一種可大角度雙向轉動的鉸接裝置及其連接構造
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及建筑工程領域，尤其涉及一種鉸接裝置及其連接構造。
【背景技術】
[0002]鉸接裝置廣泛應用于建筑工程領域。其主要功能為:通過鉸接裝置連接，約束構件節點處的線位移，釋放轉角位移。目前建筑結構中常用的鉸接裝置主要有以下幾種形式:
(一)節點板、銷軸連接節點
參見圖16、圖17所示，由中節點板、側節點板及銷軸組成，中節點板、側節點板分別連接結構構件，可實現節點板繞銷軸單向轉動功能，但節點板不能在其平面外轉動。
[0003](二)節點板、向心關節軸承、銷軸連接節點
參見圖18、圖19所示，中節點板、側節點板、向心關節軸承和銷軸組成，該節點依靠向心關節軸承的空間轉動能力，實現大角度的軸向轉動以及另外兩個方向的小角度轉動功能。由于關節軸承軸向承載力僅為其徑向承載力的30%左右，因此，此類型節點僅適應垂直節點板方向剪力較小且連接板平面外轉角較小的空間鉸接點。
[0004](三)推力關節軸承連接節點
參見圖20所示，由芯軸、蓋板、底座和成對的推力關節軸承組成，芯軸連接上部構件，底座連接下部構件，該節點實現繞芯軸大角度的軸向轉動以及另外兩個方向的小角度轉動功能，各方向均具有較高承載力，適應于軸向轉動角度大、其他方向轉動角度小的空間鉸接點。
[0005](四)抗震球鉸支座節點
參見圖21所示，《橋梁球型支座》(GB/T17955-2009)中給出了抗震球鉸支座的形式，由上支座板、下支座板、不銹鋼板、聚四氟乙烯板、中間球冠板和擋板等組成，上支座板與下支座板分別連接上、下部結構，該支座節點可實現各向微小轉動，在大跨度結構的支座領域應用較多。
[0006]以上所述鉸接裝置在建筑結構中均有應用，基本可以實現構件的單向或空間鉸連接。但是，以上鉸接裝置均不具備繞兩個方向的大角度轉動的功能。因此，亟需要設計一種可大角度雙向轉動的鉸接裝置。

【發明內容】

[0007]本發明的目的是針對上述技術問題，提供一種可大角度雙向轉動的鉸接裝置及其連接構造，其應用于建筑工程的鉸接節點中，其結構合理，實現節點空間轉動;其具有自潤滑的特點，降低節點的轉動扭矩，提高節點轉動的順暢性。
[0008]本發明的技術方案:
為解決上述技術問題，本發明提供一種可大角度雙向轉動的鉸接裝置，該鉸接裝置包括橫向連接軸，縱向連接軸，軸套，墊片，橫向節點板及縱向節點板。
[0009]所述縱向連接軸垂直支承于橫向連接軸上，橫向節點板上設置有橫向節點板連接孔，縱向節點板上設置有縱向節點板連接孔;軸套套接在橫向連接軸的兩端部，墊片設置在橫向節點板連接孔內；橫向連接軸的兩端分別支承在一對橫向節點板上，縱向連接軸的兩端分別支承在一對縱向節點板上。
[0010]所述橫向連接軸的中部為梭形扁平段，梭形扁平段的中心位置設置有穿過縱向連接軸的橫向軸孔;橫向連接軸的兩端為橫向軸段，橫向軸段為圓柱形。
[0011]所述橫向節點板連接孔為盲孔，橫向節點板連接孔的內徑尺寸與軸套外徑和/或墊片的直徑尺寸配合設置。
[0012]所述縱向節點板連接孔為通孔或者盲孔，縱向節點板連接孔的內徑尺寸與縱向連接軸的外徑尺寸配合設置。
[0013]所述軸套的內徑尺寸與橫向軸段的直徑尺寸配合設置。
[0014]所述軸套、墊片為工程塑料或者其他低摩擦系數材料，只要摩擦系數不大于0.3SP可。
[0015]—種應用上述的可大角度雙向轉動的鉸接裝置的連接構造，包括主索連接板、連接在主索連接板上部的上部連接部件以及對應連接在主索連接板下部的可大角度雙向轉動的鉸接裝置;其中，上部連接部件包括上連接板、肋板、發射面固定板及靶標接口；上連接板通過立管與發射面固定板連接，立管上端部連接有靶標接口；上連接板與發射面固定板之間連接有肋板，肋板呈十字形對應焊接在立管的側壁上;可大角度雙向轉動的鉸接裝置通過下連接板與主索連接板連接，其中橫向節點板垂直連接在下連接板上。
[0016]所述的橫向節點板和下連接板為分體結構焊接連接或者為整體加工的一體化結構。
[0017]所述的主索連接板上部中心位置設置有節點板上槽，其形狀與上連接板相互配入口 ο
