CN110380337B - 一种快速接插组合器件模块结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速接插组合器件模块结构，包括机柜，所述机柜为一侧设有柜门的空腔箱体结构，机柜分为进风区、操作区、模块区、出风区和进出线电缆区。进风区和出风区形成空气流动回路，用于机柜内部元器件散热。所述操作区设置于所述柜门一侧。所述模块区包含适于从所述柜门一侧插入所述机柜内部的一个或者多个接插组合器件组件，所述接插组合器件组件上设有若干元器件；外部电缆经所述进出线电缆区进入所述机柜，当所述接插组合器件组件插入所述机柜时，所述元器件能够与所述外部电缆电连接。本发明通过快速接插组合器件模块结构将大部分元器件的安装以及接线工作转移至机柜外，方便安装工人和接线工人的操作，从而大幅提高生产效率。

Description

一种快速接插组合器件模块结构

技术领域

本发明涉及电力行业机柜内部器件装配领域，尤其涉及一种快速接插组合器件模块结构。

背景技术

随着科学技术的快速发展，人们对空间利用率以及人工成本的意识不断增强，同样在电力行业的电力设备机柜产品中业主希望同功能的产品越做越小，生产企业也期望生产效率的不断提高。

目前在机柜内部装配元器件的步骤依旧是先安装好柜内结构件再一一将各元器件安装在结构件上，器件安装完毕之后再开始布线的工作。受此种装配方式的限制，机柜内部只能布两面元器件，空间利用率比较低，且接线工作需要接线工将头与手伸进柜内，效率低且接线工长时间保持这样的姿势更容易感到疲惫从而影响工作效率。因此如何设计一种能够提高机柜内部空间利用率，并且有效解决接线工人布线易疲劳、效率低的问题的安装结构是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中机柜内部元器件装配存在空间利用率，并且接线工人布线易疲劳、效率低的技术问题，本发明提供了一种快速接插组合器件模块结构来解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种快速接插组合器件模块结构，包括机柜，所述机柜为一侧设有柜门的空腔箱体结构，所述空腔箱体结构是指内部中空、外部由侧板、顶板和底板包围的立体结构，通常机柜还设置有机柜框架，用于提高机柜的稳定性。机柜分为进风区、操作区、模块区、出风区和进出线电缆区。进风区和出风区形成空气流动回路，用于机柜内部元器件散热。

所述操作区设置于所述柜门一侧，便于工作人员操作，操作区适于操控所述机柜内部的元器件；工作人员通过操作区控制所述元器件的状态。

所述模块区包含适于从所述柜门一侧插入所述机柜内部的一个或者多个接插组合器件组件，所述接插组合器件组件上设有若干元器件；外部电缆经所述进出线电缆区进入所述机柜，当所述接插组合器件组件插入所述机柜时，所述元器件能够与所述外部电缆电连接。

所述进风区或者出风区设有风机，进风区和出风区分别设置于所述模块区的两端；用于对模块区的元器件散热。

通过使用本发明的结构，元器件可以在装入机柜内部之前事先安装到所述接插组合器件组件上，当所述接插组合器件组件插入所述机柜时，可以迅速实现元器件与外部电缆的电连接。

进一步的，所述模块区还包含与所述机柜固定的静插件和固定于每个所述接插组合器件组件的后方的动插件；静插件为固定部件，动插件为随所述接插组合器件组件运动的活动部件，所述静插件连接外部电缆，所述动插件连接所述元器件电缆；当所述接插组合器件组件插入所述机柜时，所述静插件与所述动插件一一相互插接，所述元器件与所述外部电缆电连接。

优选的，所述静插件固定在与所述机柜固定的后隔板上，使后隔板与机柜的侧板之间留有间隙，便于静插件的前后端面接线。

进一步的，所述接插组合器件组件包含组件框架、固定于所述组件框架上的元器件和用于穿设电缆的线槽，组件框架作为元器件、线槽以及动插件的安装基体，具有整合零部件和加强结构强度的效果，每个所述元器件的电缆经所述线槽与所述动插件连接，所述线槽便于电缆走线，避免电缆裸露于外部易于损坏，或者电缆过多造成电缆线缠绕。

