CN110203217A - 一种设备集成机箱结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种设备集成机箱结构，其包括多个堆叠在一起的空腔结构，所述空腔结构的横截面为矩形；所述空腔结构由顶板、侧板、底板、水平隔板和竖直隔板中的至少两者围成；顶板、侧板、底板、水平隔板和竖直隔板通过L字型材、十字型材、T字型材等型材连接形成标准的抽屉式框架，悬浮设备、牵引设备、导向设备、升压斩波器、车辆控制单元、车辆信号分配单元等设备安装在各个空腔结构中，设备安装采用标准的抽屉抽出及推入形式，较常规底架设备布置安装，维护拆卸更加便捷、快速，同时节省车下设备占位空间，有效减少安装支座冗余。

Description

一种设备集成机箱结构

技术领域

本发明涉及一种设备集成机箱结构，尤其是一种磁浮车辆标准抽屉式设备集成机箱结构，属于磁浮交通车辆设备集成机箱结构技术领域。

背景技术

目前，采用常导电磁悬浮和长定子直线同步电机牵引技术的技术路线，车辆最高运行速度可达200km/h，是一种定位于市域或城际50～300公里中等距离的新型磁浮轨道交通系统，对比现有的轮轨城际动车系统技术，具有噪声低、乘坐舒适、维护简便等特点。现有的磁悬浮车辆的车体底架下方安装有各种设备，比如悬浮设备、牵引设备、导向设备、升压斩波器、车辆控制单元、车辆信号分配单元等设备，这些设备通常是通过悬挂于车体上设置的对应于相应设备的悬挂座上，使得悬挂座的数量多且分散。一方面，各个设备独立地悬挂于车体使得设备的安装和维护变得困难；另一方面，数量众多的高强度悬挂座不利于车辆的减重节能。

发明内容

为了克服现有技术中存在的问题，提高磁悬浮车辆下方设备的集成度，简化设备的安装和维护方式，本发明提供一种设备集成机箱结构，具体技术方案如下。

一种设备集成机箱结构，其特征在于，包括多个堆叠在一起的空腔结构，所述空腔结构的横截面为矩形；所述空腔结构由顶板、侧板、底板、水平隔板和竖直隔板中的至少两者围成。悬浮设备、牵引设备、导向设备、升压斩波器、车辆控制单元、车辆信号分配单元等设备安装在各个空腔结构中，设备安装采用标准的抽屉抽出及推入形式，较常规底架设备布置安装，维护拆卸更加便捷、快速，同时节省车下设备占位空间，有效减少安装支座冗余。整个设备集成机箱结构全部集成化于地板与轨道梁之间（垂向），两组悬浮托臂框架之间（纵向），设备布置整齐、紧凑。

进一步地，所述设备集成机箱结构包括有L字型材、上方十字型材、中间十字型材和下方十字型材，以及上方T字型材、中间T字型材和下方T字型材；

两个所述水平隔板和两个所述竖直隔板通过与所述中间十字型材铆接而形成十字连接；

所述竖直隔板与所述顶板连接处形成T字型连接，所述竖直隔板与所述上方十字型材的下翼板固定连接，所述L字型材的一个翼板与所述上方十字型材的上翼板固定连接，所述顶板与所述L字型材的另一个翼板固定连接，所述顶板高于所述上方十字型材的中心；

所述竖直隔板与所述底板连接处形成T字连接，所述竖直隔板与所述下方十字型材的上翼板固定连接，所述L字型材的一个翼板与所述下方十字型材的下翼板固定连接，所述底板与所述L字型材的另一个翼板固定连接，所述底板低于所述下方十字型材的中心；

所述底板与所述侧板连接处形成L型连接，所述侧板与所述下方T字型材的上翼板固定连接，所述L字型材的一个翼板与所述下方T字型材的下翼板固定连接，所述底板与所述L字型材的另一个翼板固定连接，所述下方T字型材的水平翼板朝向所述下方十字型材；

