專利名稱：電力機車電器屏柜的制作方法
技術領域：
本實用新型技術涉及到一種電器屏柜，特別是一種更適用于鐵路電力機車 的電器屏柜。
背景技術：
不論是直流機車還是交流機車，電氣屏柜都是電力機車上必不可少的設備， 它是各元部件安裝的載體，也對柜內(nèi)各元器件起著防護的作用，隨著電力機車 由直流型向交流型的不斷發(fā)展，各元部件更趨于集成化、模塊化，而運行速度 的提升，使得電氣屏柜更需要有足夠的強度來滿足機車運行帶來的沖擊和震動。 其設計質量對整車設備布置的美觀和空間利用、集成化程度起著關鍵的作用。 根據(jù)不同車型的具體要求，其柜體外形和尺寸可設計成多種多樣，但是柜體結
構大都相似。
目前，國內(nèi)電力機車電器屏柜的柜體主體結構為角鋼搭接結構，形成骨架 后，外圍再焊接各側板、頂板、底板等，組成一個完整的柜體。自從電力機車 問世以來，這種傳統(tǒng)柜體結構就一直在使用，在電力機車生產(chǎn)制造史上，它作 為一種柜體結構設計的代表也占據(jù)了相當長的時間。它最大的優(yōu)點是骨架結實、
強度可靠，然而缺陷也很突出，主要表現(xiàn)在以下幾個方面
第一，變形嚴重。焊接時由于受熱分子膨脹，擠壓產(chǎn)生微觀位移，冷卻后 不能復位產(chǎn)生變形，結構越復雜，焊縫越多，變形越嚴重，使得表面凹凸不平， 平面度差，既影響柜體的外觀，又造成裝配尺寸偏差；
第二，由于大量采用焊接形式不能拆卸，結構不能做得太復雜，空間未得 到很好的利用而且不利于模板布線；
第三，結構中大量使用角鋼，角鋼與鋼板沖壓成型零件相比較，橫截面積較大，所以采用角鋼制作柜體，重量很難實現(xiàn)輕量化的目標； 第四，電磁兼容性差。
鑒于現(xiàn)有電器屏柜的上述缺陷，本實用新型的設計人深覺應當有某種更好 的柜體結構來代替它。在滿足機車使用需要的前提下，克服上述等問題，遂以 其多年從事研發(fā)設計的專業(yè)制造經(jīng)驗和一定的工藝知識，積極研究改進，終于 幵發(fā)出本實用新型的電器屏柜。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型解決的技術問題是提供一種電力機車電器屏柜，其能夠克服 現(xiàn)有技術中電器屏柜柜體結構焊接變形嚴重的問題，同時滿足電器屏柜的正常 使用功能及日后檢修維護的方便性。
本實用新型的技術解決方案是 一種電力機車電器屏柜，該電器屏柜包括 柜體骨架、內(nèi)部隔板組裝及連接構件，所述柜體骨架包括底架和多個面板，各 面板構成所述骨架的側板、頂板及后板，所述面板、連接構件是由鍍鋅鋼板通 過壓型而成，且所述各面板、連接構件之間是通過鉚接的形式互相對接。
與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的電力機車電器屏柜具有以下特點和優(yōu)點
1、 本實用新型的鉚接結構電器屏柜采用數(shù)控機床下料、鉆孔，用數(shù)控折彎 機進行折彎成型，加工尺寸精確度高，保證了板與板間裝配孔同軸，整個柜體 裝配通過鉚釘、螺栓和尼龍螺母緊固實現(xiàn)，不存在結構變形，外觀質量好，平 面度、垂直度都得到了很好的保證。
2、 本實用新型的鉚接結構屏柜可以最大限度的利用空間，整個柜體裝配使 用鉚釘、鉚螺母緊固實現(xiàn)，方便拆取，可以分層、分塊的布置，模塊的組裝及 布線先在地面完成，然后再組裝到柜體上，模塊一層層一塊塊的組裝，空間得 到了很好的利用，是新時期機車電氣屏柜設計的發(fā)展方向。
3、本實用新型的鉚接結構屏柜可根據(jù)不同部位的受力情況設計成不同的 壓型結構來增加強度，主要選用高強度、抗腐蝕性強的鍍鋅鋼板，厚度規(guī)格以2mm為主，柜體重量相對較輕，另外材料的折彎性能好，具有不易開裂、不易 氧化、無需涂層防護、導電性好、可直接用于柜內(nèi)電器件的接地的諸多優(yōu)點。
