一种偏位杆件弹性组合螺母随动锚固球铰转向连接器的制作方法

本发明涉及装配式结构的连接技术领域，特别涉及一种偏位杆件弹性组合螺母随动锚固球铰转向连接器。

背景技术：

当前装配式结构在全国范围内已经成为一种新兴产业，但是对装配式结构的连接是否安全可靠，装配式结构是否切实提高了效率、是否真的加快了速度、多大程度上改善了环境等等方面却存在诸多争议；在装配式结构拼装过程中，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、锚浆搭接连接以及采用螺栓连接等方式，这些连接方式都存在施工工艺复杂、占用空间大、无法检测、验收标准不明、达到强度的等待时间较长等弊端。

如公布号cn106638981a所公布的预制构件的钢筋连接结构，通过预埋一个连接盒，再分别将钢筋用焊接和螺栓固定在该连接盒上的方式实现连接；该方法虽然也实现了对接杆件的带偏差连接，但是所用连接盒占用空间很大，连接盒自身受力不够直接，而且对接钢筋数量较多时，螺栓、垫片的安装和拧紧比较繁复，所以较难大面积推广。

技术实现要素：

有鉴于现状技术的上述缺陷，本发明提供一种偏位杆件弹性组合螺母随动锚固球铰转向连接器，目的之一是实现装配式结构预埋杆件之间的机械连接，实现杆件对接时随动锚固，即杆件插入到什么位置就锚固到什么位置，适应所述两根杆件之间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，适用场合广泛。

为实现上述目的，本发明公开了偏位杆件弹性组合螺母随动锚固球铰转向连接器，用于所述装配式结构预埋杆件之间的连接。

其中，包含弹性组合螺母、第一锚固套筒、哑铃连杆和第二锚固套筒。

所述第二套筒锚杯收口端和所述杆件二以可拆卸方式连接，所述螺纹夹片内表面设有内螺纹，所述杆件一端部设置环向细密刻痕或任意形状纹理。

所述弹性组合螺母包含多瓣螺纹夹片和弹性约束复位件；所述第一锚固套筒包含第一套筒锚杯、第一套筒端锚板；所述哑铃连杆包含中间连杆、第一球面螺母和第二球面螺母；所述第二锚固套筒包含第二套筒锚杯和第二套筒端锚板。

所述第一套筒锚杯和所述第二套筒锚杯为带开口端和收口端的杯状筒体，所述端锚板为设置于所述锚杯开口端的中空环状螺塞板。

所述哑铃连杆置于所述第一锚固套筒和所述第二锚固套筒之间，所述弹性组合螺母夹紧锚固所述杆件一，所述第一锚固套筒一端锚固所述弹性组合螺母，所述第一锚固套筒另一端锚固所述哑铃连杆的所述第一球面螺母；所述第二锚固套筒一端锚固所述哑铃连杆的所述第二球面螺母，所述第二锚固套筒另一端锚固所述杆件二。

所述第一套筒锚杯和所述第一套筒端锚板之间以可拆卸方式连接或一体制造，所述第一套筒锚杯和所述第一套筒中间锚板内壁设置球面，与所述第一球面螺母的外球面相匹配，所述第一套筒端锚板贴紧所述弹性组合螺母，所述第二套筒锚杯和所述第二套筒端锚板之间以可拆卸方式连接或一体制造，所述第二套筒锚杯和所述第二套筒端锚板内壁设置球面，与所述第二球面螺母的外球面相匹配。

所述第一球面螺母、所述第二球面螺母和所述中间连杆以可拆卸方式连接或一体制造，当所述第一锚固套筒和所述第二锚固套筒在所述杆件一和所述杆件二带动下发生偏位，所述第一球面螺母和所述第二球面螺母发生转动，适应各个方向的偏差。

