钢结构曲面屋面的智能可调节支座装置的制作方法

本技术涉及钢结构屋面安装，特别是涉及大跨度弧形钢结构曲面屋面的智能可调节支座装置。

背景技术：

1、随着国民经济的迅速发展，城市交通中高铁车站、大型公共建筑设施项目越来越多。伴随我国社会发展和土木工程科学技术水平的提高，愈来愈多的大跨度空间钢结构在我国出现。因其具有跨度大、重量轻、造型美观等优点，被大量应用。但是在大型曲形屋面安装过程中由于构件制作存在偏差、临时辅助固定构件影响和预应力张拉产生多余应力都影响装置的精确安装。此外，现有制作安装完成后，在长期使用过程中存在应力变形，往往需要人工高空更换调整，甚至无法调整。因此解决大跨度弧形钢结构曲面屋面外板安装的难题，确保了钢结构屋面施工的进度，后期运营维护的便捷。

技术实现思路

1、为了克服大跨度弧形钢结构曲面屋面外板安装的难题，本实用新型提供了钢结构曲面屋面的智能可调节支座装置，能有效的调整支座，而且简单易行、操作方便、造价低。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种钢结构曲面屋面的智能可调节支座装置，在屋面板下方四角设立四个节点，节点下方设置节点棱镜，连杆的两端分别与连接节点和连接件铰接；传力杆一端为球形，可旋转地内置在上球铰中，所述传力杆的另外一端与传力杆磁铁固定连接，传力杆磁铁内置在下球铰的移动空间中，杆身下半部分设置螺纹，与下球铰的螺纹匹配；下球铰放置在铰支座中，铰支座分为a、b两部分组合而成，通过螺丝连接，铰支座通过分布在其四角的固定片与龙骨连接。

4、进一步，所述下球铰包含磁铁a、磁铁b、磁场隔离带a、移动空间和水平器，磁铁a和磁铁b各两个，相对布置，磁场隔离带a将各磁铁和移动空间隔离分开，所述水平器位于下球铰上部，共两个，纵横两向布置，用于观看水平器情况。

5、再进一步，所述铰支座a和铰支座b通过螺丝连接组成铰支座，包含电机a、电机b、电机c、电磁圈a、电磁圈b、电磁圈c、旋转空间a、旋转空间b、旋转空间c、转轴、信号传输器b、配置电源、微型处理器、线圈、支座棱镜、固定片、磁场隔离带b和螺丝，电磁圈a 放置在旋转空间a 中通过转轴与电机a 连接，电磁圈b放置在旋转空间b中与电机b连接，电磁圈c位于旋转空间c中和电机c位于铰支座的下部，转轴连接电机和相应的电磁圈。旋转空间a和旋转空间b各有两个，对向布置在铰支座中；配置电源通过线圈连接微型处理器、各电机、电磁圈和微型处理器；支座棱镜位于铰支座底部；磁场隔离带b隔离四个电磁圈，控制分析终端位于地面，并安置有信号传输器a、监测机器人和显示器，无人机位于空中，带有信号传输器c。

6、所述配置电源位于支座下方阳角处，可以拆卸更换，为各电机、电磁圈和微型处理器提供电源；微型处理器控制各电机、电磁圈的开关、电机转动。

7、所述信号传输器a和信号传输器b完成传输控制分析终端和微型处理器之间的信息交互；通过无人机带有的信号传输器c来进行信号传输。

8、所述连杆的中心线指向上球铰的球心，各连杆长度一致，上球铰位于屋面板的中心位置，连杆水平角度默认为30°。

9、所述转轴指向下球铰的球心，保证下球铰的旋转时围绕球心旋转，电机通过转轴带动相应位置的电磁圈转动。

10、所述节点在限位器的空洞中上下移动，所述限位器为长条状。

11、所述连杆的两端分别连接节点和连接件且通过插销连接，连接件共四个，均布在上球铰上，位置与节点对应。

12、所述监测机器用于实时测量支座棱镜和节点棱镜的位置，从而确定屋面板的位置参数，所述显示器用于显示所测屋面板位置等参数，所述控制分析终端用于处理和分析相关数据，继而遥控支座的调节。

13、本实用新型中，所述上球铰的移动可以带动节点发生联动，从而调整屋面板完成调整。所述传力杆顺时针旋转时相对下球铰向上，逆时针旋转时相对下球铰向下移动。所述磁场隔离带主要用于隔离磁铁和电磁圈之间的相互影响，保证下球铰移动和旋转效果。所述移动空间预留传力杆磁铁上下移动和水平旋转的空间。当紧箍螺杆旋紧后，下球铰固定在铰支座中；当紧箍螺杆松开后，下球铰可以在铰支座中旋转。

14、本实用新型的有益效果主要表现在：

15、(1)移动和旋转结合的高效调节方式。通过电磁联动的方式控制上球铰旋转和升降，完成了三维调整。由于旋转调节时屋面板两侧移动是相反的，相对两次的单向移动更加高效调整。

