CN108879350B - 一种轻量化耐火电器柜装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于轨道交通车辆配件技术领域，具体涉及一种轻量化耐火电器柜装置，安装在轨道车辆的端部，主体结构包括侧板、门框板、安装座、检查门、折页、折页盒、紧固件、安全锁、安全锁盒、防火条、连接骨架、高温胶水、防火板和防火散热格栅，使用铝蜂窝复合板制作的侧板、门框板和检查门的背面用高温胶水粘接使用陶瓷纤维板制作的防火板，在高温情况下，具有良好的隔热和隔火作用，并能保证自身的刚度、强度和稳定性，检查门与门框板和检查门与防火散热格栅的之间的缝隙处填充的防火条和检查门上设置的格栅，在火灾发生时，迅速膨胀密封空间，起到隔热、隔烟和阻隔烟火蔓延的作用；其结构简单、制作成本低、重量轻、耐火性能好。

Description

一种轻量化耐火电器柜装置

技术领域：

本发明属于轨道交通车辆配件技术领域，涉及一种轻量化耐火电器柜装置，安装在轨道车辆的端部，用于保护车辆用电器件，当电器件起火时，能够阻止烟火蔓延到客室，避免伤及乘客。

背景技术：

电器柜是由钢材质加工而成用来保护元器件正常工作的柜子。电器柜制作材料一般分为热轧钢板和冷轧钢板两种。冷轧钢板相对热轧钢板更材质柔软，更适合电器柜的制作。电器柜用途广泛主要用于化工行业，环保行业，电力系统，冶金系统，工业，核电行业，消防安全监控，交通行业等等。中国专利201610567601.X公开的一种防火型电器柜包括壳体，所述壳体内部至少设置有三个隔离腔、所述相邻隔离腔之间设置有设有砂层，所述隔离腔从内到外依次设置有内层、内防火层、外防火层及外层，所述内防火层与外防火层之间设置有沿内防火层从上到下盘旋的管道，所述壳体顶部设置有与管道相通的储气罐，所述储气罐底部设置有横向喷气管；中国专利201710344050.5公开的一种散热防火型电器柜包括防潮底座、柜体和设备柜，所述防潮底座底部的四个角位置处皆通过螺栓安装有滚轮，防潮底座的上方安装有柜体，且柜体的顶部安装有设备柜，设备柜的内部设有控制仓和气罐仓，所述柜体的内部通过竖直安装的隔板设有安装腔和散热腔，且隔板靠近安装腔的一侧安装有导热片，导热片远离安装腔的一侧均匀设有延伸至散热腔内部的导热管，所述散热腔底部的一侧柜体上设有出风口，散热腔的顶端柜体上设有进风口，且进风口的外侧柜体上通过支架安装有散热风扇，散热风扇通过导线与控制仓内设有的控制器电连接，所述控制仓的一侧气罐仓内安装有储气罐，储气罐的内部设有惰性气体，且储气罐的出气端固定连接有喷气管，所述喷气管上安装有电磁控制阀，电磁控制阀通过导线与控制器电性连接，且喷气管远离储气罐的一端延伸至安装腔内部顶端并固定连接有分流阀，分流阀的底部均匀安装有喷头，所述分流阀的一侧安装腔内部顶端安装有火灾传感器，分流阀的另一侧安装腔内部顶端安装有温度传感器，且火灾传感器与温度传感器的输出端皆通过导线与控制器的输入端电性连接；中国专利201611059507.X公开的一种防火电器柜，包括壳体，所述壳体包括侧板、底板和顶板，所述侧板围绕形成矩形，所述侧板上连接有顶板，下方连接底板，所述侧板内部设置有隔离腔，所述隔离腔内部设置有防火板，所述壳体内部均匀设置有三个隔离室，所述隔离室底部设置有灭火室；中国专利201711445784.9公开的一种防火型电器柜，包括柜体和控制箱，其特征在于：所述的柜体前侧设置有柜门，所述的柜门上设置有卡扣，所述的柜体靠墙的侧面设置有固定杆，所述的固定杆上设置有螺丝孔，所述的柜体底部设置有锥形脚垫，所述的柜体的内壁上水平方向设置有挡板，所述的挡板上设置有漏孔，所述的柜体内壁上设置有电器总开关和温度传感器，所述的电器总开关和温度传感器均与控制箱连接，所述的控制箱连接有惰性气体箱；中国专利201710904654.0公开的一种防火电器柜，包括柜子本体，所述柜子本体包括第一侧面、第二侧面、第三侧面、第四侧面与第五侧面，所述柜子本体的后方设置为第三侧面，所述柜子本体的一侧设置为第一侧面，且柜子本体的另一侧设置为第二侧面，所述柜子本体的上方设置为第四侧面，且柜子本体的下方设置为第五侧面，所述第一侧面与第二侧面之间上下并排设置有两个防火隔板，所述第四侧面、防火隔板与第五侧面将柜子本体从上向下分为三个电器空