优选的，所述弹性组合螺母为全锯齿螺纹夹片弹性组合螺母，所述螺纹夹片为锯齿螺纹夹片，所述锯齿锥形夹片呈扇形环柱状，所述弹性约束复位件采用c形弹簧片或环向弹性箍。

进一步的技术的方案是，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锯齿螺纹夹片之间的弹性件。

所述第一锚固套筒包含第一套筒锚杯、第一套筒端锚板、第一套筒中间锚板；与所述锯齿螺纹夹片对应，所述第一套筒端锚板为等厚度圆环，所述第一套筒端锚板外端内侧呈外倾锥面，所述锯齿螺纹夹片一端顶紧所述第一套筒端锚板，所述锯齿螺纹夹片另一端直接支承于所述第一套筒中间锚板上。

进一步的技术方案是，所述第一锚固套筒包含倒置的所述第一套筒锚杯和所述第一套筒端锚板；所述弹性组合螺母包含间断布置的所述锯齿螺纹夹片和所述c形弹簧片或环向弹性箍。

所述第一套筒锚杯侧面沿周长方向上中心对称均匀设置多个窗孔，在所述窗孔上一一对应放置形状匹配的所述锯齿螺纹夹片，所述锯齿螺纹夹片外侧紧贴设置所述c形弹簧片或环向弹性箍，形成间断锯齿螺纹夹片弹性组合螺母，所述间断锯齿螺纹夹片弹性组合螺母内侧锯齿螺纹高出所述第一套筒锚杯内壁；所述第一套筒锚杯开口端内侧呈外倾锥面。

所述锯齿螺纹夹片和所述弹性约束复位件采用插槽或固定螺钉或强力胶粘结等方式固定。

进一步的技术方案是，所述第一锚固套筒包含第一套筒锚杯、第一套筒端锚板、第一套筒中间锚板，所述第一套筒端锚板外端内侧呈外倾锥面。

所述第一套筒锚杯与所述第一套筒端锚板之间，所述第一套筒锚杯与与所述第一套筒中间锚板以可拆卸方式连接或一体铸造。

所述螺纹夹片为锥形螺纹夹片，所述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，所述第一套筒端锚板一端内侧为大锥面，与所述多瓣锥形螺纹夹片围合成的锥形螺母外侧贴紧，所述第一套筒锚板另一端为平面加小锥面。

所述弹性约束复位件一端顶紧锥形螺纹夹片，所述弹性约束复位件另一端支撑在所述第一套筒中间锚板上。

进一步的技术方案是，在所述螺纹夹片内螺纹上设置纵向槽口，所述螺纹夹片内侧形成锯齿状细密尖刺；所述螺纹夹片硬度高于所述杆件一。

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，所述第一锚固套筒内设置一个或多个所述弹性组合螺母，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，所述第二套筒锚杯外侧设置第一导出拧紧件，所述第一导出拧紧件和所述第二套筒锚杯之间固定连接或紧密接触。

进一步的技术方案是，在所述杆件一上设置承压螺母组合件，所述承压螺母组合件包含承压螺母和第二导出拧紧件，所述第二导出拧紧件和所述承压螺母之间固定连接或紧密接触。

所述承压螺母预先安装于所述杆件一上，所述承压螺母位于所述锚杯轴线方向外侧，所述承压螺母径向外侧设有所述第二导出拧紧件，在外部牵引所述第二导出拧紧件，所述承压螺母逐渐转动，逐渐压紧所述第一锚固套筒，形成球铰转向连接器的承压能力。

优选的，所述第一导出拧紧件和第二导出拧紧件至少包含柔性拉力件，所述柔性拉力件采用柔性拉索、链条、缆绳或其他线状体。

进一步的技术方案是，所述柔性拉力件采用强力胶粘结等方式固定在所述承压螺母外侧或所述第二套筒锚杯外侧。

进一步的技术方案是，所述柔性拉力件两端均引出隐蔽区域，所述柔性拉力件首尾相连，任意方向牵动所述柔性拉力件，均起到循环的传动皮带作用，实现所述承压螺母和所述第二套筒锚杯的双向转动和连续转动。

进一步的技术方案是，所述柔性拉力件后期穿入缠绕在所述承压螺母和所述第二套筒锚杯外侧，通过所述柔性拉力件和所述承压螺母和所述第二套筒锚杯之间的摩擦力实现所述承压螺母和所述第二套筒锚杯的转动。