4、本實用新型的電器屏柜的電磁兼容性好，布線均靠著柜體的鍍鋅鋼板走 向，這就有效的減少了電纜輻射和與外場的耦合。


圖1A、圖1 B為本實用新型的電器屏柜一具體應用實施例的主視圖(不 裝門)和后視圖2為本實用新型的電器屏柜骨架(裝門)的主視圖3A為本實用新型的電器屏柜骨架外型框架的結構示意圖(不裝門)；
圖3B為頂板的結構示意圖3C為支架的結構示意圖3D是頂板、中立板、后板、支架連接的結構示意圖； 圖4為本實用新型的電器屏柜骨架(不裝門)的結構示意圖； 圖5A1 圖5A5為連接面板、模塊面板、風機面板、支撐板、加強板的單 件結構示意圖5B為模塊區(qū)骨架結構示意圖； 圖5C為骨架右視圖(去掉右側板)。 圖6為斷路器盤安裝圖。
具體實施方式
本實用新型提出一種電力機車電器屏柜，包括柜體骨架1、內(nèi)部隔板組裝 30及連接構件，所述柜體骨架1包括底架11和多個面板，各面板構成所述骨 架的惻板13、頂板14及后板15，其中各面板、連接構件是由鍍鋅鋼板通過 壓型而成，且各面板、連接構件之間是通過鉚接的形式互相對接。下面以一機 車輔助變流柜為例，配合附圖進一步詳細說明本實用新型。請首先參見圖1 ，其為本實施例的輔助變流柜的結構示意圖，其中圖1A為 主視圖(不裝門)，圖1B為后視圖。由于輔助變流柜內(nèi)所需安裝的設備較多， 而且還要考慮電磁兼容性和布線的方便性，因此，本實施例的輔助變流柜除了 前述結構，其內(nèi)部還設有中段橫隔板、豎直中立板16等，將內(nèi)部分成多個功能 區(qū)域，以便在柜內(nèi)安裝設置較多的設備。輔助變流柜內(nèi)部分為模塊區(qū)100、低 壓控制區(qū)200、檢測區(qū)300、 110V控制單元40O及通風區(qū)5OO共五個大的區(qū)域。
具體的柜體結構請參見下述內(nèi)容。
如圖2所示，圖2是本實施例的輔助變流柜骨架(裝門)的主視圖，由于 柜體尺寸較大(例如，長X寬X高^850mmX950mmX2000mm)，同時也考慮到維護 保養(yǎng)、適時監(jiān)控的方便性，把門設計成左、右門組裝結構17、 18。左門17較 小，左邊裝有兩鉸鏈170，最大能打開18(T角，右邊裝有門鎖171，能控制此 門不能隨便打開，上下各設有一螺栓(圖中未標示)固定，防止機車運行過程 中產(chǎn)生的沖擊、震動使門產(chǎn)生相應的顫動，左門17的上部還開有兩電壓檢測顯 示窗口 172和兩扣手173;右門組裝18同樣裝有一個門鎖181、多條固定螺栓 184、兩個扣手183，與左門18不同的是，右門18內(nèi)上部裝的是整流、逆變模 塊，下部是接線端子排，通常情況下不用檢修，所以門是不常開的，而右門的 重量較重(例如為7.8公斤)，沒必要設置多個鉸鏈來轉動開門，但局部的斷路 器是需要經(jīng)常檢查操作的，所以在門的中下部設有觀察檢修窗182，并用有機 玻璃做成可開合的小門。
圖3A是輔助變流柜骨架外型框架圖(不裝門)，由該圖中可以看出，該框 架包括頂板14、右側板131、后板15、底架組裝ll、中立板16、左側板132， 其中，各種面板都是由鍍鋅鋼板折彎加工而成。
圖3B是頂板14的結構示意圖，圖中板上顯示的多個小黑點是加工出的各 種電器件安裝孔及板與板之間的連接孔，板件加工時可根據(jù)柜體的結構形狀折 設多道折彎，折彎后的板強度有了很大程度的提高。
為了進一步提高柜體的強度，在板的折彎處(即板與板的連接處)增加了支架141，支架141同樣是用鍍鋅鋼板折彎加工而成。
圖3C是頂板14、中立板16、后板15連接處的支架19的結構示意圖。支 架19上安裝有鉚螺母，此處是用螺栓固定的。
