CN116646845B - 一种电气自动化控制箱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电气自动化领域，具体为一种电气自动化控制箱。包括由上至下依次设置的箱柜和底座，底座的中心位置嵌设有万向球，万向球的顶面固定安装有摇杆，摇杆的顶端与箱柜固定连接，箱柜和底座的相对表面之间固定安装有弹性复位组件，箱柜的内顶部转动连接有通过转位电机驱动的转位旋架，箱柜的内底部转动连接有从动旋板，转位旋架和从动旋板的相对表面之间转动连接有与箱柜滑动贴合的护柜。本发明的有益效果是：通过弹性复位组件的设置，能够在控制箱工作时进行防撞保护和碰撞检测。

Description

一种电气自动化控制箱
技术领域
本发明涉及电气自动化领域，具体为一种电气自动化控制箱。
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的金属柜中。
现有技术中，公开号为CN110636747B的专利文件公开了一种可自动调节湿度的电气控制箱，该可自动调节湿度的电气控制箱，通过吸湿板与变阻器的配合使用，初始状态下，转叶关闭，当箱体内的空气湿度较大时，吸湿板会将空气中的水分吸收，使其重量增加，固定板向下移动，并且电触点与变阻器接触，使液压装置向下伸出，使齿杆向下移动并带动转叶转动，增大箱体内的空气流动，同时加热板的电路连通，将箱体内的湿空气干燥，从而达到了自动除湿的效果，有效保护箱体内电路的安全，保证电气系统的稳定运行，但是上述控制箱在使用时存在以下技术问题：
1、无法对控制箱进行防撞保护和防撞监测；
2、不便于对控制箱内部的元件进行有效防爆及防火监测保护；
3、不便于联动实现对通风滤尘机构的快速自清；
基于此，本发明提供了一种电气自动化控制箱以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种电气自动化控制箱来解决现有控制箱无法对控制箱进行防撞保护和防撞监测及不便于对控制箱内部的元件进行有效防爆及防火监测保护的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种电气自动化控制箱，包括由上至下依次设置的箱柜和底座，所述底座的中心位置嵌设有万向球，所述万向球的顶面固定安装有摇杆，所述摇杆的顶端与箱柜固定连接，所述箱柜和底座的相对表面之间固定安装有弹性复位组件，所述箱柜的内顶部转动连接有通过转位电机驱动的转位旋架，所述箱柜的内底部转动连接有从动旋板，所述转位旋架和从动旋板的相对表面之间转动连接有与箱柜滑动贴合的护柜，所述护柜的背面与箱柜的相对表面之间固定设置有防爆腔，所述护柜的端面固定安装有挂载板，所述箱柜的背面安装有与防爆腔连通的注气模组，所述箱柜的两侧面均固定安装有通风机构，所述箱柜的内部安装有与通风机构配合的滤尘机构，所述箱柜的顶部分别安装有单片机、声光报警器和振动传感器。
本发明的有益效果是：
1)通过弹性复位组件的设置，能够在控制箱工作时进行防撞保护和碰撞检测，本发明工作时，气压探头用于对气腔内部的气压数据进行实时监测，且工作时，气压探头将监测到的实时信号反馈至单片机，单片机依据气压探头的数据反馈，以控制声光报警器的工作状态，当工作时，气压探头的监测数值超过阈值时，单片机控制声光报警器进行自动声光报警，通过气压探头与声光报警器的联动式结构设置，从而实时监测本控制箱是否受到外力碰撞，控制箱工作时，当振动传感器的监测数值超过阈值时，声光报警器亦自动进行声光报警。
2)通过护柜的的可旋转设置及注气模组的设置，能够在控制箱工作时，对控制箱内部的电气元件进行自动防爆或灭火监测保护，通过上述保护功能的实现，从而有效提高本控制箱的多功能性。
3)本发明工作时，两个通风机构向同一方向同步出风，两个通风机构同向出风后，继而对箱柜的内部形成直流式通风散热流道，通过直流式通风散热流道的形成，一方面能够有效提高通风机构对箱柜内电器元件的散热通风效率，另一方面则能对滤尘机构的表面进行自清理和自清洁，通过对滤尘机构自清效果的实现，从而有效提高滤尘机构的可使用寿命。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述箱柜的端面安装有柜门，所述柜门的表面固定设置有观察窗，所述护柜和箱柜均为钢材质，所述护柜的两侧面均为弧形结构，所述箱柜的内腔形状与护柜的侧面形状适配，所述挂载板的内部均布有一组规则分布的电器挂孔。
