方矩管1a的侧面垂直连接，所述的内部滑道的两个上面分别与槽口的两侧面垂直连接，内部滑道为方形。

所述的方管的四个侧面为中至少有两个相邻侧面之间过渡连接处为连接焊缝。

为了验证本发明中方矩管1a的惯性矩的大幅度提升，发明人对本发明的方矩管1a进行了如下的计算和分析：

根据数据对比可知，方矩管的惯性矩比相同尺寸的方形管的惯性矩增加50%-100%。

高强度凹凸槽波腹方矩管：参见图7和图8，包括钢板折弯合围呈矩形的四个方矩管1a侧面，所述的每个方矩管1a侧面上至少设有折弯成型的一个凹陷的槽口，在每个槽口内部设有与槽口方向相同并宽度大于槽口的折弯成型的内部滑道，所述的槽口包括与方矩管1a侧面连接的两侧面，所述的内部滑道包括连接在一起的两个侧面、一个底面、以及两个与槽口的两侧面分别连接的上面，所述的内部滑动的底面为冷弯波纹板形状。

所述的波纹的波动方向与方矩管1a的长度方向相同

所述的槽口的两侧面与方矩管1a的侧面垂直连接，所述的内部滑道的两个上面分别与槽口的两侧面垂直连接，内部滑道为方形。

所述的波纹的横截面为方形波。

所述的方管的四个侧面为中至少有一个侧面设有钢板的连接焊缝。

高强度凹凸槽圆矩管：参见图9和图10，将整块钢板折弯合围成圆矩管1b，由四个圆弧侧面组合而成。并且，每两个相邻圆弧侧面之间设有折弯成型的凹陷的槽口2，共四个凹陷槽口2。

图5可以看出，在每个槽口2内部设有与槽口2方向相同并宽度大于槽口2的折弯成型的内部滑道3。

所述的槽口2包括与方矩管1a侧面连接的四个槽口的侧面2-1，所述的内部滑道3包括连接在一起的两个内部滑道的侧面3-2、一个内部滑道的底面3-3、以及两个与槽口2的两侧面分别连接的内部滑道的上面3-1。

所述内部滑道的底面3-3为冷弯波纹形状，或者，在内部滑道的底面3-3复合固定一层冷弯波纹板3-4。所述波纹的横截面为方形波纹、或者为锯齿状波纹、或者为曲线形波纹。

所述的槽口2的两侧面与圆矩管1b的侧面垂直连接，所述的内部滑道3的两个上面分别与槽口2的两侧面垂直连接，内部滑道3为方形。

可以看出，圆矩管1b的四个圆弧侧面是通过弯曲或折叠组成，最末端两侧边对接后焊接在一起，形成连接的焊缝4。

高强度凹凸槽圆矩管1b生产工艺：

将整块钢板折弯合围成圆矩管1b，由四个圆弧侧面组合而成。并且，每两个相邻圆弧侧面之间设有折弯成型的凹陷的槽口2，共四个凹陷槽口2。

图中可以看出，在每个槽口2内部设有与槽口2方向相同并宽度大于槽口2的折弯成型的内部滑道3。

所述的槽口2包括与圆矩管1b侧面连接的两个槽口的侧面2-1，所述的内部滑道3包括连接在一起的两个内部滑道的侧面3-2、一个内部滑道的底面3-3、以及两个与槽口2的两侧面分别连接的内部滑道的上面3-1。

所述的槽口2的两侧面与圆矩管1b的侧面垂直连接，所述的内部滑道3的两个上面分别与槽口2的两侧面垂直连接，内部滑道3为方形。

可以看出，圆矩管1b的四个圆弧侧面是通过弯曲或折叠组成，最末端两侧边对接后焊接在一起，形成连接的焊缝4。

其生产工艺包括如下步骤；

a．将平整后的钢板后，将上述内部滑道的底面宽度的板材折弯后形成方形的竖向凸起，其余钢板与该竖向凸起的两侧面保持垂直，该方形的竖向凸起的高度等于内部滑道的一个侧面的宽度、内部滑道一个上面的宽度、槽口一个侧面的宽度之和；

b. 重复步骤a共四次，形成四个竖向凸起；或者步骤a中同时形成四个竖向凸起；

c. 在步骤a中的方形凸起的两侧面底部折弯向内凹陷的凹槽，该凹槽的高度与所述的圆矩管1b的槽口高度相同，在凹槽上部形成向两侧的横向凸起，横向凸起与凹槽之间台阶深度与所述的圆矩管1b的内部滑道的上面相同；步骤c完成后竖向凸起变成T形的凸起，

