焊接球管胶囊相贯节点的制作方法

本实用新型涉及钢结构领域，具体而言，涉及一种焊接球管胶囊相贯节点。

背景技术：

钢管有圆管和矩形管(含方管)，钢管结构的连接方式主要采用相贯节点连接形式，是钢管结构设计中重要的一部分。钢管相贯节点又可以叫做直接焊接节点，在连接处不同的杆件连接也有所不同，节点两端的两根主管往往是贯通的，其他支管则是直接焊接在贯通的主管的外边面，这些杆件都对其端部的相贯线进行了切割加工。

按几何形式可以将相贯节点分为两大类：平面节点和空间节点。所有管件的轴线处于或几乎都处于同一个平面的是平面节点，而支管和主管的空间相对位置并不全在同一个平面的是空间节点。

此外，常用于钢管结构的节点还包括焊接球节点和铸钢节点。焊接球节点由钢制空心球或管与钢管焊接而成，它的焊缝包括球节点和管节点两种。铸钢节点在工厂内整体浇铸，相对于焊接球节点与焊接钢管相贯节点，可免去相贯线切割及重叠焊缝焊接引起的应力集中。

发明人在研究中发现，传统的钢结构焊接节点至少存在如下缺点：

其一、多管相交，存在支管多级搭接缝接，隐蔽焊缝太多，管结构拼装进度较慢，工效较低，质量难保证；

其二、不能在管内部进行加强，节点承载力加强比较困难，施工繁琐。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种焊接球管胶囊相贯节点，以改善传统的钢结构焊接相贯节点存在焊缝搭接、焊接质量差的问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

基于上述目的，本实用新型提供了一种焊接球管胶囊相贯节点，其包括有：

支杆，

中间转接件，所述中间转接件的垂直于其中轴线方向的截面形状为圆环形，所述支杆焊接在所述中间转接件的外圆周面上，

主杆，所述主杆焊接在所述中间转接件的沿其长度方向的端面上，所述主杆的外径小于所述中间转接件的外径，所述支杆的外径不大于所述主杆的外径。

在本实用新型较佳的实施例中，所述中间转接件包括中间连接段以及位于所述中间连接段两端的外凸的半球壳段，所述半球壳段与所述中间连接段固定连接，所述中间连接段的垂直于其中轴线方向的截面形状为圆环形，所述支杆焊接在所述中间连接段上，所述主杆焊接在所述半球壳段上。

在本实用新型较佳的实施例中，所述中间连接段与所述半球壳段焊接。

在本实用新型较佳的实施例中，所述焊接球管胶囊相贯节点还包括加劲板，所述加劲板焊接在所述中间连接段上，所述加劲板与所述中间连接段之间的焊缝呈圆形。

在本实用新型较佳的实施例中，所述加劲板位于所述中间连接段的长度方向的中部位置。

在本实用新型较佳的实施例中，所述焊接球管胶囊相贯节点还包括两块加劲板，两块所述加劲板分别焊接在所述中间连接段与所述半球壳段的连接位置处。

在本实用新型较佳的实施例中，所述主杆的截面形状可以圆环、矩形环或者异形环。

在本实用新型较佳的实施例中，所述主杆与所述中间转接件同轴设置。

在本实用新型较佳的实施例中，所述主杆设置有两根，两根所述主杆分别焊接在所述中间转接件的两端面上。

在本实用新型较佳的实施例中，所述支杆为方形钢管或者圆形钢管。

本实用新型实施例的有益效果是：

综上所述，本实用新型实施例提供了一种焊接球管胶囊相贯节点，其结构简单合理，便于制造加工，安装与使用方便，同时，该焊接球管胶囊相贯节点通过在焊接时设置中间转接件，在焊接相同直径的支杆时，由于中间转接件的外径大于主杆的外径，增大了可以焊接的面积，避免支杆排列紧密，减少隐藏焊缝，提高了焊接质量。具体如下：

