CN109149506A - 就地化保护装置减震结构及减震方法 - Google Patents

就地化保护装置减震结构及减震方法 Download PDF

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裘愉涛
李刚
贺渊明
江伟建
吴佳毅
许超伟
杨智德
郭磊
金山红
王振华
樊占峰
邹剑锋
史建立
徐伟明
邹海宝
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State Grid Corp of China SGCC
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    • F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
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Abstract

本发明涉及就地化保护装置减震结构及减震方法，以解决现有技术中就地化保护装置减震结构体积大、成本高、减震材料容易老化的问题。就地化保护装置减震结构包括装置壳体和设置在装置壳体内的印刷电路板，所述印刷电路板与装置壳体之间设有弹性缓冲件，所述印刷电路板通过弹性缓冲件固定在装置壳体上。就地化保护装置减震方法是将印刷电路板通过弹性缓冲件固定在装置壳体上，通过印刷电路板与装置壳体之间的所述弹性缓冲件单独对印刷电路板减震。通过弹性缓冲件单独对印刷电路板减震，能够减小装置的整体体积，降低成本，并有效减缓减震材料的老化，有利于延长使用寿命，提高可靠性，降低监测、维护成本。

Description

就地化保护装置减震结构及减震方法
技术领域
本发明涉及就地化保护装置减震结构及减震方法。
背景技术
随着电网智能变电站的不断推进与发展，保护设备的工作环境也逐步从室内走向户外。虽然保护设备的就地化带来很多好处，但是就地化保护装置主要应用于户外风吹日晒，使用情况比较复杂，条件苛刻的环境中，要求装置对产品的保护作用比较高，在满足防水等级IP67，环境70度的情况下工作正常，还要求能经受住较高振动的使用条件。
现有的就地化保护装置包括装置壳体和密封设置在装置壳体内的印刷电路板，印刷电路板上需要通过引脚焊接重量较重的互感器，为避免就地化保护装置内的印刷电路板在受到震动导致焊脚脱落，现有技术中会对包括镁铝压铸的装置壳体和钣金制作的产品底座整体进行减震，在产品整体质量比较大的情况下，现有的减震结构将导致减震结构整体尺寸大，橡胶体积大，成本高，装置沉重等问题，且减震效果难以满足需求。另外，由于减震结构设置在机壳外部，减震橡胶容易出现老化，减震橡胶的寿命对产品的使用时间也会造成限制，增加了监测、维护成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种就地化保护装置减震结构及减震方法，以解决现有技术中就地化保护装置减震结构体积大、成本高、减震材料容易老化的问题。
为实现上述目的，本发明中采用的技术方案是：就地化保护装置减震结构，包括装置壳体和设置在装置壳体内的需要减震的印刷电路板，所述印刷电路板与装置壳体之间设有弹性缓冲件，所述印刷电路板通过弹性缓冲件固定在装置壳体上。
进一步地：
所述弹性缓冲件包括弹性材料制成的减震体，减震体的轴向两端分别设有用于与印刷电路板和装置壳体连接的连接件。
所述弹性缓冲件为减震螺钉，所述连接件为设置在减震螺钉的轴向两端的螺柱连接体和螺孔连接体，螺柱连接体包括供装置壳体连接的螺柱，螺孔连接体上设有供电路板连接的螺纹孔。
所述螺柱为柔性螺柱。
所述装置壳体的内壁上设有支撑螺柱，所述弹性缓冲件固定在支撑螺柱的顶端。
所述支撑螺柱的外周面与装置壳体的内壁之间设有加强筋。
就地化保护装置减震方法，该方法是将印刷电路板通过弹性缓冲件固定在装置壳体上，通过印刷电路板与装置壳体之间的所述弹性缓冲件单独对印刷电路板减震。
进一步地：
所述弹性缓冲件采用的是减震螺钉，减震螺钉的轴向两端分别设有螺柱连接体和螺孔连接体，螺柱连接体包括供装置壳体连接的螺柱，螺孔连接体上设有供电路板连接的螺纹孔。
所述装置壳体的内壁上设有支撑螺柱，所述弹性缓冲件固定在支撑螺柱的顶端。
就地化保护装置内的印刷电路板被分为两块以上，其中重量最大的一块通过减震缓冲件固定。