采用上述进一步方案的有益效果是，使用时，护柜的周侧面包裹有密封片，通过密封片、护柜两侧面的弧形结构设置及箱柜的内腔形状设置，从而有效保证护柜与箱柜滑动连接处的密封性。
进一步，所述护柜与转位旋架和从动旋板的转动连接处固定设置有阻尼垫片。
采用上述进一步方案的有益效果是，使用时，通过阻尼垫片的设置，从而对护柜运动后的角度进行有效自限定，当箱柜内部的温度处于常温模式时，挂载板背对柜门，护柜将挂载板及挂载板上所挂载的元件密封于防爆腔中，继而对挂载板上的元件进行防爆密封及防盗保护，当烟雾传感器产生报警信号时，挂载板亦背对柜门，继而对电器元件进行防火和灭火保护；
当需要进行挂载板中电气元件的安装和检修作业时，护柜的封闭面首先正对柜门，随后，使用者通过对护柜的旋动，使挂载板旋转°，继而便于对挂载板中的电气元件进行快速安装和检修。
进一步，所述弹性复位组件包括安装于箱柜和底座相对表面之间的波纹环囊，所述箱柜和底座的相对表面之间且对应波纹环囊内侧的位置固定设置有气腔，所述波纹环囊的表面分别固定安装有与气腔连通的气门芯和气压探头，所述箱柜和底座的相对表面之间安装有一组规则分布的复位弹簧。
采用上述进一步方案的有益效果是，使用时，通过气门芯的设置，从而有效控制并改变气腔内的原始气量，通过气腔内原始气量的改变，从而有效调节箱柜受到碰撞时的运动阻力及碰撞力消失后的自动复位强度，正常状态下，气腔内填充的气量为气腔容积的二分之一，气压探头用于对气腔内部的气压数据进行实时监测，且工作时，气压探头将监测到的实时信号反馈至单片机，单片机依据气压探头的数据反馈，以控制声光报警器的工作状态，当工作时，气压探头的监测数值超过阈值时，单片机控制声光报警器进行自动声光报警，通过气压探头与声光报警器的联动式结构设置，从而实时监测本控制箱是否受到外力碰撞，控制箱工作时，当振动传感器的监测数值超过阈值时，声光报警器亦自动进行声光报警；
单片机、振动传感器和气压探头均可依据实际需求定制或进行型号的选用。
进一步，所述注气模组包括固定于箱柜背面的背箱，所述背箱的内部分别固定安装有蓄电池和储气罐，所述储气罐的内部存储有高压气体，所述储气罐的端口通过联管与防爆腔固定连通，所述联管的内部固定安装有电磁阀，所述箱柜的内部固定安装有用于监测防爆腔内火情的烟雾传感器。
进一步，所述高压气体为二氧化碳或七氟丙烷或氩气。
采用上述进一步方案的有益效果是，工作时，烟雾传感器用于对防爆腔内部的火情情况进行实时监测，当烟雾传感器产生报警信号时，单片机控制储气罐向防爆腔的内部送气，直至烟雾传感器的报警信号消失。
进一步，所述通风机构包括固定于箱柜侧面且与箱柜固定连通的通风框体，所述通风框体的内部由内至外依次固定安装有支架和电动百叶窗，所述支架的内部安装有一组规则分布的轴流风机，所述箱柜的内顶部固定安装有温度传感器，所述轴流风机的通风方向与护柜的旋转轴线垂直。
采用上述进一步方案的有益效果是，温度传感器用于对箱柜内部的温度数据进行实时监测，温度传感器将监测到的实时数据反馈至单片机，单片机依据温度探头的数据反馈，以控制轴流风机和电动百叶窗的工作状态，当需要进行箱柜内电器元件的散热作业时，两个通风机构向同一方向同步出风，两个通风机构同向出风后，继而对箱柜的内部形成直流式通风散热流道，通过直流式通风散热流道的形成，一方面能够有效提高通风机构对箱柜内电器元件的散热通风效率，另一方面则能对滤尘机构的表面进行自清理和自清洁，通过对滤尘机构自清效果的实现，从而有效提高滤尘机构的可使用寿命。
进一步，所述电动百叶窗包括与通风框体固定连接的百叶框，所述百叶框的内表面之间转动连接有一组通过链条而相互传动连接的百叶叶片，所述百叶框的内部安装有马达，所述马达的输出轴端与一所述百叶叶片固定连接。