间，所述第一侧面的内表面与三个电器空间对应的位置均安装有泡沫灭火剂盛放盒，所述泡沫灭火剂盛放盒包括反应区与液体盛放区，所述泡沫灭火剂盛放盒的上半部分设置为反应区，且泡沫灭火剂盛放盒的下半部分设置为液体盛放区，所述反应区与液体盛放区之间设置有带孔挡板，所述液体盛放区的中间设置有将液体盛放区一分为二的隔开板，所述反应区远离第一侧面的一个侧面设置有喷嘴，所述第一侧面的外表面与泡沫灭火剂盛放盒对应的位置安装有转手开关，所述柜子本体的前表面安装有防火玻璃门，所述防火玻璃门的内表面与防火隔板对应的上下两侧均安装有钢板，两个所述钢板之间设置有隔板槽；中国专利201720540062.0公开的一种散热防火型电器柜，包括防潮底座、柜体和设备柜，所述防潮底座底部的四个角位置处皆通过螺栓安装有滚轮，防潮底座的上方安装有柜体，柜体的顶部安装有设备柜，设备柜的内部设有控制仓和气罐仓，所述柜体的内部通过竖直安装的隔板设有安装腔和散热腔，且隔板靠近安装腔的一侧安装有导热片，导热片远离安装腔的一侧均匀设有延伸至散热腔内部的导热管，所述散热腔底部的一侧柜体上设有出风口，散热腔的顶端柜体上设有进风口，进风口的外侧柜体上通过支架安装有散热风扇，散热风扇通过导线与控制仓内设有的控制器电连接，所述控制仓的一侧气罐仓内安装有储气罐，储气罐的内部设有惰性气体，储气罐的出气端固定连接有喷气管，所述喷气管上安装有电磁控制阀，电磁控制阀通过导线与控制器电性连接，喷气管远离储气罐的一端延伸至安装腔内部顶端并固定连接有分流阀，分流阀的底部均匀安装有喷头，所述分流阀的一侧安装腔内部顶端安装有火灾传感器，分流阀的另一侧安装腔内部顶端安装有温度传感器，火灾传感器与温度传感器的输出端皆通过导线与控制器的输入端电性连接；中国专利201710543240.X公开的一种火车用电器柜，包括电器柜、柜门、门锁、电气安装板、底座、加强板、螺杆、缓冲孔、弹簧，所述的电器柜的前平面铰链一个柜门，所述的柜门上设置一个门锁，所述的电器柜的后端内壁上通过螺栓固定一个电气安装板，所述的电器柜、加强板通过四根螺杆连接在底座上，所述的加强板在电器柜内底部，所述的加强板下平面与螺杆相交处开设有缓冲孔，所述的电器柜底部上平面与螺杆相交处开设有缓冲孔，所述的电器柜底部下平面与螺杆相交处开设有缓冲孔，所述的底座上平面与螺杆相交处设有缓冲孔，所述的加强板与电器柜底部上平面之间的缓冲孔内分别通过螺栓在缓冲孔内固定有弹簧，所述的底座与电器柜底部下平面之间的缓冲孔内分别通过螺栓在缓冲孔内固定有弹簧，所述的螺杆穿过对应的弹簧；但是，随着轨道交通的高速发展，对轨道交通车辆运行的安全性，尤其是对列车的防火和乘客的安全提出了更高的要求，上述专利产品以及现有专利产品和技术中的电器柜普遍使用铝板、铝蜂窝、玻璃钢等材质，无法满足耐火、隔热等级要求，而耐火间壁存在结构复杂、制作成本高和重量大的缺陷。因此，研发设计一种轻量化、耐火等级高和隔热性能强的电器柜，满足耐火性能试验，提高轨道交通车辆的行车安全性，很有社会价值和应用前景。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，设计一种轻量化、耐火等级高和隔热性能强的电器柜，满足耐火性能试验，提高轨道交通车辆的行车安全性。

为了实现上述目的，本发明涉及的一种轻量化耐火电器柜装置的主体结构包括侧板、门框板、安装座、检查门、折页、折页盒、紧固件、安全锁、安全锁盒、防火条、连接骨架、高温胶水、防火板和防火散热格栅；矩形板状结构的侧板与门框板通过L形结构的连接骨架复合成为整体式结构的柜体，侧板和门框板的顶部或底部设置有L形片状结构的安装座，门框板上设置有矩形板状结构的检查门，门框板与检查门的一端通过2-4个等间距式设置的折页铰接式连接，折页的外侧罩设有内空式U形结构的折页盒，折页盒通过紧固件与门框板连接，检查门的另一端上等间距式设置有2-4个安全锁，安全锁的外侧罩设有内空式U形结构的安全锁盒，安全锁盒通过紧固件与检查门连接，门框板与检查门配合的缝隙处设置有矩形片状结构的防火条，侧板、门框板和检查门的背面均通过高温胶水与矩形板状结构的防火板粘接，检查门的下部还设置有矩形结构的防火散热格栅，防火散热格栅通过紧固件与门框板连接，防火散热格栅与检查门之间的缝隙处均填充有矩形片状结构的防火条。

