CN114678734A - 一种拨动落锁限位随机导向定位锁死结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种拨动落锁限位随机导向定位锁死结构，包括相配合的柜体和模块，水冷插座件设有进水口、出水口和两个导向销，该进水口、出水口和两个导向销的中心位于同一直线；模块上端设有锁紧杆，锁紧杆前端设有外螺纹段，锁紧杆的加工基准与水冷插座件的进、出水口加工基准一致；水冷插头件上设有进水口和出水口和两个导向套，该进水口和出水口和两个导向套的中心位于同一直线；水冷插头件上设置固定架，固定架上设有与锁紧杆配合的螺纹部；螺纹部的加工基准与水冷插头件的进、出水口加工基准一致；水冷插头件相对柜体能够摆动；模块上设有拨动落锁机构，用于模块与柜体安装到位时的锁定。该结构降低焊接变形的安装难度，便于一人安装操作。
Description
技术领域
本发明属于轨道交通领域，特别是一种拨动落锁限位随机导向定位锁死结构及方法。
背景技术
目前轨道交通领域，模块的设计越来越紧凑，操作的便捷性是安装维护的重要指标，减少操作人员及其操作难度，能够有效降低人力成本，同时安装模块的柜体在焊接后，无法百分百保证模块安装区域所需的尺寸公差要求，使得模块在安装过程中，无法实现快速的定位锁紧和模块之间不同位置以及批次的互换性。
常规的设计推入的模块带有阻力(或者相接触时带有反弹力F，如图15和图16所示，模块上的水冷插头件与柜体内的水冷插座件进行对接，其在连接过程中，连接水路的接头产生接近500N的反弹力，使得操作人员必须始终推着，不能放手)的结构形式，同时需要2个人进行配合，一个人一直推着模块不能松动(如果松手或者力气变小，小于水冷插头件与水冷插座件接触产生的反弹力，就会使得模块前端的螺栓锁死位置不能对应，无法实现紧固)，另外一个人抓紧时间拧入固定螺栓，因为一旦推着模块的人松动一点，螺栓的安装孔就很难找到与对其进行紧固，这就导致需要操作过程中，两人需要相互配合，增加了人员的数量和提高了操作难度，同时柜体的变形，导致了模块无法进行准确的定位锁紧，以及模块之间互换性的需求，只能单独对应增加了难度和工作量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种拨动落锁限位随机导向定位锁死结构及方法，提供了一种紧凑、单人操作、拨动落锁阻挡、降低焊接变形的安装难度、实现快速锁死、批量互换性的结构形式。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种拨动落锁限位随机导向定位锁死结构，包括设置在柜体上的结构和设置在模块上的结构，二者之间配合使用；所述模块前端设有水冷插座件和叠层母排；所述柜体内设有对应的水冷插头件和跨接母排；所述水冷插座件设有进水口、出水口和两个导向销，该进水口、出水口和两个导向销的中心位于同一直线；
所述模块上端左右两侧各设有一个锁紧杆，锁紧杆前端设有外螺纹段，外螺纹段前端设有导向部，锁紧杆的加工基准与水冷插座件的进、出水口加工基准一致；
所述水冷插头件上设有进水口和出水口和两个导向套，该进水口和出水口和两个导向套的中心位于同一直线；导向套用于与对应侧的导向销配合；
所述水冷插头件上设置左固定架和右固定架，左固定架和右固定架上设有与锁紧杆配合的螺纹部；该螺纹部的加工基准与水冷插头件的进、出水口加工基准一致；
所述水冷插头件相对柜体能够上下和左右摆动；
所述模块上设有拨动落锁机构，用于模块与柜体安装到位时的锁定。
本发明与现有技术相比，其显著优点是：
通过加工对个连动加工基准的设置，以及晃动余量的容错设置，避免了焊接变形导致无法安装的问题。通过在模块的前端(人员操作端)设置了拨动落锁机构，实现了单人即可推动模块并进行阻挡定位的结构，使得单人即可实现整个模块的安装，降低了人员数量和操作难度，并提高了效率。