进一步，所述滤尘机构分别包括环形滤带、四个规则分布且转动连接于箱柜内表面之间的导动辊和固定于箱柜侧面的伺服电机，所述伺服电机的输出轴端与一所述导动辊固定连接，四个所述导动辊的周侧面均与环形滤带传动连接，所述环形滤带的内部均布有通风滤孔，所述环形滤带和导动辊均为弹性橡胶材质，两个所述通风机构及挂载板均设置于环形滤带的内侧，所述箱柜的内部开设有两个对称设置且与环形滤带配合的过带流道。
采用上述进一步方案的有益效果是，当两个通风机构工作时，两个通风机构向同一方向同步出风，环形滤带一方面对进风处的通风机构进行滤尘作业，另一方面又经出风处的通风机构进行自清。
附图说明
图1为本发明一种电气自动化控制箱的整体结构示意图；
图2为本发明图1另一视角的结构示意图；
图3为本发明图1的剖面结构示意图；
图4为本发明图3中A处的局部放大结构示意图；
图5为本发明图3中B处的局部放大结构示意图；
图6为本发明箱柜和底座的结构示意图；
图7为本发明通风框体、支架和电动百叶窗的爆炸结构示意图；
图8为本发明转位旋架和挂载板的结构示意图；
图9为本发明图8另一视角的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、箱柜；2、底座；3、万向球；4、摇杆；5、转位电机；6、转位旋架；7、从动旋板；8、挂载板；9、单片机；10、声光报警器；11、振动传感器；12、柜门；13、波纹环囊；14、气门芯；15、气压探头；16、复位弹簧；17、背箱；18、蓄电池；19、储气罐；20、烟雾传感器；21、通风框体；22、支架；23、电动百叶窗；24、轴流风机；25、温度传感器；26、环形滤带；27、导动辊；28、护柜。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明提供了以下优选的实施例
如图1-9所示，一种电气自动化控制箱，包括由上至下依次设置的箱柜1和底座2，箱柜1的端面安装有柜门12，柜门12的表面固定设置有观察窗；
底座2的中心位置嵌设有万向球3，万向球3的顶面固定安装有摇杆4，摇杆4的顶端与箱柜1固定连接，箱柜1和底座2的相对表面之间固定安装有弹性复位组件；
弹性复位组件包括安装于箱柜1和底座2相对表面之间的波纹环囊13，箱柜1和底座2的相对表面之间且对应波纹环囊13内侧的位置固定设置有气腔，波纹环囊13的表面分别固定安装有与气腔连通的气门芯14和气压探头15，箱柜1和底座2的相对表面之间安装有一组规则分布的复位弹簧16；
使用时，通过气门芯14的设置，从而有效控制并改变气腔内的原始气量，通过气腔内原始气量的改变，从而有效调节箱柜1受到碰撞时的运动阻力及碰撞力消失后的自动复位强度，正常状态下，气腔内填充的气量为气腔容积的二分之一，气压探头15用于对气腔内部的气压数据进行实时监测，且工作时，气压探头15将监测到的实时信号反馈至单片机9，单片机9依据气压探头15的数据反馈，以控制声光报警器10的工作状态，当工作时，气压探头15的监测数值超过阈值时，单片机9控制声光报警器10进行自动声光报警，通过气压探头15与声光报警器10的联动式结构设置，从而实时监测本控制箱是否受到外力碰撞，控制箱工作时，当振动传感器11的监测数值超过阈值时，声光报警器10亦自动进行声光报警；
单片机9、振动传感器11和气压探头15均可依据实际需求定制或进行型号的选用。
箱柜1的内顶部转动连接有通过转位电机5驱动的转位旋架6，箱柜1的内底部转动连接有从动旋板7，转位旋架6和从动旋板7的相对表面之间转动连接有与箱柜1滑动贴合的护柜28；
护柜28和箱柜1均为钢材质，护柜28的两侧面均为弧形结构，箱柜1的内腔形状与护柜28的侧面形状适配，挂载板8的内部均布有一组规则分布的电器挂孔。
使用时，护柜28的周侧面包裹有密封片，通过密封片、护柜28两侧面的弧形结构设置及箱柜1的内腔形状设置，从而有效保证护柜28与箱柜1滑动连接处的密封性；
护柜28与转位旋架6和从动旋板7的转动连接处固定设置有阻尼垫片。