本实施例提供的焊接球管胶囊相贯节点，相比传统的支杆直接焊接在主杆的外周面上，本实施例通过将主杆焊接在中间转接件上，将支杆焊接在中间转接件上实现了主杆和支杆的固定连接，中间转接件的外径大于主杆的外径，这样的结构设计，支杆焊接在中间转接件上时，由于中间转接件上的表面积大，即可以焊接的面积大，支杆的排列更加合理，不易出现多根支杆相互贴靠的情况，不易存在隐藏焊缝。同时，由于中间转接件的焊接面积大，支杆焊接时操作更加方便，焊接过程中质量更高。此外，由于中间转接件的焊接面积大，在将支杆焊接在中间转接件上后，支杆与中间转接件的焊缝面积占整个焊接面积的比例减小，这样，整个焊接结构的强度提高，不易损坏，使用更加安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例的焊接球管胶囊相贯节点的示意图；

图2为本实用新型实施例的焊接球管胶囊相贯节点的侧向示意图；

图3为本实用新型实施例的中间转接件与加劲板的示意图；

图4为本实用新型实施例的中间转接件与加劲板的变形结构示意图。

图标：100－支杆；200－中间转接件；210－中间连接段；220－半球壳段；300－主杆；400－加劲板。

具体实施方式

传统钢结构件在焊接过程中，直接在主杆外焊接支杆，由于支杆的数量、排布位置等因素，导致支杆存在相互挤压、贴靠的情况，这样，焊接时操作极为不便，且焊接过程中易出现隐藏的焊缝，降低焊接质量。同时，主杆的长度较长，不利于在主杆内部设置加强结构，整体强度低。

鉴于此，发明人设计了一种焊接球管胶囊相贯节点，该焊接球管胶囊相贯节点通过在焊接时设置中间转接件，在焊接相同直径的支杆时，由于中间转接件的外径大于主杆的外径，增大了可以焊接的面积，避免支杆排列紧密，减少隐藏焊缝，提高了焊接质量。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例

请参阅图1－图4，本实施例提供了一种焊接球管胶囊相贯节点，能够应用在钢结构架焊接结构中，大大提高钢结构焊接时的施工便利性，且提高焊接结构的结构强度。

本实施例提供的焊接球管胶囊相贯节点，其包括有：

支杆100，

中间转接件200，所述中间转接件200的垂直于其中轴线方向的截面形状为圆环形，所述支杆100焊接在所述中间转接件200的外圆周面上，

主杆300，所述主杆300焊接在所述中间转接件200的沿其长度方向的端面上，所述主杆300的外径小于所述中间转接件200的外径，所述支杆100的外径不大于所述主杆300的外径。

相比传统的支杆100直接焊接在主杆300的外周面上，本实施例通过将主杆300焊接在中间转接件200上，将支杆100焊接在中间转接件200上实现了主杆300和支杆100的固定连接，由于中间转接件200的外径大于主杆300的外径，这样的结构设计，支杆100焊接在中间转接件200上时，由于中间转接件200上的表面积大，即可以焊接的面积大，支杆100的排列更加合理，不易出现多根支杆100相互贴靠的情况，不易存在隐藏焊缝。同时，由于中间转接件200的焊接面积大，支杆100焊接时操作更加方便，焊接过程中质量更高。此外，由于中间转接件200的焊接面积大，在将支杆100焊接在中间转接件200上后，支杆100与中间转接件200的焊缝面积占整个焊接面积的比例减小，这样，整个焊接结构的强度提高，不易损坏，使用更加安全可靠。

需要说明的是，传统的焊接方式为，支杆100直接焊接在主杆300的外周面上，一般在钢结构架中，主杆300的长度较长，主杆300的长度可以从几米到几十米，因此，在将支杆100焊接在主杆300上时，由于支杆100的排列位置，数量的影响，会导致支杆100密布在主杆300上，支杆100与主杆300相贯焊接后，主杆300上的焊缝面积大，即主杆300上被破坏的面积大，这样，会大大降低主杆300的强度，进而影响到整个焊接结构的强度。显然，这样的焊接结构是不能够满足施工要求的。

