專利名稱：建筑物節(jié)點(diǎn)制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑物節(jié)點(diǎn)制備方法，特別是用來生產(chǎn)鋼鐵、鋁合金之類金屬框架結(jié)構(gòu)建筑物中的節(jié)點(diǎn)或者該節(jié)點(diǎn)模具的制備方法。
背景技術(shù)：
鋼架結(jié)構(gòu)的建筑物是一種較為新穎的建筑形式。它具有節(jié)能和環(huán)境友好的特點(diǎn)，不但能滿足單體建筑物造型新穎獨(dú)特、大跨度、重量輕、抗震性能好的要求，而且其構(gòu)件可以在工廠批量化生產(chǎn)，有利于減少現(xiàn)場施工的工作量，同時，其尺寸精度高，現(xiàn)場安裝施工十分方便，并且，建造所用鋼材在服務(wù)期滿后或在中途拆卸時具有污染少和可回收的特點(diǎn)，因此當(dāng)前以至今后都具有十分廣闊的發(fā)展空間。鋼架結(jié)構(gòu)建筑物節(jié)點(diǎn)則是鋼架結(jié)構(gòu)建筑物中的一個重要組成構(gòu)件，簡稱鋼構(gòu)節(jié)點(diǎn)。它起著連接交叉桿件、傳遞桿件內(nèi)力的作用，同時也是鋼架與天棚、管道、懸掛設(shè)備等部件或設(shè)施的連接橋梁，擔(dān)負(fù)著傳遞和托掛荷載的作用。因此，節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)對整個鋼架的受力性能、制作安裝、用鋼量指標(biāo)以及工程造價都有直接影響。
鋼構(gòu)節(jié)點(diǎn)的生產(chǎn)是一門綜合技術(shù)，除鑄造過程之外，還涉及計算機(jī)輔助設(shè)計、計算機(jī)輔助加工、計算機(jī)輔助測量、質(zhì)量控制、生產(chǎn)加工裝置和設(shè)備等相關(guān)技術(shù)，整個生產(chǎn)過程十分復(fù)雜，難度頗大。因此，形狀復(fù)雜、重量較大的鋼構(gòu)節(jié)點(diǎn)還十分鮮見， 一些重要的建筑物由于不能采購到符合要求的鋼構(gòu)節(jié)點(diǎn)，
不得不采用傳統(tǒng)的連接方式。例如，對于如圖la、 b、 c所示的鋼構(gòu)節(jié)點(diǎn)B及其組成部件，其制備方法首先是把鋼構(gòu)節(jié)點(diǎn)B拆分成兩個構(gòu)成部件，即橋接中心體B01和橋接臂B02兩部分，再以焊接方式配合手工定位完成兩個組成部件的組配。在把橋接中心體B01和橋接臂B02焊接至使其成為一體之前，兩者作為獨(dú)立部件分別設(shè)置有用于相互嚙合的榫槽，該榫槽在焊接之后成為連接橋接中心體B01和橋接臂B02的界面。此類鋼構(gòu)節(jié)點(diǎn)B的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，是由其橋接中心體B01承擔(dān)連接中心的任務(wù)，在橋接中心體B01外周壁的預(yù)定區(qū)域固定有同其它構(gòu)件例如梁、柱連接的橋接臂B02,多個橋接臂B02分別分布在橋接中心體B01外周壁的不同區(qū)域，并且各個橋接臂B02與橋接中心體B01之間的空間位置關(guān)系因使用要求不同而存在差異。上述作業(yè)方式，對于精度要求較低，形狀構(gòu)造較為規(guī)整的節(jié)點(diǎn)產(chǎn)品來說可以滿足其基本要求。