CN202586453U - 充电机柜及相应的供电系统、电力机车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种充电机柜及相应的供电系统、电力机车。该充电机柜包括柜体、一个或多个功能模块、连接器安装板、一个或多个连接器；其中，功能模块沿柜体前后方向可插拔地设置在柜体中；连接器设置于柜体中并安装在连接器安装板上，并与功能模块电连接，用于将外部设备与功能模块连接起来；连接器可伸缩地向前延伸。根据该结构，连接器能够可伸缩地向前延伸，可以在一定范围内改变连接器在柜体内部的沿前后方向上的位置，即使连接器或连接器安装板的制造、安装工艺存在偏差，或者在使用或维护过程中产生了位置偏差，都可以通过连接器的伸缩量来予以补偿，从而保持连接器和功能模块之间的可靠连接，保证了充电机柜的正常和稳定运行。

Description

充电机柜及相应的供电系统、电力机车

技术领域

本实用新型涉及一种充电机柜，尤其是适用于电力机车的供电系统的充电机柜，此外，也涉及采用了该充电机柜的供电系统和电力机车。

背景技术

目前，在电力机车的供电系统中普遍使用了充电机柜，充电机柜主要为电力机车的蓄电池提供电源，同时也是机车控制电路和照明系统等机车设备的电源，还具有监控或控制外部设备的功能。

随着技术的发展，现有的充电机柜已经模块化，将各种为了实现相同功能的电路整合到独立的功能模块中，例如电源模块或监控模块等。这些功能模块以可前后插拔的方式安装在充电机柜中，并且与充电机柜后部的连接器相连接，然后通过连接器连接到相应的外部设备或装置。

在现有技术中，充电机柜的连接器通常是固定安装在充电机柜后部的连接器安装板上。由于连接器和/或连接器安装板的制造、安装等工艺水平的限制，很难保证每个功能模块与相应连接器之间能够形成良好的接触。另外，在使用或维护过程中，例如更换某个功能模块时，该功能模块与相应连接器之间可能发生移位，从而造成功能模块与连接器之间接触不良。一旦出现这种接触不良的现象，最终可能影响充电机柜的正常和稳定运行。

针对现有技术中存在的上述连接器和功能模块之间接触不良的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种充电机柜及相应的供电系统、电力机车，以解决现有技术中存在的连接器和功能模块之间接触不良的技术问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种充电机柜，包括柜体、一个或多个功能模块、连接器安装板、一个或多个连接器；其中，所述功能模块沿柜体前后方向可插拔地设置在所述柜体中；所述连接器设置于所述柜体中并安装在所述连接器安装板上，并与所述功能模块电连接，用于将外部设备与所述功能模块连接起来；所述连接器可伸缩地向前延伸。

根据本实用新型的技术方案，由于连接器能够可伸缩地向前延伸，从而可以在一定范围内改变连接器在柜体内部的沿前后方向上的位置，即使连接器或连接器安装板的制造、安装工艺存在偏差，或者在使用或维护过程中产生了不希望的位置偏差，都可以通过所述连接器的伸缩量来予以补偿，从而始终保持连接器和相应功能模块之间的可靠连接，保证了充电机柜的正常和稳定运行。

进一步地，在所述充电机柜中，还包括一个或多个连接器安装架，所述连接器通过所述连接器安装架可伸缩地安装于所述连接器安装板上。由此，通过设置单独的连接器安装架，连接器既可以稳定地安装在充电机柜中，又可以因为可伸缩而具有调整连接位置的一定灵活度，结构简单，安装方便。

进一步地，在所述充电机柜中，所述连接器安装板设置于所述柜体中并连接在柜体后壁内表面上，或者所述连接器安装板由所述柜体的后壁形成。由此，可以通过在后壁上形成单独的连接器安装板，便于制造和安装；也可以由柜体后壁的一部分或全部构成连接器安装板，节省了成本，并简化了结构

进一步地，在所述充电机柜中，所述连接器安装架包括连接器固定螺柱、前挡座、弹性部件和定位架，所述连接器固定螺柱自柜体内部向柜体外部依次穿过所述连接器、前挡座、定位架和连接器安装板上开设的安装孔，使该连接器固定螺柱的一端伸出到该柜体外部并与螺母相配合，所述弹性部件设置在所述前挡座和定位架之间。由此，通过连接器固定螺柱、前挡座、弹性部件和定位架等结构的配合，利用弹性部件的形变量，可以沿柜体前后方向自动调整连接器的位置，从而自动地改变其伸缩量。