附图说明
图1为模块与柜体局部视图。
图2为模块与柜体内部安装空腔视图。
图3为图2中A部放大示意图，即锁紧杆与固定架连接示意图。
图4为图2中B部放大示意图，即跨接母排电刀片局部放大图。
图5为模块前部视图。
图6为图5中E部放大示意图，即锁紧杆前端局部放大图。
图7为水冷插头件前部视图。
图8为水冷插头件后部视图。
图9为水冷插头件爆炸示意图。
图10为模块推入到底后拨动落锁限位机构暂未落锁时的状态图。
图11为图10中F部放大示意图。
图12为模块推入后插销落入插销孔的状态图。
图13为图12中G部放大示意图(以及插销卡入到屏蔽夹包裹的状态)。
图14为拨动转动方向示意图。
图15为模块推入示意图，箭头为推入方向。
图16为图15中H部放大示意图。
图17为模块后部视图。
图18为插销结构示意图。
图19为U型固定架结构示意图。
图20为屏蔽夹结构示意图。
图21为模块锁死板结构示意图。
图22为模块固定支架结构示意图。
图23为反向拨动示意图。
图24为电刀片及水路连接分开状态图。
图25为图24中C部放大图(放大图-电刀片及水路连接分开)。
图26为锁紧到位图。
图27为图26中D部放大图(电刀片及水路连接贯通)。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。
结合图1-图27，本实施例的一种拨动落锁限位随机导向定位锁死结构，包括设置在柜体1上的结构和设置在功率模块3上的结构，二者之间配合使用。
所述柜体1内左右两侧分别设有L型滑槽5，用于功率模块3安装推入柜体1内时的导向。所述功率模块3与L型滑槽5左右各有1mm间隙，功率模块3自身的重量加上左右的距离限位，使得功率模块3将沿着设计好的直线区域前后移动。
所述功率模块3后端固定有把手3-4和与柜体配合的拨动落锁机构，拨动落锁机构用于落锁时将功率模块3与柜体1安装到位，对正时的锁定，避免功率模块3的回弹，便于功率模块3与柜体1之间的紧固。
所述功率模块3上端左右两侧各设有一个锁紧杆3-3，锁紧杆3-3由不锈钢圆钢进行车削成型，通过支架支撑在功率模块3上端，能够转动，锁紧杆3-3前端设有外螺纹段3-3-2，外螺纹段3-3-2前端设有导向部3-3-1，导向部3-3-1车成锥度。所述功率模块 3前端设有叠层母排L形刀头3-1和水冷插座件3-2，叠层母排的L形刀头3-1由上下两层铜板夹着中间绝缘板组成，其作用是对应的插入到柜体1内的跨接母排2中2-1的电刀片中，形成正负级大电流的导通。
所述水冷插座件3-2通过螺栓固定在功率模块3的水冷板上，其设有进水口3-2-2和出水口3-2-3，用于与模块内的水冷板进行导通。进水口3-2-2和出水口3-2-3之间设有两个导向销3-2-1，进水口3-2-2、出水口3-2-3和两个导向销3-2-1的中心位于同一直线。锁紧杆的加工基准与水冷插座件的进、出水口加工基准一致。
所述柜体1内设有水冷插头件4-5，水冷插头件4-5上设有进水口4-5-2和出水口4-5-3，水冷插头件4-5上的进水口4-5-2和出水口4-5-3分别对应水冷插座件3-2上的进水口3-2-2 和出水口3-2-3。进水口4-5-2和出水口4-5-3之间设有两个导向套4-5-1，分别与水冷插座件3-2上的两个导向销3-2-1对应配合，进水口4-5-2和出水口4-5-3和两个导向套4-5-1的中心位于同一直线。
所述水冷插头件4-5上设置左固定架4-1和右固定架4-2，左固定架4-1和右固定架4-2 均为不锈钢切割折弯成型，通过螺栓4-3与水冷插头件4-5进行连接；水冷插头件4-5通过中间一处螺栓、平垫圈、螺母与水冷母排安装架4-4进行连接，水冷母排安装架4-4中间安装螺栓4-5-4的贯穿孔比螺栓直径大2倍(例如固定螺栓为M12*50，那么其自身的贯穿孔直径为
