CN114552447A - 一种动车组用抗震散热型电气控制柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动车组用抗震散热型电气控制柜，属于控制柜领域，一种动车组用抗震散热型电气控制柜，包括柜体和转动连接在柜体一侧的柜门，柜体内设有减震框，减震框内设有密闭的布线槽，减震框的四角均设有两个减震模块，两个减震模块对称且呈V字型排布，减震模块包括缸体和滑动连接在缸体内的滑杆，缸体通过转轴转动连接在柜体的内壁，滑杆一端设有与缸体相匹配的活塞，滑杆另一端设有轴套，减震框上设有与轴套相对应的连接轴，滑杆与缸体间夹接固定有张紧弹簧，本发明结构简单，具有减震自主散热的功能，安全防护性高，能有效提升电气控制柜的使用寿命，具有市场前景，适合推广。

Description

一种动车组用抗震散热型电气控制柜

技术领域

本发明涉及控制柜领域，更具体地说，涉及一种动车组用抗震散热型电气控制柜。

背景技术

控制柜是按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，其布置应满足电力系统正常运行的要求，便于检修，不危及人身及周围设备的安全。正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路。故障或不正常运行时借助保护电器切断电路或报警，借测量仪表可显示运行中的各种参数，还可对某些电气参数进行调整，对偏离正常工作状态进行提示或发出信号，常用于各发、配、变电所中。

现有高速列车动车组的控制器直接安装在控制柜的底板上，通过紧固件将控制器紧固，此类的连接方式无法避免动车运行时产生的震动，大大降低了其使用寿命且散热性差，为此我们提出一种动车组用抗震散热型电气控制柜来解决以上问题。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种动车组用抗震散热型电气控制柜，可以通过带有轴套、滑杆、活塞、缸体、张紧弹簧、囊体的减震模块与带有导热板、卡扣槽、散热板、排气柱的散热模块的结构设计，在使用时，柜体跟随动车运行发生多方位的轻微震动，此时减震框利用其自身惯性与柜体发生相对位移，在相对位移的过程中，利用张紧弹簧、囊体的弹性达到高效减震的目的，在减震的同时，滑杆的活塞在缸体做往复运动，当活塞挤压囊体至最大程度时，囊体内的局部酒精受压由液态变气态，此时进气对接口与进气道对合，在外部气压的作用下，外部空气进入缸体内，进入缸体的外部空气，流经囊体会被酒精的液态变气态过程吸热，变成低温空气，在张紧弹簧的弹性复位作用下，塞复位，滑杆发生旋转，排气对接口与排气道对合，低温空气通过排气对接口进入减震框内，达到中和减震框内部空气温度的目的，结合导热板、散热板的散热和带有散热单向阀的排气柱的设计，可有效将减震框内空气温度降低和排出，有效提升了散热效率，本发明结构简单，具有减震自主散热的功能，安全防护性高，能有效提升电气控制柜的使用寿命，具有市场前景，适合推广。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种动车组用抗震散热型电气控制柜，包括柜体和转动连接在柜体一侧的柜门，所述柜体内设有减震框，所述减震框内设有密闭的布线槽，所述减震框的四角均设有两个减震模块，两个所述减震模块对称且呈V字型排布，减震模块包括缸体和滑动连接在缸体内的滑杆，所述缸体通过转轴转动连接在柜体的内壁，所述滑杆一端设有与缸体相匹配的活塞，所述滑杆另一端设有轴套，所述减震框上设有与轴套相对应的连接轴，所述滑杆与缸体间夹接固定有张紧弹簧，所述活塞与缸体内底间固定有囊体，所述囊体内填充有制冷液，所述滑杆上设有与缸体连通的排气道和进气道，所述连接轴上设有与排气道相匹配的排气对接口，所述排气对接口与布线槽连通设置，所述连接轴上设有进气对接口，所述进气对接口为弧形槽结构，所述减震框的四侧均设有散热槽，所述散热槽内设有散热模块，所述散热模块包括导热板，所述导热板上设有若干等距均分排布的排气柱，所述排气柱与布线槽连通设置，所述排气柱间固定有若干散热板，所述排气柱内设有散热单向阀，所述排气道内设有排气单向阀，所述进气道内设有进气单向阀。