进一步地，在所述充电机柜中，所述弹性部件为弹簧，且该弹簧套在所述连接器固定螺柱的螺柱部分的外圆周上。由此，通过选择常用的弹簧作为弹性部件，结构简单，安装方便并节省了成本。

进一步地，在所述充电机柜中，所述定位架通过固定装置固定在所述连接器安装板上。由此，可以将定位架更稳定地安装在连接器安装板上。

进一步地，在所述充电机柜中，所述连接器安装架还可以设置为包括连接器固定螺柱和可更换的垫片，所述连接器固定螺柱自柜体内部向柜体外部依次穿过所述连接器和连接器安装板上开设的安装孔，使该连接器固定螺柱的一端伸出到该柜体外部并与螺母相配合，所述可更换的垫片设置在所述连接器固定螺柱的头部和所述连接器安装板之间。由此，通过连接器固定螺柱和可更换的垫片等结构的配合，可以用简单的结构来沿柜体前后方向调整连接器的位置，从而改变其伸缩量。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种供电系统，该系统包括如本实用新型前述方案的充电机柜。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种电力机车，该机车包括如本实用新型前述方案的充电机柜。

附图说明

说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1(a)是沿图1(b)中的A-A线的剖视图；

图1(b)是根据本实用新型实施例的充电机柜的从柜体内部观察时、柜体后壁的局部结构图；

图1(c)是沿图1(b)中的B-B线的剖视图；

图1(d)是图1(a)中主要结构的放大图；以及

图2是根据本实用新型实施例的连接器固定螺柱的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在没有明确限定或不冲突的情况下，本实用新型的各个实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

通常，充电机柜包括柜体和设置在柜体中的多个功能模块。所述功能模块可以沿着柜体的纵向(竖直方向)并排设置，当然也可以根据实际情况采取其它的排列方式，例如沿柜体的横向(左右方向)并排设置。所述功能模块可沿着柜体的前后方向进行插拔操作，从而与设置在柜体后部的连接器连接或分离。采用这样的功能模块安装结构，有利于单个功能模块的维护和更换，提高了工作效率，并最低限度地减小了维护和更换作业对充电机柜正常运行的影响。

图1(b)是根据本实用新型实施例的充电机柜的从柜体内部观察时、柜体后壁的局部结构图；图1(a)是沿图1(b)中的A-A线的剖视图；图1(c)是沿图1(b)中的B-B线的剖视图；图1(d)是图1(a)中主要结构的放大图。

如图1(b)所示，连接器安装板1沿着柜体的竖直方向设置于柜体中，并连接在柜体后壁的内表面上，或者，连接器安装板1也可以由柜体的后壁形成，即柜体后壁的至少一部分形成为所述连接器安装板。多个连接器2(此处仅示出两个)通过连接器安装架(图1(b)未示出)安装在所述连接器安装板1上。连接器2在柜体后部的位置与柜体中设置的相应功能模块的位置相对应，用于连接功能模块和相应的外部设备或装置，其作用是将充电机柜中的各个功能模块产生的功率或信号传递给外部设备或装置，以实现充电机柜提供电源或控制外部设备的功能。

连接器2可采用常见的插头或插座的形式，与此对应，相应的功能模块上的连接部位则采用能与之配合的插座或插头的形式。根据需要，插头或插座上可以分别安装多种规格/数量的插针或插孔，例如传导电流或信号的插针或插孔，并优选对称地安装导销及安装孔。插针或插孔的装配可以为压接型、印制板型和焊线型，便于更换和拆卸。

图1(d)是图1(a)中主要结构的放大图，示出了根据本实用新型实施例的连接器安装架的主要结构，以及连接器2通过所述连接器安装架安装在连接器安装板1上的状态。其中，所述连接器安装架包括连接器固定螺柱3、前挡座4、弹簧5和定位架6。图2是根据本实用新型实施例的连接器固定螺柱的结构示意图，如图所示，连接器固定螺柱3包括具有较大直径的头部和具有较小直径的、细长的螺柱部分，其中，头部上开设有可供拧紧/卸载操作的凹槽，螺柱部分的末端部分的外圆周上设有外螺纹，可与螺母的内螺纹配合。