本发明涉及的防火散热格栅的主体结构包括正面板、背面板和格栅；矩形板状结构的正面板与背面板之间设置有格栅。

本发明涉及的侧板、门框板和检查门均为15mm厚的铝蜂窝复合板，侧板和门框板通过安装座与车体连接；安装座能够加固侧板与门框板的连接；折页盒用于保护折页，避免折页直接受火；紧固件为螺钉或螺栓；安全锁盒用于保护安全锁，避免安全锁直接受火；防火条为防火膨胀密封条，当发生火灾时，防火条自动膨胀，封堵缝隙，阻隔两个空间之间的空气流通，有效防止火灾早期浓烟、有毒气体和热气对乘客或车辆设施设备的危害并控制火势蔓延；连接骨架为铝型材；高温胶水为980℃高温胶水，具有粘接力强、耐温高和使用方便的特性，适合金属的高温结构粘接和铸造缺陷修补；防火板为陶瓷纤维板，具有低热容量和低热导率的特性；防火散热格栅的正面板和背面板均为设置有蜂窝状透气孔的透气板；格栅为透气结构的防火格栅，当发生火灾时，格栅遇高温膨胀闭合，起到密封作用，阻隔两个空间之间的空气流通，有效防止火灾早期浓烟、有毒气体和热气对乘客或车辆设施设备的危害并控制火势蔓延。

本发明涉及的轻量化耐火电器柜装置使用时，电器件的热量依次通过背面板、格栅和正面板从内部传递至外部，当电器件的温度高于设定值或发生火灾时，格栅急速膨胀，格栅之间的缝隙封闭，将内部的高温、烟雾与外部隔离，保护乘客或车辆设施设备的安全。

本发明涉及的轻量化耐火电器柜装置经过实验验证，能够满足EN45545标准中的耐火完整性15min(E15)和隔热性15min(I15)要求。

本发明与现有技术相比，在保证使用空间和性能的前提下，结构设计和细化过程中采用模块化设计理念，引入有限元分析等辅助计算和耐火模拟试验，最大程度的保证设计的可靠性和安全性，并对满足设计要求的方案进行了试验验证，以期最大限度的提高电器柜的耐火性能和轻量化要求，使用铝蜂窝复合板制作的侧板、门框板和检查门的背面用高温胶水粘接使用陶瓷纤维板制作的防火板，在高温情况下，具有良好的隔热和隔火作用，并能保证自身的刚度、强度和稳定性，检查门与门框板和检查门与防火散热格栅的之间的缝隙处填充的防火条和检查门上设置的格栅，在火灾发生时，迅速膨胀密封空间，起到隔热、隔烟和阻隔烟火蔓延的作用；其结构简单、制作成本低、重量轻、耐火性能好。

附图说明：

图1为本发明的主体结构剖视原理示意图。

图2为本发明涉及的检查门的外观结构原理示意图。

图3为本发明涉及的散热格栅的主体结构剖视原理示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步描述。

实施例1：

本实施例涉及的轻量化带格栅的耐火电器柜的主体结构包括侧板1、门框板2、安装座3、检查门4、折页5、折页盒6、紧固件7、安全锁8、安全锁盒9、防火条10、连接骨架11、高温胶水12、防火板13和防火散热格栅14；矩形板状结构的侧板1与门框板2通过L形结构的连接骨架11复合成为整体式结构的柜体，侧板1和门框板2的顶部或底部设置有L形片状结构的安装座3，门框板2上设置有矩形板状结构的检查门4，门框板2与检查门4的一端通过2-4个等间距式设置的折页5铰接式连接，折页5的外侧罩设有内空式U形结构的折页盒6，折页盒6通过紧固件7与门框板2连接，检查门4的另一端上等间距式设置有2-4个安全锁8，安全锁8的外侧罩设有内空式U形结构的安全锁盒9，安全锁盒9通过紧固件7与检查门4连接，门框板2与检查门4配合的缝隙处设置有矩形片状结构的防火条10，侧板1、门框板2和检查门4的背面均通过高温胶水12与矩形板状结构的防火板13粘接，检查门4的下部还设置有矩形结构的防火散热格栅14，防火散热格栅14通过紧固件7与门框板2连接，防火散热格栅14与检查门4之间的缝隙处均填充有矩形片状结构的防火条10。