所述顶板与所述侧板连接处形成L型连接，所述侧板与所述上方T字型材的下翼板固定连接，所述L字型材的一个翼板与所述上方T字型材的上翼板固定连接，所述顶板与所述L字型材的另一个翼板固定连接，所述上方T字型材的水平翼板朝向所述上方十字型材；

所述水平隔板与两个所述侧板连接处形成T字连接，两个所述侧板分别与中间T字型材的上、下翼板固定连接，所述水平隔板与所述中间T字型材的水平翼板固定连接。

进一步地，所述上方十字型材和下方十字型材的水平翼板作为导轨使用，所述上方T字型材和下方T字型材的水平翼板也作为导轨使用。

通过顶板、侧板、底板、水平隔板和竖直隔板通过各种断面形式的型材形成“类似蜜蜂箱”结构的设备集成机箱结构，保证每个“网格”空腔结构成为一个标准抽屉口。可以将各种设备集中放入各个空腔结构中，型材的水平翼板作为导轨使用，设备在空腔结构中推入或者取出时，设备沿着导轨进行滑动。顶板、侧板、底板、水平隔板和竖直隔板通过焊接、铆接或者螺纹连接等方式（优选采用铆接）与型材的翼板进行固定，组装方式简单，便于实现标准化轻量化；水平隔板和竖直隔板不仅起到了对设备进行分隔的作用，而且有利于提高机箱结构的整体结构强度。其中，上方、中间、下方是指在设备集成机箱结构使用状态下的方位。

进一步地，所述上方十字型材、中间十字型材、下方十字型材、上方T字型材、中间T字型材以及下方T字型材的至少部分翼板包括第一板部件和第二板部件，所述第一板部件相比于所述第二板部件更靠近型材的中心位置，所述第一板部件平行于所述第二板部件且第一板部件的厚度大于所述第二板部件的厚度。顶板、侧板、底板、水平隔板和竖直隔板可以与厚度较小的第二板部件固定连接，能够使得第一板部件与顶板、侧板、底板、水平隔板或竖直隔板更加的平整美观，在型材的翼板作为导轨时，厚度较厚的第一板部件主要起导轨作用，而且可以使第一板部件的上表面高于水平翼板的上表面，更加有利于设备在空腔结构内进行滑动。

进一步地，所述上方十字型材和上方T字型材的上翼板前端部均安装有锁销结构，所述下方十字型材和下方T字型材的下翼板前端部均安装有锁销结构；所述锁销结构包括第一L型连接板和U型件，所述第一L型连接板与上翼板或下翼板的前端部固定连接，所述U型件与所述第一L型连接板固定连接，所述U型件的开口朝向前侧且开口中固定设置有水平销轴。设备的端部自带弹簧式锁把，抽屉式设备推入空腔结构到位之后锁把自动卡紧，锁把舌片勾住水平销轴，即设备安装到位。免去了采用螺栓等设备固定手段，使得设备的安装和拆卸更为快速、便捷。其中，前、后方向是指设备抽出方向上的下游方向、上游方向。

进一步地，多个所述空腔结构的后方设置有箱体，所述箱体上固定有C型槽；所述上方十字型材、中间十字型材和下方十字型材，以及上方T字型材、中间T字型材和下方T字型材中每一型材的至少一个翼板的后端部通过第二L型连接板与所述箱体固定连接，所述第二L型连接板的一个板部件与所述翼板固定连接，所述第二L型连接板的另一个板部件通过紧固件与所述C型槽固定连接。后方设置的箱体可以供安装在空腔结构中的设备连接线缆，可以将全部线缆集中在箱体中，各个设备安装在空腔结构中后与箱体中的线缆接口进行连接，从而优化了线缆的走位和储存。同时，相同和各个型材固定连接后，进一步地提高了由顶板、侧板、底板、水平隔板和竖直隔板组成的多个空腔结构的结构强度。

