專利名稱：一種新型電力機車控制屏柜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種列車各部件的配置或排列，特別是指一種列車新型網(wǎng)絡(luò)控制屏柜結(jié)構(gòu)的配置與排列，以及各類機車上的列車網(wǎng)絡(luò)控制屏柜各部件的構(gòu)造形式及配置，屬于列車網(wǎng)絡(luò)控制裝置。該新型控制屏柜的結(jié)構(gòu)形式以及各部件的配置與排列可滿足電力機車、內(nèi)燃機車、動車組等各類機車的需要。
背景技術(shù)：
列車網(wǎng)絡(luò)控制屏柜用于安裝各種列車網(wǎng)絡(luò)控制器件，是各類列車的網(wǎng)絡(luò)控制部件，控制屏柜的性能好與壞將直接影響到內(nèi)部的精密電子電器元件能否正常工作?，F(xiàn)有的列車網(wǎng)絡(luò)控制屏柜都是采用板墻式焊接結(jié)構(gòu)，而且四周的墻板均為不可拆卸的整體結(jié)構(gòu)，這種整體焊接的構(gòu)架形式雖說對于柜體的整體強度和剛度都比較有利，但這種整體焊接的構(gòu)架形式也存在著一些不足。其一就是這種整體焊接的板墻式構(gòu)架存在著變形大，外形不美觀的不足；其二就是結(jié)構(gòu)顯得過重，這主要是因為這類機框的墻板均不可拆卸，必須采用整體鋼板焊接結(jié)構(gòu)。在內(nèi)部器件的安裝時就必須考慮留有足夠的安裝和維修空間，這勢必就要加大箱體的結(jié)構(gòu)，而且這些安裝和維修空間大多是留在箱體內(nèi)的四周邊，這反過來又將影響器件在箱體內(nèi)的穩(wěn)定性。
在框架結(jié)構(gòu)方面，現(xiàn)有的列車網(wǎng)絡(luò)控制屏柜從正面看分上下兩部分，上面是副柜，主要用于主機廠進(jìn)線；下面是主柜，主要用于容納若干個電子插箱和制冷風(fēng)扇層。其骨架采用單折或雙折的板材拼接而成，并在其中加焊16mm厚的螺孔板來實現(xiàn)吊裝與底部安裝固定，再將側(cè)板、上下蓋板和后蓋板與其焊牢，門則采用鉸鏈和鎖的方式與柜體連接，內(nèi)部電子插箱的安裝則根據(jù)不同的要求調(diào)整其孔徑、孔距與高度，如需臨時變更則必須另行配鉆安裝孔。從該方面來講，整體的焊接構(gòu)架對于該屏柜的整體強度和整體剛度都比較有利，但是會導(dǎo)致焊接變形大，結(jié)構(gòu)顯得過重，影響了產(chǎn)品的美觀度。
布線方式方面，外部的電源線等主要是通過副柜上的六個56芯插座引入到屏柜內(nèi)，從左邊的線槽走線，再與柜內(nèi)的電子插箱連接。從該方面來講，由于整體采用的焊接構(gòu)架，不可拆裝，如果尺寸過于局促，對現(xiàn)場的可操作性和可維護(hù)性有不利的一面。
通風(fēng)散熱方面，后蓋板中間開孔用于安裝散熱片，內(nèi)部通過風(fēng)扇攪動電子插箱發(fā)出的熱空氣場，由散熱片進(jìn)行傳導(dǎo)輻射熱交換后，再由外部風(fēng)扇和風(fēng)道對散熱片進(jìn)行強制冷卻。從該方面來講，密封效果比較好，但散熱效果可以進(jìn)一步改進(jìn)，并且該散熱方式顯得體積過大。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于，針對現(xiàn)有的列車網(wǎng)絡(luò)控制屏柜的不足，提出一種結(jié)構(gòu)功能性能更好，布線更加方便，體積更加小巧，重量更輕的新型電力機車控制屏柜結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本實用新型的目的所提出的技術(shù)實施方案是機柜的整體結(jié)構(gòu)形式采取骨架與安裝拼板的組合結(jié)構(gòu)形式。