左右)使得固定的螺栓能够在其贯穿孔中晃动，继而实现了水冷插头件随机晃动(上下左右均有晃动余量)的特点；左固定架4-1和右固定架4-2均固定有安装螺母4-2-1，用于与锁紧杆3-3螺纹连接。安装螺母4-2-1的加工基准与水冷插头件的进、出水口加工基准一致。
所述水冷母排安装架4-4为不锈钢切割折弯成型，通过螺栓固定在柜体内部；其自身的特点为：中间的水冷插头件安装孔4-4-1，只比安装水冷插头件4-5的M12*50螺栓直径大0.5mm，也就是
通过其能够对M12*50的螺栓进行紧固(其内设一个凸台垫圈，2mm高度左右，使得螺栓被紧固后，不影响其随机的晃动)；所述水冷母排安装架 4-4上设有四个调节孔4-4-2，分别对应进水口4-5-2和出水口4-5-3和两个导向套4-5-1，调节孔4-4-2的直径比水冷插头件中的进水口4-5-2和2处导向套4-5-1以及出水口4-5-3的外径大几毫米，继而使得水冷插头件，能够通过其自身中间的孔间隙余量进行随机的摆动；水冷母排安装架4-4上端设有两个母排固定孔4-4-3，用于固定跨接母排2。跨接母排2上设置两组的电刀片2-1，每组电刀片2-1上下镜像布局，与功率模块3上的L形刀头3-1进行有配合的接触连接，实现正负电流的导通。
通过上述实施方式，实现了通过以功率模块3自身来做基准面的定位，实现了水冷插座件3-2的导向销3-2-1与水冷插头件4-5中的4-5-1导向套，进行导向滑动纠正定位，继而带动左固定架4-1和右固定架4-2进行联动定位；实现了模块锁紧杆3-3前端导向部3-3-1与左固定架4-1以及右固定架4-2中安装螺母4-2-1之间的导向滑动纠正定位，通过外螺纹段3-3-2的螺纹与安装螺母4-2-1紧固；实现了降低柜体1焊接过程变形导致的安装难度；实现了功率模块3能够实现不同批次的互换性特点，降低了加工和安装难度。
所述拨动落锁机构包括模块固定支架3-5、插销3-6、屏蔽夹3-7、U型固定架3-8；模块固定支架3-5固定在功率模块3后端，左右两侧设有插销3-6；模块固定支架3-5- 由不锈钢切割折弯成型，主要用于固定功率模块3上，提供插销3-6等其他零件的安装区域，并提供与柜体1通过螺栓7锁死在安装半腰孔3-5-1上；U型固定架3-8-由不锈钢材料切割折弯成型，左右为完全对称件；一共需要两件(对称件)，用于提供穿越插销3-6，以及通过铆钉连接屏蔽夹3-7和通过螺钉将其与模块固定支架3-5进行连接；U 型固定架3-8设有插销3-6的穿越孔3-8-1，3-8-2屏蔽夹铆接孔、3-8-3压铆螺母；屏蔽夹3-7弹簧钢材料制作而成，内部空间3-7-1用于收放插销3-6L形拨动段3-6-2，包裹插销3-6的L形拨动段3-6-2，防止其在车辆运行过程中插销3-6的上下跳动，从U型固定架3-8抛出。插销3-6由不锈钢圆钢车削弯曲成型，主要作用为实现落下，掉落到柜体内模块锁死板6上(2个圆孔内)；所述模块锁死板6由不锈钢切割折弯成型，并设置四处压铆螺母，用于与柜体1连接，模块锁死板6提供插销3-6的圆孔6-1，以及与柜体连接放入螺纹孔6-3和锁死功率模块3的螺纹孔6-2；常态下插销3-6支撑在U型固定架3-8上，推动模块进入柜体1且水路和电路对接完成后，拨动插销3-6落入模块锁死板6的圆孔6-1后，功率模块3上的安装半腰孔3-5-1正对螺纹孔6-2，通过紧固件 7将功率模块3与柜体1紧固。