进一步地，所述箱体对应于每一个空腔结构均设置有接口连接机构，所述接口连接机构包括底座、导向板和销子，所述底座与所述箱体固定连接，所述销子固定于所述底座且向所述空腔结构凸出，所述底座上开设有凹槽，所述导向板固定设置在所述凹槽内，所述导向板平行于所述销子，且所述导向板的前端相比于所述销子的前端更远离所述箱体。导向板用于设备推入后导向，使销子有效对准设备的销孔，从而保证设备上的子端连接器与箱体上的母端连接器更加准确对位；进一步地提高了设备的安装便捷性。

进一步地，所述导向板和所述底座之间还设置调整垫板，所述调整垫板用于调整所述导向板和所述销子之间的间距。根据制造误差，设计几种规格厚度的调整垫板，(如0.5mm/1mm /2mm)，调整垫板安装于导向板与底座之间，若导向板需往上调整，根据调整量减少垫板数量，若需往下调整，相应地，增加其数量，以确保导向板能够对设备进行精准的引导。

本发明相比于现有技术具有以下有益效果。

1、本发明的设备集成机箱结构能够实现车下设备布置安装的集成化，有效利用车下空间。

2、采用集成设备机箱结构，可大量减少底架设备悬挂支架的冗余，符合磁浮车辆轻量化设计理念。

3、车下设备从车辆两侧拆卸维护、复原安装过程中，设备连接器连接插针精准对位，拆卸安装快速、便捷，从而大大提高了车下设备拆装效率。

附图说明

图1是本发明的设备集成机箱结构的立体示意图；

图2是图1中的A区域的放大图；

图3是图1中的B区域的放大图；

图4是图1中的C区域的放大图；

图5是图1中的D区域的放大图；

图6是图1中的E区域的放大图；

图7是图1中的F区域的放大图；

图8是图1中的G区域的放大图；

图9是机箱与型材连接后的立体示意图；

图10是图9的俯视图；

图11是图9的正视图；

图12是图9中的H区域的放大图；

图13接口连接机构的示意图；

图14是图9中的I区域的放大图；

图15是图10中A-A剖面示意图。

图中：空腔结构1、顶板2、侧板3、底板4、水平隔板5、竖直隔板6、上方十字型材7、中间十字型材8、下方十字型材9、上方T字型材10、中间T字型材11、下方T字型材12、L字型材13、第一板部件14、第二板部件15、第一L型连接板16、U型件17、水平销轴18、箱体19、铸铝箱191、隔板192、盖板193、橡胶压条194、C型槽20、第二L型连接板21、底座22、导向板23、销子24、调整垫板25、悬挂座26、压螺母27。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

参见图1-8，一种设备集成机箱结构，其包括多个堆叠在一起的空腔结构1，所述空腔结构1的横截面为矩形；所述空腔结构1由顶板2、侧板3、底板4、水平隔板5和竖直隔板6中的至少两者围成。

参见图6，两个所述水平隔板5和两个所述竖直隔板6通过与中间十字型材8铆接而形成十字连接；

参见图5，竖直隔板6与顶板2连接处形成T字型连接，所述竖直隔板6与所述上方十字型材7的下翼板固定连接，L字型材13的一个翼板与上方十字型材7的上翼板固定连接，所述顶板2与所述L字型材13的另一个翼板固定连接，所述顶板2高于所述上方十字型材7的中心；其中，图1中示意出了两个上方十字型材7之间具有一个顶板2，本领域技术人员可以理解的是：整个顶板2可以是一个整体，一块顶板2同时通过L字型材13与上方十字型材7进行连接；上方十字型材7的上翼板可以用来固定悬挂座26，悬挂座26采用奥氏体不锈钢材质，用于标准抽屉式设备集成机箱结构连接车体部分，悬挂座26通过螺栓与车体边梁连接。悬挂座26的下部分通过螺栓连接安装于上方十字型材7的上翼板。

参见图2，竖直隔板6与底板4连接处形成T字连接，所述竖直隔板6与所述下方十字型材9的上翼板固定连接，L字型材13的一个翼板与下方十字型材9的下翼板固定连接，所述底板4与L字型材13的另一个翼板固定连接，底板4低于下方十字型材9的中心；L字型材13与底板4可以通过螺栓进行连接，比如：对底板5开通孔，并在L字型材13（与底板5连接的翼板）预埋压螺母27，底板5与L字型材13通过螺栓连接紧固。