機柜的內(nèi)部骨架采用鑄鋼合金標(biāo)準(zhǔn)型材接頭與標(biāo)準(zhǔn)型材梁拼裝焊接，形成基體骨架，左右外側(cè)面以及后面采用板材拼裝方式，將左、右外側(cè)面所及后面采用板材做成拼板，用緊固螺釘與基體骨架連接，前面仍然為兩扇中開門結(jié)構(gòu)，所有側(cè)板以及門都考慮了采用方鋼條進(jìn)行加強的方案。內(nèi)部用標(biāo)準(zhǔn)型材附件，在標(biāo)準(zhǔn)型材所構(gòu)成的基體骨架上按照一定的工業(yè)模數(shù)開安裝孔，使得屏柜內(nèi)部可以提供標(biāo)準(zhǔn)化的工業(yè)模數(shù)基準(zhǔn)安裝環(huán)境，從而方便各種連接板、梁架、以及布線系統(tǒng)的安裝。也較容易實現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化，系列化及參數(shù)化。新控制屏柜的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可以形成系列化產(chǎn)品，劃分為外部骨架的模塊組以及內(nèi)部按安裝方式的模塊組。外部的骨架尺寸可以劃分為三個系列，包括高度骨架型材系統(tǒng)系列，寬度骨架型材系列，深度骨架型材系列，均按照一定的模數(shù)遞增。
在輕量化設(shè)計方面，新的控制屏柜在設(shè)計上由于采用了周邊的側(cè)板是采取的拼裝可折卸結(jié)構(gòu)，安裝或維修時只需將墻板拆卸下來就可以很方便地安裝或維修，這樣內(nèi)部的空間尺寸可以大大縮小，整體結(jié)構(gòu)尺寸和表面面積也就減少了。同時，所有側(cè)板允許采用鋁合金板材，并采用局部氬弧焊接工藝，使得重量大大下降。新產(chǎn)品的詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案比原來的控制屏柜要減重40％左右，并使得功能性更強。
在防塵方面，側(cè)板門板與標(biāo)準(zhǔn)型材骨架之間全部采用發(fā)泡導(dǎo)電橡膠緊密壓緊，實現(xiàn)了很好的密封。頂部進(jìn)線方式所采用的電磁屏蔽技術(shù)有很好的防塵以及電磁屏蔽效果。兩扇門之間的導(dǎo)電橡膠材料具有很好的密封作用。風(fēng)扇以及通風(fēng)口的防塵措施可以防止10微米以上的顆粒進(jìn)入，并且防塵海綿維護(hù)方便。經(jīng)過比較分析，按該詳細(xì)設(shè)計方案的控制屏柜的防塵防水防護(hù)等級可以達(dá)到IP54。
在強度模態(tài)方面，標(biāo)準(zhǔn)型材與標(biāo)準(zhǔn)型材接頭之間通過低溫焊接連接成一個整體構(gòu)架，具有非常高的結(jié)構(gòu)強度和結(jié)構(gòu)剛度，周邊的側(cè)面拼板采用1.5-2mm厚的板材，并全部采用方鋼條進(jìn)行加固，與型材進(jìn)行緊固連接，具備很好的抗振性要求。底部具有加固組裝方式。內(nèi)部電子電子插箱以及風(fēng)扇層全部以模數(shù)基準(zhǔn)尺寸固定在九折型材以及附件型材上，附件型材梁與基體骨架的九折型材相連接，并采用防松螺釘緊固，該方式保證了很高的強度和剛度要求，同時安裝有托架梁以保護(hù)電子插箱的垂直振動和方便安裝。在側(cè)面以及背面，可以提供緊固安裝方式，提高了承載性要求，為該結(jié)構(gòu)在高速列車上的運用打下了一定的基礎(chǔ)。