16、(2)一体多点的智能操作。通过监测机器人、控制分析终端和内置无线网络进行信息数据交互，完成了从监测、分析、调节和复核的调节模式。必要时可以通过无人机进行切换，提高控制范围，形成了一对多的控制网络。

17、(3)绿色环保，安全可靠。铰支座可以调整回收，重复利用于其他建筑构件，并非一次性构件。调节参数经过结合实测和设计要求进行实时调整，避免了人员登高操作，提高了安全性。

技术特征：

1.一种钢结构曲面屋面的智能可调节支座装置，其特征在于，在屋面板下方四角设立四个节点，节点下方设置节点棱镜，连杆的两端分别与连接节点和连接件铰接；传力杆一端为球形，可旋转地内置在上球铰中，所述传力杆的另外一端与传力杆磁铁固定连接，传力杆磁铁内置在下球铰的移动空间中，杆身下半部分设置螺纹，与下球铰的螺纹匹配；下球铰放置在铰支座中，铰支座分为a、b两部分组合而成，通过螺丝连接，铰支座通过分布在其四角的固定片与龙骨连接。

2.如权利要求1所述的钢结构曲面屋面的智能可调节支座装置，其特征在于，所述下球铰包含磁铁a、磁铁b、磁场隔离带a、移动空间和水平器，磁铁a和磁铁b各两个，相对布置，磁场隔离带a将各磁铁和移动空间隔离分开，所述水平器位于下球铰上部，共两个，纵横两向布置，用于观看水平器情况。

3.如权利要求1或2所述的钢结构曲面屋面的智能可调节支座装置，其特征在于，所述铰支座a和铰支座b通过螺丝连接组成铰支座，包含电机a、电机b、电机c、电磁圈a、电磁圈b、电磁圈c、旋转空间a、旋转空间b、旋转空间c、转轴、信号传输器b、配置电源、微型处理器、线圈、支座棱镜、固定片、磁场隔离带b和螺丝，电磁圈a放置在旋转空间a中通过转轴与电机a连接，电磁圈b放置在旋转空间b中与电机b连接，电磁圈c位于旋转空间c中和电机c位于铰支座的下部，转轴连接电机和相应的电磁圈，旋转空间a和旋转空间b各有两个，对向布置在铰支座中；配置电源通过线圈连接微型处理器、各电机、电磁圈和微型处理器；支座棱镜位于铰支座底部；磁场隔离带b隔离四个电磁圈，控制分析终端位于地面，并安置有信号传输器a、监测机器人和显示器，无人机位于空中，带有信号传输器c。

4.如权利要求3所述的钢结构曲面屋面的智能可调节支座装置，其特征在于，所述配置电源位于支座下方阳角处，可以拆卸更换；微型处理器控制各电机、电磁圈的开关、电机转动。

5.如权利要求3所述的钢结构曲面屋面的智能可调节支座装置，其特征在于，所述信号传输器a和信号传输器b完成传输控制分析终端和微型处理器之间的信息交互；通过无人机带有的信号传输器c来进行信号传输。

6.如权利要求1或2所述的钢结构曲面屋面的智能可调节支座装置，其特征在于，所述连杆的中心线指向上球铰的球心，各连杆长度一致，上球铰位于屋面板的中心位置，连杆水平角度默认为30°。

7.如权利要求3所述的钢结构曲面屋面的智能可调节支座装置，其特征在于，所述转轴指向下球铰的球心，保证下球铰的旋转时围绕球心旋转，电机通过转轴带动相应位置的电磁圈转动。

8.如权利要求1或2所述的钢结构曲面屋面的智能可调节支座装置，其特征在于，所述节点在限位器的空洞中上下移动，所述限位器为长条状。

9.如权利要求1或2所述的钢结构曲面屋面的智能可调节支座装置，其特征在于，所述连杆的两端分别连接节点和连接件且通过插销连接，连接件共四个，均布在上球铰上，位置与节点对应。

10.如权利要求3所述的钢结构曲面屋面的智能可调节支座装置，其特征在于，所述监测机器用于实时测量支座棱镜和节点棱镜的位置，所述显示器用于显示所测屋面板位置参数，所述控制分析终端用于处理和分析相关数据。

技术总结
一种钢结构曲面屋面的智能可调节支座装置，在屋面板下方四角设立四个节点，节点下方设置节点棱镜，连杆的两端分别与连接节点和连接件铰接；传力杆一端为球形，可旋转地内置在上球铰中，所述传力杆的另外一端与传力杆磁铁固定连接，传力杆磁铁内置在下球铰的移动空间中，杆身下半部分设置螺纹，与下球铰的螺纹匹配；下球铰放置在铰支座中，铰支座分为A、B两部分组合而成，通过螺丝连接，铰支座通过分布在其四角的固定片与龙骨连接。本技术能有效的调整支座，而且简单易行、操作方便、造价低。

技术研发人员：李超,莫林飞,杨海兵,陈丽娟,任果,李星雨,吴梦祥
受保护的技术使用者：杭州浙科大科技有限公司
技术研发日：20230414
技术公布日：2024/5/6