圖3D是頂板、中立板、后板、支架連接的結構示意圖。柜體可根據(jù)不同部 位的受力情況設計成不同的壓型結構來增加強度，同樣可根據(jù)不同的受力狀態(tài) 設計相應的鉚接位置及鉚接間距和鉚接螺母、鉚釘?shù)拇笮?，考慮組裝、布線、 檢修的方便。
該框架的內(nèi)部結構請參見圖4，其為骨架不裝門時的結構示意圖，從圖中可 以看出結構比較復雜，下面以模塊區(qū)100和通風區(qū)500的結構為例說明。
模塊區(qū)的骨架是由連接面板101、模塊面板103、風機面板105、支撐板107 及加強板109組成的，圖5A1 —圖5A5是連接面板、模塊面板、風機面板、支 撐板、加強板的單件結構示意圖，每種面板都根據(jù)實際情況折成了不同的形狀。
圖5B是模塊區(qū)的骨架結構圖，從圖中可以看出，風機面板105是U型結構， 開口的一面倒扣在模塊面板103上，風機面板105在U型結構的端部分別再向 兩邊折出90°的豎直的彎邊1051，這樣彎邊1051就與模塊面板103緊貼到了 一起，再用鉚釘鉚接即可；在風機面板105的最上面也垂直設有向外的水平彎 邊1053，用于與頂板14緊貼連接；風機面板105的最下面設有傾斜角度的外 翻彎邊1055，用以與下面連接的橫隔板的傾斜角度相吻合連接。
模塊面板103與風機面板105之間鉚接的支撐板107用于支撐整流、逆變模 塊，從圖5A4中看出，支撐板107共折設有三個折面，支撐面1071用于固定整 流、逆變模塊，其余兩個面用于連接并加強模塊面板103和風機面板105;加 強板109用于提高模塊面板和風機面板的強度，結構較簡單。
風in面板105的大面上邊設有一用于通風的缺口 1050。圖5C是骨架右下側 的視圖(去掉右側板)，模塊區(qū)骨架再與隔板102、蓋板組裝104、密封板106、 橫隔板108、風機后蓋板110及后板15 (如圖5C連接后，左邊與中立板16相 接，右邊與右側板131相接就構成了完整的通風區(qū)500和模塊區(qū)100。其中，
8密封板106設于模塊區(qū)后方，主要是阻止風流到風機面板與橫隔板、密封板之
間的空間，而是順利地從后板15上的開口排出，前述風機面板與橫隔板、密封
板構成的空間內(nèi)裝有電抗器及充電變壓器，只需自然風冷卻即可，左側的檢測 區(qū)和控制單元也只需自然風冷卻即可滿足需要。
下面再簡單介紹一下風的走向蓋板組裝104后的圓孔1041用于安裝風機 (圖中未示出)，底架ll設有較大的空隙，風機把冷風從底架11下面吸進來， 送到模塊面板103和風機面板105之間，其中模塊散熱器位于此處，冷風冷卻 散熱器并變成了熱風從風機面板105頂部的缺口 1050送到密封板106、風機后 蓋板110與后板15之間，熱風通過后板15上的開口排出。圖中橫隔板108可 用于擋風，阻止其向上流動，同時還用于連接風機面板105、密封板106、蓋板 組裝104和風機后蓋板110;而且，該橫隔板108的上面還可設置其它電器設 備，本實施例中放置有兩電抗器。
由前述文字及附圖，本領域的技術人員已可明確骨架的其它部分的結構及安 裝，此處不再贅述。骨架完成后就可以安裝電器件了，模塊區(qū)100內(nèi)設置的模 塊、檢測區(qū)的電器件可直接安裝到柜體上，ACU控制單元的控制箱可整體裝到 骨架l里；與模塊區(qū)100不同的是，低壓控制區(qū)200作為一個整體是在柜外先 組裝好，然后集中布線，最后借助工裝再裝到柜體上，如圖6所示是斷路器盤 安裝。電器件裝完后就開始進行布線了，布線是在制造的模板工裝上進行，這 樣空間比較大、光線好，工人也不用柜前、柜后的繞，不用柜里、柜外的鉆， 非常方便，模板上布完線后再借助工裝放到柜體的相應部分，布好后接到相應 的部件上。輔助變流柜的線都是沿著柜體布置的，柜體材料是鍍鋅鋼板，沒有 噴漆，而且高壓線與信號線、低壓線、輔助線都是彼此分開的，這就有效的減 少了電纜輻射和與外場的耦合，布線的電磁兼容性得到了很好的保證。