进一步的技术方案是，所述柔性拉力件上设置一个或多个任意形状的固定凸起件，所述承压螺母和所述第二套筒锚杯外侧设置与所述柔性拉力件上固定凸起件形状匹配的凹槽，以增加所述柔性拉力件和所述承压螺母和所述第二套筒锚杯之间的牵引力。

进一步的技术方案是，所述第一导出拧紧件和第二导出拧紧件包含柔性拉力件、锚固钉和临时固定环，所述柔性拉力件通过锚固钉固定在所述承压螺母和所述第二套筒锚杯外侧，所述柔性拉力件在所述承压螺母和所述第二套筒锚杯上缠绕后通过预设通道引到外部。

本发明具有以下有益效益。

本发明真正解决了工程建设领域中带多向偏差杆件的机械对接难题，实现装配式结构中钢筋等杆件对接时的完全机械连接，且实现随动锚固，即对接杆件插入到什么位置就锚固到什么位置，并保证连接强度达到一级要求，使得装配式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件，可彻底消除公众和部分业内人士对装配式结构的可靠性、安全性的重大疑虑，将有力促进装配式建筑的整体提升和发展。

本发明连接器总长度比现有常规连接件长度短，不仅材料用量大大降低，适用场合也更为广泛。

由于省去灌浆料所需的厚度，本发明比目前最常用的灌浆套筒和波纹管灌浆连接形式直径小，在同样构件外形尺寸下可配置更多钢筋和预应力钢筋，因此可适用受力条件更为苛刻的场合，比如地震烈度较高的地区。

由于本发明属于纯机械连接，其拉压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：偏位杆件全锯齿螺纹夹片弹性组合螺母随动锚固球铰转向连接器立面图。

附图2：偏位杆件间断锯齿螺纹弹性组合螺母随动锚固球铰转向连接器立面图、侧面图。

附图3：偏位杆件间断锯齿螺纹弹性组合螺母随动锚固球铰转向连接器横端面图。

附图4：偏位杆件锥形螺纹夹片弹性组合螺母随动锚固球铰转向连接器立面图。

附图5：偏位杆件多个弹性组合螺母随动锚固球铰转向连接器立面图。

具体实施方式

实施例1。

如图1所示，本发明的一实施例，包括弹性组合螺母、第一锚固套筒、哑铃连杆、第二锚固套筒和承压螺母组合件，连接杆件一14和杆件二15。

其中，弹性组合螺母包括多瓣锯齿螺纹夹片101和复位弹簧片201；第一锚固套筒包括第一套筒锚杯3、第一套筒端锚板4、第一套筒中间锚板5；哑铃连杆包括中间连杆6、第一球面螺母7和第二球面螺母8；第二锚固套筒包括第二套筒锚杯9和第二套筒端锚板10；承压螺母组合件包括承压螺母12和第二导出拧紧件13。

其中，第一套筒锚杯3和第二套筒锚杯9为带开口端和收口端的杯状圆筒。

第二套筒锚杯9收口端和所述杆件二15以可拆卸方式连接，所述锯齿螺纹夹片101内表面设有内螺纹，所述杆件一14端部设置环向细密刻痕或任意形状纹理。

哑铃连杆置于第一锚固套筒和第二锚固套筒之间，弹性组合螺母锚固杆件一14，第一锚固套筒一端锚固弹性组合螺母，另一端锚固哑铃连杆的第一球面螺母7；第二锚固套筒一端锚固哑铃连杆的第二球面螺母8，另一端锚固杆件二11。

锯齿螺纹夹片101呈扇形环柱状，与多瓣锯齿螺纹夹片101对应，第一套筒端锚板4为等厚度圆环，锯齿螺纹夹片101一端顶紧第一套筒端锚板4，另一端直接支承于第一套筒中间锚板5上。

当杆件一14插入弹性组合螺母时，在复位弹簧片201的回复力作用下，弹性组合螺母夹紧锚固杆件一14。

第二套筒锚杯9和第二套筒端锚板10之间用螺纹副连接。

第一球面螺母7、第二球面螺母8和中间连杆6以螺纹副连接，或直接一体制造，当第一锚固套筒和第二锚固套筒在杆件一14和杆件二11带动下发生偏位，第一球面螺母7和第二球面螺母8发生转动，适应各个方向的偏差。