但是，對于外觀形狀十分復(fù)雜，并且其各個組成部件之間的連接關(guān)系存在不同變化，市場需求較大的節(jié)點(diǎn)產(chǎn)品來說，用機(jī)械加工工藝幾乎無法完成，亦難于達(dá)到批量化生產(chǎn)的要求，只有采用熔模鑄造工藝或者適宜的加工方式，才能滿足此類產(chǎn)品的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種用來制備建筑物節(jié)點(diǎn)或者節(jié)點(diǎn)模具的制備方法。該制備方法可直接生產(chǎn)建筑物節(jié)點(diǎn)，也可以先用該制備方法制備相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)模具后再采用熔模技術(shù)制造建筑物節(jié)點(diǎn)。該制備方法在建筑物節(jié)點(diǎn)或其模具的生產(chǎn)過程中操控靈活，能夠提高節(jié)點(diǎn)的生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本。
按照上述目的，本發(fā)明的建筑物節(jié)點(diǎn)制備方法，其所涉建筑物節(jié)點(diǎn)至少由橋接中心體和橋接臂構(gòu)成。該制備方法采用專用設(shè)備實施。該專用設(shè)備包括底座和夾持裝置。在底座上設(shè)置有連續(xù)并且閉合的圓形軌槽。在底座對應(yīng)于圓形軌槽的中央位置設(shè)置有支架。夾持裝置包括可沿圓形軌槽移動的第一支撐塊、沿垂直于圓形軌槽的方向可移動地支撐于第一支撐塊上的第二支撐塊、設(shè)置在第一支撐塊和第二支撐塊之間使第二支撐塊鎖定在第一支撐塊上的鎖定裝置和以其兩臂可以張開或者閉合的方式固定在第二支撐塊的支點(diǎn)上的夾具。夾具可以張開或者閉合的兩臂朝向支架。夾具可以圍繞經(jīng)過支點(diǎn)并平行于夾具延伸方向的樞軸轉(zhuǎn)動。該制備方法包括下列順序工藝步驟
① 把橋接中心體放置于支架上，調(diào)節(jié)支架沿圓形軌槽所在環(huán)面之垂直方向上的高度至預(yù)定位置，
② 把橋接臂固定于夾具上，以橋接中心體為參照物，通過第一支撐塊調(diào)節(jié)夾持裝置在圓形軌槽內(nèi)的位置，
③ 調(diào)節(jié)第二支撐塊在第一支撐塊上的位置至預(yù)定區(qū)域后由鎖定裝置予以
固定，
圍繞樞軸轉(zhuǎn)動夾具至預(yù)定相位角，
通過焊接或者粘接方式把橋接臂固定到橋接中心體上。
優(yōu)選地，前述建筑物節(jié)點(diǎn)制備方法，其第一支撐塊和第二支撐塊分別是取自圓柱管壁的一部分。第一支撐塊和第二支撐塊對應(yīng)于圓柱管的軸向均平行于圓形軌槽所在的圓環(huán)面。第二支撐塊通過設(shè)置于自身外壁上的齒條同設(shè)置于第一支撐塊上的齒輪組配合實現(xiàn)在第一支撐塊上的移動。
擇優(yōu)地，前述建筑物節(jié)點(diǎn)制備方法，其夾持裝置的數(shù)量為三套。三套夾持裝置沿著圓形軌槽的延伸方向依次分布在圓形軌槽上。
本發(fā)明的建筑物節(jié)點(diǎn)制備方法，由于采用具備以下特點(diǎn)之專用設(shè)備的原因，即通過在底座上設(shè)置圓形軌槽，在圓形軌槽上設(shè)置可沿圓形軌槽移動的夾持裝置，同時在底座對應(yīng)于圓形軌槽的中央位置設(shè)置支架，以及保持夾持裝置的支撐塊在垂直于圓形軌槽的方向上可移動，并且保持其夾具可繞經(jīng)過支點(diǎn)并平行于夾具延伸方向的樞軸轉(zhuǎn)動的方式，使得利用本發(fā)明制備方法生產(chǎn)建筑物節(jié)點(diǎn)或者其模具時，實現(xiàn)了對節(jié)點(diǎn)或者節(jié)點(diǎn)模具各個組成部件在三維方向上或者說多個自由度下的精確控制。