專利名稱：電氣機(jī)柜的抗震輔架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電氣機(jī)柜和框架，確切地說(shuō)，涉及具有抗震輔架的電氣機(jī)柜。
與諸如大、小電氣開(kāi)關(guān)系統(tǒng)一道使用的電氣機(jī)柜系統(tǒng)通常用于容納多個(gè)內(nèi)部安裝板，安裝板上固定用于多種目的的電氣部件及其它的附件。這樣一些機(jī)柜的制造要求是要有滿足各種用戶要求的適用性，同時(shí)要能提供通用的、有效利用空間的機(jī)柜，并且具有便于接近維護(hù)的內(nèi)部。重要的是，這樣的機(jī)柜應(yīng)該具有便于拆卸的底板安裝板，它們的拆、裝、或重新定位都很容易，以減小時(shí)間和勞力。機(jī)柜應(yīng)可適應(yīng)多種配置，且制造成本低廉。在Lau等人的美國(guó)專利No.5,292,189中示出了這樣一種機(jī)柜的樣品。該機(jī)柜的基本部分圍繞機(jī)柜的內(nèi)周邊形成一個(gè)連續(xù)的長(zhǎng)方形的導(dǎo)向槽道。在相對(duì)的平行槽道段中容納一對(duì)槽道襯圈，槽道襯圈連接到該安裝板的相對(duì)的下角。這種系統(tǒng)可提供一種通用性和有效性都很高的機(jī)柜和安裝系統(tǒng)。
然而應(yīng)該知道，雖然這些機(jī)柜滿足正常設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)且表現(xiàn)良好，但在地震多發(fā)區(qū)必須滿足更高級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)。在地震區(qū)使用的設(shè)備必須能夠滿足1995年10月頒布的Bellcore標(biāo)準(zhǔn)GR-63-Core的第4.4節(jié)規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)建筑物系統(tǒng)的要求。雖然現(xiàn)有的機(jī)柜和框架在提供易于維護(hù)的靈活的機(jī)柜方面是成功的，但這些系統(tǒng)不滿足Bellcore標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的較苛刻的地震方面的要求。應(yīng)該把框架構(gòu)造成能承受地震等效力的作用而不會(huì)產(chǎn)生永久性的結(jié)構(gòu)損傷或機(jī)械性損傷，同時(shí)還應(yīng)把在出現(xiàn)這種情況期間產(chǎn)生的框架變位減至最小。此外，框架是一種可裝到現(xiàn)有的框架上的固體焊接結(jié)構(gòu)是有益的。
在德國(guó)專利DE 19615759A1中公開(kāi)了一種抗震框架的實(shí)例。該抗震框架包括可固定到現(xiàn)有框架上的各種支撐和拉撐。然而，為了得到附加的剛性，這些部件是用螺栓固定到現(xiàn)有的框架上，而不進(jìn)行焊接。各種零件延伸于直立的框架部分之間，因此堵住了框架前部和后部的某些開(kāi)口，從而降低了可接近性。此外，這種設(shè)計(jì)可能不滿足地震多發(fā)區(qū)的所有標(biāo)準(zhǔn)。螺栓連接拉撐不能提供從機(jī)柜門(mén)和后板至框架的任何拉撐作用。
可以看出，需要一種新的改進(jìn)的機(jī)柜和框架，它應(yīng)具有可接近性和通用性，并應(yīng)滿足用在地震環(huán)境的物理方面的和功能方面的性能要求。本發(fā)明解決了與電氣機(jī)柜及框架有關(guān)的這些問(wèn)題以及其它的一些問(wèn)題。
