抗滑移扣件及冷壓印平臺和哈夫卡夾緊方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗滑移扣件?？够瓶奂窃诳奂w板外表面中間制造一個縱向矩形凸臺，在扣件蓋板緊固端開口下部制造兩個延長筋板，距形凸臺和延長筋板改變了扣件蓋板內部應力結構，使扣件在T型螺栓單邊夾緊力作用下能克服扣件蓋板與鋼管產生的初始接觸壓痕阻力，圍繞鋼管移動，最終牢固夾緊鋼管。距形凸臺平面還具有冷壓印永久性信息標志的功能。本發(fā)明還提供一種哈夫卡式單邊夾緊方法。
【專利說明】抗滑移扣件及冷壓印平臺和哈夫卡夾緊方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種抗滑移扣件及冷壓印平臺和哈夫卡式單邊夾緊方法。模鍛鋼質腳手架扣件屬于建筑施工領域臨時工作設備。
【背景技術】
[0002]模具熱鍛鋼質扣件是建筑施工領域臨時工作設備鋼管腳手架系統(tǒng)中的重要組成部分。鋼管腳手架依靠直角扣件和旋轉扣件將許多單根鋼管連接在一起組成具有各種功能的腳手架系統(tǒng)。
直角扣件和旋轉扣件由半圓形底座和半圓形蓋板組合成哈夫卡式夾緊機構(哈夫是英文“HALF”的音譯，就是一半的意思)包覆在鋼管外圓表面，在T型螺栓單邊緊固下將鋼管緊緊包裹在哈夫卡夾緊機構內，就能將兩根鋼管連接固定在一起。
[0003]普通哈夫卡夾緊機構是兩個對稱的半圓形哈夫卡，兩邊同時用螺栓緊固，哈夫卡兩邊同時受力，同時縮小內徑，使哈夫卡與鋼管保持較大的接觸面，所以普通哈夫卡能將鋼管夾得很緊。
[0004]扣件屬于單邊夾緊特殊型哈夫卡，因為扣件的蓋板與底座組合成的哈夫卡一端用銷釘鉸接，另一端用T型螺栓緊固，扣件銷釘鉸接端只有轉動連接作用，沒有夾緊功能。只有T型螺栓端才有夾緊功能，所以扣件哈夫卡兩邊不能同時夾緊，通?？奂型螺拴緊固端能夾緊鋼管，銷釘鉸接端不容易夾緊鋼管。
[0005]扣件蓋板初始夾緊時就與普通哈夫卡夾緊狀態(tài)不同，因為扣件蓋板與底座一端用銷釘鉸接，鉸接端是固定的，不能與T型螺栓同時夾緊扣件。當T型螺栓緊固時，扣件底座和蓋板內圓弧中間最先接觸鋼管表面，扣件單邊受到緊固拉緊力，整體向內彎曲變形。T型螺栓端底座和蓋板彎曲變形后可以向T型螺栓端伸長移動，而銷釘端底座和蓋板彎曲變形后伸長部分受到鉸接銷釘阻擋，無法移動，只能克服底座和蓋板內圓弧中間最先接觸鋼管時產生的接觸壓痕阻力，反方向朝T型螺栓緊固端移動才能夾緊鋼管?？奂A緊鋼管只能依靠T型螺栓單邊緊固。隨著T型螺栓緊固力增大，扣件蓋板中間剛度最差，變形最大，蓋板中間和蓋板緊固端與鋼管接觸壓痕更深，扣件蓋板很難克服蓋板中間和蓋板緊固端的壓痕阻力向螺栓緊固端移動。當T型螺栓緊固端達到規(guī)定扭矩時，扣件蓋板T型螺栓緊固端夾得很緊，而扣件蓋板銷釘鉸接端只是局部受到拉緊力，并未完全處于夾緊狀態(tài)。一旦腳手架系統(tǒng)受到震動扣件蓋板壓痕點會向T型螺栓緊固端蠕動，使T型螺栓緊固端蓋板產生微小移動，本來未完全夾緊的扣件出現輕微松動，扣件抗滑移能力迅速下降。
[0006]由于扣件蓋板緊固端為懸臂式結構，當扣件蓋板受到T型螺栓緊固時，扣件蓋板會受到兩種力的作用。一種力是扣件蓋板緊固端受到T型螺栓緊固時產生一個與T型螺栓拉力方向一致的向下力。另一種力是扣件蓋板懸臂式結構受到T型螺栓拉緊力后會將拉緊力向下傳遞到扣件蓋板緊固端開口下部與扣件蓋板內圓弧的結合部，并以結合部軸線為圓心將向下的T型螺栓拉力變?yōu)樾D力距，向下的力和旋轉力距形成的合力有杠桿加力作用，能將扣件蓋板緊固端開口下部與扣件蓋板內圓弧結合部深深壓入鋼管外壁內，形成一個較深的接觸壓痕點，扣件蓋板很難克服較深的壓痕阻力向T型螺栓緊固端伸展移動夾緊鋼管。