利用本發(fā)明建筑物節(jié)點(diǎn)制備方法制備建筑物節(jié)點(diǎn)或者其模具時，根據(jù)預(yù)先設(shè)計的參數(shù)，操作者可以十分方便地把節(jié)點(diǎn)或者節(jié)點(diǎn)模具的各個組成部件組配在一起，再完成焊接等固定工序，達(dá)到精確控制節(jié)點(diǎn)構(gòu)造關(guān)系的目的，與此同時還能夠有效地提高生產(chǎn)效率。
圖面說明
圖la現(xiàn)有建筑物節(jié)點(diǎn)構(gòu)成部件一透視圖。圖lb現(xiàn)有建筑物節(jié)點(diǎn)構(gòu)成部件二透視圖。圖lc現(xiàn)有建筑物節(jié)點(diǎn)透視圖。
圖2本發(fā)明建筑物節(jié)點(diǎn)制備方法所用專用生產(chǎn)設(shè)備透視圖。圖3本發(fā)明建筑物節(jié)點(diǎn)制備方法所用專用生產(chǎn)設(shè)備局部透視圖一。圖4本發(fā)明建筑物節(jié)點(diǎn)制備方法所用專用生產(chǎn)設(shè)備局部透視圖二。圖5本發(fā)明建筑物節(jié)點(diǎn)制備方法所用專用生產(chǎn)設(shè)備局部透視圖三。圖6本發(fā)明建筑物節(jié)點(diǎn)制備方法所用專用生產(chǎn)設(shè)備局部透視圖四。圖7用圖2所示專用生產(chǎn)設(shè)備制備建筑物節(jié)點(diǎn)的制備過程示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖2 6，詳細(xì)描述本發(fā)明建筑物節(jié)點(diǎn)制備方法優(yōu)選的具體實施方式
。在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記被用來指代相同的零部件、特征或者結(jié)構(gòu)。實施例介紹過程中針對的具體結(jié)構(gòu)或者零部件，僅做為本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明建筑物節(jié)點(diǎn)制備方法的參考性例證，本領(lǐng)域技術(shù)人員在該技術(shù)方案的啟示下，還可以設(shè)計出不超出本發(fā)明建筑物節(jié)點(diǎn)制備方法技術(shù)范圍和實質(zhì)的各種等同或者類似技術(shù)構(gòu)造。由此，如果用這種優(yōu)選的示例性說明來限制本發(fā)明建筑物節(jié)點(diǎn)制備方法權(quán)利要求所囊括的保護(hù)范圍是不適宜的。等同或類似于本發(fā)明建筑物節(jié)點(diǎn)制備方法的技術(shù)方案仍然屬于本發(fā)明建筑物節(jié)點(diǎn)制備方法權(quán)利要求的保護(hù)范圍。另外，出于簡明的需要，申請人在這里省略了或者簡化了對公知功能和結(jié)構(gòu)的描述。
參見圖2，示出了本發(fā)明建筑物節(jié)點(diǎn)制備方法所使用的專用生產(chǎn)設(shè)備A在工作狀態(tài)下的放置姿態(tài)。在圖2所示姿態(tài)下，以直角坐標(biāo)系作為建筑物節(jié)點(diǎn)專用生產(chǎn)設(shè)備A的參照系。其中建筑物節(jié)點(diǎn)制備方法專用生產(chǎn)設(shè)備A的z方向平行于鉛垂向，其x、 y方向分別代表水平面內(nèi)互為垂直的兩個方向。建筑物節(jié)點(diǎn)專用生產(chǎn)設(shè)備A的x、 y、 z三個方向互相之間保持垂直。