以上所述僅為本實用新型的具體實施例而己，不能以此限定本實用新型實 施的范圍；即大凡依本實用新型權利要求書所作的任何變化與修改，皆屬本實 用新型專利保護的范圍。
權利要求1、一種電力機車電器屏柜，該電器屏柜包括柜體骨架、內(nèi)部隔板組裝及連接構件，所述柜體骨架包括底架和多個面板，各面板構成所述骨架的側板、頂板及后板，其特征在于所述面板、連接構件是由鍍鋅鋼板通過壓型而成，且所述各面板、連接構件之間是通過鉚接的形式互相對接。
2、 如權利要求1所述的電力機車電器屏柜，其特征在于，所述電器屏柜 內(nèi)部設有中段橫隔板、豎直中立板，將內(nèi)部分成多個容設空間，所述電器屏柜 的前部設有左、右門組裝結構。
3、 如權利要求2所述的電力機車電器屏柜，其特征在于，所述各板的連接處設有鍍鋅鋼板折彎加工而成的支架，且支架上安裝有鉚螺母，并以螺栓固 定于對應的板上。
4、 如權利要求3所述的電力機車電器屏柜，其特征在于，所述電器屏柜為機車輔助變流柜。
5、 如權利要求4所述的電力機車電器屏柜，其特征在于，所述輔助變流 柜內(nèi)包括模塊區(qū)、低壓控制區(qū)、檢測區(qū)、110V控制單元、通風區(qū)，其中，模塊 區(qū)位于中立板右側上部區(qū)域，低壓控制區(qū)設于模塊區(qū)下方；110V控制單元和檢 測區(qū)上下分設于所述中立板左側區(qū)域，所述通風區(qū)設于模塊區(qū)和低壓控制區(qū)的 背面。
6、 如權利要求5所述的電力機車電器屏柜，其特征在于，所述模塊區(qū)骨 架包括連接面板、模塊面板及后方的風機面板，所述風機面板的橫截面呈U形， 其開口面倒扣在前方的所述模塊面板上，所述風機面板后部大面的上端設有一 通風缺口。
7、 如權利要求6所述的電力機車電器屏柜，其特征在于，所述風機面板 在U型結構末端處分別向兩邊折設有能與模塊面板緊貼并用鉚釘鉚接的第一彎 邊，所述風機面板的與頂板連接對應的側部設有垂直向外的第二彎邊，所述風 機面板的最下面設有傾斜外翻的第三彎邊，且第三彎邊的傾斜角度是與下方連接的橫隔板的傾斜角度相吻合。
8、 如權利要求7所述的電力機車電器屏柜，其特征在于，所述模塊區(qū)骨 架還包括支撐板和加強板，所述支撐板鉚接設于模塊面板于風機面板之間，該 支撐板具有兩個連接并加強模塊面板和風機面板的固定面及一用于固定模塊的 支撐面，該加強板連接于模塊面板和風機面板之間。
9、 如權利要求1 8任一項所述的電力機車電器屏柜，其特征在于，所 述左門組裝結構通過鉸鏈設于柜體左側，左門右部裝有門鎖，且上下各由一螺 栓固定，左門的上部還開有兩電壓檢測顯示窗口和兩扣手；所述右門組裝結構 左部裝有門鎖，且上下各由螺栓固定，右門的中下部設有觀察檢修窗，該檢修 窗上鉸接裝設一有機玻璃門，右門上也開設有兩扣手。
10、 如權利要求9所述的電力機車電器屏柜，其特征在于，該輔助變流柜 還包括布線模板，布完線后的模板利用工裝安放到柜體內(nèi)；該輔助變流柜沿著 柜體布置連線，且高壓線與信號線、低壓線、輔助線彼此分幵布設。
專利摘要本實用新型公開了一種電力機車電器屏柜，該電器屏柜包括柜體骨架、內(nèi)部隔板組裝及連接構件，所述柜體骨架包括底架和多個面板，各面板構成所述骨架的側板、頂板及后板，所述面板、連接構件是由鍍鋅鋼板通過壓型而成，且所述各面板、連接構件之間是通過鉚接的形式互相對接。本實用新型采用鉚接結構電器屏柜，加工尺寸精確度高，保證了板與板間裝配孔同軸，整個柜體裝配通過鉚釘、螺栓和尼龍螺母緊固實現(xiàn)，不存在結構變形，外觀質量好，平面度、垂直度都得到了很好的保證。
文檔編號H05K5/04GK201248213SQ200820110229
公開日2009年5月27日 申請日期2008年8月27日 優(yōu)先權日2008年8月27日
發(fā)明者于海霞 申請人:中國北車集團大同電力機車有限責任公司