[0007]由于這種特殊型哈夫卡式扣件單邊夾緊微觀狀態(tài)一直未被人們充分認識，使扣件夾緊狀態(tài)從發(fā)明初期到現在，近百年間沒有重大改進。在扣件近百年發(fā)展過程中，世界各國對扣件夾緊方面做了大量研究工作。許多國外專利在扣件蓋板和底座內圓弧上設計制造出各種網格筋或條形溝槽。試圖增加扣件蓋板和底座與鋼管的接觸面，進而提高扣件抗滑移能力。在一些重要工程為了滿足抗滑移能力的要求，設計人員不斷加大扣件外形尺寸，采用高強度鋼材和高強度T型螺栓，生產抗滑移能力更大的重型扣件。國外專利甚至運用微積分概念將扣件內圓弧設計成多個小直線段圓弧。在直線段內設計制造矩形網格筋，試圖將鋼管夾的更緊。中國有專利提出在扣件蓋板和底座內圓弧面貼橡膠塊或聚氨酯塑料彈性塊來提高扣件抗滑移能力。這些專利對提高扣件抗滑移能力做出了很大的貢獻。但是由于不能有效解決扣件蓋板和底座在夾緊過程中的移動問題，扣件的抗滑移能力始終沒有重大突破。
[0008]傳統(tǒng)高溫模鍛鋼質扣件的安全性好，歐美等發(fā)達國家相關法規(guī)不允許使用可鍛鑄鐵扣件，(又稱瑪鋼扣件)因為可鍛鑄鐵扣件在使用中會斷裂。按照歐洲標準EN74規(guī)定，扣件必須采用鋼材鍛造，扣件蓋板上必須壓印永久性標志，比如歐洲標準“EN74”字樣，扣件載荷等級，制造廠代碼或商標，制造年代(年代后兩位數字)扣件表面處理等級，質量管理標識如“M”表示按IS09001質量管理。如此多的可追索信息標識給高溫鍛造扣件生產帶來一定難度。首先在鍛造模具上要雕刻英文字母，阿拉伯數字，字高不小于4毫米，字深不小于
0.2毫米。而高溫鍛造時800-900度的高溫腐蝕和氧化，壓印標志很快模糊不清，即使字高在10毫米，字深度1.0-1.5毫米也只能鍛造6000-8000件蓋板后信息標志就模糊不清，難以辨認，需要更換鍛造模具。換下的模具要用數控線切割機床割去破損字體和熱疲勞應力層，重新用數控電火花機床雕刻字體。一副熱鍛模具只能切割5-8次就不能繼續(xù)使用。目前國內高溫模鍛扣件行業(yè)還沒有性價比理想的鍛模材料，熱鍛模具制造成本高，扣件是附加值低，勞動力密集型產品，信息標志熱壓印成本居高不下。雖然歐洲標準EN74規(guī)定壓印如此多的永久性標志，但是各國通常只壓印EN74和廠家商標，其他信息受產品成本限制很少有廠家壓印，只有少數國外知名扣件廠商才會全部壓印。
【發(fā)明內容】
[0009]本發(fā)明要解決的技術問題是在上述扣件基礎上，提供一種抗滑移能力更好的扣件，本發(fā)明還提供一個冷壓印永久性信息標志的平臺和一種哈夫卡單邊夾緊的方法。
[0010]為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是:
[0011]本發(fā)明的技術方案由兩個改進結構組成。第一個改進結構在抗滑移扣件蓋板外表面中間設計制造一個縱向布置的矩形凸臺，矩形凸臺是在扣件蓋板中間位置增加一定的材料厚度形成的，矩形凸臺也可以是其他形狀結構的平面凸臺。
[0012]本發(fā)明的技術方案第一個改進結構是:所述的抗滑移扣件蓋板上設置的矩形凸臺可根據扣件載荷等級和扣件不同外形結構，選擇最佳凸臺位置，寬度和凸臺厚度。