模块固定支架3-5上端左右两边的斜面3-5-2设计，是为了在推入功率模块3前，放置插销3-6的区域(支撑插销3-6的L形拨动段3-6-2)，斜面3-5-2的坡度不同，将使得插销3-6 能在推动过程中的晃动阶段，插销3-6无法掉落(如果提前掉落会阻挡功率模块3的推入)，而斜面的另一侧(靠中间侧)由于其距离比插销3-6的L形拨动段3-6-2长度短，使得插销 3-6无法在反方向进行掉落，继而插销3-6无法在反方向进行掉落(此方面的设计主要是考虑符合人的操作习惯，例如双手大致握住拉杆3-4，向前用力推动的时候，左右手的大拇指接触插销3-6的L形拨动段3-6-2位置，向手心方向拨动是最方便的，将插销向两侧外侧拨动)；模块固定支架3-5左右两侧设有避让缺口3-5-3，向外拨动插销，沿斜面3-5-2 向上滑动并脱离斜面3-5-2后，向下落入避让缺口3-5-3，模块固定支架3-5中左右侧掉落的任意避让缺口3-5-3的设计，使得插销3-6拨动后，要么掉落在屏蔽夹3-7的上面，要么可以掉落到底，可以有效避让插销3-6的L形拨动段3-6-2位置干涉，使得插销3-6无论如何拨动，都能快速的任意位置的进行下落，落入对应的圆孔6-1中。
操作说明：
首先将模块锁死板6通过螺栓固定在柜体1边缘处，接着将柜体1内部的水冷插头件4-5固定在柜体1内部对应的区域，再将两处L型滑槽5固定在柜体1内部，然后将功率模块3(已提前组装包含水冷插座件和拨动落锁限位机构)放置到柜体1上(左右L型滑槽5 之间的内部区域，左右各有1mm间隙，功率模块3自身的重量加上左右的距离限位，使得功率模块3将沿着设计好的直线区域前后移动)；
其次双手握住推动拉杆3-4位置，推入到底的时候，保持推力(避免反弹)，然后用左右手的大拇指拨动插销3-6(见转动方向示意图)，插销3-6随着自身的重力作用，自然下落；如果此时插销3-6仍未掉落插入到模块锁死板6圆孔6-1中的，只需稍微前后移动功率模块3一下，通过插销3-6下端的倒角3-6-1锥度，使得插销3-6也能通过拖动摩擦，落入对应的插销3-6的圆孔6-1中，此刻即可松开双手，即使功率模块3在反弹力的作用下也无法进行位移，因为插销3-6起到了限位止挡的作用(因为模块后端的水冷插座件3-2上带有导向销3-2-1，导向销3-2-1与柜体内的插头上设置的导向套 4-5-1贯穿，使得功率模块3的后部保持水平和限制其上下左右的位移)；同时左固定架 4-1和右固定架4-2跟随水冷插头件4-5进行了自行纠正定位，使得其也能够相对大致的左右上下尺寸对应功率模块3的锁紧杆3-3；同时功率模块3L形刀头3-1插入到电刀头 2-1中实现电连接；同时水冷插座件和水冷插座件的进出水接头进行了水路连接导通；
再者，此时就可以在模块固定支架3-5底部外侧的两个半腰孔中3-5-1，拧入2颗模块锁紧螺栓7，将其与柜体1上的模块锁死板6中螺纹孔6-2进行紧固，到此即完成了模块组件的单人锁死，然后通过向上拉动一点插销3-6，将其拉到超过屏蔽夹3-7的高度，然后再按压进屏蔽夹3-7的内部空间3-7-1，使插销3-6的L形拨动段3-6-2受到屏蔽夹内部空间3-7-1的包裹，这样插销3-6长期放置在此，车辆运行时也无法使得其从该处抛落；接着将模块上端的3-3锁紧杆向内推动，前端导向部3-3-1与左固定架4-1 以及右固定架4-2中安装螺母4-2-1之间的导向滑动纠正定位，通过外螺纹段3-3-2与之紧固；到此即完成了整个模块的装配，此时的功率模块3具备了高强度、抗冲击、自纠正定位、互换性好的特点。
拆卸模块的步骤，先将插销3-6从屏蔽夹3-7拉出，并放置在屏蔽夹3-7的上端(此刻插销3-6的下半部分还在模块锁死板6的圆孔6-1内)，然后松动拿开两颗组合螺栓7(此时插销3-6开始阻挡功率模块3的反弹力)，接着松动左右2处锁紧杆3-3，最后双手推着模块(因为有反弹力的作用)用左右手的大拇指向上拨动插销3-6的L形拨动段3-6-2位置，最终将插销支撑在斜面3-5-2上，使得插销3-6下端脱离模块锁死板6，即可完成模块的松动脱离。
Claims (9)
1.一种拨动落锁限位随机导向定位锁死结构，包括设置在柜体上的结构和设置在模块上的结构，二者之间配合使用；所述模块前端设有水冷插座件和叠层母排；所述柜体内设有对应的水冷插头件和跨接母排；其特征在于：
所述水冷插座件设有进水口、出水口和两个导向销，该进水口、出水口和两个导向销的中心位于同一直线；