建筑物節(jié)點(diǎn)專用生產(chǎn)設(shè)備A的組成部件主要包括底座1和三套夾持裝置2。三套夾持裝置2各自都具有相同的構(gòu)造關(guān)系，并且它們同底座1之間亦采用相同的連接形式，同時三套夾持裝置2沿著下文描述的圓環(huán)形軌槽102的延形軌槽102上。下面以其中一套夾持裝置2，以及夾持 裝置2同底座1之間的構(gòu)造關(guān)系為例詳細(xì)描述建筑物節(jié)點(diǎn)專用生產(chǎn)設(shè)備A。
參見圖2、 3、 4、 5、 6，底座1呈現(xiàn)為圓環(huán)形的盤座101。在盤座101沿z 方向的上表面設(shè)置有一圈連續(xù)并且閉合的平行于水平面的圓環(huán)形軌槽102。盤 座101固定連接于底架104上并通過底架104支撐于三個支座103上。
在底座1對應(yīng)于圓環(huán)形軌槽102的中央位置，亦即在底架104對應(yīng)于圓環(huán) 形軌槽102的中央位置，設(shè)置有支架105。支架105由六個對稱分布且沿z方 向朝上延伸的叉指106構(gòu)成。叉指106沿z方向的下端部固定于立柱107上。 在立柱107上設(shè)置有外螺紋(圖中未示出)。立柱107通過其外螺紋嚙合于固 定在底架104上的螺母108中的方式被支撐于底架104上。在這種構(gòu)造形式 下，支架105可以在底架104上沿著z方向通過旋鈕螺母108的方式上下移 動，進(jìn)而調(diào)節(jié)支架105在z方向上的位置。
夾持裝置2由第一支撐塊201、第二支撐塊202、鎖定裝置203和夾具204 構(gòu)成。
第一支撐塊201和第二支撐塊202都是取自相同直徑圓柱管壁(圖中未示 出)的一部分，確切地說，它們的橫截面呈現(xiàn)為直徑相同的圓弧形。第一支撐 塊201通過兩個滑塊205扣接在圓環(huán)形軌槽102上，這樣第一支撐塊201就可 以沿著圓環(huán)形軌槽102滑動。在第二支撐塊202沿前述圓柱管(該圓柱管就是 獲得第一支撐塊201和第二支撐塊202的母管)直徑方向的外壁上固定地設(shè)置 有沿該母管圓周方向排列的齒條206。在組裝狀態(tài)下，第一支撐塊201可滑動 地扣接在圓環(huán)形軌槽102上，并且第一支撐塊201沿前述母管直徑方向的內(nèi)壁 和第二支撐塊202沿前述母管直徑方向的外壁之間通過榫槽配合的形式相互扣 接在一起，第二支撐塊202上的齒條206則同設(shè)置于第一支撐塊201上的鎖定 裝置203配合以控制第二支撐塊202在第一支撐塊201上的位置。并且，在組 裝狀態(tài)下，第一支撐塊201和第二支撐塊202對應(yīng)于前述母管的軸向平行于圓 環(huán)形軌槽102所在的水平面。因此，第二支撐塊202在第一支撐塊201上移動 的方向垂直于圓環(huán)形軌槽102支撐著第一支撐塊201的部分。
鎖定裝置203承擔(dān)著調(diào)節(jié)第二支撐塊202在第一支撐塊201上的位置的任 務(wù)，它可以是設(shè)置于第一支撐塊201上的一組齒輪(圖中未示出)。該組齒輪 中傳動輪與齒條206保持嚙合狀態(tài)，以便把旋鈕形式的鎖定裝置203產(chǎn)生的旋 轉(zhuǎn)扭矩傳遞給齒條206，促使第二支撐塊202在第一支撐塊201上形成沿前述 母管圓周方向的移動，并在適當(dāng)位置由鎖定裝置203予以定位。
