在成套工业装配线、光伏支架组配、模块化框架搭建这类需要快速拼接型材的场景里,这类长条形带安装孔的挤压构件是非常常见的基础连接件,很多现场做设备改造或者新线搭建的结构工程师,都会优先选用这类标准化的槽型挤压件来做基础承载段,不用自己从零开模下料,能省不少前期打样的时间。
从实际使用场景来看,这类构件主要承担框架段之间的定位连接、面板的承载固定作用,比如光伏组件的边框拼接段、自动化设备的外围防护栏横向支撑、流水线工作台的侧部安装条,都能用到这类结构。它的本体是长直等截面的挤压成型件,截面自带T型槽结构,也就是标签里标注的tslot结构,这种槽型的好处是不用在型材本体上额外打贯穿安装孔,配套的T型螺母可以直接卡进槽道里,沿着槽长方向任意调整安装位置,现场装配的时候如果遇到安装孔位偏差,不用重新钻孔攻丝,滑动螺母调整位置就能适配,容错率比实心钻孔的钢条高很多。
设计这类构件的时候,首先要考虑的是挤压工艺的成型限制,壁厚要保持均匀,不能出现局部过厚或者过薄的区域,不然挤压出来的型材会出现弯曲变形,后续校直的工作量会很大。本体上预留的几个沉头安装孔,位置是按照常用的型材拼接间距来设定的,孔位做了沉头处理,安装内六角螺栓之后,螺栓头不会突出型材表面,不会刮蹭到后续安装的面板或者走线,也能让相邻构件拼接的时候保持表面齐平,不会出现凸起干涉。构件两端的端面是平直裁切的,没有做额外的倒角或者坡口,因为这类构件大多是整根挤压之后按照实际需要的长度裁切,标准段的端面保持平直就能满足对接要求,如果有特殊的安装需求,现场再做二次加工就行,不用在出厂阶段做多余的工序。
安装边界方面,这类构件的宽度和厚度是和对应规格的T型槽螺母、配套螺栓完全匹配的,安装的时候要注意槽道的朝向,必须让T型槽的开口方向对准需要安装附件的一侧,不然螺母没法卡入。构件上预加工的沉头孔,是用来和垂直方向的型材段做固定连接的,安装的时候螺栓从沉头侧穿入,拧入垂直型材上预置的螺母或者螺纹孔里,拧紧力矩不能过大,不然挤压型材的壁比较薄,容易出现局部压溃变形,导致连接失效。如果是用在有振动的设备上,比如光伏支架常年受风压振动、自动化设备运行有持续震动,还要在连接位置加装防松垫圈,避免螺栓长时间受振松动。
很多刚入行的结构设计师在选这类构件的时候,容易忽略槽道的尺寸公差,觉得只要是T型槽就能通用,实际上不同厂家挤压的槽道宽度、槽深都有细微差别,如果选的螺母和槽道不匹配,会出现螺母卡不进去或者卡进去之后旷量太大的问题,所以建模的时候要把槽道的内部尺寸、安装孔的沉头深度、孔位间距都做精准的参数化设定,后续改长度或者调整孔位的时候,直接修改参数就能生成新的模型,不用重新绘制草图。另外这类挤压件的长度方向是可以任意裁切的,所以建模的时候不要把长度做死,要留出参数调整的余量,方便不同项目里根据实际安装空间调整构件长度,不用每次都重新建模。
从承载特性来看,这类挤压铝合金材质的构件(行业里这类槽型件大多用6063-T5铝合金挤压成型),自重比钢制构件轻很多,但是纵向的抗弯强度足够满足常规的框架支撑、面板固定需求,不会出现明显的下挠变形,表面做阳极氧化处理之后,抗锈蚀能力也比普通喷漆的钢件好,用在户外光伏支架或者潮湿的车间环境里,也不会轻易生锈腐蚀,后期维护的成本很低。
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