在防火性能方面，側(cè)板以及門板的外表面處理采用了電泳以及防火噴塑，使得整個電子柜具有一定的防火等級，并具有很長的使用壽命。
在抗腐蝕性方面，基體骨架的九折型材采用鍍鋁鋅合金技術(shù)，表面再進(jìn)行了一道電泳處理工藝，內(nèi)部的固定型材也采用了鍍鋁鋅合金技術(shù)。在骨架拼架焊接上采用了低溫焊接技術(shù)，保護(hù)了鋁鋅合金層不受影響。外部的板材也采用了鍍鋁鋅合金，噴塑等兩道防護(hù)措施，使得整個屏柜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的使用壽命可達(dá)到30年。
在可維護(hù)性和操作性方面，布線時候所有側(cè)板以及背板都可以拆卸，完全模塊化的拼裝結(jié)構(gòu)大大方便了布線。布線設(shè)備也采用更為專業(yè)的布線系統(tǒng)?；诠I(yè)模數(shù)基準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)安裝方式使得可維護(hù)性和可操作性大大增加。
本發(fā)明在技術(shù)亮點和創(chuàng)新點方面，包含以下幾點1、骨架焊接形式與外側(cè)板的模塊化拼裝形式相結(jié)合。2、內(nèi)部型材附件的模塊化拼裝方式。3、工業(yè)模數(shù)基準(zhǔn)的采用以及提供內(nèi)部模塊化的安裝環(huán)境。4、新型工藝方法的引入，如電泳技術(shù)，鍍鋁鋅合金技術(shù)，氬弧焊接工藝，型材加工方法和工藝研究等。
附圖及說明

圖1為本實用新型正面立體示意圖；圖2為本實用新型背面立體示意圖；圖3為本實用新型基體骨架結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型側(cè)板模塊拼裝圖；圖5為本實用新型內(nèi)部骨架圖；圖6為本實用新型內(nèi)部電子插箱及風(fēng)扇層安裝圖。
圖中1、頂蓋板模塊；2、頂部電磁屏蔽進(jìn)線盒；3、吊環(huán)螺釘；4、側(cè)板組件；5、前門組件；6、電磁屏蔽發(fā)泡導(dǎo)電橡膠密封條；7、后蓋板組件；8、電磁屏蔽風(fēng)扇；9、電磁屏蔽防塵通風(fēng)罩；10、三通件；11、骨架型材；12、頂部電磁屏蔽密封條；13、加固方鋼條；14、底板組件；15、背部走線槽；16、安裝梁；17、插箱安裝梁；18、頂部電器元件安裝面板；19、頂部走線槽；20、插箱托梁；21、電子插箱；22、風(fēng)扇層；23、機柜箱體；24、基體骨架；25、拼板。
具體實施方式
附圖給出了本發(fā)明的一個具體的實施方案，從附圖中可以看出本實用新型包括頂蓋板模塊1、頂部電磁屏蔽進(jìn)線盒2、吊環(huán)螺釘3、側(cè)板組件4、前門組件5、后蓋板組件7、底板組件14和電子插箱21幾部分，且頂部電磁屏蔽進(jìn)線盒2是安裝在頂蓋板模塊1上的，而電子插箱21是安裝在機柜箱體23內(nèi)面的。其特點在于機柜箱體23是由基體骨架24與拼板25組合而成的，機柜箱體23的側(cè)板組件4和后蓋板組件7均為板材制成的拼板結(jié)構(gòu)，并由緊固螺釘連接到基體骨架24上的，機柜箱體23的頂蓋板模塊1可以由板材制成的拼板結(jié)構(gòu)，再由緊固螺釘連接到基體骨架24上，也可以是直接采用低溫焊接技術(shù)與機柜箱體1的基體骨架2焊接在一起的，所有的拼板都采用1.5-2mm厚的板材制做，并全部可采用加固方鋼條13進(jìn)行加固。