本发明通过带有轴套、滑杆、活塞、缸体、张紧弹簧、囊体的减震模块与带有导热板、卡扣槽、散热板、排气柱的散热模块的结构设计，在使用时，柜体跟随动车运行发生多方位的轻微震动，此时减震框利用其自身惯性与柜体发生相对位移，在相对位移的过程中，利用张紧弹簧、囊体的弹性达到高效减震的目的，在减震的同时，滑杆的活塞在缸体做往复运动，当活塞挤压囊体至最大程度时，囊体内的局部酒精受压由液态变气态，此时进气对接口与进气道对合，在外部气压的作用下，外部空气进入缸体内，进入缸体的外部空气，流经囊体会被酒精的液态变气态过程吸热，变成低温空气，在张紧弹簧的弹性复位作用下，塞复位，滑杆发生旋转，排气对接口与排气道对合，低温空气通过排气对接口进入减震框内，达到中和减震框内部空气温度的目的，结合导热板、散热板的散热和带有散热单向阀的排气柱的设计，可有效将减震框内空气温度降低和排出，有效提升了散热效率，本发明结构简单，具有减震自主散热的功能，安全防护性高，能有效提升电气控制柜的使用寿命，具有市场前景，适合推广。

进一步的，所述导热板为硅胶结构，所述散热板为铜板结构。通过导热板、散热板的结构设计，使减震框内电气元件产生的热量可快速传导至散热板，由铜板结构的散热板进行散热作业，同时利用带有散热单向阀的排气柱，可直接将内部的热空气排出外界，有效提升了散热效率。

进一步的，所述制冷液为酒精。

进一步的，所述张紧弹簧为高强度抗疲劳弹簧，所述张紧弹簧具有驱使滑杆远离缸体的弹力。

进一步的，所述张紧弹簧在自由状态下，所述排气道与排气对接口对合连通。通过带有排气道、进气道的轴套与带有排气对接口、进气对接口的连接轴间的相互配合，当柜体跟随动车运行发生震动时，减震框利用自身惯性与柜体发生相对位移，进而挤压减震模块或拉伸减震模块做工，当减震模块受压时，张紧弹簧压缩达到缓冲减震的目的，本发明采用V字型排布的减震模块并将其设置在减震框的四角，可满足上下、前后、左右多方位的减震需求，减震效果强。