本实施例涉及的防火散热格栅14的主体结构包括正面板101、背面板102和格栅103；矩形板状结构的正面板101与背面板102之间设置有格栅103。

本实施例涉及的侧板1、门框板2和检查门4均为15mm厚的铝蜂窝复合板，侧板1和门框板2通过安装座3与车体连接；安装座3能够加固侧板1与门框板2的连接；折页盒6用于保护折页5，避免折页5直接受火；紧固件7为螺钉或螺栓；安全锁盒9用于保护安全锁8，避免安全锁8直接受火；防火条10为防火膨胀密封条，当发生火灾时，防火条10自动膨胀，封堵缝隙，阻隔两个空间之间的空气流通，有效防止火灾早期浓烟、有毒气体和热气对乘客或车辆设施设备的危害并控制火势蔓延；连接骨架11为铝型材；高温胶水12为980℃高温胶水，具有粘接力强、耐温高和使用方便的特性，适合金属的高温结构粘接和铸造缺陷修补；防火板13为陶瓷纤维板，具有低热容量和低热导率的特性；防火散热格栅14的正面板101和背面板102均为设置有蜂窝状透气孔的透气板；格栅103为透气结构的防火格栅，当发生火灾时，格栅103遇高温膨胀闭合，起到密封作用，阻隔两个空间之间的空气流通，有效防止火灾早期浓烟、有毒气体和热气对乘客或车辆设施设备的危害并控制火势蔓延。

本实施例涉及的轻量化带格栅的耐火电器柜使用时，电器件的热量依次通过背面板102、格栅103和正面板101从内部传递至外部，当电器件的温度高于设定值或发生火灾时，格栅103急速膨胀，格栅103之间的缝隙封闭，将内部的高温、烟雾与外部隔离，保护乘客或车辆设施设备的安全。

Claims (4)

1.一种轻量化耐火电器柜装置，其特征在于主体结构包括侧板、门框板、安装座、检查门、折页、折页盒、紧固件、安全锁、安全锁盒、防火条、连接骨架、高温胶水、防火板和防火散热格栅；矩形板状结构的侧板与门框板通过L形结构的连接骨架复合成为整体式结构的柜体，侧板和门框板的顶部或底部设置有L形片状结构的安装座，门框板上设置有矩形板状结构的检查门，门框板与检查门的一端通过2-4个等间距式设置的折页铰接式连接，折页的外侧罩设有内空式U形结构的折页盒，折页盒通过紧固件与门框板连接，检查门的另一端上等间距式设置有2-4个安全锁，安全锁的外侧罩设有内空式U形结构的安全锁盒，安全锁盒通过紧固件与检查门连接，门框板与检查门配合的缝隙处设置有矩形片状结构的防火条，侧板、门框板和检查门的背面均通过高温胶水与矩形板状结构的防火板粘接，检查门的下部还设置有矩形结构的防火散热格栅，防火散热格栅通过紧固件与门框板连接，防火散热格栅与检查门之间的缝隙处均填充有矩形片状结构的防火条；防火散热格栅的正面板和背面板均为设置有蜂窝状透气孔的透气板；格栅为透气结构的防火格栅，当发生火灾时，格栅遇高温膨胀闭合，起到密封作用，阻隔两个空间之间的空气流通，有效防止火灾早期浓烟、有毒气体和热气对乘客或车辆设施设备的危害并控制火势蔓延。

2.根据权利要求1所述的轻量化耐火电器柜装置，其特征在于所述防火散热格栅的主体结构包括正面板、背面板和格栅；矩形板状结构的正面板与背面板之间设置有格栅。

3.根据权利要求1所述的轻量化耐火电器柜装置，其特征在于所述侧板、门框板和检查门均为15mm厚的铝蜂窝复合板，侧板和门框板通过安装座与车体连接；安装座能够加固侧板与门框板的连接；折页盒用于保护折页，避免折页直接受火；紧固件为螺钉或螺栓；安全锁盒用于保护安全锁，避免安全锁直接受火；防火条为防火膨胀密封条，当发生火灾时，防火条自动膨胀，封堵缝隙，阻隔两个空间之间的空气流通，有效防止火灾早期浓烟、有毒气体和热气对乘客或车辆设施设备的危害并控制火势蔓延；连接骨架为铝型材；高温胶水为980℃高温胶水，具有粘接力强、耐温高和使用方便的特性，适合金属的高温结构粘接和铸造缺陷修补；防火板为陶瓷纤维板，具有低热容量和低热导率的特性。

4.根据权利要求1所述的轻量化耐火电器柜装置，其特征在于使用时，电器件的热量依次通过背面板、格栅和正面板从内部传递至外部，当电器件的温度高于设定值或发生火灾时，格栅急速膨胀，格栅之间的缝隙封闭，将内部的高温、烟雾与外部隔离，保护乘客或车辆设施设备的安全。

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