优选的，所述组件框架前方设有前侧板，后方设有后侧板，所述动插件固定于所述后侧板上；所述前侧板与组件框架之间、所述后侧板与所述组件框架之间均设置有加强筋，进一步提高所述接插组合器件组件的结构强度。

优选的，所述前侧板上设置有拉手，便于抽拉所述接插组合器件组件。

进一步的，所述模块区设置有一个或者多个水平隔板组件，所述水平隔板组件将所述机柜分割为多层适于所述接插组合器件组件插入的隔层，水平隔板组件作为所述接插组合器件组件插入时的竖直方向支撑结构，避免所述接插组合器件组件掉落。

进一步的，所述水平隔板组件包括隔板本体和导向梁，所述导向梁垂直所述接插组合器件组件插入方向设置，使所述接插组合器件组件在所述导向梁的上表面所在平面内运动，所述隔板本体和导向梁上均设有成型凸包，隔板本体和导向梁上的成型凸包的凸起方向相反，分别用于配合上下两组所述组件框架，所述组件框架的上下两端均设有与所述成型凸包匹配的凹槽，用于限制所述接插组合器件组件的左右位移。

优选的，所述出风区、操作区、模块区、进风区由上至下依次布置；所述风机设置于所述出风区，所述进风区包含设置于所述柜门一侧的进口滤网，所述组件框架的上下两端和所述隔板本体上均设有通风孔，便于直接对所述组件框架内部的元器件进行散热。

进一步的，所述操作区包含多个开关按钮，所述开关按钮与控制器电连接，所述控制器与所述元器件电连接。

本发明的有益效果是：

(1)本发明通过快速接插组合器件模块结构将大部分元器件的安装以及接线工作转移至机柜外，方便安装工人和接线工人的操作，从而大幅提高生产效率。

(2)本发明所述的快速接插组合器件模块结构中，所述接插组合器件组件整体外观呈扁平立方体，可在机柜内部整齐有序排列，大幅提高机柜内部空间利用率。

(3)本发明的快速接插组合器件模块结构可以通过抽插快速完成装配及拆卸维护工作降低维护难度且所有维护操作均在机柜外完成可以避免人身触电的风险。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明中所述接插组合器件组件插入所述机柜内部时的立体图；

图2是本发明中其中一个所述接插组合器件组件抽出所述机柜时的立体图；

图3是本发明中所述接插组合器件组件的立体图；

图4是图3中a处放大图；

图5是本发明中所述水平隔板组件的立体图(从所述隔板本体的底部外侧观察)；

图6是本发明中所述水平隔板组件的立体图(从所述隔板本体的底部内侧观察)；

图7是从后方观察所述快速接插组合器件模块结构时，所述接插组合器件组件与所述水平隔板组件的连接关系示意图。

图中，1、机柜，101、出风区，102、操作区，103、模块区，104、进风区，105、进出线电缆区，2、风机，3、机柜框架，4、接插组合器件组件，401、元器件，402、动插件，403、组件框架，4031、前侧板，4032、后侧板，4033、凹槽，404、线槽，405、拉手，406、标签框，407、加强筋，5、静插件，6、后隔板，7、水平隔板组件，701、隔板本体，702、导向梁，703、成型凸包，8、进口滤网，9、通风孔。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”是指朝向所述柜门的方向，即所述接插组合器件组件4抽出机柜1的方向，“后”是指背对所述柜门的方向，即所述接插组合器件组件4插入机柜1的方向，“左右”是指观察者站在柜门前时对应的左右方向。