使用时，通过阻尼垫片的设置，从而对护柜28运动后的角度进行有效自限定，当箱柜1内部的温度处于常温模式时，挂载板8背对柜门12，护柜28将挂载板8及挂载板8上所挂载的元件密封于防爆腔中，继而对挂载板8上的元件进行防爆密封及防盗保护，当烟雾传感器20产生报警信号时，挂载板8亦背对柜门12，继而对电器元件进行防火和灭火保护；
当需要进行挂载板8中电气元件的安装和检修作业时，护柜28的封闭面首先正对柜门12，随后，使用者通过对护柜28的旋动，使挂载板8旋转180°，继而便于对挂载板8中的电气元件进行快速安装和检修。
护柜28的背面与箱柜1的相对表面之间固定设置有防爆腔，护柜28的端面固定安装有挂载板8，箱柜1的背面安装有与防爆腔连通的注气模组；
注气模组包括固定于箱柜1背面的背箱17，背箱17的内部分别固定安装有蓄电池18和储气罐19，储气罐19的内部存储有高压气体，储气罐19的端口通过联管与防爆腔固定连通，联管的内部固定安装有电磁阀，箱柜1的内部固定安装有用于监测防爆腔内火情的烟雾传感器20。
高压气体为氩气。
工作时，烟雾传感器20用于对防爆腔内部的火情情况进行实时监测，当烟雾传感器20产生报警信号时，单片机9控制储气罐19向防爆腔的内部送气，直至烟雾传感器20的报警信号消失；
箱柜1的两侧面均固定安装有通风机构，箱柜1的内部安装有与通风机构配合的滤尘机构，箱柜1的顶部分别安装有单片机9、声光报警器10和振动传感器11。
通风机构包括固定于箱柜1侧面且与箱柜1固定连通的通风框体21，通风框体21的内部由内至外依次固定安装有支架22和电动百叶窗23，支架22的内部安装有一组规则分布的轴流风机24，箱柜1的内顶部固定安装有温度传感器25，轴流风机24的通风方向与护柜28的旋转轴线垂直。
温度传感器25用于对箱柜1内部的温度数据进行实时监测，温度传感器25将监测到的实时数据反馈至单片机9，单片机9依据温度探头的数据反馈，以控制轴流风机24和电动百叶窗23的工作状态，当需要进行箱柜1内电器元件的散热作业时，两个通风机构向同一方向同步出风，两个通风机构同向出风后，继而对箱柜1的内部形成直流式通风散热流道，通过直流式通风散热流道的形成，一方面能够有效提高通风机构对箱柜1内电器元件的散热通风效率，另一方面则能对滤尘机构的表面进行自清理和自清洁，通过对滤尘机构自清效果的实现，从而有效提高滤尘机构的可使用寿命。
电动百叶窗23包括与通风框体21固定连接的百叶框，百叶框的内表面之间转动连接有一组通过链条而相互传动连接的百叶叶片，百叶框的内部安装有马达，马达的输出轴端与一百叶叶片固定连接。
滤尘机构分别包括环形滤带26、四个规则分布且转动连接于箱柜1内表面之间的导动辊27和固定于箱柜1侧面的伺服电机，伺服电机的输出轴端与一导动辊27固定连接，四个导动辊27的周侧面均与环形滤带26传动连接，环形滤带26的内部均布有通风滤孔，环形滤带26和导动辊27均为弹性橡胶材质，两个通风机构及挂载板8均设置于环形滤带26的内侧，箱柜1的内部开设有两个对称设置且与环形滤带26配合的过带流道。
当两个通风机构工作时，两个通风机构向同一方向同步出风，环形滤带26一方面对进风处的通风机构进行滤尘作业，另一方面又经出风处的通风机构进行自清。
综上：本发明的有益效果具体体现在：
通过弹性复位组件的设置，能够在控制箱工作时进行防撞保护和碰撞检测，本发明工作时，气压探头用于对气腔内部的气压数据进行实时监测，且工作时，气压探头将监测到的实时信号反馈至单片机，单片机依据气压探头的数据反馈，以控制声光报警器的工作状态，当工作时，气压探头的监测数值超过阈值时，单片机控制声光报警器进行自动声光报警，通过气压探头与声光报警器的联动式结构设置，从而实时监测本控制箱是否受到外力碰撞，控制箱工作时，当振动传感器的监测数值超过阈值时，声光报警器亦自动进行声光报警。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电气自动化控制箱，包括由上至下依次设置的箱柜（1）和底座（2），其特征在于，所述底座（2）的中心位置嵌设有万向球（3），所述万向球（3）的顶面固定安装有摇杆（4），所述摇杆（4）的顶端与箱柜（1）固定连接；