进一步的，所述张紧弹簧在压缩状态下，所述轴套相对于连接轴发生旋转，此时排气道与排气对接口错位封闭，进气对接口与进气道对合连通。

进一步的，所述导热板通过卡扣槽可拆卸式连接在散热槽内。

进一步的，所述柜体的底部设有第一接线孔，所述减震框的底部设有与第一接线孔相对应的第二接线孔，所述第一接线孔、第二接线孔的孔径内侧均设有密封胶圈。

进一步的，所述柜门一侧设有密闭盖，所述密闭盖与布线槽的槽口相匹配，所述密闭盖为磁吸式盖板结构，所述柜门与密闭盖间通过弹性胶圈柔性连接。

进一步的，连接所述缸体的转轴为陶瓷绝缘结构。通过带有密封胶圈的第一接线孔、第二接线孔的结构设计，使外部与布线槽间的电线可密闭连接，有效保持了布线槽内的密闭性，通过带有弹性胶圈的密闭盖的结构设计，当柜门闭合时，密闭盖通过磁吸式吸附在布线槽的槽口侧，当减震框与柜体发生相对位移时，密闭盖利用弹性胶圈的柔性连接，能跟减震框同步运动而不跟随柜体运动，始终保持密闭吸附，进一步提升布线槽的密闭性。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案通过带有轴套、滑杆、活塞、缸体、张紧弹簧、囊体的减震模块与带有导热板、卡扣槽、散热板、排气柱的散热模块的结构设计，在使用时，柜体跟随动车运行发生多方位的轻微震动，此时减震框利用其自身惯性与柜体发生相对位移，在相对位移的过程中，利用张紧弹簧、囊体的弹性达到高效减震的目的，在减震的同时，滑杆的活塞在缸体做往复运动，当活塞挤压囊体至最大程度时，囊体内的局部酒精受压由液态变气态，此时进气对接口与进气道对合，在外部气压的作用下，外部空气进入缸体内，进入缸体的外部空气，流经囊体会被酒精的液态变气态过程吸热，变成低温空气，在张紧弹簧的弹性复位作用下，塞复位，滑杆发生旋转，排气对接口与排气道对合，低温空气通过排气对接口进入减震框内，达到中和减震框内部空气温度的目的，结合导热板、散热板的散热和带有散热单向阀的排气柱的设计，可有效将减震框内空气温度降低和排出，有效提升了散热效率，本发明结构简单，具有减震自主散热的功能，安全防护性高，能有效提升电气控制柜的使用寿命，具有市场前景，适合推广。

（2）通过导热板、散热板的结构设计，使减震框内电气元件产生的热量可快速传导至散热板，由铜板结构的散热板进行散热作业，同时利用带有散热单向阀的排气柱，可直接将内部的热空气排出外界，有效提升了散热效率。

（3）通过带有排气道、进气道的轴套与带有排气对接口、进气对接口的连接轴间的相互配合，当柜体跟随动车运行发生震动时，减震框利用自身惯性与柜体发生相对位移，进而挤压减震模块或拉伸减震模块做工，当减震模块受压时，张紧弹簧压缩达到缓冲减震的目的，本发明采用V字型排布的减震模块并将其设置在减震框的四角，可满足上下、前后、左右多方位的减震需求，减震效果强。

（4）通过带有密封胶圈的第一接线孔、第二接线孔的结构设计，使外部与布线槽间的电线可密闭连接，有效保持了布线槽内的密闭性，通过带有弹性胶圈的密闭盖的结构设计，当柜门闭合时，密闭盖通过磁吸式吸附在布线槽的槽口侧，当减震框与柜体发生相对位移时，密闭盖利用弹性胶圈的柔性连接，能跟减震框同步运动而不跟随柜体运动，始终保持密闭吸附，进一步提升布线槽的密闭性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的爆炸结构示意图；

图3为本发明中提出的减震框及其组件的爆炸结构示意图；

图4为本发明中提出的减震模块与柜体连接节点的局部剖面结构示意图；

图5为图4中A部的放大结构示意图；

图6为本发明中提出的减震模块的结构示意图；

图7为本发明中提出的减震模块的爆炸结构示意图；

图8为本发明中提出的散热模块的结构示意图；

图9为本发明中提出的减震模块受拉力时的结构示意图；

图10为本发明中提出的减震模块受压力时的结构示意图。

图中标号说明：

柜体1、散热槽11、第一接线孔12、柜门2、密闭盖21、弹性胶圈22、减震框3、布线槽31、第二接线孔32、散热槽33、连接轴34、排气对接口341、进气对接口342、散热模块4、导热板41、卡扣槽42、散热板43、排气柱44、减震模块5、轴套51、排气道511、进气道512、滑杆52、活塞521、缸体53、张紧弹簧54、囊体55。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-10，一种动车组用抗震散热型电气控制柜，包括柜体1和转动连接在柜体1一侧的柜门2，柜体1内设有减震框3，减震框3内设有密闭的布线槽31，减震框3的四角均设有两个减震模块5，两个减震模块5对称且呈V字型排布，减震模块5包括缸体53和滑动连接在缸体53内的滑杆52，缸体53通过转轴转动连接在柜体1的内壁，滑杆52一端设有与缸体53相匹配的活塞521，滑杆52另一端设有轴套51，减震框3上设有与轴套51相对应的连接轴34，滑杆52与缸体53间夹接固定有张紧弹簧54，活塞521与缸体53内底间固定有囊体55，囊体55内填充有制冷液，制冷液为酒精。