此外，在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“若干”的含义是两个或两个以上。

另外，为了便于观察机柜1内部结构，本发明附图中的机柜1仅示意出机柜框架3、顶板和底板结构，未示意出侧板和柜门结构。

如图1-图2所示，一种快速接插组合器件模块结构，包括机柜1，机柜1为一侧设有柜门的空腔箱体结构，本领域技术人员应当可以理解，电力行业用机柜1通常包含钣金制成的机柜框架3以及封闭于机柜框架3外周的侧板、顶板和底板，除必要的通风和接线孔设置外，其余部位封闭。机柜1分为进风区104、操作区102、模块区103、出风区101和进出线电缆区105。进风区104和出风区101与外部空气连通，形成空气流动回路，用于机柜1内部元器件401散热。

操作区102设置于柜门一侧，便于工作人员操作，操作区102适于操控机柜1内部的元器件401。

模块区103为各种元器件401的安装以及电缆布置区域，包含适于从柜门一侧插入机柜1内部的一个或者多个接插组合器件组件4，接插组合器件组件4上设有若干元器件401；外部电缆经进出线电缆区105进入机柜1，当接插组合器件组件4插入机柜1时，元器件401能够与外部电缆电连接。接插组合器件组件4与机柜1内的外部电缆的电连接可以通过电连接接头实现。

进风区104或者出风区101设有风机2，进风区104和出风区101分别设置于模块区103的两端；用于对模块区103的元器件401散热。

工作状态下柜门处于关闭状态，当需要对元器件401进行操作或者更换维修接插组合器件组件4时，打开柜门在操作区102操作或者抽出接插组合器件组件4。

实施例1，如图1-图3所示，一种快速接插组合器件模块结构，包括机柜1，机柜1由三面侧板、顶板、底板和柜门组成长方体结构，柜门为机柜1的工作面，由钣金制成的机柜框架3支撑在机柜1的棱边上。机柜1由上至下分为出风区101、操作区102、模块区103、进风区104和进出线电缆区105。

出风区101位于机柜1顶部，机柜1的顶板上设置风机2，用于由机柜1内部向外抽风；操作区102设置于柜门一侧，位于出风区101下方适宜工作人员操作的高度，通常操作区102为多个开关按钮，所述开关按钮与控制器电连接，所述控制器与所述元器件401电连接。进风区104位于机柜1的下部，外部空气通过设置于柜门一侧的进口滤网8进入机柜1。进出线电缆区105位于机柜1的底部，进线电缆和出线电缆穿过机柜1的底板进入机柜1。

模块区103位于操作区102下方，为各种元器件401的安装以及电缆布置区域，包含与机柜1固定的静插件5、适于从柜门一侧插入机柜1内部的多个接插组合器件组件4和固定于每个接插组合器件组件4的后方的动插件402，每个接插组合器件组件4上设有若干元器件401；静插件5为固定部件，动插件402为随接插组合器件组件4运动的活动部件，静插件5连接外部电缆，动插件402连接元器件401电缆；当接插组合器件组件4插入机柜1时，静插件5与动插件402一一相互插接，元器件401与所述外部电缆电连接。如图2所示，一个接插组合器件组件4对应两个静插件5，其中上方的静插件5为进线用，下方的静插件5为出线用，进出线与上下静插件5对应方式包含此方案但不限于此，同理，如图3所示，一个接插组合器件组件4有两个动插件402，其中上方的动插件402与元器件401的进线端通过线缆连接，下方的动插件402与元器件401的出线端通过线缆连接，进出线与上下动插件402对应方式包含此方案但不限于此，上方的静插件5与上方的动插件402插接，下方的静插件5与下方的动插件402插接。

接插组合器件组件4完全插入机柜1内时，动插件402与静插件5完全结合使机柜1内的外部电缆与接插组合器件组件4内的元器件401电缆连接；当接插组合器件组件4拔出一段距离动插件402与静插件5完全分离时，机柜1内的外部电缆与接插组合器件组件4内的元器件401电缆连接断开。

