一種鋁合金型材結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于母線槽用途的鋁合金型材設(shè)計制造領(lǐng)域，具體涉及一種鋁合金型材的優(yōu)化結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]自鋁合金型材問世之日起，針對航空航天、汽車運輸、軌道交通、船舶潛艇、建筑裝修以及電力傳輸?shù)雀鱾€領(lǐng)域的不同用途，人們總是在不斷地追求鋁合金型材結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，以期在單位長度用料量相同的前提下使型材的剛度達(dá)到最大，從而擴(kuò)充用途、提高應(yīng)用可靠性和降低成本。如今，研究鋁合金型材結(jié)構(gòu)較為活躍的領(lǐng)域之一是母線槽配件的設(shè)計，其特點表現(xiàn)為型材結(jié)構(gòu)設(shè)計變化大、尺寸比例變量多、總體結(jié)構(gòu)由單件向多件拼合化方向發(fā)展。
[0003]特殊地，對超高層建筑、大型工廠以及軍事基地而言，其電能輸送都涉及線束眾多、超強(qiáng)密度電流的供給與分配難題，如果僅靠電線電纜的連接分配是極不可靠的，也幾乎不可能，由此早在上世紀(jì)50年代前后由美國發(fā)明的一套“Bus-Way_System(母線槽)”的傳導(dǎo)方案很好地解決了這個難題。經(jīng)過半個多世紀(jì)的不斷改進(jìn)，母線槽配件在結(jié)構(gòu)和材料等各個細(xì)節(jié)技術(shù)上都日趨完善，尤其是用于母線槽外殼、接駁管的金屬型材，其結(jié)構(gòu)總是在不斷地優(yōu)化或變化之中，諸如中國專利 CN2749154Y、CN2899217Y、CN103036182A、CN201051637Y、CN201853988U、CN2275295Y、CN101098071A都對構(gòu)成母線槽外殼的蓋板和側(cè)板等金屬型材的結(jié)構(gòu)作了不同程度的改進(jìn)。
[0004]但是，面對日益增長的性價比需求，構(gòu)成母線槽配件的金屬型材產(chǎn)品和技術(shù)仍然存在許多技術(shù)上的改進(jìn)空間。
[0005]例如，將母線槽外殼的鋼材改為鋁鎂合金，使單位長度的重量減輕了近60%，使母線槽配件的制造、運輸、安裝和運行成本顯著降低，而對于向大跨度、減少安裝支點為發(fā)展方向的母線槽構(gòu)件而言，由于鋁鎂合金強(qiáng)度與鋼材相比有所下降，反過來又需要增加母線槽構(gòu)件的壁厚來提高強(qiáng)度和剛度。
[0006]因此，有必要發(fā)明一系列結(jié)構(gòu)和尺寸比例關(guān)系優(yōu)化的鋁合金型材，以解決大跨度、少支點母線槽需要大幅度增加壁厚的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型的目的在于提供一種用于大跨度、少支點的鋁合金型材優(yōu)化結(jié)構(gòu)，并在保證母線槽配件有足夠強(qiáng)度、剛度和可靠性的前提下，使單位長度的材料用量最少化。
[0008]為達(dá)上述目的，本實用新型的一種鋁合金型材結(jié)構(gòu)，包括:基板、組合槽、棱筋，組合槽、棱筋的伸展方向與基板長度方向平行，組合槽分布在基板兩側(cè)的邊沿與基板構(gòu)成整體，棱筋分布在基板的上平面或下平面、或同時分布在上平面和下平面與基板構(gòu)成整體，基板、組合槽、棱筋共同構(gòu)成左右對稱的受到結(jié)構(gòu)和尺寸比例控制的整體異形件。
[0009]進(jìn)一步地，所述基板的橫切面結(jié)構(gòu)為矩形、梯形的任意一種或兩種的組合體，或者多于兩個矩形與多于兩個梯形的組合體。