所述箱柜（1）和底座（2）的相对表面之间固定安装有弹性复位组件，所述箱柜（1）的内顶部转动连接有通过转位电机（5）驱动的转位旋架（6）；
所述箱柜（1）的内底部转动连接有从动旋板（7），所述转位旋架（6）和从动旋板（7）的相对表面之间转动连接有与箱柜（1）滑动贴合的护柜（28）；
所述护柜（28）的背面与箱柜（1）的相对表面之间固定设置有防爆腔，所述护柜（28）的端面固定安装有挂载板（8），所述箱柜（1）的背面安装有与防爆腔连通的注气模组，所述箱柜（1）的两侧面均固定安装有通风机构，所述箱柜（1）的内部安装有与通风机构配合的滤尘机构，所述箱柜（1）的顶部分别安装有单片机（9）、声光报警器（10）和振动传感器（11）；所述箱柜（1）的端面安装有柜门（12），所述柜门（12）的表面固定设置有观察窗，所述护柜（28）和箱柜（1）均为钢材质，所述护柜（28）的两侧面均为弧形结构，所述箱柜（1）的内腔形状与护柜（28）的侧面形状适配，所述挂载板（8）的内部均布有一组规则分布的电器挂孔；所述护柜（28）与转位旋架（6）和从动旋板（7）的转动连接处固定设置有阻尼垫片；所述弹性复位组件包括安装于箱柜（1）和底座（2）相对表面之间的波纹环囊（13），所述箱柜（1）和底座（2）的相对表面之间且对应波纹环囊（13）内侧的位置固定设置有气腔，所述波纹环囊（13）的表面分别固定安装有与气腔连通的气门芯（14）和气压探头（15），所述箱柜（1）和底座（2）的相对表面之间安装有一组规则分布的复位弹簧（16）；所述注气模组包括固定于箱柜（1）背面的背箱（17），所述背箱（17）的内部分别固定安装有蓄电池（18）和储气罐（19），所述储气罐（19）的内部存储有高压气体，所述储气罐（19）的端口通过联管与防爆腔固定连通；
所述联管的内部固定安装有电磁阀，所述箱柜（1）的内部固定安装有用于监测防爆腔内火情的烟雾传感器（20）；
使用时，通过阻尼垫片的设置，从而对护柜（28）运动后的角度进行有效自限定，当箱柜（1）内部的温度处于常温模式时，挂载板（8）背对柜门（12），护柜（28）将挂载板（8）及挂载板（8）上所挂载的元件密封于防爆腔中，继而对挂载板（8）上的元件进行防爆密封及防盗保护，当烟雾传感器（20）产生报警信号时，挂载板（8）亦背对柜门（12），继而对电器元件进行防火和灭火保护；
当需要进行挂载板（8）中电气元件的安装和检修作业时，护柜（28）的封闭面首先正对柜门（12），随后，使用者通过对护柜（28）的旋动，使挂载板（8）旋转180°，继而便于对挂载板（8）中的电气元件进行快速安装和检修。
2.根据权利要求1所述的一种电气自动化控制箱，其特征在于，所述高压气体为二氧化碳或七氟丙烷或氩气。
3.根据权利要求2所述的一种电气自动化控制箱，其特征在于，所述通风机构包括固定于箱柜（1）侧面且与箱柜（1）固定连通的通风框体（21），所述通风框体（21）的内部由内至外依次固定安装有支架（22）和电动百叶窗（23），所述支架（22）的内部安装有一组规则分布的轴流风机（24），所述箱柜（1）的内顶部固定安装有温度传感器（25），所述轴流风机（24）的通风方向与护柜（28）的旋转轴线垂直；所述电动百叶窗（23）包括与通风框体（21）固定连接的百叶框，所述百叶框的内表面之间转动连接有一组通过链条而相互传动连接的百叶叶片，所述百叶框的内部安装有马达，所述马达的输出轴端与一所述百叶叶片固定连接；所述滤尘机构分别包括环形滤带（26）、四个规则分布且转动连接于箱柜（1）内表面之间的导动辊（27）和固定于箱柜（1）侧面的伺服电机，所述伺服电机的输出轴端与一所述导动辊（27）固定连接，四个所述导动辊（27）的周侧面均与环形滤带（26）传动连接，所述环形滤带（26）的内部均布有通风滤孔。
4.根据权利要求3所述的一种电气自动化控制箱，其特征在于，所述环形滤带（26）和导动辊（27）均为弹性橡胶材质，两个所述通风机构及挂载板（8）均设置于环形滤带（26）的内侧，所述箱柜（1）的内部开设有两个对称设置且与环形滤带（26）配合的过带流道。
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