机柜1内部的接插组合器件组件4安装高度上可以设置平台用于支撑接插组合器件组件4，也可以通过向内部延伸的钣金支撑接插组合器件组件4。接插组合器件组件4可以设置一层也可以设置多层，每层可以有多个接插组合器件组件4，本实施例中设置有两层接插组合器件组件4，每层设置五个接插组合器件组件4。如图2所示，本实施例中的平台结构为：模块区103内设置有三个水平隔板组件7，水平隔板组件7上下分别通过螺钉与机柜框架3连接形成隔层便于接插组合器件组件4的安装，水平隔板组件7作为接插组合器件组件4插入时的竖直方向支撑结构，也作为接插组合器件组件4的上下限位结构。

由于静插件5的前后端面需要连接电缆，因此需要与机柜1的侧板留有间隙，作为优选的，如图2所示，静插件5固定在与机柜1固定的后隔板6上，具体的，后隔板6固定在机柜1内部的钣金上，后隔板6与机柜1的侧板不贴合，静插件5通过螺钉贯穿连接在后隔板6上。

接插组合器件组件4的具体结构为，如图3所示，包含组件框架403、固定于组件框架403上的元器件401和用于穿设电缆的线槽404，每个元器件401的电缆经线槽404与动插件402连接，组件框架403为立方体框架，组件框架403内侧设置有电器安装用轨道，若干元器件401安装在所述轨道上，在元器件401周边布上线槽404并固定，线槽404为内部中空的矩形槽，也设置于组件框架403内侧，动插件402安装在组件框架403的后侧，从而使整个接插组合器件组件4形成一个扁平立方体结构，可在机柜1内部呈矩形阵列方式整齐有序排列，大幅提高机柜1内部空间利用率。元器件401、线槽404和动插件402均布置好后将元器件401与动插件402用线缆连接，线缆连接完后铺设在线槽404中。

实施例2，由于组件框架403接插组合器件组件4的支撑结构，元器件401越多组件框架403承受的重量就越大，且频繁插拔动插件402对组件框架403的后侧抗拉能力有较高要求，因此本实施例在组件框架403前方设有前侧板4031，前侧板4031与组件框架403通过螺钉连接，前侧板4031与组件框架403之间设置有加强筋407(如图4所示)，前侧板4031、组件框架403和加强筋407均有固定孔，且固定孔在统一轴线上，以实现螺钉分别穿过前侧板4031、加强筋407、组件框架403，并紧固。组件框架403后方设有后侧板4032，后侧板4032与组件框架403通过螺钉连接，动插件402固定于后侧板4032上；后侧板4032与所述组件框架403之间设置有加强筋407，后侧板4032、组件框架403和加强筋407之间均有固定孔，且固定孔在统一轴线上，以实现螺钉分别穿过后侧板4032、加强筋407、组件框架403，并紧固。

作为优选的，前侧板4031上设置有拉手405，便于抽拉接插组合器件组件4，拉手405通过螺钉固定在前侧板4031上。当抽拉接插组合器件组件4较多时，可在前侧板4031上安装标签框406，以标明该组件的功能回路名称。

实施例3，由于接插组合器件组件4的平面面积往往比机柜1小，因此接插组合器件组件4容易在机柜1内部产生左右位移，运输或者搬运时容易造成元器件401相互碰撞，甚至造成电缆断线，因此，在实施例1或者实施例2的基础上，如图5和图6所示，本实施例中的水平隔板组件7包括隔板本体701和导向梁702，导向梁702垂直接插组合器件组件4插入方向设置，使接插组合器件组件4在导向梁702的上表面所在平面内运动，隔板本体701和导向梁702上均设有成型凸包703，隔板本体701为顶部开口的盒体结构，导向梁702横设在隔板本体701两对应内壁之间，隔板本体701上的成型凸包703设置在底部外表面，导向梁702上的成型凸包703设置在与隔板本体701底部内表面方向相同的表面，分别用于配合上下两组组件框架403，组件框架403的上下两端均设有与成型凸包703匹配的凹槽4033。如图7所示，接插组合器件组件4可通过抽插的方式安装在机柜1内或拆卸出来，其原理是水平隔板组件7中隔板本体701及导向梁702上的成型凸包703嵌套在接插组合器件组件4中组件框架403的上下两侧以限制快速接插组合器件模块的左右自由度。