滑杆52上设有与缸体53连通的排气道511和进气道512，连接轴34上设有与排气道511相匹配的排气对接口341，排气对接口341与布线槽31连通设置，连接轴34上设有进气对接口342，进气对接口342为弧形槽结构，减震框3的四侧均设有散热槽33，散热槽33内设有散热模块4，散热模块4包括导热板41，导热板41上设有若干等距均分排布的排气柱44，排气柱44与布线槽31连通设置，排气柱44间固定有若干散热板43，排气柱44内设有散热单向阀，排气道511内设有排气单向阀，进气道512内设有进气单向阀。

本发明通过带有轴套51、滑杆52、活塞521、缸体53、张紧弹簧54、囊体55的减震模块5与带有导热板41、卡扣槽42、散热板43、排气柱44的散热模块4的结构设计，在使用时，柜体1跟随动车运行发生多方位的轻微震动，此时减震框3利用其自身惯性与柜体1发生相对位移，在相对位移的过程中，利用张紧弹簧54、囊体55的弹性达到高效减震的目的，在减震的同时，滑杆52的活塞521在缸体53做往复运动，当活塞521挤压囊体55至最大程度时，囊体55内的局部酒精受压由液态变气态，此时进气对接口342与进气道512对合，在外部气压的作用下，外部空气进入缸体53内，进入缸体53的外部空气，流经囊体55会被酒精的液态变气态过程吸热，变成低温空气，在张紧弹簧54的弹性复位作用下，塞521复位，滑杆52发生旋转，排气对接口341与排气道511对合，低温空气通过排气对接口341进入减震框3内，达到中和减震框3内部空气温度的目的，结合导热板41、散热板43的散热和带有散热单向阀的排气柱44的设计，可有效将减震框3内空气温度降低和排出，有效提升了散热效率，本发明结构简单，具有减震自主散热的功能，安全防护性高，能有效提升电气控制柜的使用寿命，具有市场前景，适合推广。

请参阅图1-10，导热板41为硅胶结构，散热板43为铜板结构，导热板41通过卡扣槽42可拆卸式连接在散热槽33内。通过导热板41、散热板43的结构设计，使减震框3内电气元件产生的热量可快速传导至散热板43，由铜板结构的散热板43进行散热作业，同时利用带有散热单向阀的排气柱44，可直接将内部的热空气排出外界，有效提升了散热效率。

张紧弹簧54为高强度抗疲劳弹簧，张紧弹簧54具有驱使滑杆52远离缸体53的弹力，张紧弹簧54在自由状态下，排气道511与排气对接口341对合连通，张紧弹簧54在压缩状态下，轴套51相对于连接轴34发生旋转，此时排气道511与排气对接口341错位封闭，进气对接口342与进气道512对合连通。通过带有排气道511、进气道512的轴套51与带有排气对接口341、进气对接口342的连接轴34间的相互配合，当柜体1跟随动车运行发生震动时，减震框3利用自身惯性与柜体1发生相对位移，进而挤压减震模块5或拉伸减震模块5做工，当减震模块5受压时，张紧弹簧54压缩达到缓冲减震的目的，本发明采用V字型排布的减震模块5并将其设置在减震框3的四角，可满足上下、前后、左右多方位的减震需求，减震效果强。

