[发明专利]密封角接触型关节轴承钢结构万向铰接总成

说明书

技术领域

本发明涉及关节轴承钢结构万向铰接，尤其是涉及一种主要用于钢结构建筑工程的密封角接触型关节轴承钢结构万向铰接总成。

背景技术

钢结构建筑工程上离不开铰接总成，但是常规销轴式铰节点在一个方向可以随意转动，在其它方向则无法转动，刚性结构产生的应力也不能消除。随着社会的快速发展，这样的节点已经不能满足创新设计和受力复杂的空间结构体系要求了，而且在结构的连接形式上已日益多样化，要求某些节点需具备空间转动和传力的特性。

中国专利CN2937297公开一种主要用于钢结构构件之间的铰接连接口的钢结构杆端万向铰接节点装置。该装置由钢结构构件及销轴等部件组成，由下铰座、销轴组件、向心关节轴承组件和上铰座四部分组成，其中：上铰座、下铰座的一端分别与需要相互铰接的钢结构构件相连接，另一端通过销轴组件与向心关节轴承组件相互连接；主要解决能在平面内的相互转动等有关技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供主要用于连接或支撑构件两端，可以实现被连接或支撑构件相对转动和摆动一定角度，可以满足沿着圆周各个方向转动和摆动，实现万向铰接功能，能承受较大压力、拉力和剪力，使用寿命较长，免维护的密封角接触型关节轴承钢结构万向铰接总成。

本发明设有上角接触关节轴承、下角接触关节轴承、十字芯轴、钢铸件、底板、螺栓、定位压板和密封圈。所述上角接触关节轴承设有上内圈和上外圈，所述上内圈和上外圈可相对转动和摆动，所述下角接触关节轴承设有下内圈和下外圈，所述下内圈和下外圈可相对转动和摆动，所述上角接触关节轴承的上内圈和十字芯轴的一端紧配合，上角接触关节轴承的上外圈和钢铸件内孔配接，所述下角接触关节轴承的下内圈和十字芯轴的一端紧配合，下角接触关节轴承的下外圈和钢铸件内孔配接，所述底板压在下角接触关节轴承的下外圈端面上与钢铸件下端面平齐并与钢铸件焊接在一起；所述密封圈套进十字芯轴，密封圈由定位压板和螺栓定位在钢铸件上，达到密封防尘作用，形成一个万向铰接总成。在工程应用上钢铸件与一构建连接，十字芯轴与另一构件连接。

所述上角接触关节轴承的上外圈与上内圈的配合面为球面，所述下角接触关节轴承的下外圈与下内圈的配合面为球面，具有自调心功能，可以相对滑动。当外圈被固定时，与十字芯轴另一端相连的构件可与固定座这端相连的构件实现圆周各个方向转动和摆动一定角度。可以轻松地消除复杂空间的构件所承受的外剪力和附加弯矩，有效保障了建筑构件的安全。而且，万向铰接总成中轴承可根据不同的工况采用不同的材质如不锈钢，40Cr，轴承钢等来满足工程要求。

本发明的有益效果是：

1、本发明能承受较大的压力、拉力和圆周任一方向的剪力，剪力一般不能超过竖向力的30%。

2、由于角接触关节轴承外圈和内圈配合面为球面因此可以相对滑动，具有自调心，能承受交变重载、冲击载荷和静态重载。当外圈被固定时，与十字芯轴另一端相连的构件可与固定座这端相连的构件实现圆周各个方向转动和摆动一定角度。可以有效地实现应力释放、消除复杂空间的构件所承受的外剪力和附加弯矩，使建筑构件“活”起来，有效保障了建筑构件的安全。

3、以关节轴承作为转动核心，真正实现空间三向受力和铰接连接性能，应力释放的同时，还可提高结构的抗震性能，以及所衍生的抗强风、抗温差、位移量、转角量性能。

4、密封：采用具有耐老化、腐蚀、耐火、高密封性能和高弹性的特殊材质密封圈，使构件内部轴承与外界空气隔离，防止轴承氧化腐蚀，满足了更加严格的工况条件并且免维护，大幅度提高工程节点使用寿命。

5、润滑：在密封圈与上轴承之间的空间和上、下两轴承之间的空间填充适量的润滑剂二硫化钼，保证了轴承的润滑和使用寿命。

本发明设计将角接触关节轴承和密封圈应用于铰接总成上，满足复杂空间结构中某些节点的空间转动及三向传力要求。以关节轴承作为转动核心，真正实现空间三向受力和铰接连接性能，同时可提高结构的抗震性能；以及所衍生的抗强风、抗温差、位移量、转角量性能。满足工程要求，实现了万向铰接功能。

附图说明

图1为本发明实施例的结构剖视图。

在图1中，各标记为：1—底板，21—下角接触关节轴承下内圈，22—下角接触关节轴承下外圈，3—钢铸件，41—上角接触关节轴承上内圈，42—上角接触关节轴承上外圈，5—十字芯轴，6—密封圈，7—定位压板，8—螺栓。

具体实施方式