参见图7，底板4与侧板3连接处形成L型连接，侧板3与下方T字型材9的上翼板固定连接，L字型材13的一个翼板与下方T字型材12的下翼板固定连接，底板4与L字型材13的另一个翼板固定连接，下方T字型材13的水平翼板朝向下方十字型材9；

参见图8，顶板2与侧板3连接处形成L型连接，侧板3与上方T字型材10的下翼板固定连接，L字型材13的一个翼板与上方T字型材10的上翼板固定连接，所述顶板2与L字型材13的另一个翼板固定连接，上方T字型材10的水平翼板朝向上方十字型材7；

参见图3，水平隔板5与两个侧板3连接处形成T字连接，两个侧板3分别与中间T字型材11的上、下翼板固定连接，所述水平隔板5与所述中间T字型材11的水平翼板固定连接。

上方十字型材7和下方十字型材9的水平翼板作为设备的导轨使用， 上方T字型材10和下方T字型材12的水平翼板也作为设备的导轨使用。设备在空腔结构1中推入或者取出时，设备沿着导轨进行滑动；比如在图1、图11中，设备的底部可以设置有滚轮装置，当设备放置在下层的“抽屉”中时，设备的滚轮装置可在下方十字型材9上滑动；抽出该设备后倒转180°，可以将设备的滚轮装置挂在上层的“抽屉”中，该设备的滚轮装置可在上方十字型材8上滑动。顶板2、侧板3、底板4、水平隔板5和竖直隔板6通过焊接、铆接或者螺纹连接等方式（优选采用铆接）与型材的翼板进行固定，组装方式简单，便于实现标准化轻量化。T字型材可通过十字型材加工得到，有效减少型材开模成本。

悬浮设备、牵引设备、导向设备、升压斩波器、车辆控制单元、车辆信号分配单元等设备安装在各个空腔结构1中，形成抽屉式设备集成机箱结构，设备安装采用标准的抽屉抽出及推入形式，较常规底架设备布置安装，维护拆卸更加便捷、快速，同时节省车下设备占位空间，有效减少安装支座冗余。整个设备集成机箱结构全部集成化于地板与轨道梁之间（垂向），两组悬浮托臂框架之间（纵向），设备布置整齐、紧凑。

参见图3、图6、图8，上方十字型材、中间十字型材、下方十字型材、上方T字型材、中间T字型材以及下方T字型材的至少部分翼板包括第一板部件14和第二板部件15，第一板部件14相比于第二板部件15更靠近型材的中心位置，第一板部件14平行于第二板部件15且第一板部件14的厚度大于第二板部件15的厚度。顶板、侧板、底板、水平隔板和竖直隔板可以与厚度较小的第二板部件固定连接，能够使得第一板部件与顶板、侧板、底板、水平隔板或竖直隔板更加的平整美观，在型材的翼板作为导轨时，厚度较厚的第一板部件主要起导轨作用，而且可以使第一板部件的上表面高于水平翼板的上表面，更加有利于设备在空腔结构内进行滑动。如图2、图3、图6、图7所示，侧板3、竖直隔板6采用双层结构，夹持固定在相应型材翼板的第二板部件15，水平隔板5、顶板2和底板4采用单层结构，与相应型材翼板的第二板部件15铆接，本领域技术人员可以理解的是：水平隔板5、顶板2和底板4也可以采用侧板3相似的双层结构；采用单层水平隔板5时，水平隔板5可以固定在相应型材翼板的上表面，也可以固定在相应型材翼板的下表面。