作为优选的，如图3、图5和图6所示，组件框架403的上下两端和隔板本体701上均设有通风孔9，便于直接对组件框架403内部的元器件401进行散热。

在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种快速接插组合器件模块结构，其特征在于，包括：

机柜(1)，所述机柜(1)为一侧设有柜门的空腔箱体结构，机柜(1)分为进风区(104)、操作区(102)、模块区(103)、出风区(101)和进出线电缆区(105)；

所述操作区(102)设置于所述柜门一侧，操作区(102)适于操控所述机柜(1)内部的元器件(401)；

所述模块区(103)包含适于从所述柜门一侧插入所述机柜(1)内部的一个或者多个接插组合器件组件(4)，所述接插组合器件组件(4)上设有若干元器件(401)；

所述进风区(104)或者出风区(101)设有风机(2)，进风区(104)和出风区(101)分别设置于所述模块区(103)的两端；

外部电缆经所述进出线电缆区(105)进入所述机柜(1)，当所述接插组合器件组件(4)插入所述机柜(1)时，所述元器件(401)能够与所述外部电缆电连接；

所述模块区(103)还包含与所述机柜(1)固定的静插件(5)和固定于每个所述接插组合器件组件(4)的后方的动插件(402)；所述静插件(5)连接外部电缆，所述动插件(402)连接所述元器件(401)电缆；当所述接插组合器件组件(4)插入所述机柜(1)时，所述静插件(5)与所述动插件(402)一一相互插接，所述元器件(401)与所述外部电缆电连接；

所述接插组合器件组件(4)包含组件框架(403)、固定于所述组件框架(403)上的元器件(401)和用于穿设电缆的线槽(404)，每个所述元器件(401)的电缆经所述线槽(404)与所述动插件(402)连接。

2.根据权利要求1所述的快速接插组合器件模块结构，其特征在于：所述静插件(5)固定在与所述机柜(1)固定的后隔板(6)上。

3.根据权利要求2所述的快速接插组合器件模块结构，其特征在于：所述组件框架(403)前方设有前侧板(4031)，后方设有后侧板(4032)，所述动插件(402)固定于所述后侧板(4032)上；所述前侧板(4031)与组件框架(403)之间、所述后侧板(4032)与所述组件框架(403)之间均设置有加强筋(407)。

4.根据权利要求3所述的快速接插组合器件模块结构，其特征在于：所述前侧板(4031)上设置有拉手(405)。

5.根据权利要求2所述的快速接插组合器件模块结构，其特征在于：所述模块区(103)设置有一个或者多个水平隔板组件(7)，所述水平隔板组件(7)将所述机柜(1)分割为多层适于所述接插组合器件组件(4)插入的隔层。

6.根据权利要求5所述的快速接插组合器件模块结构，其特征在于：所述水平隔板组件(7)包括隔板本体(701)和导向梁(702)，所述导向梁(702)垂直所述接插组合器件组件(4)插入方向设置，所述隔板本体(701)和导向梁(702)上均设有成型凸包(703)，所述组件框架(403)的上下两端均设有与所述成型凸包(703)匹配的凹槽(4033)。

7.根据权利要求6所述的快速接插组合器件模块结构，其特征在于：所述出风区(101)、操作区(102)、模块区(103)、进风区(104)由上至下依次布置；所述风机(2)设置于所述出风区(101)，所述进风区(104)包含设置于所述柜门一侧的进口滤网(8)，所述组件框架(403)的上下两端和所述隔板本体(701)上均设有通风孔(9)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的快速接插组合器件模块结构，其特征在于：所述操作区(102)包含多个开关按钮，所述开关按钮与控制器电连接，所述控制器与所述元器件(401)电连接。

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