本發(fā)明涉及一種電氣機(jī)柜和框架，確切地說(shuō)涉及具有抗震輔架的電氣機(jī)柜和框架。該電氣機(jī)柜具有一個(gè)長(zhǎng)方形的框架，框架具有直立部件和上、下橫向連接部分，它們形成一個(gè)大體長(zhǎng)方形的框架。框架部件的設(shè)計(jì)各異，但總體包括長(zhǎng)方形的導(dǎo)向槽道以及多個(gè)安裝孔，用于固定滑道、機(jī)柜板、和其它各種部件及附件。
為了滿足地震多發(fā)區(qū)用機(jī)柜標(biāo)準(zhǔn)，必須對(duì)機(jī)柜框架提供附加支撐。本發(fā)明的目的就是提供附加的支撐以滿足機(jī)柜的抗震標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還要保持機(jī)柜的通用性、電氣機(jī)柜內(nèi)部的可接近性、以及制造的容易性?？拐疠o架包括形成一個(gè)長(zhǎng)方形的導(dǎo)向槽道并安裝到電氣機(jī)柜的框架上的垂直輔架部件?？拐鸬拇怪辈考拷蚣艿默F(xiàn)有垂直部件安裝，或者向內(nèi)沿遠(yuǎn)離垂直部件的方向移動(dòng)。頂部和底部的橫向連接部件在機(jī)柜的前、后方向提供拉撐。通過(guò)柵架條提供前、后輔架組件之間的固定。柵架條一般為加寬的長(zhǎng)方形的“C”形槽道部件，它們具有沿長(zhǎng)方形槽道的側(cè)面、頂部、和底部間隔開(kāi)的安裝孔。柵架條一般與頂部部件和底部部件分隔開(kāi)，并且插入在輔架部分的凸緣中形成的切口中。
除了可固定到標(biāo)準(zhǔn)框架上的地震輔架以外，還通過(guò)前、后安裝板拉撐在機(jī)柜的前門(mén)板和后板處提供附加的支撐。把四個(gè)拉撐固定到各前、后板上，同時(shí)把拉撐安裝到各個(gè)板上，因而若拆下所說(shuō)的板，則進(jìn)入不受拉撐的限制。板式拉撐一般放在板的四角附近的某個(gè)位置以與頂部和底部?jī)?nèi)部框架部分的內(nèi)緣相接。板式拉撐的邊緣相互成直角，從而使接合框架部件的移動(dòng)受到與板狀拉撐接合的限制。拉撐一般安裝在門(mén)條上，以使拉撐的平面平行于門(mén)的平面并離開(kāi)門(mén)的平面，從而與機(jī)柜框架部件的邊緣相接。前、后板狀拉撐可單獨(dú)使用，或者與抗震輔架組件結(jié)合使用。
這里所附的并且形成本發(fā)明的一部分的權(quán)利要求書(shū)特別指出表征本發(fā)明的特征的這些新穎性特征和各種其它優(yōu)點(diǎn)。然而，為了更好地理解本發(fā)明、它的優(yōu)點(diǎn)、以及通過(guò)使用達(dá)到的目的，應(yīng)該參照形成本發(fā)明的一部分的附圖，以及相伴的描述性內(nèi)容，在該內(nèi)容中說(shuō)明并描述了本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。
現(xiàn)在參照附圖，其中在幾個(gè)附圖中用類似的參考序數(shù)和字母表示相應(yīng)的結(jié)構(gòu)。


圖1表示按本發(fā)明原理的電氣機(jī)柜的部分分解的透視圖；圖2表示用于圖1所示的電氣機(jī)柜的框架和輔架結(jié)構(gòu)的透視圖；圖3A和3B表示用于圖2所示結(jié)構(gòu)的輔架部件的透視圖；圖4表示用于圖2所示結(jié)構(gòu)的輔架交叉拉撐的透視圖；圖5表示用于圖2所示結(jié)構(gòu)的柵架條的透視圖；圖6表示如圖2所示的帶板狀拉撐結(jié)構(gòu)的頂視平面圖；圖7表示與圖6所示的板狀拉撐接合的框架的正視圖；圖8表示安裝到后板上并與機(jī)柜框架接合的圖6所示的板狀拉撐的詳細(xì)的正視圖；圖9為電氣機(jī)柜框架和輔架結(jié)構(gòu)的透視圖，其中的輔架組件遠(yuǎn)離垂直框架部件安裝；以及圖10-14表示圖3所示的輔架部件的幾種可替換實(shí)施例的端視立面圖。