优选地，参见图1、图4、图5、图7、图8，上方十字型材7和上方T字型材10的上翼板前端部均安装有锁销结构，下方十字型材9和下方T字型材12的下翼板前端部均安装有锁销结构；锁销结构包括第一L型连接板16和U型件17，所述第一L型连接板16与上翼板或下翼板的前端部固定连接，所述U型件17与所述第一L型连接板16固定连接，所述U型件17的开口朝向前侧且开口中固定设置有水平销轴18。设备的端部自带弹簧式锁把，抽屉式设备推入空腔结构到位之后锁把自动卡紧，锁把舌片勾住水平销轴，即设备安装到位。免去了采用螺栓等设备固定手段，使得设备的安装和拆卸更为快速、便捷。水平销轴18的位置高于上方十字型材7或上方T字型材10的型材中心，或者水平销轴18的位置低于下方十字型材9和下方T字型材12的型材中心，能够让水平销轴18（锁销结构）与设备不发生干涉，确保设备在空腔结构中自由的推入或者取出。如图5所示，第一L型连接板16通过螺栓将上方T字型材10的上翼板、悬挂座26夹紧安装于两个第一L型连接板16（水平销轴18）之间，此结构三者连接于一体，有效减少了结构设计的冗余。

优选地，参见图9、图14，多个空腔结构1的后方设置有箱体19，所述箱体上固定有C型槽20；上方十字型材7、中间十字型材8和下方十字型材9，以及上方T字型材10、中间T字型材11和下方T字型材12中每一型材的至少一个翼板的后端部通过第二L型连接板21与箱体19固定连接，所述第二L型连接板21的一个板部件与型材的翼板固定连接，所述第二L型连接板21的另一个板部件通过紧固件（T型螺栓）与所述C型槽20固定连接。后方设置的箱体可以供安装在空腔结构中的设备连接线缆，可以将全部线缆集中在箱体中，各个设备安装在空腔结构中后与箱体中的线缆接口进行连接，从而优化了线缆的走位和储存。同时，相同和各个型材固定连接后，进一步地提高了由顶板、侧板、底板、水平隔板和竖直隔板组成的多个空腔结构的结构强度。

参见图15，箱体包括铸铝箱191、隔板192、盖板193。铸铝箱191内部根据电缆路径设计筋板进行分隔，电缆预安装到位之后，再与隔板192通过螺钉连接，使各强、弱电缆分成独立的通道，避免铸铝箱内部电磁干扰。隔板192上根据需要预留出线口，隔板192安装到位之后，在其表面安装接地线，防止漏电现象。最后在铸铝箱191四周预埋橡胶压条，通过螺栓连接将盖板193拧紧固定在铸铝箱191上，保证箱体19内部达到密封效果。

优选地，参见图9、图12-13，所述箱体19对应于每一个空腔结构1均设置有接口连接机构，所述接口连接机构包括底座22、导向板23和销子24，所述底座22与所述箱体19固定连接，所述销子24固定于所述底座22且向所述空腔结构1凸出，所述底座22上开设有凹槽，所述导向板23固定设置在所述凹槽内，所述导向板23平行于所述销子24，且所述导向板23的前端相比于所述销子24的前端更远离所述箱体19。导向板用于设备推入后导向，使销子有效对准设备的销孔，从而保证设备上的子端连接器与箱体上的母端连接器更加准确对位；进一步地提高了设备的安装便捷性。

进一步地，所述导向板23和所述底座22之间还设置调整垫板25，所述调整垫板25用于调整所述导向板23和所述销子24之间的间距。根据制造误差，设计几种规格厚度的调整垫板25，(如0.5mm/1mm /2mm)，调整垫板25安装于导向板23与底座22之间，导向板23可通过螺栓固定于底座22的凹槽内，当导向板23位于销子24下方（也可以是导向板23位于销子24上方）时，若导向板23需往上调整，根据调整量减少垫板数量，若需往下调整，相应地，增加其数量，以确保导向板能够对设备进行精准的引导。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是局限性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种设备集成机箱结构，其特征在于，包括多个堆叠在一起的空腔结构，所述空腔结构的横截面为矩形；所述空腔结构由顶板、侧板、底板、水平隔板和竖直隔板中的至少两者围成。