夾具204由兩塊可以開合的夾板207、 208構(gòu)成。夾板207的一端固定于 第二支撐塊202沿前述母管直徑方向的內(nèi)壁預(yù)定位置，簡稱支點(diǎn)209上，其另一端沿平行于前述母管直徑的方向延伸。夾板208以其一端樞接于夾板207中 段的形式固定于夾板207上，其另一端在同夾板207貼合的狀態(tài)下沿平行于前 述母管直徑的方向延伸，或者說在夾板207與夾板208相互貼合靠緊的狀態(tài) 下，夾板207和夾板208保持并行延伸的狀態(tài)。夾板207和夾板208的延伸自 由端指向或者朝著支架105。如此，夾板208繞其樞接端轉(zhuǎn)動時就可形成與夾 板207之間的張開或者閉合狀態(tài)。并且，為了在夾板207和夾板208處于張開 的狀態(tài)下保持兩者之間能夠穩(wěn)定地處于特定的張開位置，可以在夾板207和夾 板208之間設(shè)置鎖扣210。這樣，當(dāng)夾板207和夾板208之間夾持有待處理的 工件，例如鋼架結(jié)構(gòu)建筑物的節(jié)點(diǎn)，或者節(jié)點(diǎn)模具時，鎖扣210就能夠把夾板 207和夾板208扣緊，避免待處理工件從夾板207和夾板208之間滑脫。另一 方面，在夾板207固定于第二支撐塊202之支點(diǎn)209上的同時，夾板207可以 圍繞經(jīng)過支點(diǎn)209并平行于夾板208之延伸方向的樞軸轉(zhuǎn)動。該樞軸可以視作 是平行于前述母管直徑方向的虛擬支撐桿，如圖4虛線a所示。
參見圖7，并結(jié)合

圖1 6，示出了利用上述專用生產(chǎn)設(shè)備A制備圖lc所 示建筑物節(jié)點(diǎn)的過程。生產(chǎn)圖1所示鋼構(gòu)節(jié)點(diǎn)B時，其工藝流程如下
首先，把橋接中心體B01放置于支架105的叉指106上，旋動螺母108以 調(diào)節(jié)支架105沿z方向上的高度至預(yù)定位置；
接著，把橋接臂B02通過夾板207、夾板208和鎖扣210固定于夾具204 上。以橋接中心體B01為參照物，通過第一支撐塊201調(diào)節(jié)夾持裝置2在圓環(huán) 形軌槽102內(nèi)的位置至預(yù)定區(qū)域后，由滑塊205本身攜帶的螺母予以固定；
然后，調(diào)整第二支撐塊202相對于第一支撐塊201的位置至預(yù)定區(qū)域后， 旋動鎖定裝置203使第二支撐塊202固定于第一支撐塊201上；
之后，圍繞樞軸，即虛擬支撐桿a，轉(zhuǎn)動夾具204至所需相位角后固定。 至此，橋接臂B02相對于橋接中心體B01獲得定位；
最后，通過焊接或者粘接方式把橋接臂B02固定到橋接中心體B01上，即 可得到用于鋼架結(jié)構(gòu)建筑物的鋼構(gòu)節(jié)點(diǎn)B。
為了達(dá)到大批量地生產(chǎn)鋼構(gòu)節(jié)點(diǎn)B的目的，在上述制備方法基礎(chǔ)上，可以 考慮采用熔模鑄造方式。也就說，以石蠟或塑料之類的易熔材料作為原料，先 用上述方法制備出鋼構(gòu)節(jié)點(diǎn)B的可熔性模型，并在該可熔性模型外表面上涂覆 耐火涂料層。在涂覆耐火涂料層干燥并得到整體型殼之后熔掉可熔性模型，獲 得內(nèi)腔形狀對應(yīng)于鋼構(gòu)節(jié)點(diǎn)B的型殼。之后，把型殼置于砂箱中，在其四周填 充干砂造型后獲得澆鑄型腔。最后將澆鑄型腔放入焙燒爐中高溫焙燒后就可以 得到形狀對應(yīng)于鋼構(gòu)節(jié)點(diǎn)B的節(jié)點(diǎn)模具。于該節(jié)點(diǎn)模具中澆注熔融金屬，成形 后即可得到鋼構(gòu)節(jié)點(diǎn)B。
權(quán)利要求
