CN203748129U - 适用于总线集成的模块化机柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于总线集成的模块化机柜，适用于室内及户外使用。本机柜融合结构、电气模块化设计原则，可随意组合，构建系统公用平台，本机柜由机柜外壳、机架、固定装置、减震机构以及总线适配器组成。该机柜外壳采用统一规格，可根据需要相互堆叠重组；机柜内部安装19英寸标准机架，为标准上架设备提供安装空间；机柜与机架之间具有减震机构，为设备提供冲击振动保护；机柜内部设计固定装置，防止机架因冲击振动而滑出；机柜外部设计固定装置，使机柜与机柜之间、机柜与安装地点之间能相互锁紧固定；机柜内部包含总线适配器，为内部安装的设备提供总线及电气接入途径，方便基于总线开展系统集成工作。

Description

适用于总线集成的模块化机柜

技术领域

本实用新型涉及一种适用于总线集成的模块化机柜，特别涉及一种可组合、易安装、具有抗冲击振动能力并能为设备提供总线及电气接入的机柜。 

背景技术

目前，随着电子系统功能及性能需求的提升，系统集成度和复杂度逐渐升高，且使用中存在临时调整的需求。集成环境内部空间有限，传统整体机柜和一次性固定方式对空间利用率不高，也不易调整；集成系统内部设备种类和数量均有增加，设备接口种类多，连接关系复杂，综合布线环境复杂，集成技术呈模块化、总线化的发展趋势；现有集成模式下，结构与电气相独立，缺乏融合，使用不便, 考虑以上情况，需要设计一种能任意组合、随处安装、具有防护能力、提供总线及电气接入的适用于总线集成的模块化机柜。 

发明内容

为适应电子系统集成需求，本实用新型提供一种适用于总线集成的模块化机柜，该机柜能有效解决集成环境内空间利用率低、安装调整不便、综合布线困难、系统模块化总线化水平低等问题，有利于系统快速组建、临时调整、应急维修保障，适合在电子系统集成环境尤其是机动环境中使用,图1示出了根据本发明的主旨的机柜。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是： 

1）适用于总线集成的模块化机柜，该机柜包括机柜外壳、机架、固定装置、减震机构以及总线适配器；

2）适用于总线集成的模块化机柜外壳设计为可堆叠携行箱的模式，外形尺寸统一为：宽656mm、高603mm、深495mm，机柜表面设计为凹凸结构（见图2），工作状态采用立式堆叠方式（见图3），非工作状态采用卧式堆叠方式（见图4），堆叠时依靠机柜表面的凹凸结构相结合，限制平面位移，机柜外壳采用玻璃钢/碳纤维材料；

3）适用于总线集成的模块化机柜外壳由箱与盖组成（见图5），盖能与箱体锁紧固定，箱两侧安装把手，把手承重能力各50公斤（见图6）；

4）适用于总线集成的模块化机柜内部具有一个19英寸标准机架（见图7），机架中间提供10U标准尺寸设备安装空间，机架前面边框四周预留设备面板安装孔（见图8），机架内左边一列提供1U标准尺寸设备独立安装空间，机架内部安装“L”型件（见图9），作为设备托盘，机架后面对角设置两个定位销（见图10）；

5）适用于总线集成的模块化机柜外壳与机架之间具有减震机构，减震机构由导轨滑槽和钢丝绳减震器构成（见图11），导轨滑槽通过钢丝绳减震器固定在机柜外壳内壁，减震机构共有四组，分布在左上、左下、右上、右下四条棱，机架四条棱与减震机构的导轨滑槽接触，机架后部两个定位销能进入减震机构中导轨滑槽预留的孔（见图12），实现定位；

6）适用于总线集成的模块化机柜外壳与机架之间具有滑动及锁紧机构，机架在减震机构的导轨滑槽中滑动，机架两侧各有两个孔，机柜外壳相应位置有两个螺旋式定位销（见图13）；