同時，所有拼板都允許采用鋁合金板材制作，并采用局部氬弧焊接工藝焊接附件，而且所有拼板的表面均采用了鍍鋁鋅合金、電泳以及防火噴塑外表面處理。在側(cè)板組件4和后蓋板組件7與基體骨架24結(jié)合的部位均安有用于導(dǎo)電和防塵的電磁屏蔽發(fā)泡導(dǎo)電橡膠密封條6，如果頂蓋板模塊1采用由板材制成的拼板結(jié)構(gòu)，頂蓋板模塊1與基體骨架24結(jié)合的部位也安裝有頂部電磁屏蔽發(fā)泡導(dǎo)電橡膠密封條12，在頂蓋板模塊1的位置上還設(shè)有頂部走線槽19。而在后蓋板組件7上安有電磁屏蔽風(fēng)扇8，開有電磁屏蔽防塵通風(fēng)罩9，并設(shè)有背部走線槽15。基體骨架24又是由骨架型材11與三通件10按箱體所需的尺寸和結(jié)構(gòu)形狀采用了低溫焊接技術(shù)焊接而成的，基體骨架24的骨架型材11與三通件10均采用鍍鋁鋅合金技術(shù)，表面再進(jìn)行了一道電泳處理工藝，內(nèi)部的固定型材安裝梁16、插箱安裝梁17、頂部電器元件安裝面板18和插箱托梁20也都采用了鍍鋁鋅合金技術(shù)。所有外側(cè)板以及內(nèi)部的防護(hù)板和型材附件內(nèi)部均為電導(dǎo)通，以保證箱體表面的導(dǎo)電性。在骨架型材11上按照一定的工業(yè)模數(shù)開有骨架安裝孔，使得屏柜內(nèi)部可以提供標(biāo)準(zhǔn)化的工業(yè)模數(shù)基準(zhǔn)安裝環(huán)境，從而方便各種加強或器材安裝連接板、梁的安裝。機柜箱體23的前面有前門組件5，前門組件5采用兩扇門或單門結(jié)構(gòu)，在門結(jié)構(gòu)與基體骨架2 4相結(jié)合處和門中縫處也安有電磁屏蔽導(dǎo)電橡膠密封條，在頂板7上采用有ROXTEC電磁屏蔽技術(shù)，采用頂部電磁屏蔽走線盒，內(nèi)部為夾裝推拉式導(dǎo)電橡膠塊。此外，整個控制屏柜是按外部骨架的模塊組以及內(nèi)部按安裝方式的模塊組劃分的，其中基體骨架24的骨架型材11的骨架尺寸可以劃分為三個系列，包括高度骨架型材系統(tǒng)系列，寬度骨架型材系列，深度骨架型材系列。按照一定的模數(shù)遞增，對于高度系列可定為600mm-1600mm范圍，對于寬度系更可定為500mm-1200mm，對于深度系列可定為400mm-1000mm，這樣可以滿足所有控制屏柜要求。外部四周的側(cè)板系列也可以完全基于骨架系列進(jìn)行劃分。該部分的模塊可以認(rèn)為是一種閉環(huán)模塊系列。內(nèi)部的安裝附件可基于骨架的模塊化系列進(jìn)行定義和規(guī)劃，并可用于不同類型的屏柜系列，該部分模塊可以認(rèn)為是一種開環(huán)模塊系列。
本實用新型的特點在于1、基體骨架靠三通件與九折型材梁拼焊(低溫焊接)成一個整體，型材本身具備工藝標(biāo)準(zhǔn)安裝模數(shù)孔，模數(shù)孔的尺寸間隙為25mm。基體骨架與所有內(nèi)部其他骨架附件形成導(dǎo)電體。
2、所有側(cè)板采用拼裝方式與骨架進(jìn)行連接，連接部分采用特殊導(dǎo)電密封橡膠。所有側(cè)板均采用方鋼條進(jìn)行固定，增加強度以及剛度。
3、內(nèi)部采用模數(shù)型材附件，提供了靈活可變的模塊化安裝環(huán)境。
4、布線方式可以采用前面板走線，也可以采用后面走線方式。圖5的左邊留出的空間既適合帶邊插的插箱安裝方便，又適合左邊留出較大的走線空間。