d. 在步骤b中的每个竖向凸起的两侧，重复一次步骤c，或者同时在四个竖向凸起上进行步骤c；

e．在步骤d完成后形成四个T形的凸起，相邻的T形的凸起之间的间隔的钢板进行圆弧折弯，将钢板合围成外形为圆矩管1b，在钢板的对缝处通过焊接进行连接。

为了验证本发明中圆矩管1b的惯性矩的大幅度提升，发明人对本发明的圆矩管1b进行了如下的计算和分析：

根据对比可知，圆矩管1b和方矩管（基本等周长，h1,h2,b1,b2相等）惯性矩增加10%-20%；圆矩管h1越大，整体惯性矩越小，取值时h1应尽可能取小值；h2对惯性矩的变化影响较大，h2越大惯性矩越大；其他参数对惯性矩的贡献不明显。

根据有限元分析，圆矩管的抗屈服能力比同尺寸的方矩管仿抗弯能力大概能提高10%-25%，抗剪能力和抗压能力基本一致，适合做抗弯构件。

高强度凹凸槽波腹圆矩管：将整块钢板折弯合围成圆矩管1b，由四个圆弧侧面组合而成。并且，每两个相邻圆弧侧面之间设有折弯成型的凹陷的槽口2，共四个凹陷槽口2。

图中可以看出，在每个槽口2内部设有与槽口2方向相同并宽度大于槽口2的折弯成型的内部滑道3。

所述的槽口2包括与圆矩管1b侧面连接的两个槽口的侧面2-1，所述的内部滑道3包括连接在一起的两个内部滑道的侧面3-2、一个内部滑道的波腹底面3-3、以及两个与槽口2的两侧面分别连接的内部滑道的上面3-1。

所述的槽口2的两侧面与圆矩管1b的侧面垂直连接，所述的内部滑道3的两个上面分别与槽口2的两侧面垂直连接，内部滑道3为方形。

可以看出，圆矩管1b的四个圆弧侧面是通过弯曲或折叠组成，最末端两侧边对接后焊接在一起，形成连接的焊缝4。

可以看出，内部滑道的波腹底面3-3为冷弯矩形波纹板形状。并且矩形波纹的波动方向与圆矩管1b的长度方向相同。

所述的槽口2包括与圆矩管1b侧面连接的两个槽口的侧面2-1，所述的内部滑道3包括连接在一起的两个内部滑道的侧面3-2、一个内部滑道的底面3-3、以及两个与槽口2的两侧面分别连接的内部滑道的上面3-1。

所述内部滑道的底面3-3为冷弯波纹形状，或者，在内部滑道的底面3-3复合固定一层冷弯波纹板3-4。所述波纹的横截面为方形波纹、或者为锯齿状波纹、或者为曲线形波纹。

所述的方矩空心工字钢的四个弯角中至少有一处设有连接焊缝。

位于所述间隙连接板两端的内套板分别匹配套装于所述方矩管或圆矩管的内部滑道中，所述外板被调节螺栓顶压在内部通道的底面。

实施例5：另一种内连接式脚手架扣件，参见图17和图18，在实施例1基础上，在内套板上设置有通孔，通孔内安装有扁帽连接螺栓，所述扁帽连接螺栓包括螺杆和扁帽以及螺母，所述扁帽位于内套板的内侧，同时在内部滑道的底面上设置有内扁孔，内扁孔与扁帽轮廓匹配且内扁孔的孔径大于扁帽，内扁孔的一侧或两侧设置有挡块。位于内套板上的通孔为圆孔或者为扁孔。

实施例6：又一种内连接式脚手架扣件，参见图16和图19，包括一个间隙连接板，间隙连接板的两端分别垂直连接有内套板，每个内套板设置有通孔，通孔内安装有扁帽连接螺栓，所述扁帽连接螺栓包括螺杆和扁帽以及螺母，所述扁帽位于内套板的内侧，同时在内部滑道的底面上设置有内扁孔，内扁孔与扁帽轮廓匹配且内扁孔的孔径大于扁帽，内扁孔的一侧或两侧设置有挡块。

本发明以上所有连接点在定位后，强度基本符合使用要求。为达到反复利用目的，可以通过拆装方式反复利用。而且，在不考虑重复利用的情况下，还可以通过点焊方式补充固定，加强连接性。在本发明的构思的指引下，对槽口形状的改变，以及对滑动形状的改变，只要其目的与本发明的目的一致，均属于本发明的保护范围，在此不一一赘述。