現(xiàn)參照附圖，特別是參照?qǐng)D1，其中示出一個(gè)電氣機(jī)柜，它總體地表示為20。機(jī)柜20包括框架32，它支撐側(cè)板22、前門(mén)板24、后壁板26、以及頂板28、底板30。這樣一種機(jī)柜可以取各種尺寸和比例，并且支撐一般裝在滑軌上的電氣設(shè)備和附件，而滑軌是支撐在框架32上的。
如圖1、2和9中最清晰地表示的那樣，機(jī)柜框架32一般包括角框架部分40a、40b、40c和40d。此外，在框架橫向連接部分42a,42b,42c和42d及下框架橫向連接部分44a,44b,44c和44d形成一個(gè)大體長(zhǎng)方形的框架。各個(gè)部分40、42和44在它們的交角處相互連接，并且對(duì)安裝塊46進(jìn)行配置，以便可接納各個(gè)框架部分40,42和44。框架部分40,42和44可以有幾種形狀，但一般形成一個(gè)長(zhǎng)方形的導(dǎo)向槽道，并且使沿各個(gè)部分的長(zhǎng)度方向分隔開(kāi)。在優(yōu)選實(shí)施例中，把各個(gè)部分40,42和44焊接起來(lái)。安裝塊46還可以包括螺釘孔，用于固定其它部件?？蚣?2還可以有固定到上、下長(zhǎng)方形導(dǎo)向槽道的角撐板48，以對(duì)框架32提供附加的支撐。
現(xiàn)參照?qǐng)D3A和3B，其中表示用于機(jī)柜20的抗震輔架50的一個(gè)滑軌角鐵或輔架部件54。圖1、2和9中所示的輔架50對(duì)框架32提供附加的支撐和拉撐固定，同時(shí)維持機(jī)柜20的通用性和可接近性。輔架50具有一個(gè)或多個(gè)輔架組件52，每個(gè)輔架組件都包括兩個(gè)垂直的輔架部件54。每個(gè)細(xì)長(zhǎng)的輔架部件54都包括用于形成長(zhǎng)方形導(dǎo)向槽道的斷面，并且有一個(gè)從一側(cè)伸出的凸緣。如下面要說(shuō)明的，其它的實(shí)施例可能包括附加的凸緣或伸出部分。輔架部件54包括沿各個(gè)表面分隔開(kāi)的、并且沿每個(gè)部件54的長(zhǎng)度方向延伸的安裝孔。這樣，就可以按照各種通用的方式把輔架部件54安裝到框架32上，并可接收要安裝到輔架50上的各種附件和滑軌。如圖3A最清晰地表示的那樣，每個(gè)輔架垂直部件54還包括有切口，用于接納柵架條60。如圖4所示，拉撐62安裝在每個(gè)輔架組件52的上部和下部。每個(gè)拉撐62形成一個(gè)槽道型斷面，并且安裝到框架32的前部和后部的上交叉框架部分42和下交叉框架部分44。拉撐62在其端部包括角撐板，還包括沿其長(zhǎng)度方向形成的一個(gè)長(zhǎng)方形槽道。拉撐62就安裝在上部和下部，因此使輔架組件52的前、后面基本上保持敞開(kāi)，以插入滑軌和附件并可接近機(jī)柜20內(nèi)部的各個(gè)部件。
如圖5所示，柵架條60是C形槽道型部件，它具有沿所有表面分隔開(kāi)的安裝孔，為固定各種各樣的附件和部件并安裝到輔架部件54上提供通用性。如圖2清晰所示，在切口處把柵架條60安裝到輔架垂直部件54上。柵架條60連接長(zhǎng)方形的前、后輔架組件52，能從前到后對(duì)機(jī)柜框架32提供附加支撐和拉撐固定。