[0013]本發(fā)明的技術方案第一個改進結構是:所述的抗滑移扣件蓋板上縱向設置的矩形凸臺利用自身位置，寬度和厚度改變扣件蓋板內部應力分布狀態(tài)，提高扣件蓋板中間段的局部剛度，改變扣件蓋板在受到T型螺栓單邊緊固時變形的排列順序。
[0014]本發(fā)明的技術方案第一個改進結構是:所述的抗滑移扣件蓋板在受到T型螺栓緊固夾緊時，扣件蓋板中間矩形凸臺剛度大，彈性變形小。矩形凸臺兩邊蓋板厚度薄，彈性變形大，雖然扣件蓋板中間矩形凸臺內圓弧部分最先接觸鋼管，由于應力分布合理，不會在鋼管外圓弧表面形成深的壓痕點。銷釘端扣件蓋板從銷釘鉸接處，隨著扣件蓋板內圓弧半徑彈性變形縮小，逐漸與鋼管貼合?？奂N釘段蓋板內圓弧縮小后，多余的展開長度能夠克服扣件蓋板中間矩形凸臺內圓弧與鋼管外表面產生的壓痕阻力向T型螺栓緊固端移動。當T型緊固螺栓達到規(guī)定扭矩時，扣件蓋板凸臺部位內圓弧已產生彈性變形包緊鋼管外表面，此時扣件蓋板按照設計要求，依次在鋼管外表面產生彈性變形，有序移動，使扣件與鋼管之間產生最大接觸面。
[0015]本發(fā)明的技術方案第一個改進結構是:所述的矩形凸臺表面為平面結構，扣件蓋板距形凸臺平面還具有冷壓印永久性信息標志的功能。平面冷壓印工藝模具制造簡單，生產成本低，使用壽命長，并可隨時調整壓印信息內容，距形凸臺平面可同時壓印歐洲標準規(guī)定的全部信息標志。
[0016]本發(fā)明的技術方案第二個改進結構是:在抗滑移扣件蓋板緊固端開口下部各設計一個三角形延長筋板，延長筋板與緊固端開口下端是一個完整的結合體。
[0017]本發(fā)明的技術方案第二個改進結構是:所述的抗滑移扣件蓋板緊固端開口下部與蓋板內圓弧結合部的延長筋板可根據扣件的載荷等級和不同外形結構，選擇最佳形狀，尺寸，厚度和脫模斜度。
[0018]本發(fā)明的技術方案第二個改進結構是:所述的抗滑移扣件蓋板緊固端開口下部延長筋板利用自身延長部分支撐在鋼管外圓弧表面，改變了扣件蓋板在受到T型螺栓緊固時的受力狀態(tài)。
[0019]本發(fā)明的技術方案第二個改進結構是:所述的抗滑移扣件蓋板緊固端為懸臂式帶延長筋板結構。當扣件蓋板受到T型螺栓緊固時，仍然會受到二種力的作用。一種力是T型螺拴單邊夾緊扣件時產生一個與T型螺栓拉力方向一致的向下的力。另一種力是T型螺栓單邊夾緊扣件蓋板，扣件蓋板緊固端懸臂受到拉力后會將拉力傳到緊固端下部延長筋板與扣件蓋板內圓弧結合部，形成一個旋轉力距，但由于兩個延長筋板的支撐作用，整個旋轉力距被延長筋板矩形接觸面分解成多個小旋轉力距，每個小旋轉力的壓強小，分散的小旋轉力與T型螺栓軸向拉力形成的合力，方向與T型螺栓軸向拉力角度小，產生的杠桿加力作用不大，不會在扣件蓋板內圓弧與緊固端開口下部結合處產生深的壓痕坑。這種延長筋板改進結構使扣件蓋板在受到緊固螺栓拉緊時能克服扣件蓋板內圓弧與緊固端開口下部結合處產生的壓痕阻力向T型螺栓方向伸展移動，使扣件蓋板與鋼管之間接觸面增大，提高了扣件抗滑移能力。
[0020]由于采用上述技術方案，本發(fā)明取得的技術進步是:
[0021]使用本發(fā)明抗滑移扣件，可使扣件抗滑移能力提高50%以上，大幅提高腳手架系統(tǒng)整體載荷能力。
[0022]使用本發(fā)明抗滑移扣件可在扣件蓋板距形凸臺平面上進行冷壓印永久信息標志，降低扣件蓋板鍛造模成本，提高蓋板鍛造模使用壽命，有效減少碳排放，冷壓印是綠色環(huán)保壓印工藝。