[0010]進(jìn)一步地，所述組合槽的橫切面結(jié)構(gòu)由至少一對凸形空心槽組合而成或更優(yōu)選一對大的凸形甲空心槽和一對小的凸形乙空心槽組合而成，組合槽對稱分布在基板兩側(cè)的邊沿與基板聯(lián)接成為整體，包圍空心槽內(nèi)腔的殼體壁厚為相等或不相等，在一對或多于一對大的凸形甲空心槽與一對或多于一對小的凸形乙空心槽的情況下，相鄰的兩個凸形空心槽開口的方向是互相垂直的。
[0011]進(jìn)一步地，所述棱筋的橫切面結(jié)構(gòu)為弧形、波浪形、三角形、矩形、梯形的任意一種或其中二至五種的組合體構(gòu)成的單條棱筋或多于兩條棱筋的陣列。
[0012]進(jìn)一步地，所述結(jié)構(gòu)和尺寸比例控制包括:基板中軸區(qū)厚度31和基板邊沿區(qū)厚度W、基板中軸區(qū)寬度六:和基板邊沿區(qū)寬度A2、單條棱筋或多于兩條棱筋的陣列寬度(^、組合槽寬度B1和相鄰的空心槽寬度B2、相鄰兩個空心槽內(nèi)腔寬度DjPD2、相鄰兩個空心槽開口寬度E1和E2、相鄰兩個空心槽內(nèi)腔深度FjPF2，其中一一
[0013]52與51之比為0.62?1.38倍或更優(yōu)選為1.0 ±0.2倍；
[0014]六1與六2之比為O?1.38倍或更優(yōu)選為0.62± 0.2倍；
[0015]厶2與&之比為I.38?I.85倍或更優(yōu)選為I.62 ±0.2倍；
[0016]六2與0!之比為2.38?2.85倍或更優(yōu)選為2.62± 0.3倍；
[0017]B^B2之比為I.38?I.85倍或更優(yōu)選為I.38 ±0.2倍；
[0018]D^E1之比為1.38?1.85倍或更優(yōu)選為1.62 ± 0.2倍；
[0019]D2與E2之比為1.38?1.85倍或更優(yōu)選為1.62±0.2倍；
[0020]D^F1之比為I.0?I.62倍或更優(yōu)選為I.38 ± 0.2倍；
[0021 ] D2與F2之比為1.0?1.62倍或更優(yōu)選為1.38±0.2倍。
[0022]進(jìn)一步地，所述基板、組合槽、棱筋的陣列的材料選用鋁合金、鋁鎂合金、玻璃纖維或碳纖維增強(qiáng)尼龍、聚甲醛、聚酰亞胺、聚苯硫醚、熱固性樹脂的一種或優(yōu)選6063-T5鋁合金。
[0023]本實用新型的一種鋁合金型材結(jié)構(gòu)，其有益技術(shù)效果在于:
[0024]①該型材可與其它配套型材組合使用，在單位長度用量相同、負(fù)載相同、懸梁形變量相同的條件下，實現(xiàn)跨度最大、剛度最大，可靠性不下降；
[0025]②凸形空心槽有利于增加丁型螺栓安裝的隨機(jī)性和便利性、有效擴(kuò)展型材端面的周長使其散熱表面積增大和提高空氣對流速度，有利于母線槽殼體內(nèi)導(dǎo)體的熱量向空氣散發(fā)，降低系統(tǒng)的溫度，延長系統(tǒng)的服役壽命；
[0026]③棱筋的陣列有利于增加安裝精度和效率、增加型材之間接觸面積或傳熱速度，使系統(tǒng)溫度均衡化，避免系統(tǒng)局部溫度過高。
【附圖說明】
[0027]圖1是本實用新型一種鋁合金型材結(jié)構(gòu)實施例的尺寸定義示意圖。
[0028]圖2是本實用新型一種鋁合金型材結(jié)構(gòu)實施例的橫切面及其具體尺寸。
[0029]圖3是圖2中A處放大。
[0030]在圖1至圖3中，相同功能、相同結(jié)構(gòu)的零件采用了相同的標(biāo)號，為了圖紙簡潔而略去對稱或相同系列位置上的零件標(biāo)號，字母下右下角的數(shù)碼僅為符號的一部分并不代表其量值。
[0031]10—基板，11 一矩形 I，
[0032]—矩形Π;20—組合槽，
[0033]21—甲空心槽內(nèi)腔，22—甲空心槽開口，
[0034]23—乙空心槽內(nèi)腔，24—乙空心槽開口，
[0〇35]30一棱筋；Ai—基板中軸區(qū)(矩形I)寬度，
[0036]A2—基板邊沿區(qū)(矩形Π)寬度，B1+組合槽寬度，
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