7）适用于总线集成的模块化机柜外壳设计固定装置，包括机柜垂直叠放互锁装置和机柜到墙面固定装置。机柜互锁装置设计在机柜两侧上下共八个，通过搭扣块和锁紧螺栓与相邻机柜的对应装置锁紧固定（见图14），机柜到墙面固定装置分别安装在机柜外壳两侧，共两个，通过背夹与墙面预埋连接固（见图15）；

8）适用于总线集成的模块化机柜内机架左边垂直1U空间安装总线适配器（见图16），总线适配器外型尺寸为：宽483mm、高43.6mm、深360mm，由机壳、交换模块、业务协议转换模块、电源模块、接口模块组成，总线适配器的接口包括总线输入、总线输出、电源输出、以太网、业务接口；

9）适用于总线集成的模块化机柜能扮演集成环境中的多种角色，包括设备机柜、工作台、附件柜、文件柜、座椅（见图17、18、19）。

本实用新型的有益效果是：

1）适用于总线集成的模块化机柜外形尺寸统一，能相互堆叠重组，内置标准机架，提供设备安装空间，机柜内部为机架提供减震及锁紧机构，机柜外部具有固定装置，机柜与机柜之间、机柜与安装地点之间能相互锁紧固定，机柜内部集成的总线适配器能为内部安装的设备提供总线及电气接入；

2）适用于总线集成的模块化机柜尺寸一致，便于堆叠组合、拆卸运输、户外搭建，能抵抗一定强度的冲击振动；

3）适用于总线集成的模块化机柜外壳的盖能与箱体锁紧固定，为机柜内部提供密封空间，便于在恶劣条件下使用，箱两侧有承重把手，便于连同设备一齐运输携行；

4）适用于总线集成的模块化机柜内部的机架，具有承载冗余，便于设备以子系统整体集成，设备安装方式灵活，并且机架内预留总线适配器安装位置，机架附件设计合理，“L”形件能承载设备重量，定位销有助于机架准确安装定位；

5）适用于总线集成的模块化机柜能为机架提供360度减震，对设备起到机械冲击振动保护作用，机架定位销能进入减震机构中导轨滑槽预留的孔，达到定位目的；

6）适用于总线集成的模块化机柜内部机架能借助减震机构的导轨滑槽抽出推进，方便安装、维修，机架与机柜外壳间的定位装置能限制机架位移，防止在机动过程中机架从机柜中滑出跌落；

7）适用于总线集成的模块化机柜外壳固定装置能实现机柜之间、机柜与安装位置之间的牢固连接，确保机柜组合安装的可靠性；

8）适用于总线集成的模块化机柜将结构电气相结合，在提供安装空间的基础上，还能为承载的设备提供电源以及业务接口到总线的协议转换，实现设备及子系统整体安装、整体使用，达到模块化、总线化集成目的；

9）系统可以将该机柜做为最小单元搭建重组，缩短新系统研制、生产周期，提高集成工作效率，提高系统的灵活使用能力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型机柜的示意图；