[0023]使用本發(fā)明抗滑移扣件冷壓印信息標志工藝，可有效縮短扣件生產周期。傳統(tǒng)模鍛鋼質扣件淡季只鍛造扣件底座，不鍛造扣件蓋板，只有客商訂貨并確認信息標志后，制造廠才開始鍛造壓印扣件蓋板，扣件蓋板與底座庫存件不能配套。雖然模鍛扣件大多采用歐洲EN標準，由于OEM生產方式，各種客戶信息標志不相同，制造廠只能先生產扣件底座。采用冷壓印信息標志工藝，扣件制造廠一年四季都可大量生產扣件蓋板，客商訂貨時確認信息標志后，當天即可冷壓印庫存扣件蓋板的信息標志，幾天內即可裝箱發(fā)貨，縮短了扣件生產周期。
[0024]使用本發(fā)明抗滑移扣件，可使扣件蓋板在高溫模鍛時擠出的飛邊廢料，進入模腔變成蓋板凸臺，有效減少產品材料成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1是抗滑移扣件整體結構示意圖。
[0026]圖2是抗滑移扣件蓋板結構示意圖。
[0027]圖3是抗滑移扣件蓋板凸臺表面示意圖。
[0028]其中:1.銷釘，2.銷釘孔，3.扣件蓋板4.蓋板內圓弧，5.蓋板銷釘段，6.鋼管外圓弧，7.矩形凸臺，8.脫模斜度，9.蓋板緊固段，10.T型螺栓，11.六角螺母，12.平墊片，13.蓋板緊固開口端，14.開口端下部，15.蓋板懸臂，16.懸臂與內圓弧結合部，17.延長筋板與內圓弧結合部，18.延長筋板，19.扣件底座，20.鋼管，21.底座內圓弧面，22.銷釘鉸接端,23.信息標志，
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步說明:
[0030]如圖1、圖2、圖3所示，抗滑移扣件在扣件蓋板外圓弧表面中間制造一個縱向布置的矩形凸臺7，矩形凸臺7與扣件蓋板3是完整的結合體。矩形凸臺7可根據扣件載荷等級和不同外形結構選擇最佳凸臺位置、寬度和凸臺厚度。矩形凸臺7利用自身位置、寬度和厚度改變扣件蓋板內部應力分布狀態(tài)，可以提高扣件蓋板圓弧中間的局部剛度，使扣件蓋板3在受到T型螺栓10緊固時能按照事先設計的變形順序，依次變形夾緊鋼管。
[0031]如圖1所示，本發(fā)明抗滑移扣件蓋板3在受到T型螺栓10緊固夾緊時，扣件蓋板中間矩形凸臺7剛度大，彈性變形小，矩形凸臺7兩邊蓋板銷釘段5和蓋板緊固段9厚度薄變形大，雖然扣件蓋板內圓弧4中間部分最先接觸鋼管20，由于蓋板內圓弧4中間外表面有矩形凸臺7，扣件蓋板3在受到T型螺栓緊固時應力分布合理，不會在鋼管外圓弧表面6形成深的壓痕坑，扣件蓋板銷釘段5隨著蓋板內圓弧4彈性變形半徑縮小，扣件蓋板銷釘段5逐漸與鋼管20貼緊，扣件蓋板銷釘段5縮小后多余的長度能夠克服扣件蓋板矩形凸臺7下面內圓弧與鋼管外圓弧6接觸面形成的較小接觸壓痕阻力，向T型螺栓10的方向移動。當T型螺栓10達到規(guī)定扭矩時，扣件蓋板3的銷釘段5已包緊鋼管外圓弧6。
[0032]如圖1、圖2所示，本發(fā)明在抗滑移扣件蓋板緊固端開口下部14兩邊各制造一個延長筋板18，延長筋板18與緊固端下部14是一個完整結合體。延長筋板18可根據扣件載荷等級和不同外形結構選擇最佳形狀、厚度和脫模斜度。延長筋板18利用延長段增加扣件蓋板包復鋼管的弧度，使扣件蓋板包圓角度等于180度。改變了扣件蓋板3在受到T型螺栓10單邊緊固時的受力狀態(tài)。