如圖9所示，輔架50可以包括沿遠(yuǎn)離框架32的方向的垂直角框架部分40a-d的輔架組件52。在某些結(jié)構(gòu)和應(yīng)用中，為了安裝和拉撐的需求，使輔架組件52遠(yuǎn)離框架32可能是有益的?？梢匝厣辖徊婵蚣懿糠?2、下交叉框架44、和柵架條60的任何位置移動(dòng)輔架組件52，以提供附加的拉撐。還可以看出，雖然圖中只表示出兩個(gè)這樣的輔架組件52，但為了提供附加的拉撐和支撐，安裝的這種組件可以多于兩個(gè)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D6，其中表示的是輔架50和框架32之間的界面。每個(gè)垂直的輔架部件54都焊接到相應(yīng)的角框架部分40上，其中的長(zhǎng)方形的導(dǎo)向槽道彼此相對(duì)。這種結(jié)構(gòu)在沒(méi)有輔架50的條件下提供了極其穩(wěn)定的框架32，其支撐和剛性都比框架20有所改進(jìn)。柵架條60固定到前、后角框架部分40上并在前、后角框架部分40之間延伸，并且連到角框架部分40的內(nèi)側(cè)，以便在上、下交叉框架部分42和44的中部提供拉撐固定。
由于期望使機(jī)柜20的前板和后板敞開(kāi)以便進(jìn)行維護(hù)，所以沿前、后方向提供附加拉撐是比較困難的。然而可以看出，前門(mén)板24和后板26可以用作框架32的一個(gè)附加拉撐。如圖7所示，可在前門(mén)板24上，或者在后板26上，把一個(gè)板狀拉撐70安裝到條形組件78上，如圖8所示。板狀拉撐70包括內(nèi)表面74、外表面76、和端表面72，端表面72與框架32接合以便對(duì)框架32提供附加拉撐。可以看出，雖然在所示的實(shí)施例中板狀拉撐70為大體梯形形狀，但是能提供對(duì)框架32的頂部和側(cè)面的接合與支撐的其它結(jié)構(gòu)形狀也是可以的。由于在前門(mén)板24或后板26上板狀拉撐70是安裝到條形組件78上的，所以，當(dāng)打開(kāi)或拆下門(mén)板24或者拆下后板26時(shí)，機(jī)柜20的前部和后部由框架32形成的長(zhǎng)方形開(kāi)口仍舊是完全打開(kāi)的，從而易于接近內(nèi)部。然而，如圖6和8所示，當(dāng)固定后板26或者關(guān)上前門(mén)板24時(shí)，板狀拉撐70就自動(dòng)地在角內(nèi)部自動(dòng)地接合在框架32上。如圖6所示，板狀拉撐70平行于板24和26，并且向內(nèi)隔開(kāi)一段距離，以利于自動(dòng)接合。此外，板狀拉撐70的位置可使門(mén)板24和后板26自動(dòng)定位。如圖7所示，為了容納閂鎖，在靠近閂鎖的邊緣處的拉撐70可以更長(zhǎng)些，因?yàn)楸仨殢拈T(mén)的邊緣移入條形組件78的垂直條以接納閂鎖組件。
現(xiàn)在參照?qǐng)D10-14，其中表示輔架垂直部件54的各種實(shí)施例。如圖10所示，垂直框架部件154包括形成導(dǎo)向槽道的平板部分156、158和160。平板部分156略向外延伸，且沿其長(zhǎng)度方向可有偏移以提供安裝靈活性。凸緣162從平板部分160的端部向外伸出，與平板部分160成直角。
在圖11中，垂直部分254包括形成一個(gè)長(zhǎng)方形的導(dǎo)向槽道的平板部分256、258和260，還包括一個(gè)垂直于平板部分260延伸的凸緣262。然而，附加的凸緣264從凸緣262的外端延伸，并且反向朝向平板部分258，以給出一個(gè)方角“S”形斷面。
在圖12中，輔架部件354包括平板部分356、358、360、362和364，和圖11的各個(gè)部分相對(duì)應(yīng)。然而，部分362和364是細(xì)長(zhǎng)的，以提供為得到不同形狀的較大的安裝靈活性。