有益效果：本发明采用上述技术方案，印刷电路板与装置壳体之间设有弹性缓冲件，所述印刷电路板通过弹性缓冲件固定在装置壳体上，使用时，通过弹性缓冲件单独对印刷电路板减震以满足抗震要求，与现有技术中采用的就地化保护装置整体减震相比，可以采用体积小、重量轻的弹性缓冲件，能够减小装置的整体体积，降低成本，并且由于印刷电路板设置在装置壳体内部，能够有效减缓减震材料的老化，有利于延长使用寿命，提高可靠性，降低监测、维护成本。
附图说明
图1是本发明中就地化保护装置减震结构的一个实施例的结构示意图；
图2是图1中印刷电路板与减震螺钉的配合关系示意图；
图3是图2中减震螺钉的结构示意图；
图4是装置壳体上设置的螺柱加强筋的结构示意图。
图中各附图标记对应的名称为：1-印刷电路板，2-减震螺钉，3-螺纹孔，4-螺柱，5-减震体，6-固定孔，7-装置壳体，8-壳体封板，9-支撑螺柱，10-加强筋，11-连接器安装孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明就地化保护装置减震结构的实施例1如图1~图4所示，包括装置壳体1，所述装置壳体1整体为长方体形状，其长边所对应的侧面上设有四个连接器安装孔11，底部为开放结构并可拆固定有壳体封板8，装置壳体1顶部的内壁设有上设有六只支撑螺柱9，各支撑螺柱9的顶端端面平齐形成平整的固定面，各支撑螺柱9的顶端端面上设有螺纹孔。由于印刷电路板1及其上的元件较重，为了保证对印刷电路板1进行稳定的支撑，支撑螺柱9的外周面与装置壳体1顶部的内壁之间设有加强筋10，具有足够的强度作为固定印刷电路板1的基础。
在保证装置IP防护等级、EMC和稳定可靠工作的前提下，就地化保护装置内的印刷电路板被分为两块，针对重量较大的一块设计减震结构。重量较大的一块印刷电路板的结构如图2所示，整体为长方形，其四角位置和长边上设有供螺栓穿过的固定孔6，6个固定孔6在印刷电路板1上合理布置以保证在装置受到振动时尽量均衡受力，保证印刷电路板1在产品内部的稳定，并有利于减小振动。通过将印刷电路板被分块，能够更有效地对关键元件进行重点防护，进一步减小需减震物体重量，提高减震性能。
就地化保护装置减震结构还包括设置在印刷电路板1与装置壳体1之间的弹性缓冲件，所述弹性缓冲件为6只减震螺钉2，各减震螺钉2的轴向尺寸一致，均包括橡胶制成的减震体5，减震体5的轴向两端分别设有用于与印刷电路板1和装置壳体1连接的连接件，所述连接件为设置在减震螺钉2的轴向两端的螺柱连接体和螺孔连接体，螺柱连接体包括供装置壳体1连接的螺柱4，螺孔连接体上设有供电路板连接的螺纹孔3。螺柱4和螺纹孔3应满足安装固定具有足够的轴向锁附力，保证印刷电路板1的可靠固定。优选地，螺柱4采用柔性螺柱4，柔性螺柱4为现有技术，既有支撑力度又有一定柔韧性，能够在预紧后再旋转较大的角度而达到设定载荷。实际使用时，减震体5的硬度可以根据实际需要进行调整。
装配时，将减震螺钉2通过螺柱4固定到机箱壳体的支撑螺柱9上，各减震螺钉2的顶面构建起一个供印刷电路板1固定的平面，然后将印刷电路板1通过螺钉固定到减震螺钉2上，通过减震螺钉2形成柔性的减震安装环境。当外加震动加速度时，振动通过产品机壳将能量传到减震螺钉2上，通过减震螺钉2的弹性缓冲，吸收一部分能量，剩下的能量产生的力，将均匀的作用于6个固定点，从而实现对印刷电路板1的减震。正常工作时就地化保护装置一般是直立放置，即电路板的板面是沿竖直方向设置，但是，对就地化保护装置进行抗震测试时，需要在减震螺钉轴向和与减震螺钉轴向垂直的两个方向上进行三向测试，以保证抗震性能。
本发明就地化保护装置减震结构的实施例2：与实施例1的不同之处在于，本实施例中印刷电路板1与装置壳体1之间设有弹性缓冲件为沿印刷电路板1的边缘延伸的长条状或者环形的缓冲件，缓冲件上可以分别设置用于与印刷电路板1和装置壳体1连接的连接件，也可以直接将缓冲件夹在印刷电路板1之间。
本发明就地化保护装置减震结构的实施例3：与实施例1的不同之处在于，本实施例中印刷电路板1是通过弹性缓冲件吊挂在装置壳体1内。
本发明就地化保护装置减震结构的实施例4：与实施例1的不同之处在于，本实施例中的弹性缓冲件包括沿印刷电路板1所在的平面设置在横向缓冲件和垂直于印刷电路板1所在的平面设置在纵向缓冲件。
本发明中就地化保护装置减震方法的实施例即上述各是实施例中就地化保护装置减震结构所采用的减震方法，此处不再具体说明。
在本发明的其他实施例中，弹性缓冲件还可以替换为其他形式，例如螺旋弹簧、空气弹簧等。另外，在本发明的其他实施例中，印刷电路板1也可以设置在装置壳体1顶面之外的位置，并且装置壳体1上供印刷电路板1安装的结构也可以替换为支撑螺柱9之外的其他形式，例如支撑台、支撑耳等。