承压螺母12外侧设有导出拧紧件13，导出拧紧件13与承压螺母紧密接触或固定连接，在外部牵引导出拧紧件13，承压螺母12逐渐转动，最终压紧第一锚固套筒，形成连接件抗压能力。

实施例2。

如图2和图3所示，本发明的又一实施例，包括间断弹性组合螺母、第一锚固套筒、哑铃连杆、第二锚固套筒和承压螺母组合件，连接杆件一14和杆件二15。

其中，第一锚固套筒包括倒置的第一套筒锚杯3和第一套筒端锚板4；间断弹性组合螺母由间断布置的锯齿螺纹夹片101和c形弹簧片201组成。

锯齿螺纹夹片101和c形弹簧片201采用插槽或固定螺钉或强力胶粘结等方式固定。

第一套筒锚杯3侧面沿周长方向上中心对称均匀设置多个锚固孔，在锚固孔上放置形状匹配的锯齿螺纹夹片101，锯齿螺纹夹片101外侧紧贴设置c形弹簧片201，形成间断弹性组合螺母，间断弹性组合螺母内侧锯齿螺纹高出第一套筒锚杯3内壁。

第二套筒锚杯9收口端和所述杆件二15以可拆卸方式连接，所述锯齿螺纹夹片101内表面设有内螺纹，所述杆件一14端部设置环向细密刻痕或任意形状纹理。

当杆件一14插进所述第一锚固套筒时，间断弹性组合螺母在c形弹簧片2的回复力作用下夹紧锚固杆件一14。

本实施例中哑铃连杆、第二锚固套筒和承压螺母组合件的元件组成和机理同实施例1。

实施例3。

如图4所示，本发明的又一实施例，包括弹性组合螺母、第一锚固套筒、哑铃连杆、第二锚固套筒和承压螺母组合件，连接杆件一14和杆件二15。

其中，弹性组合螺母由多瓣锥形螺纹夹片103和轴向复位弹簧203组成，所述锥形螺纹夹片103包含带螺纹内壁、锥形外壁、较宽平面端和较窄平面端。

第一锚固套筒包括第一套筒锚杯3、第一套筒端锚板4、第一套筒中间锚板5第一套筒端锚板4和第一套筒中间锚板5分别与第一套筒锚杯3以螺纹连接；所述第一套筒锚板4一端为大锥面，与所述多瓣锥形螺纹夹片103围合形成的锥形螺母外侧贴紧，所述第一套筒锚板4另一端为平面加小锥面，所述小锥面有利所述杆件一14对准插入。

第二套筒锚杯9收口端和所述杆件二15以可拆卸方式连接，所述锥形螺纹夹片103内表面设有内螺纹，所述杆件一14端部设置环向细密刻痕或任意形状纹理。

轴向复位弹簧203一端顶紧多瓣锥形螺纹夹片103围合形成的锥形螺母，另一端支撑在第一套筒中间锚板5上，当杆件一14插进第一锚固套筒时，在轴向复位弹簧2回顶力作用下，多瓣锥形螺纹夹片103夹紧锚固杆件一14。

本实施例中哑铃连杆、第二锚固套筒和承压螺母组合件的元件组成和机理同实施例1。

实施例4。

如图5所示，本发明的又一实施例，包括多个弹性组合螺母、第一锚固套筒、哑铃连杆、第二锚固套筒和承压螺母组合件，连接杆件一14和杆件二15。

第一锚固套筒ii内设置多个弹性组合螺母i，第一锚固套筒ii内增设相应数量的第一套筒中间锚板5；第一套筒中间锚板5与第一套筒锚杯3之间以螺纹副连接，第一套筒中间锚板5和弹性组合螺母i互相间隔顶紧布置。

本实施例中弹性组合螺母、第一导出拧紧件11、哑铃连杆、第二锚固套筒和承压螺母组合件的元件组成和机理同实施例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；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。