图2是图1所示机柜外壳表面的示意图；

图3是图1所示机柜立式堆叠组合的示意图；

图4是图1所示机柜卧式堆叠组合的示意图；

图5是图1所示机柜外壳组成的示意图；

图6是图1所示机柜外壳把手的示意图；

图7是图1所示机柜内部机架的示意图；

图8是图7所示机柜内部机架前面安装设备预留孔的示意图；

图9是图7所示机柜内部机架内部“L”形件的示意图；

图10是图7所示机柜内部机架后面定位销的示意图；

图11是图1所示机柜内部为机架设计的减震机构的示意图；

图12是图11所示减震机构为图10所示机架定位销提供的定位孔的示意图；

图13是图1所示机柜与图7所示机架相互锁紧定位装置的示意图；

图14是图1所示机柜之间固定装置的示意图；

图15是图1所示机柜与安装位置之间固定装置的示意图；

图16是图1所示机柜中安装的总线适配器的示意图；

图17是图1所示机柜作为工作台的示意图；

图18是图1所示机柜作为座椅的示意图；

图19是图1所示机柜作为基本单元组成整个车内系统的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

例如，需要在车厢内实施系统集成工作：

1)首先根据系统的使用需求，对机柜、座椅、工作台、设备进行布局规划（布局效果如图19所示）；

2)然后将模块化机柜（如图1所示）进行工作状态立式组合（如图3所示），机柜之间相互锁紧（如图14所示），并使其与安装位置墙面、地板预埋装置连接固定（如图15所示），其他设施如工作台（如图17所示）、座椅（如图18所示）参照图19规划的布局完成安装固定；

3）再将机架（如图7所示）从模块化机柜（如图1所示）前方，顺着减震机构滑槽推入，直至机架后部定位销（如图10所示）进入减震机构预留孔（如图12所示）中使其处于机柜内部四棱减震装置（如图11所示）的夹挤中，从机柜外壳旋进机柜与图7所示机架相互锁紧定位装置（如图13所示），使机架固定在机柜内无法滑出；

4）机柜安装完成后，将总线适配器（如图16所示）安装至每个模块化机柜内，电源的直流24V输出至总线适配器总线输入口，信息干线输出至总线适配器总线输出口，下层机柜中总线适配器的总线输出连接至上层机柜中总线适配器的总线输入，总线输入输出接口包含24V电源以及以太网信号；

5）总线适配器安装完成后，系统内设备所需要的电源、网络均已集成，下一步将设备按照规划位置，从机架前方顺着“L”形件（如图9所示）安装到机柜内，可根据实际需求统一选择垂直安装或水平安装形式，机架前面板已提供设备面板安装孔位（如图8所示）；

6）设备安装完成后，将设备电源接口连接至总线适配器电源输出，获取设备所需要的直流24V电源供应，将设备业务接口连接至总线适配器上相对应的业务接口（总线适配器内部已按设备业务需求选配了不同的接入转换模块），完成系统的模块化、总线化物理集成；

7）如需要调整结构布局，可以机柜为单元连同设备和连接线缆一起整体搬移，首先松开机柜与安装位置墙面、地板预埋装置的连接固定（如图15所示），松开机柜之间相互锁紧装置（如图14所示），抬起机柜两侧把手（如图6所示），将机柜搬移至预定位置，恢复机柜之间相互锁紧，恢复与安装位置墙面、地板预埋装置的连接固定，便可完成结构布局调整；

8）如需要调整设备布局，先拆除设备到总线适配器（如图16所示）的线缆连接，拆除设备面板到机架前面板（如图6所示）的固定螺钉，将设备从机架（如图7所示）中抽出，根据规划调整机架内部的“L”形件（如图9所示），使其能支撑待调整装配的设备，再将设备从调整后位置推入机柜，设备面板固定到机架前面板（如图6所示），恢复设备到总线适配器（如图16所示）的线缆连接，完成调整工作；

9）如在检修调试设备时，需要将机架抽出机柜，先将机柜机架相互锁紧定位装置（如图13所示）旋出，使其脱离机架孔，顺减震装置滑槽抽出机架；

10）如需将机柜拆卸运输携行，可以机柜为单元连同设备和连接线缆一起整体搬移，首先松开机柜与安装位置墙面、地板预埋装置的连接固定（如图15所示），松开机柜之间相互锁紧装置（如图14所示），抬起机柜两侧把手（如图6所示），将机柜搬移到地面卧式摆放，安装机柜外壳盖，将盖与机柜外壳箱锁紧，重复以上操作，将另一机柜卧式堆叠到前一机柜上（如图4所示），机柜外壳表面凹凸结构使机柜相互咬合，在运输过程中，不会产生相对位移，避免机柜跌落。

Claims (9)