而本实施例提供的焊接球管胶囊相贯节点，通过设置中间转接件200，在焊接支杆100和主杆300时，支杆100和主杆300均焊接在中间转接件200上，由于中间转接件200的外径大于主杆300的外径，也即，在相同长度的情况下，中间转接件200的外周面的表面积大于主杆300的表面积，这样，支杆100焊接时可利用的焊接面积增大，焊接同样尺寸、同样数量的支杆100时，支杆100在中间转接件200上的排列更加合理，焊接时操作空间增大，提高焊接的便利性。同时，由于中间转接件200的外周面面积更大，支杆100焊接在中间转接件200上后，支杆100与中间转接件200之间形成的焊缝的面积占整个中间转接件200的焊接面积的比例小，中间转接件200的强度更高，整个钢结构的结构强度更高，使用寿命长。

本实施例中，中间转接件200为钢结构件，中间转接件200的结构强度高，便于焊接，焊接后不易损坏。中间转接件200包括有中间连接段210以及两个半球壳段220，中间连接段210为钢管段，钢管段的截面形状为圆环形，钢管段的壁厚按需设置，不小于主杆300和支杆100两者中壁厚的较大者，这样能够实现主杆300、支杆100和中间转接件200的焊接，保证焊接强度和刚度。每个半球壳段220为钢半球壳，半球壳段220的端口与中间连接段210的端口匹配，每个半球壳段220焊接在中间连接段210的端面上。半球壳段220焊接完成后，两个半球壳段220分别凸出中间连接段210的两个端面设置，在半球壳段220的外凸面形成用于焊接主杆300的焊接弧面。

在实际焊接过程中，主杆300焊接在半球壳段220的外凸面上，主杆300可以与中间连接段210同轴设置，也可以与中间连接段210具有一定的角度。进一步的，主杆300设置有两根，两根主杆300分别焊接在两个半球壳段220的外凸面上。两根主杆300、中间连接段210同轴设置，整体结构规整，便于焊接。由于半球壳段220的结构形式，在主杆300与半球壳段220焊接时，主杆300的端口能够抵接在半球壳段220的外凸面上，主杆300与外凸面的接触紧密，焊接质量高。

需要说明的是，主杆300可以是圆管、矩形管或者方形管等，还可以是异型管，根据需要加工即可，在此不进行具体限定。需要说明的是，支杆100可以是圆管、矩形管或者方形管等。

本实施例中，由于主杆300与支杆100通过中间转接件200进行焊接固定，主杆300与中间转接件200的焊接位置位于中间转接件200上，支杆100与中间转接件200的焊接位置位于中间转接件200上，中间转接件200上的焊缝面积大，这样易影响中间转接件200的结构强度，因此，在焊接支杆100和主杆300时，在中间转接件200内部设置加劲板400，大大提高中间转接件200的结构强度，也提高了整体焊接结构的强度。

本实施例的一可选实施方式中，加劲板400设置有一块，加劲板400为圆形板，加劲板400的外径与中间连接段210的内径相等，或者加劲板400的外径比中间连接段210的内径稍大，加劲板400卡接在中间连接段210内，呈过盈配合的状态。加劲板400设置在中间连接段210的长度方向的中部位置处，加劲板400的板面垂直于中间连接段210的中轴线方向，加劲板400与中间连接段210焊接固定，加劲板400与中间连接段210的焊缝呈圆形。

本实施例的另一可选实施方式中，加劲板400设置有两块，加劲板400为圆形板，加劲板400的外径与中间连接段210的内径相等，或者加劲板400的外径比中间连接段210的内径稍大，加劲板400卡接在中间连接段210内，呈过盈配合的状态。两块加劲板400分别设置在中间连接段210与半球壳段220的连接位置处，加劲板400的板面垂直于中间连接段210的中轴线方向，加劲板400与中间连接段210焊接固定，加劲板400与中间连接段210的焊缝呈圆形。

通过利用中间转接件200来实现主杆300和支杆100的固定连接，中间转接件200内部还能够设置加劲板400来增强整体钢结构件的结构强度，提高了整个钢焊接结构的强度，使用安全可靠。

本实施例提供的焊接球管胶囊相贯节点具有如下优点：

1、避免多管相交产生的多级搭接缝接、隐蔽焊缝多、管结构拼装进度较慢、工效较低等问题，保证质量；2、实现在管内部进行加强，进而提高节点承载力，施工便捷。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。