2.根据权利要求1所述的一种设备集成机箱结构，其特征在于，所述设备集成机箱结构包括有L字型材、上方十字型材、中间十字型材和下方十字型材，以及上方T字型材、中间T字型材和下方T字型材；

两个所述水平隔板和两个所述竖直隔板通过与所述中间十字型材铆接而形成十字连接；

所述竖直隔板与所述顶板连接处形成T字型连接，所述竖直隔板与所述上方十字型材的下翼板固定连接，所述L字型材的一个翼板与所述上方十字型材的上翼板固定连接，所述顶板与所述L字型材的另一个翼板固定连接，所述顶板高于所述上方十字型材的中心；

所述竖直隔板与所述底板连接处形成T字连接，所述竖直隔板与所述下方十字型材的上翼板固定连接，所述L字型材的一个翼板与所述下方十字型材的下翼板固定连接，所述底板与所述L字型材的另一个翼板固定连接，所述底板低于所述下方十字型材的中心；

所述底板与所述侧板连接处形成L型连接，所述侧板与所述下方T字型材的上翼板固定连接，所述L字型材的一个翼板与所述下方T字型材的下翼板固定连接，所述底板与所述L字型材的另一个翼板固定连接，所述下方T字型材的水平翼板朝向所述下方十字型材；

所述顶板与所述侧板连接处形成L型连接，所述侧板与所述上方T字型材的下翼板固定连接，所述L字型材的一个翼板与所述上方T字型材的上翼板固定连接，所述顶板与所述L字型材的另一个翼板固定连接，所述上方T字型材的水平翼板朝向所述上方十字型材；

所述水平隔板与两个所述侧板连接处形成T字连接，两个所述侧板分别与中间T字型材的上、下翼板固定连接，所述水平隔板与所述中间T字型材的水平翼板固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种设备集成机箱结构，其特征在于，所述上方十字型材和下方十字型材的水平翼板作为导轨使用，所述上方T字型材和下方T字型材的水平翼板也作为导轨使用。

4.根据权利要求2所述的一种设备集成机箱结构，其特征在于，所述上方十字型材、中间十字型材、下方十字型材、上方T字型材、中间T字型材以及下方T字型材的至少部分翼板包括第一板部件和第二板部件，所述第一板部件相比于所述第二板部件更靠近型材的中心位置，所述第一板部件平行于所述第二板部件且第一板部件的厚度大于所述第二板部件的厚度。

5.根据权利要求2所述的一种设备集成机箱结构，其特征在于，所述上方十字型材和上方T字型材的上翼板前端部均安装有锁销结构，所述下方十字型材和下方T字型材的下翼板前端部均安装有锁销结构；所述锁销结构包括第一L型连接板和U型件，所述第一L型连接板与上翼板或下翼板的前端部固定连接，所述U型件与所述第一L型连接板固定连接，所述U型件的开口朝向前侧且开口中固定设置有水平销轴。

6.根据权利要求2所述的一种设备集成机箱结构，其特征在于，多个所述空腔结构的后方设置有箱体，所述箱体上固定有C型槽；所述上方十字型材、中间十字型材和下方十字型材，以及上方T字型材、中间T字型材和下方T字型材中每一型材的至少一个翼板的后端部通过第二L型连接板与所述箱体固定连接，所述第二L型连接板的一个板部件与所述翼板固定连接，所述第二L型连接板的另一个板部件通过紧固件与所述C型槽固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种设备集成机箱结构，其特征在于，所述箱体对应于每一个空腔结构均设置有接口连接机构，所述接口连接机构包括底座、导向板和销子，所述底座与所述箱体固定连接，所述销子固定于所述底座且向所述空腔结构凸出，所述底座上开设有凹槽，所述导向板固定设置在所述凹槽内，所述导向板平行于所述销子，且所述导向板的前端相比于所述销子的前端更远离所述箱体。

8.根据权利要求7所述的一种设备集成机箱结构，其特征在于，所述导向板和所述底座之间还设置调整垫板，所述调整垫板用于调整所述导向板和所述销子之间的间距。