柜体1的底部设有第一接线孔12，减震框3的底部设有与第一接线孔12相对应的第二接线孔32，第一接线孔12、第二接线孔32的孔径内侧均设有密封胶圈，柜门2一侧设有密闭盖21，密闭盖21与布线槽31的槽口相匹配，密闭盖21为磁吸式盖板结构，柜门2与密闭盖21间通过弹性胶圈22柔性连接，连接缸体53的转轴为陶瓷绝缘结构。通过带有密封胶圈的第一接线孔12、第二接线孔32的结构设计，使外部与布线槽31间的电线可密闭连接，有效保持了布线槽31内的密闭性，通过带有弹性胶圈22的密闭盖21的结构设计，当柜门2闭合时，密闭盖21通过磁吸式吸附在布线槽31的槽口侧，当减震框3与柜体1发生相对位移时，密闭盖21利用弹性胶圈22的柔性连接，能跟减震框3同步运动而不跟随柜体1运动，始终保持密闭吸附，进一步提升布线槽31的密闭性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种动车组用抗震散热型电气控制柜，包括柜体（1）和转动连接在柜体（1）一侧的柜门（2），其特征在于：所述柜体（1）内设有减震框（3），所述减震框（3）内设有密闭的布线槽（31），所述减震框（3）的四角均设有两个减震模块（5），两个所述减震模块（5）对称且呈V字型排布，减震模块（5）包括缸体（53）和滑动连接在缸体（53）内的滑杆（52），所述缸体（53）通过转轴转动连接在柜体（1）的内壁，所述滑杆（52）一端设有与缸体（53）相匹配的活塞（521），所述滑杆（52）另一端设有轴套（51），所述减震框（3）上设有与轴套（51）相对应的连接轴（34），所述滑杆（52）与缸体（53）间夹接固定有张紧弹簧（54），所述活塞（521）与缸体（53）内底间固定有囊体（55），所述囊体（55）内填充有制冷液，所述滑杆（52）上设有与缸体（53）连通的排气道（511）和进气道（512），所述连接轴（34）上设有与排气道（511）相匹配的排气对接口（341），所述排气对接口（341）与布线槽（31）连通设置，所述连接轴（34）上设有进气对接口（342），所述进气对接口（342）为弧形槽结构，所述减震框（3）的四侧均设有散热槽（33），所述散热槽（33）内设有散热模块（4），所述散热模块（4）包括导热板（41），所述导热板（41）上设有若干等距均分排布的排气柱（44），所述排气柱（44）与布线槽（31）连通设置，所述排气柱（44）间固定有若干散热板（43），所述排气柱（44）内设有散热单向阀，所述排气道（511）内设有排气单向阀，所述进气道（512）内设有进气单向阀。

2.根据权利要求1所述的一种动车组用抗震散热型电气控制柜，其特征在于：所述导热板（41）为硅胶结构，所述散热板（43）为铜板结构。

3.根据权利要求1所述的一种动车组用抗震散热型电气控制柜，其特征在于：所述制冷液为酒精。

4.根据权利要求1所述的一种动车组用抗震散热型电气控制柜，其特征在于：所述张紧弹簧（54）为高强度抗疲劳弹簧，所述张紧弹簧（54）具有驱使滑杆（52）远离缸体（53）的弹力。

5.根据权利要求1所述的一种动车组用抗震散热型电气控制柜，其特征在于：所述张紧弹簧（54）在自由状态下，所述排气道（511）与排气对接口（341）对合连通。

6.根据权利要求1所述的一种动车组用抗震散热型电气控制柜，其特征在于：所述张紧弹簧（54）在压缩状态下，所述轴套（51）相对于连接轴（34）发生旋转，此时排气道（511）与排气对接口（341）错位封闭，进气对接口（342）与进气道（512）对合连通。

7.根据权利要求1所述的一种动车组用抗震散热型电气控制柜，其特征在于：所述导热板（41）通过卡扣槽（42）可拆卸式连接在散热槽（33）内。

8.根据权利要求1所述的一种动车组用抗震散热型电气控制柜，其特征在于：所述柜体（1）的底部设有第一接线孔（12），所述减震框（3）的底部设有与第一接线孔（12）相对应的第二接线孔（32），所述第一接线孔（12）、第二接线孔（32）的孔径内侧均设有密封胶圈。

9.根据权利要求1所述的一种动车组用抗震散热型电气控制柜，其特征在于：所述柜门（2）一侧设有密闭盖（21），所述密闭盖（21）与布线槽（31）的槽口相匹配，所述密闭盖（21）为磁吸式盖板结构，所述柜门（2）与密闭盖（21）间通过弹性胶圈（22）柔性连接。

10.根据权利要求1所述的一种动车组用抗震散热型电气控制柜，其特征在于：连接所述缸体（53）的转轴为陶瓷绝缘结构。

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