Claims (10)

1.就地化保护装置减震结构，包括装置壳体和设置在装置壳体内的需要减震的印刷电路板，其特征在于：所述印刷电路板与装置壳体之间设有弹性缓冲件，所述印刷电路板通过弹性缓冲件固定在装置壳体上。
2.根据权利要求1所述的就地化保护装置减震结构，其特征在于：所述弹性缓冲件包括弹性材料制成的减震体，减震体的轴向两端分别设有用于与印刷电路板和装置壳体连接的连接件。
3.根据权利要求2所述的就地化保护装置减震结构，其特征在于：所述弹性缓冲件为减震螺钉，所述连接件为设置在减震螺钉的轴向两端的螺柱连接体和螺孔连接体，螺柱连接体包括供装置壳体连接的螺柱，螺孔连接体上设有供电路板连接的螺纹孔。
4.根据权利要求3所述的就地化保护装置减震结构，其特征在于：所述螺柱为柔性螺柱。
5.根据权利要求2或3或4所述的就地化保护装置减震结构，其特征在于：所述装置壳体的内壁上设有支撑螺柱，所述弹性缓冲件固定在支撑螺柱的顶端。
6.根据权利要求2或3或4所述的就地化保护装置减震结构，其特征在于：所述支撑螺柱的外周面与装置壳体的内壁之间设有加强筋。
7.就地化保护装置减震方法，其特征在于该方法是将印刷电路板通过弹性缓冲件固定在装置壳体上，通过印刷电路板与装置壳体之间的所述弹性缓冲件单独对印刷电路板减震。
8.根据权利要求7所述的就地化保护装置减震方法，其特征在于：所述弹性缓冲件采用的是减震螺钉，减震螺钉的轴向两端分别设有螺柱连接体和螺孔连接体，螺柱连接体包括供装置壳体连接的螺柱，螺孔连接体上设有供电路板连接的螺纹孔。
9.根据权利要求7所述的就地化保护装置减震方法，其特征在于：所述装置壳体的内壁上设有支撑螺柱，所述弹性缓冲件固定在支撑螺柱的顶端。
10.根据权利要求7或8或9所述的就地化保护装置减震方法，其特征在于：就地化保护装置内的印刷电路板被分为两块以上，其中重量最大的一块通过减震缓冲件固定。
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