如圖13所示，輔架部件454包括平板部分456、458、460、462和464。另外，還增加一個(gè)“L”形的部件，平板部分466和468形成第三個(gè)長(zhǎng)方形的槽道，其開(kāi)口和由表面456、458和460形成的長(zhǎng)方形槽道的開(kāi)口為同一方向。平板部分464反向延伸，超過(guò)平板部分458的平面，從而使由平板部分464、466和468形成的槽道比由平板部分456、458和460形成的槽道更深些。
如圖14所示，輔架部件554的另一個(gè)實(shí)施例包括平板部分556、558、560、562和564。部件554的斷面類似于部件254的斷面，只是平板部分564延伸超過(guò)了平板部分558。
應(yīng)該意識(shí)到，本發(fā)明為部件154、254、354、454和554的組合提供了相同的框架32。各種輔架部件154、254、354、454和554中的借助于柵架條60和拉撐62的各種安裝都是可以互換的。但抗震輔架50和各種框架部件都可與板狀拉撐70組合使用。本發(fā)明對(duì)于滿足地震環(huán)境的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的剛性較大的框架提供附加的剛性拉撐和支撐。可以看出，如果發(fā)生地震，附加的支撐和拉撐會(huì)限制形變和移位。這樣，就對(duì)機(jī)柜內(nèi)部的電氣設(shè)備及附件提供了附加的保護(hù)作用。
然而應(yīng)當(dāng)明白，在以上的描述中已涉及本發(fā)明的許多特征和優(yōu)點(diǎn)，以及本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和功能的細(xì)節(jié)，但此公開(kāi)僅是說(shuō)明性的，并且在由所附的權(quán)利要求書(shū)表示的術(shù)語(yǔ)的廣泛普遍含義所指示的本發(fā)明的整個(gè)原理范圍內(nèi)，可以進(jìn)行細(xì)節(jié)改變，尤其是在有關(guān)零部件的形狀、尺寸、和安排方面的改變。
權(quán)利要求
1．一種抗震加固電氣機(jī)柜，包括長(zhǎng)方形的外殼，它包括相對(duì)的第一和第二側(cè)面、頂部和底部，其中的一個(gè)側(cè)面有門(mén)；基架，它包括由連接在一起的垂直框架部件和頂部及底部橫向連接部件組成的一個(gè)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，用以形成一個(gè)可自由直立的長(zhǎng)方形的支撐結(jié)構(gòu)；其改進(jìn)包括一個(gè)連接到基架并包含在基架中的一個(gè)可自由直立的自支撐的加固輔架，該輔架包括第一和第二長(zhǎng)方形組件，每個(gè)長(zhǎng)方形組件具有相對(duì)的輔架垂直部件、靠近門(mén)的上邊緣的頂部輔架橫向連接部件、和靠近門(mén)的下邊緣的底部輔架橫向連接部件；以及，第一和第二輔架連接器部件，用于相互連接第一和第二長(zhǎng)方形組件。
2．權(quán)利要求1的電氣機(jī)柜，其中每個(gè)輔架垂直部件包括凹槽，用于接納第一和第二輔架連接器部件中的一個(gè)；并且其中第一和第二輔架連接器部件相互連接基架的相對(duì)側(cè)面，并且穿過(guò)垂直框架部件中的凹槽。