在该实施例中，如图1(d)所示，所述连接器2由平整的基板和从基板上竖直伸出的若干插针构成，基板上开设有供连接器固定螺柱3的螺柱部分穿过的安装孔，安装孔的大小以连接器2能够相对于连接器固定螺柱3的螺柱部分前后移动、但仍然能够保持较好同轴度为宜。前挡座4为类似法兰盘的形状，其中央同样开设有供连接器固定螺柱3的螺柱部分穿过的安装孔，前挡座4的左边盘状部分抵靠在连接器2的基板一侧，前挡座4的右边突出部分可供弹簧5套设于其上，由此，弹簧5的一端抵靠在前挡座4的盘状部分右侧。定位架6为具有一定厚度和直径的圆盘状结构，其中央同样开设有供连接器固定螺柱3的螺柱部分穿过的安装孔，定位架6的右侧抵靠在柜体后部的连接器安装板1的内侧，定位架6的左侧具有凹部，弹簧5的另一端的至少一部分抵靠并容纳于所述凹部。连接器安装板1上的相应位置也开设有供连接器固定螺柱3的螺柱部分穿过的安装孔。

优选地，所述连接器固定螺柱3的螺柱部分可以进一步分为三部分，它们从图2所示的左右方向依次具有递减的直径，从而依次形成了第一、第二和第三螺柱部分。在所述第三螺柱部分上形成有外螺纹，可与螺母的内螺纹配合。所述第二和第三螺柱部分之间形成的第二台肩抵靠着定位架6左侧的凹部，从而有利于将定位架6限定在所述台肩和连接器安装板内侧之间。所述第一和第二螺柱部分之间形成的第一台肩能够抵靠着前挡座4盘状部分的左侧，从而有利于限定前挡座4可移动范围的左边极限位置，由此有利于限定了弹簧5的行程范围。所述第一螺柱部分的长度与连接器基板的厚度相适应，当弹簧5处于最大伸长状态时，弹簧5推动前挡座4及连接器2向左(即向着柜体的前部)伸出，使连接器2的基板左侧抵靠在连接器固定螺柱3的头部右侧，从而有利于限定连接器2的最大行程。

由此，在使用时，连接器固定螺柱3的螺柱部分从所述柜体内部向柜体外部依次穿过连接器2、前挡座4、定位架6和连接器安装板1上开设的安装孔，并使该连接器固定螺柱3的螺柱部分的一端伸出到该柜体外部，然后与螺母7相配合。此时，弹簧5位于前挡座4和定位架6之间，并套设在连接器固定螺柱3的螺柱部分的外圆周上，从而可以沿图1(d)的左右方向(即柜体的前后方向)调整连接器2的伸缩位置，即沿柜体前后方向上的位置，进而可以改变连接器上插针的伸缩位置，以此实现了连接器与功能模块之间的可调节连接，保证了连接器与功能模块之间的可靠连接。

此外，通过调整螺母7与连接器固定螺柱3的螺柱部分之间的内、外螺纹配合位置，可以改变弹簧5的行程，进而能够改变连接器2的伸缩量范围。

为了进一步保证定位架6的稳定性，还可以通过单独的固定装置(例如螺柱/螺母配合结构)将定位架6固定在连接器安装板1上。所述单独的固定装置可以选择在连接器2连接区域之外的某个合适位置，来将定位架6和连接器安装板1进一步稳固连接。

显然，本领域的技术人员应该明白，本实用新型充电机柜中的连接器安装架并不局限于采用弹簧，而是可以选用任何可以产生形变的弹性部件，例如，可以是具有较大形变量的弹性材料，也可以是各种弹簧或弹性片；所述连接器固定螺柱、连接器、前挡座、定位架和连接器安装板的结构也不限于上述实施例所描述的具体结构，只要能将弹性部件置于前挡座和定位架之间，并且利用弹性部件的形变来改变连接器沿柜体前后方向上的位置，从而可以调整连接器的伸缩量，即能实现本实用新型之目的。

前述实施例中的连接器安装架，由于弹性部件的形变会随着施加其上的压力变化而自动改变，故在一定范围内，连接器与功能模块之间的连接位置在沿柜体前后方向上自动可调整，从而能够补偿由于连接器和/或连接器安装板制造或安装工艺可能产生的位置偏差，也能补偿使用或维护过程中可能产生的位置偏差，始终确保连接器与功能模块之间的可靠连接。