[0033]如圖1所示，本發(fā)明抗滑移扣件蓋板緊固端15是懸臂式帶延長筋板18的結構。當扣件蓋板3的蓋板懸臂15受到T型螺栓10單邊緊固時，仍會受到二種力的作用，一種力是扣件蓋板懸臂15受到單邊夾緊時產生一個與T型螺拴10夾緊力方向一致的軸向力，另外一種力是扣件蓋板懸臂15受到單邊夾緊時會將拉壓力通過扣件蓋板緊固開口端13將拉力傳遞到扣件蓋板開口端下部14與蓋板內圓弧4的結合部16，形成一個順時針旋轉力距。由于扣件蓋板開口端下部14有兩個筋板18，它們是扣件蓋板內圓弧4的延長段，延長的矩形接觸面使旋轉力距與軸向拉力形成合力后產生的杠桿加力作用被分散到較大面積上，不會使扣件蓋板緊固端15與蓋板內圓弧4結合部產生較深的接觸壓痕點。延長筋板18的結構使扣件蓋板緊固段9在受到T型螺栓10緊固拉緊時，能克服扣件蓋板懸臂延長筋板18與蓋板內圓弧4結合部產生的小壓痕點阻力，圍繞鋼管圓周移動，使扣件蓋板緊固段9與鋼管20接觸面增加，提高扣件抗滑移能力。
[0034]本發(fā)明還提供一種哈夫卡式單邊夾緊方法。
[0035]本發(fā)明哈夫卡式單邊夾緊方法是:
[0036]本發(fā)明哈夫卡式單邊夾緊方法是在單邊夾緊的哈夫卡外圓弧中部根據需要增加一定的材料厚度，形成類似凸臺的結構。如果哈夫卡內圓弧包圓角小于180度還可以在哈夫卡緊固端與內圓弧結合部設置延長筋板，用來改變單邊夾緊哈夫卡內部應力結構，改善單邊夾緊哈夫卡中間和緊固端受力狀態(tài)，減少哈夫卡與圓管接觸形成的初始壓痕阻力，使單邊夾緊哈夫卡在緊固過程中能克服哈夫卡初始壓痕阻力，順利伸展并圍繞圓管移動，最終夾緊圓管。凡是在單邊夾緊哈夫卡中間增加材料厚度或類似的加強裝置，改變哈夫卡單邊夾緊內部應力結構，減少哈夫卡與圓管形物體接觸形成的初始壓痕阻力都屬于本發(fā)明哈夫卡式單邊夾緊方法。
【權利要求】
1.一種抗滑移扣件。其特征在于:扣件蓋板外表面中間有一個矩形凸臺，扣件蓋板緊固端開口下部有兩個延長筋板。它們與扣件蓋板是完整的結合體?？奂w板中間矩形凸臺平面還具有冷壓印永久性信息標志功能。抗滑移扣件利用特有結構，可使扣件在單邊夾緊狀態(tài)下，牢固夾緊鋼管。
2.根據權利要求1所述的扣件蓋板。其特征在于:蓋板外表面中間的矩形凸臺是在扣件蓋板中間位置增加材料厚度形成的。凸臺也可以是其他形狀結構。
3.根據權利要求1所述的扣件蓋板。其特征在于:矩形凸臺可根據扣件載荷等級和不同外形結構選擇最佳位置、寬度和凸臺厚度。
4.根據權利要求1所述的扣件蓋板。其特征在于:扣件蓋板緊固端開口下部有兩個延長筋板。延長筋板是扣件蓋板內圓弧的延長段。延長段可以是三角形或其他形狀。
5.根據權利要求1所述的扣件蓋板。其特征在于:扣件蓋板緊固端開口下部延長筋板可根據扣件載荷等級和不同外形結構，選擇最佳的三角形尺寸、厚度和脫模斜度。
6.根據權利要求1所述的扣件蓋板。其特征在于:抗滑移扣件在T型螺栓單邊夾緊鋼管的過程中，能使扣件蓋板利用距形凸臺和延長筋板結構，克服扣件蓋板與鋼管在夾緊初期形成的接觸壓痕阻力，圍繞鋼管旋轉移動，增加扣件蓋板與鋼管的接觸面，有效提高扣件抗滑移力。
7.—種冷壓印永久信息標志平臺，其特征在于:抗滑移扣件所有可追索安全信息標志，都可以在扣件蓋板全部制造完成后進行冷壓印。冷壓印永久信息標志模具制造成本低，使用壽命長，生產周期短，有效減少碳排放。
8.本發(fā)明還提供一種哈夫卡式單邊夾緊方法。在哈夫卡外圓弧中部根據需要增加一定的材料厚度，形成類似凸臺的結構。在哈夫卡的緊固端開口下部兩邊制造延長筋板，改變哈夫卡受力狀態(tài)，使單邊夾緊哈夫卡在夾緊過程中能克服初始壓痕阻力，牢固夾緊圓形物體。
【文檔編號】E04G7/06GK104251054SQ201310257603
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2013年6月26日 優(yōu)先權日:2013年6月26日
【發(fā)明者】張連元 申請人:張連元