1.适用于总线集成的模块化机柜，该机柜包括机柜外壳、机架、固定装置、减震机构以及总线适配器，其特征是：机柜外形尺寸统一，能相互堆叠重组，内部安装固定19英寸标准机架，机柜内部为机架提供减震及锁紧机构，机柜外部具有固定装置，机柜与机柜之间、机柜与安装地点之间能相互锁紧固定，机柜内部包含总线适配器，为内部安装的设备提供总线及电气接入。

2.根据权利要求1所述的适用于总线集成的模块化机柜，其特征在于：机柜外壳设计为可堆叠携行箱的模式，外形尺寸统一为：宽656mm、高603mm、深495mm，机柜表面设计为凹凸结构，便于堆叠组合、拆卸运输、户外搭建，机柜能在两个纬度实现堆叠，工作状态采用立式堆叠方式，非工作状态采用卧式堆叠方式，堆叠时依靠机柜表面的凹凸结构相结合，限制平面位移，机柜外壳采用玻璃钢/碳纤维材料，能抵抗一定强度的冲击震动。

3.根据权利要求1所述的适用于总线集成的模块化机柜，其特征在于：机柜外壳由箱与盖组成，盖能与箱体锁紧固定，为机柜内部提供密封空间，便于在恶劣条件下使用，箱两侧安装把手，把手承重能力各50公斤，便于携行。

4.根据权利要求1所述的适用于总线集成的模块化机柜，其特征在于：机柜内部具有一个19英寸标准机架，机架中间提供10U标准尺寸设备安装空间，设备可统一选择水平或垂直两种安装方式，机架内左边一列提供1U标准尺寸设备独立安装空间，该空间为总线适配器安装位置，机架内部安装“L”型件，作为设备托盘，机架后面对角设置两个定位销，能引导机架进入减震装置的固定位置。

5.根据权利要求1所述的适用于总线集成的模块化机柜，其特征在于：机柜外壳与机架之间具有减震机构，减震机构由导轨滑槽和钢丝绳减震器构成，导轨滑槽通过钢丝绳减震器固定在机柜外壳内壁，减震机构共有四组，分布在左上、左下、右上、右下四条棱，机架四条棱与减震机构的导轨滑槽接触，通过四个方向的减震机构实现360度减震，机架后部两个定位销能进入减震机构中导轨滑槽预留的孔，达到定位目的。

6.根据权利要求1所述的适用于总线集成的模块化机柜，其特征在于：机柜外壳与机架之间具有滑动及锁紧机构，机架能在减震机构的导轨滑槽中滑动，能抽出推进，机架两侧各有两个孔，机柜外壳相应位置有两个螺旋式定位销，定位销旋进时，进入机架孔位，能限制机架位移，旋出时，离开机架孔位，机架能从机柜抽出推进。

7.根据权利要求1所述的适用于总线集成的模块化机柜，其特征在于：机柜外壳设计固定装置，包括机柜垂直叠放互锁装置和机柜到墙面固定装置，机柜互锁装置设计在机柜两侧上下共八个，通过搭扣块和锁紧螺栓与相邻机柜的对应装置锁紧固定，机柜到墙面固定装置分别安装在机柜外壳两侧，共两个，通过背夹与墙面预埋连接固定。

8.根据权利要求1所述的适用于总线集成的模块化机柜，其特征在于：机柜内机架左边垂直1U空间安装总线适配器，总线适配器外型尺寸为：宽483mm、高43.6mm、深360mm，由机壳、交换模块、业务协议转换模块、电源模块、接口模块组成，总线适配器的接口包括总线输入、总线输出、电源输出、以太网、业务接口，总线适配器为承载的设备提供总线及电气接入。

9.根据权利要求1所述的适用于总线集成的模块化机柜，其特征在于：机柜能扮演集成环境中的多种角色，包括设备机柜、工作台、附件柜、文件柜、座椅，系统可以将该机柜做为最小单元搭建重组。