5、在該結(jié)構(gòu)內(nèi)的電子插箱以及風(fēng)扇層的的布局方式，以模數(shù)基準(zhǔn)尺寸固定在標(biāo)準(zhǔn)型材上，安裝附件采用防松螺釘緊固，該方式保證了很高的強度和剛度要求，同時安裝有托梁以保護(hù)插箱的垂直振動和方便安裝。
6、采用頂部電磁屏蔽走線盒，內(nèi)部為夾裝推拉式導(dǎo)電橡膠塊。該設(shè)計取消了原控制屏柜帶有的副柜，使得外觀更加美觀，功能性更強。
7、后側(cè)板組件既可以按照現(xiàn)在的散熱方式考慮，也可以加裝傳導(dǎo)散熱方式的散熱片。
8、整體的控制屏柜與列車的固定方式靠骨架底部三通件的四個M12螺紋孔以及頂部背面的兩個吊環(huán)螺釘孔。
9、整個控制屏柜是按外部骨架的模塊組以及內(nèi)部按安裝方式的模塊組劃分的，其中基體骨架的標(biāo)準(zhǔn)型材的骨架尺寸可以劃分為三個系列，包括高度骨架型材系統(tǒng)系列，寬度骨架型材系列，深度骨架型材系列。按照一定的模數(shù)遞增，這樣可以滿足不同控制屏柜要求。外部四周的側(cè)板系列也可以完全基于骨架系列進(jìn)行劃分。
權(quán)利要求1.一種新型電力機車控制屏柜，包括頂蓋板模塊(1)、頂部電磁屏蔽進(jìn)線盒(2)、吊環(huán)螺釘(3)、側(cè)板組件(4)、前門組件(5)、后蓋板組件(7)、底板組件(14)和電子插箱(21)幾部分，且頂部電磁屏蔽進(jìn)線盒(2)是安裝在頂蓋板模塊(1)上的，而電子插箱(21)是安裝在機柜箱體(23)內(nèi)面的，其特征在于機柜箱體(23)是由基體骨架(24)與拼板(25)組合而成的，機柜箱體(23)的側(cè)板組件(4)和后蓋板組件(7)均為板材制成的拼板結(jié)構(gòu)，并由緊固螺釘連接到基體骨架(24)上的，而且所有拼板的表面均采用了鍍鋁鋅合金、電泳以及防火噴塑外表面處理，在側(cè)板組件(4)和后蓋板組件(7)與基體骨架(24)結(jié)合的部位均安有用于導(dǎo)電和防塵的電磁屏蔽發(fā)泡導(dǎo)電橡膠密封條(6)，機柜箱體(23)的前面有前門組件(5)，前門組件(5)采用兩扇門或單門結(jié)構(gòu)，在門結(jié)構(gòu)與基體骨架(24)相結(jié)合處和門中縫處也安有電磁屏蔽導(dǎo)電橡膠密封條，所有外側(cè)板以及內(nèi)部的防護(hù)板和型材附件內(nèi)部均為電導(dǎo)通，以保證箱體表面的導(dǎo)電性。
2.如權(quán)利要求1所述的一種新型電力機車控制屏柜，其特征在于所述的基體骨架(24)是由骨架型材(11)與三通件(10)按箱體所需的尺寸和結(jié)構(gòu)形狀采用了低溫焊接技術(shù)焊接而成的，基體骨架(24)的骨架型材(11)與三通件(10)均采用鍍鋁鋅合金技術(shù)，表面再進(jìn)行了一道電泳處理工藝，內(nèi)部的固定型材安裝梁(16)、插箱安裝梁(17)、頂部電器元件安裝面板(18)和插箱托梁(20)也都采用了鍍鋁鋅合金技術(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種新型電力機車控制屏柜，其特征在于在骨架型材(11)上按照一定的工業(yè)模數(shù)開有骨架安裝孔，使得屏柜內(nèi)部可以提供標(biāo)準(zhǔn)化的工業(yè)模數(shù)基準(zhǔn)安裝環(huán)境，從而方便各種加強或器材安裝連接板、梁的安裝。
4.如權(quán)利要求1所述的一種新型電力機車控制屏柜，其特征在于在頂板(7)上采用有ROXTEC電磁屏蔽技術(shù)，采用頂部電磁屏蔽走線盒，內(nèi)部為夾裝推拉式導(dǎo)電橡膠塊。
