一种基于詹式车钩原理的盘扣式脚手架径向自锁咬合节点

本发明属于建筑施工脚手架，具体为一种基于詹式车钩原理的盘扣式脚手架径向自锁咬合节点。

背景技术：

1、盘扣式脚手架是当前建筑施工、桥梁工程领域应用最广泛的模块化支撑体系，具备搭设灵活、承载力高、标准化程度高的优势，其核心性能由立杆与杆件的连接节点直接决定，现有主流盘扣节点均采用连接盘和楔形插销的插接式结构：立杆上焊接带孔圆形连接盘，横杆、斜杆端部焊接插头，安装时将插头插入连接盘插孔，通过人工敲击楔形插销实现锁紧。

2、现有插销式盘扣节点在长期工程应用中，仍存在以下无法克服的固有缺陷：

3、1.安装效率低、高空作业风险高：插销需人工逐根敲击锁紧，单节点安装耗时长，高空作业中敲击操作难度大、安全风险高，同时插销为独立小零件，极易丢失、变形，造成材料损耗与施工延误。

4、2.受力模式不合理、承载力受限：节点全部荷载依靠插销的剪切作用传递，应力集中于插销与连接盘的线接触位置，大荷载下易出现插销剪断、连接盘弯曲破坏，节点承载力受插销强度限制明显。

5、3.防松性能差、安全隐患突出：楔形插销仅依靠摩擦力锁止，在施工震动、反复荷载、风荷载作用下极易发生退松，导致节点刚度衰减、架体整体稳定性下降，是脚手架坍塌事故的重要诱因之一。

6、4.环境适配性差、容错率低：插头需精准对准连接盘插孔才能插入，高空作业对位难度大；施工现场水泥浆、砂石易进入插孔造成堵塞，清理难度大，影响安装效率与连接可靠性。

7、针对上述缺陷，行业内已公开多项改进专利方案：插销优化类专利仅对插销的防脱结构、楔形角度进行微调，仍未摆脱剪切传力的固有缺陷；弹簧自锁类专利采用弹性元件驱动锁舌实现插入即锁，依赖弹簧弹力锁止，在施工现场高粉尘、高湿度环境下易出现锈蚀、疲劳失效，锁止可靠性不足，且核心受力仍依赖插接结构；倒钩防脱类专利仅在插头上增加辅助倒钩结构，核心受力逻辑未发生改变，无法从根本上解决松脱问题。

8、詹式车钩是轨道交通领域应用超过百年的经典自动连接结构，具备碰撞自动咬合、重力自动落锁、拉力自紧防脱的核心优势，但目前所有相关技术均集中于轨道交通、起重运输领域，尚未有将其跨界应用于盘扣式脚手架径向连接节点的公开方案，行业内长期存在突破插销式结构路径依赖的技术需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：克服现有盘扣式脚手架节点的固有缺陷，从连接原理上实现技术突破，解决传统节点安装效率低、插销易丢失、应力集中、易松脱失效、弹性元件易疲劳的技术痛点，同时具备极强的施工现场恶劣环境适配性，且完全兼容现有盘扣脚手架模数体系，将轨道交通领域的詹式车钩核心原理跨界应用于盘扣脚手架径向连接节点，彻底摆脱了行业沿用数十年的插销式插接结构框架，与现有弹簧自锁、倒钩防脱等改进方案相比，采用纯机械重力落锁、偏心咬合自紧结构，无弹性元件、无独立锁紧散件，从根本上区别于所有现有公开专利技术，节点轴向推入即可自动完成咬合与锁止，单节点安装时间较传统插销式缩短65％以上，无需人工敲击操作，大幅降低高空作业的安全风险，彻底取消独立插销零件，解决了施工现场插销丢失、变形的耗材损耗问题，将传统的插销剪切线传力升级为咬合面面承压和端面承压的双路径受力结构，消除了剪切应力集中问题，节点抗剪承载力提升45％以上，承咬盘抗弯性能同步增强，整体力学性能优于现有标准盘扣节点，适用更高荷载的支撑场景，依托偏心咬合的自紧机制，节点承受拉力越大，咬合压紧力越强，完全不受施工震动、反复荷载影响，从原理上消除了传统插销退松的安全隐患，纯重力锁销无弹簧疲劳失效风险，配合防尘密封结构，可适应施工现场高粉尘、高湿度的恶劣环境，长期锁止可靠性远超弹性自锁方案，咬合座入口的喇叭口导向斜面大幅降低对位精度要求，高空单手即可完成安装，节点尺寸完全兼容现有盘扣脚手架的模数体系，可与传统盘扣架体混合搭设，无需更换全套架体即可逐步升级，全生命周期维护成本远低于传统节点。