3．權(quán)利要求2的電氣機(jī)柜，其中每個(gè)垂直輔架部件包括靠近第一側(cè)面表面垂直設(shè)置的前表面、靠近第一側(cè)面表面垂直設(shè)置的中間表面、靠近中間表面垂直設(shè)置的并且基本上平行于第一側(cè)面表面的第二側(cè)表面，以及靠近第二側(cè)表面垂直設(shè)置的并且基本上平行于中間表面的后表面，第二側(cè)表面包括凹槽。
4．按權(quán)利要求1-3中任一個(gè)所述的電氣機(jī)柜，其中門(mén)包括對(duì)角支撐部分，它們包括從門(mén)的每一側(cè)向上邊緣延伸的第一對(duì)角支撐部分和從門(mén)的每一側(cè)向下邊緣延伸的第二對(duì)角支撐部分。
5．如權(quán)利要求4的門(mén)組件，其中對(duì)角支撐部分在閉合時(shí)接合到門(mén)接納框架上并對(duì)門(mén)接納框架提供支撐。
6．如權(quán)利要求4或5的門(mén)組件，其中門(mén)包括一個(gè)長(zhǎng)方形的接合到門(mén)板的內(nèi)表面上的門(mén)框架。
7．如權(quán)利要求4-6中任何一個(gè)所述的門(mén)組件，其中對(duì)角支撐部分延伸到門(mén)的兩側(cè)的第一和第二分開(kāi)的位置。
8．如權(quán)利要求7的門(mén)組件，其中靠近頂部的對(duì)角支撐部分在分隔開(kāi)的位置接合頂部邊緣，靠近底部的對(duì)角支撐部分在分隔開(kāi)的位置接合底部邊緣。
9．一種用于機(jī)柜的加固門(mén)組件，包括門(mén)接納框架，它確定一個(gè)長(zhǎng)方形開(kāi)口，一個(gè)垂直框架部件在開(kāi)口的每一側(cè)延伸；該門(mén)具有一個(gè)平板，它按可以樞轉(zhuǎn)方式安裝到門(mén)接納框架上，具有外面和里面，其側(cè)邊緣部分沿平板邊緣自里面向內(nèi)延伸；其特征在于，對(duì)角支撐部分，它們包括從每個(gè)側(cè)邊緣部分的里面向門(mén)的上邊緣延伸的第一對(duì)角支撐部分，和從每個(gè)側(cè)邊緣部分的里面向門(mén)的下邊緣延伸的第二對(duì)角支撐部分。
10．如權(quán)利要求9的門(mén)組件，其中對(duì)角支撐部分在閉合時(shí)接合到門(mén)接納框架上并對(duì)門(mén)接納框架提供支撐。
11．如權(quán)利要求9或10的門(mén)組件，其中該門(mén)包括接合于門(mén)板內(nèi)表面上的矩形門(mén)框架。
12．如權(quán)利要求9-11中任何一個(gè)所述的門(mén)組件，其中對(duì)角支撐部分在第一和第二分開(kāi)位置接合兩個(gè)邊緣。
13．如權(quán)利要求12的門(mén)組件，其中靠近頂部的對(duì)角支撐部分在分開(kāi)的位置接合頂部邊緣，靠近底部的對(duì)角支撐部分在分開(kāi)的位置接合底部邊緣。
全文摘要
一種電氣機(jī)柜,包括框架和抗震輔架?？拐疠o架包括垂直的框架部件,所說(shuō)框架部件在頂部和底部與拉撐相互連接,并且在機(jī)柜的前部和后部是敞開(kāi)的。該組件安裝到機(jī)柜的長(zhǎng)方形框架上。柵架條從前到后地延伸,以連接各組件并提供附加的拉撐。前、后板包括安裝到接合于該框架內(nèi)部邊緣的板上的各個(gè)轉(zhuǎn)角處的角撐板型的拉撐。
文檔編號(hào)H05K7/18GK1230094SQ99103688
公開(kāi)日1999年9月29日 申請(qǐng)日期1999年3月12日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月13日
發(fā)明者約翰·J·讓克塞克, 克賴頓·R·湯姆森, 羅伯特·G·勞, 托得·J·米可雷, 艾里克·E·艾姆斯塔德 申請(qǐng)人:霍夫曼機(jī)殼公司