所述模块上端左右两侧各设有一个锁紧杆，锁紧杆前端设有外螺纹段，外螺纹段前端设有导向部，锁紧杆的加工基准与水冷插座件的进、出水口加工基准一致；
所述水冷插头件上设有进水口和出水口和两个导向套，该进水口和出水口和两个导向套的中心位于同一直线；导向套用于与对应侧的导向销配合；
所述水冷插头件上设置左固定架和右固定架，左固定架和右固定架上设有与锁紧杆配合的螺纹部；该螺纹部的加工基准与水冷插头件的进、出水口加工基准一致；
所述水冷插头件相对柜体能够上下和左右摆动；
所述模块上设有拨动落锁机构，用于模块与柜体安装到位时的锁定。
2.根据权利要求1所述的拨动落锁限位随机导向定位锁死结构，其特征在于，所述水冷插头件与水冷母排安装架连接，水冷母排安装架在柜体固定，水冷母排安装架中间设有水冷插头件能够晃动的安装孔；水冷母排安装架上设有水冷插头件进、出水口和两个导向套的调节孔。
3.根据权利要求1所述的拨动落锁限位随机导向定位锁死结构，其特征在于，所述拨动落锁机构包括模块固定支架、插销、屏蔽夹、U型固定架；
所述模块固定支架固定在模块后端，左右两侧固定有U型固定架，U型固定架用于固定屏蔽夹，并设有插销的穿越孔；
所述模块固定支架上端左右两侧设有支撑插销的L形拨动段的斜面，斜面能够使插销向侧向拨动时向上滑动；
所述模块固定支架左右两端设有避让缺口，用于插销从斜面滑落时的避位，便于插销下落与柜体上配合；
所述屏蔽夹用于收放插销的L形拨动段。
4.根据权利要求3所述的拨动落锁限位随机导向定位锁死结构，其特征在于，所述插销下端设有导向部。
5.根据权利要求3所述的拨动落锁限位随机导向定位锁死结构，其特征在于，所述模块固定支架底部设有至少一个半腰孔形状，用于与柜体上的螺纹孔配合并通过紧固件锁定。
6.根据权利要求3所述的拨动落锁限位随机导向定位锁死结构，其特征在于，所述柜体内设有滑槽，用于模块推入时的导向。
7.根据权利要求1所述的拨动落锁限位随机导向定位锁死结构，其特征在于，所述模块后端固定有拉杆。
8.根据权利要求1-7任一项所述的拨动落锁限位随机导向定位锁死结构，其特征在于，其安装锁死方法如下：
将模块放置到柜体上，推动模块到底，将模块的电路和水路与柜体的电路和水路分别对接，保持推力；然后拨动插销，将插销落入柜体上的圆孔内，松开模块，此时模块的安装位与柜体的安装位对齐，通过紧固件将模块与柜体锁死，并将插销的L形拨动段拉到超过屏蔽夹高度，然后塞入屏蔽夹内部空间内；将模块上端的锁紧杆向内推动，通过外螺纹段与左固定架和右固定架紧固。
9.根据权利要求1-7任一项所述的拨动落锁限位随机导向定位锁死结构，其特征在于，其拆卸方法如下：
先将插销从屏蔽夹拉出，并放置在屏蔽夹的上端，此时插销的一部分区域，仍然伸入在圆孔内，然后松开模块与柜体之间的紧固件，接着松动左右两边的锁紧杆，然后推着模块并向上拨动插销，使得插销端脱离柜体，将插销支撑在模块固定支架斜面上，即可完成模块的松动脱离。
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Citations (7)
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| CN103414320A (zh) * | 2013-09-04 | 2013-11-27 | 南车株洲电力机车研究所有限公司 | 一种变频器及其插入式功率模块的连接装置 |
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-
2022
- 2022-03-11 CN CN202210242652.0A patent/CN114678734B/zh active Active
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