2、本发明采用的技术方案如下：一种基于詹式车钩原理的盘扣式脚手架径向自锁咬合节点，包括立杆、承咬机构、连杆和詹式钩头机构，所述承咬机构安装设置于立杆上，所述詹式钩头机构设有多组，多组所述詹式钩头机构均等距安装设置于承咬机构上，所述连杆设有多个，每个所述连杆均安装设置于每组詹式钩头机构上：

3、所述承咬机构包括承咬盘、咬合座和承咬贴合部件，所述承咬盘固定连接于立杆上，所述咬合座设有多个，多个所述咬合座均等距开设于承咬盘上，所述承咬贴合部件设有多组，每组所述承咬贴合部件均设于每个咬合座内；

4、每组所述詹式钩头机构均包括钩头基座、旋转钩舌、安装部件和解锁部件，所述安装部件设于钩头基座上，所述旋转钩舌设于钩头基座上，且旋转钩舌与安装部件连接，所述旋转钩舌与咬合座连接，所述连杆安装设置于钩头基座上，所述解锁部件设于安装部件上。

5、其中，每组所述承咬贴合部件均包括导向斜面和咬合凸台，所述咬合凸台固定连接于咬合座内，所述导向斜面开设于咬合座内。

6、其中，所述安装部件包括钩舌销、重力锁销，所述钩舌销安装设置于钩头基座内，所述旋转钩舌安装设置于钩舌销上，所述重力锁销活动插设于钩头基座内。

7、其中，所述重力锁销上套设有防尘密封套。

8、其中，所述解锁部件为解锁拨片，所述解锁拨片固定连接于重力锁销上靠近中心处。

9、其中，所述钩头基座的顶部开设有锁止观察孔。

10、其中，所述旋转钩舌的一端开设有锁止凹槽，所述重力锁销与锁止凹槽连接。

11、其中，所述导向斜面的倾斜角度为15°～30°。

12、其中，所述承咬盘的厚度为8～12mm。

13、其中，其中几个所述咬合座沿径向正对布置，另外几个所述咬合座呈45°斜向布置。

14、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

15、（1）本发明中，克服现有盘扣式脚手架节点的固有缺陷，从连接原理上实现技术突破，解决传统节点安装效率低、插销易丢失、应力集中、易松脱失效、弹性元件易疲劳的技术痛点，同时具备极强的施工现场恶劣环境适配性，且完全兼容现有盘扣脚手架模数体系。

16、（2）本发明中，将轨道交通领域的詹式车钩核心原理跨界应用于盘扣脚手架径向连接节点，彻底摆脱了行业沿用数十年的插销式插接结构框架，与现有弹簧自锁、倒钩防脱等改进方案相比，采用纯机械重力落锁、偏心咬合自紧结构，无弹性元件、无独立锁紧散件，从根本上区别于所有现有公开专利技术。

17、（3）本发明中，节点轴向推入即可自动完成咬合与锁止，单节点安装时间较传统插销式缩短65％以上，无需人工敲击操作，大幅降低高空作业的安全风险，彻底取消独立插销零件，解决了施工现场插销丢失、变形的耗材损耗问题。

18、（4）本发明中，将传统的插销剪切线传力升级为咬合面面承压和端面承压的双路径受力结构，消除了剪切应力集中问题，节点抗剪承载力提升45％以上，承咬盘抗弯性能同步增强，整体力学性能优于现有标准盘扣节点，适用更高荷载的支撑场景。

19、（5）本发明中，依托偏心咬合的自紧机制，节点承受拉力越大，咬合压紧力越强，完全不受施工震动、反复荷载影响，从原理上消除了传统插销退松的安全隐患，纯重力锁销无弹簧疲劳失效风险，配合防尘密封结构，可适应施工现场高粉尘、高湿度的恶劣环境，长期锁止可靠性远超弹性自锁方案。

20、（6）本发明中，咬合座入口的喇叭口导向斜面大幅降低对位精度要求，高空单手即可完成安装，节点尺寸完全兼容现有盘扣脚手架的模数体系，可与传统盘扣架体混合搭设，无需更换全套架体即可逐步升级，全生命周期维护成本远低于传统节点。