1.建筑物節(jié)點(diǎn)制備方法，所述建筑物節(jié)點(diǎn)至少由橋接中心體和橋接臂構(gòu)成，所述制備方法采用專用設(shè)備實施，所述專用設(shè)備包括底座和夾持裝置，在所述底座上設(shè)置有連續(xù)并且閉合的圓形軌槽，在所述底座對應(yīng)于所述圓形軌槽的中央位置設(shè)置有支架，所述夾持裝置包括可沿所述圓形軌槽移動的第一支撐塊、沿垂直于所述圓形軌槽的方向可移動地支撐于所述第一支撐塊上的第二支撐塊、設(shè)置在所述第一支撐塊和所述第二支撐塊之間使所述第二支撐塊鎖定在所述第一支撐塊上的鎖定裝置和以其兩臂可以張開或者閉合的方式固定在所述第二支撐塊的支點(diǎn)上的夾具，所述夾具可以張開或者閉合的所述兩臂朝向所述支架，所述夾具可以圍繞經(jīng)過所述支點(diǎn)并平行于所述夾具延伸方向的樞軸轉(zhuǎn)動，所述制備方法包括下列順序工藝步驟①把所述橋接中心體放置于所述支架上，調(diào)節(jié)所述支架沿所述圓形軌槽所在環(huán)面之垂直方向上的高度至預(yù)定位置，②把所述橋接臂固定于夾具上，以所述橋接中心體為參照物，通過所述第一支撐塊調(diào)節(jié)所述夾持裝置在所述圓形軌槽內(nèi)的位置，③調(diào)節(jié)所述第二支撐塊在所述第一支撐塊上的位置至預(yù)定區(qū)域后由所述鎖定裝置予以固定，④圍繞所述樞軸轉(zhuǎn)動所述夾具至預(yù)定相位角，⑤通過焊接或者粘接方式把所述橋接臂固定到所述橋接中心體上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑物節(jié)點(diǎn)制備方法，其特征是，所述第一支 撐塊和所述第二支撐塊分別是取自圓柱管壁的一部分，所述第一支撐塊和所述 第二支撐塊對應(yīng)于所述圓柱管的軸向均平行于所述圓形軌槽所在的所述圓環(huán) 面，所述第二支撐塊通過設(shè)置于自身外壁上的齒條同設(shè)置于所述第一支撐塊上 的齒輪組配合實現(xiàn)在所述第一支撐塊上的移動。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的建筑物節(jié)點(diǎn)制備方法，其特征是，所述夾持裝 置的數(shù)量為三套，三套所述夾持裝置沿著所述圓形軌槽的延伸方向依次分布在 所述圓形軌槽上。
全文摘要
本發(fā)明是建筑物節(jié)點(diǎn)制備方法。其所涉節(jié)點(diǎn)由橋接中心體和橋接臂構(gòu)成，其所用專用設(shè)備包括底座和夾持裝置。底座上有圓形軌槽和支架。夾持裝置包括第一支撐塊、第二支撐塊、鎖定裝置和夾具。該制備方法包括下列順序工藝步驟①把橋接中心體放置于支架上，調(diào)節(jié)支架沿圓形軌槽所在環(huán)面之垂直方向上的高度，②把橋接臂固定于夾具上，通過第一支撐塊調(diào)節(jié)夾持裝置在圓形軌槽內(nèi)的位置，③調(diào)節(jié)第二支撐塊在第一支撐塊上的位置后由鎖定裝置固定，④圍繞樞軸轉(zhuǎn)動夾具至預(yù)定相位，⑤固定橋接臂到橋接中心體上。該制備方法用于制備建筑物節(jié)點(diǎn)或其模具，具有定位準(zhǔn)確，操作簡便的特點(diǎn)，有助于提高節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)效率。
文檔編號E04B1/58GK101629431SQ200810029599
公開日2010年1月20日 申請日期2008年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月16日
發(fā)明者憶 羅 申請人:珠海市晶藝玻璃工程有限公司