[0018]主索連接板下部中心位置對應設置有節點板下槽，其形狀與下連接板的相互配入口 O
[0019]所述的上連接板和下連接板對應嵌合在節點板上槽和節點板下槽中并通過連接螺栓連接；
上連接板和下連接板上對應開有穿過連接螺栓的通孔。
[0020]本發明有益效果:
本發明的一種可大角度雙向轉動的鉸接裝置，其橫向節點板和橫向連接軸之間可以大角度度自由旋轉;縱向節點板與縱向連接軸之間以及縱向連接軸和橫向連接軸之間均可以大角度360度自由旋轉，通過橫向節點板和縱向節點板連接不同的結構，可以實現結構之間空間鉸接關系，可實現空間大角度轉動，同時，其結構簡單、安裝施工方便。
[0021]本發明的連接構造中，一方面，由于橫向節點板可以繞橫向連接軸轉動一定角度，因此，通過下連接板與橫向節點板連接的主索連接板與橫向連接軸之間也存在相互轉動的連接關系，撥動主索連接板即可調節發射面固定板及靶標接口的位置姿態;另一方面，縱向節點板與縱向連接軸之間以及縱向連接軸和橫向連接軸之間均可以自由旋轉，通過縱向節點板連接的拉索或構件也可以相對自由旋轉，調整與主索連接板的位置關系。在整個連接構造中，兩個方向基本都可以實現大于180度的轉動。
[0022]本發明可以廣泛應用于建筑工程的空間鉸接節點中，其結構合理，實現節點板空間上兩個方向的大角度轉動，連接更為靈活方便準確;其具有自潤滑的特點，降低節點轉動扭矩，提高節點轉動的順暢性。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發明的可大角度雙向轉動的鉸接裝置結構分解圖；
圖2是本發明的可大角度雙向轉動的鉸接裝置使用狀態圖；
圖3是本發明的可大角度雙向轉動的鉸接裝置的橫向連接軸示意圖；
圖4是本發明的可大角度雙向轉動的鉸接裝置的橫向節點板示意圖；
圖5是本發明的可大角度雙向轉動的鉸接裝置的縱向節點板示意圖；
圖6是圖2的剖視圖；
圖7是本發明的連接構造的結構示意圖；
圖8是圖7中主索連接板部分的俯視圖；
圖9是圖7中主索連接板部分的仰視圖；
圖10是圖7中主索連接板的結構示意圖；
圖11是圖10的剖視圖；
圖12是圖7中橫向節點板和下連接板的結構示意圖；
圖13是圖12中A-A剖視圖；
圖14是圖12中B-B剖視圖；
圖15是圖7中橫向節點板、下連接板以及橫向連接軸的結構示意圖。
[0024]圖16是現有技術中節點板和銷軸的連接節點的結構示意圖。
[0025]圖17是圖16的側視結構示意圖。
[0026]圖18是現有技術中節點板、向心關節軸承和銷軸的連接節點的結構示意圖。
[0027]圖19是圖18的側視結構示意圖。
[0028]圖20是現有技術中推力關節軸承連接節點的結構示意圖。
[0029]圖21是現有技術中抗震球鉸支座節點的結構示意圖。
[0030]其中:
I.橫向連接軸，2.縱向連接軸，3.軸套，4.墊片，5.橫向節點板，6.縱向節點板，7.橫向軸孔，8.橫向軸段，9.橫向節點板連接孔，1.縱向節點板連接孔，11.下連接板，12.主索連接板，13.連接螺栓，14.肋板，15.反射面固定板，16.立管，17.靶標接口，18.上連接板，19.節點板上槽，20.節點板下槽，21.固定孔，22.中節點板，23.銷軸，24.側節點板，25.向心關節軸承，26.芯軸，27.蓋板，28.底座，29.推力關節軸承，30.上支座板，31.下支座板，32.不銹鋼板，33.聚四氟乙烯板，34.中間球冠板，35.擋板。
【具體實施方式】
[0031]下面結合具體實施例和附圖對本發明的一種可大角度雙向轉動的鉸接裝置進行詳細說明:
圖1所示一種可大角度雙向轉動的鉸接裝置，包括橫向連接軸I，縱向連接軸2，軸套3，墊片4，橫向節點板5及縱向節點板6 ο縱向連接軸2垂直支承在橫向連接軸I上，軸套3套接在橫向連接軸I的兩端，墊片4設置在橫向連接板的橫向節點板連接孔9中；橫向連接軸I的兩端分別支承在一對橫向節點板5上，縱向連接軸2的兩端分別支承在一對縱向節點板6上。
[0032]圖2是一種可大角度雙向轉動的鉸接裝置的使用狀態圖。橫向節點板5和橫向連接軸I之間可以自由旋轉;縱向節點板6與縱向連接軸2之間以及縱向連接軸2和橫向連接軸I之間均可以自由旋轉，通過橫向節點板5和縱向