5.如權(quán)利要求1所述的一種新型電力機車控制屏柜，其特征在于整個控制屏柜是按外部骨架的模塊組以及內(nèi)部按安裝方式的模塊組劃分的，其中基體骨架(24)的骨架型材(11)的骨架尺寸可以劃分為三個系列，包括高度骨架型材系統(tǒng)系列，寬度骨架型材系列，深度骨架型材系列，并按照一定的模數(shù)遞增，對于高度系列可定為600mm-1600mm范圍，對于寬度系更可定為500mm-1200mm，對于深度系列可定為400mm-1000mm，這樣可以滿足所有控制屏柜要求。
6.如權(quán)利要求1所述的一種新型電力機車控制屏柜，其特征在于所述的機柜箱體(23)的頂蓋板模塊(1)可以由板材制成的拼板結(jié)構(gòu)，再由緊固螺釘連接到基體骨架(24)上，也可以是直接采用低溫焊接技術(shù)與機柜箱體(1)的基體骨架(2)焊接在一起的。
7.如權(quán)利要求1所述的一種新型電力機車控制屏柜，其特征在于所有的拼板都采用1.5-2mm厚的板材制做，并全部可采用加固方鋼條(13)進(jìn)行加固。
8.如權(quán)利要求1所述的一種新型電力機車控制屏柜，其特征在于所有拼板都允許采用鋁合金板材制作，并采用局部氬弧焊接工藝焊接附件。
9.如權(quán)利要求1所述的一種新型電力機車控制屏柜，其特征在于頂蓋板模塊(1)是由板材制成的拼板結(jié)構(gòu)，頂蓋板模塊(1)與基體骨架(24)結(jié)合的部位也安裝有頂部電磁屏蔽發(fā)泡導(dǎo)電橡膠密封條(12)，在頂蓋板模塊(1)的位置上還設(shè)有頂部走線槽(19)，而在后蓋板組件(7)上安有電磁屏蔽風(fēng)扇(8)，開有電磁屏蔽防塵通風(fēng)罩(9)，并設(shè)有背部走線槽(15)。
專利摘要一種新型電力機車控制屏柜，機柜的整體結(jié)構(gòu)形式采取骨架與安裝拼板的組合結(jié)構(gòu)形式。機柜的內(nèi)部骨架采用鑄鋼合金標(biāo)準(zhǔn)型材接頭與標(biāo)準(zhǔn)型材梁拼裝焊接，形成基體骨架，左右外側(cè)面以及后面采用板材拼裝方式，將左、右外側(cè)面所及后面采用板材做成拼板，用緊固螺釘與基體骨架連接，前面仍然為兩扇中開門結(jié)構(gòu)，所有側(cè)板以及門都考慮了采用方鋼條進(jìn)行加強的方案。內(nèi)部用標(biāo)準(zhǔn)型材附件，在標(biāo)準(zhǔn)型材所構(gòu)成的基體骨架上按照一定的工業(yè)模數(shù)開安裝孔，使得屏柜內(nèi)部可以提供標(biāo)準(zhǔn)化的工業(yè)模數(shù)基準(zhǔn)安裝環(huán)境，從而方便各種連接板、梁架、以及布線系統(tǒng)的安裝。也較容易實現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化，系列化及參數(shù)化。新控制屏柜的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可以形成系列化產(chǎn)品，劃分為外部骨架的模塊組以及內(nèi)部按安裝方式的模塊組。外部的骨架尺寸可以劃分為三個系列，包括高度骨架型材系統(tǒng)系列，寬度骨架型材系列，深度骨架型材系列，均按照一定的模數(shù)遞增。
文檔編號H05K5/00GK2673037SQ20032011434
公開日2005年1月19日 申請日期2003年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月11日
發(fā)明者劉宇奇, 何昊, 鄧海鷹, 周文勇, 王 華, 閻四玉 申請人:株洲時代集團公司