此外，在另一个实施例中，连接器安装架也可以只包括连接器固定螺柱和可更换的垫片。其中，连接器固定螺柱包括具有较大直径的头部和具有较小直径的、细长的螺柱部分，头部上开设有可供拧紧/卸载操作的凹槽，螺柱部分的末端部分的外圆周上设有外螺纹，可与螺母的内螺纹配合。所述连接器固定螺柱的螺柱部分从所述柜体内部向柜体外部依次穿过连接器和连接器安装板上开设的安装孔，并使该连接器固定螺柱的螺柱部分的一端伸出到该柜体外部，并与螺母相配合，所述可更换的垫片设置在所述连接器固定螺柱的头部和所述连接器安装板之间。

通过更换不同厚度的垫片，可以手动调整连接器沿柜体前后方向上的位置，从而实现手动调整连接器的伸缩量。与前一个实施例相比，该实施例中的连接器安装架结构更为简单，可根据实际使用和安装情况手动调整连接器的位置，进而仍然能够确保连接器与功能模块之间的可靠连接。

根据前述多个实施例，在本实用新型的技术方案中，连接器不再是直接固定安装在充电机柜后部的连接器安装板上，而是设计为可以沿柜体前后方向调节连接器向前延伸的伸缩量，从而可以在一定范围内改变连接器在柜体前后方向上的位置。即使连接器或连接器安装板的制造、安装工艺存在偏差，或者在使用或维护过程中产生了不希望的位置偏差，都可以通过所述连接器的伸缩量来予以补偿，从而始终保持连接器和相应功能模块之间的可靠连接，保证了充电机柜的正常和稳定运行。可见，本实用新型通过简单的结构巧妙地解决了现有技术中存在的技术问题。

显然，本领域的技术人员应该明白，本实用新型的充电机柜的各个部件并不局限于前述各个实施例所描述的具体结构，只要连接器能够沿柜体前后方向可伸缩地改变其位置，使得连接器与功能模块之间的连接位置能够在一定程度上进行调整和补偿，即可实现本实用新型之目的，均属于本实用新型的可实施方式。

具有本实用新型所述结构的充电机柜，可应用于需要提供电源和/或控制信号的场合，例如供电系统中，也可以应用于电力机车中。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种充电机柜，包括柜体、一个或多个功能模块、连接器安装板、一个或多个连接器；其中，所述功能模块沿柜体前后方向可插拔地设置在所述柜体中；所述连接器设置于所述柜体中并安装在所述连接器安装板上，并与所述功能模块电连接，用于将外部设备与所述功能模块连接起来；其特征在于，所述连接器可伸缩地向前延伸。

2.根据权利要求1所述的充电机柜，其特征在于，所述充电机柜还包括一个或多个连接器安装架，所述连接器通过所述连接器安装架可伸缩地安装于所述连接器安装板上。

3.根据权利要求1所述的充电机柜，其特征在于，所述连接器安装板设置于所述柜体中并连接在柜体后壁内表面上，或者所述连接器安装板由所述柜体的后壁形成。

4.根据权利要求2所述的充电机柜，其特征在于，所述连接器安装架包括连接器固定螺柱、前挡座、弹性部件和定位架，所述连接器固定螺柱自柜体内部向柜体外部依次穿过所述连接器、前挡座、定位架和连接器安装板上开设的安装孔，使该连接器固定螺柱的一端伸出到该柜体外部并与螺母相配合，所述弹性部件设置在所述前挡座和定位架之间。

5.根据权利要求4所述的充电机柜，其特征在于，所述弹性部件为弹簧，且该弹簧套在所述连接器固定螺柱的螺柱部分的外圆周上。

6.根据权利要求4所述的充电机柜，其特征在于，所述定位架通过固定装置固定在所述连接器安装板上。

7.根据权利要求2所述的充电机柜，其特征在于，所述连接器安装架包括连接器固定螺柱和可更换的垫片，所述连接器固定螺柱自柜体内部向柜体外部依次穿过所述连接器和连接器安装板上开设的安装孔，使该连接器固定螺柱的一端伸出到该柜体外部并与螺母相配合，所述可更换的垫片设置在所述连接器固定螺柱的头部和所述连接器安装板之间。

8.一种供电系统，其特征在于，该供电系统包括如权利要求1-7中任一项所述的充电机柜。

9.一种电力机车，其特征在于，该电力机车包括如权利要求1-7中任一项所述的充电机柜。

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