一種模塊快速安裝固定裝置及其固定方法
2023-06-20 22:59:26
一種模塊快速安裝固定裝置及其固定方法
【專利摘要】本發明公開了一種模塊快速安裝固定裝置及其固定方法。為了實現模塊固定和拆卸的快速化和簡易化，所述模塊快速安裝固定裝置包括：滑動機構，模塊通過滑動機構安裝在櫃體內，該滑動機構具有與櫃體固定相連的固定部，以及與模塊固定相連的活動部；拉杆機構，包括固定模塊壁面上的支撐基礎件，鉸接在支撐基礎件上的拉杆；該拉杆具有旋轉壓緊端和拉手端；所述旋轉壓緊端、拉手端及迴轉支撐銷一起形成槓桿；所述拉杆機構旋轉驅動所述滑動機構的活動部相對固定部滑動而實現模塊與櫃體的固定或分離；鎖定機構，安裝在所述支撐基礎件上，當拉杆鎖固模塊時鎖定機構將拉杆固定在支撐基礎件上。本發明可快速實現模塊的可靠固定和快速拆卸。
【專利說明】一種模塊快速安裝固定裝置及其固定方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種模塊快速安裝固定裝置及其固定方法。
【背景技術】
[0002]目前，電氣櫃體內部模塊基本都是通過多個螺栓將模塊固定到櫃體，如CN201220665887.2公開的一種機櫃電源模塊安裝結構，CN201220506162.9公開的一種光伏逆變器逆變模塊安裝結構，均是採用的仍舊是螺栓組安裝固定模塊的方式，只是螺栓布置的方式等有變化。如CN201110269271.3公開的一種電源模塊固定機構，該固定機構的操作杆提供使用者較便利的握持方式，簡化電子設備移出電源模塊本體的操作，但對電子設備的壓緊不可靠。CN02250841.4公開的一種散熱器固定模塊用於將散熱器通過兩個扣具抵壓在電子組件上，扣具採用凸輪機構原理，使用變半徑的凸輪實現器具壓緊和放鬆，雖功能上都可實現壓緊固定器件的目的。
[0003]在安裝和拆卸過程中需要反覆擰緊和擰松模塊的固定螺栓，操作過程繁瑣費時，且為保證螺栓堅固可靠，需要反覆用力，耗費體力；其次螺栓固定需要專門設計支撐座等零件將模塊與櫃體通過螺栓連接，這也增加了零部件數量；再次櫃體內部空間有限，為留出足夠的扳手空間，可能會限制其它零部的件的尺寸甚至增大櫃體的整體尺寸；最後某些模塊採用快插公、母排實現電氣連接，為保證連接可靠，模塊安裝時需要有一定驅動力才能實現快插母排的嚙合連接，現場安裝時經常是靠模塊的運動慣性衝擊來實現快速母排嚙合連接，對模塊本身和櫃體都有一定的衝擊性，可能會產生損壞模塊內部元器件和櫃體變形等不利影響。
[0004]為使用方便，同時縮小整機體積和提高系統的可靠性，電氣櫃內部需要安裝各類模塊，而在電氣櫃體生產過程中，模塊的安裝、緊固和拆卸操作佔用櫃體生產的相當一部分工時，並且在日常使用和維護過程中也需要多次安裝、緊固和拆卸模塊，現場生產和維護操作中急需一種操作起來快捷簡便，並可反覆實現安裝、固定和拆卸模塊的裝置。
【發明內容】
[0005]針對各類電器櫃體生產、維護過程中，內部模塊安裝、拆卸和固定過程費時費力的不足，本發明旨在提供一種模塊快速安裝固定裝置及其固定方法，該安裝固定裝置巧妙地組合了拉杆機構、導軌和彈性定位銷機構，實現了電氣櫃體內部各類模塊安裝、固定和拆卸整套操作的快速化和簡易化，並保證了模塊的可靠固定。
[0006]為了實現上述目的，本發明所採用的技術方案是:
一種模塊快速安裝固定裝置，其結構特點是，包括:
滑動機構，模塊通過滑動機構安裝在櫃體內，該滑動機構具有與櫃體固定相連的固定部，以及與模塊固定相連的活動部；
拉杆機構，包括固定模塊壁面上的支撐基礎件，通過迴轉支撐銷鉸接在支撐基礎件上的拉杆；該拉杆具有旋轉壓緊端和拉手端；所述拉杆的旋轉壓緊端、拉杆的拉手端及迴轉支撐銷一起形成槓桿；所述拉杆機構旋轉驅動所述滑動機構的活動部相對固定部滑動而實現模塊與櫃體的固定或分離；
鎖定機構，安裝在所述支撐基礎件上，當拉杆鎖固模塊時鎖定機構將拉杆固定在支撐基礎件上。
[0007]由此，不同於採用螺栓固定，本發明藉助槓桿原理，採用拉杆機構壓緊和固定模塊，同時配合以滑動機構和定位銷機構，可實現單人完成模塊的快速安裝、拆卸和可靠緊固，避免了安裝過程的剛性衝擊，整個操作過程不需要反覆擰緊螺栓，也不需要專用工具，節省了大量人力物力，實現了模塊的快速組裝和維護。
[0008]以下為本發明的進一步改進的技術方案:
為了保證精確定位，所述模塊快速安裝固定裝置還包括設置在模塊與母排安裝基礎之間設有導引快插母母排和快插公母排對接相連的緩衝定位機構。進一步地，所述緩衝定位機構包括固定在模塊和母排安裝基礎中一個部件上的銷孔件，固定在模塊和母排安裝基礎中另一個部件上的定位銷，以及套裝在定位銷上或固定在銷孔件自由端上的彈性緩衝墊。更進一步地，所述彈性緩衝墊為彈性材料製成的緩衝塊或具有彈性的零部件。
[0009]所述滑動機構的固定部端部具有當拉杆將所述模塊緊固在櫃體上時容納所述拉杆旋轉壓緊端的壓緊定位槽或孔。
[0010]所述模塊的固定部與拉杆機構接觸的端部接觸面為弧面。
[0011]所述拉杆的拉手端上開有容納所述鎖定機構鎖芯的定位凹槽。
[0012]所述滑動機構為導軌或直線軸承，該導軌由與櫃體固定的導軌固定部及可相對導軌固定部滑動的導軌活動部；所述導軌活動部固定在模塊底部，所述導軌固定部的端部布置有作為拉杆旋轉壓緊端旋轉支點的受力支撐銷。
[0013]進一步地，所述拉杆機構旋轉驅動所述模塊移動的距離不小於快插母母排相對快插公母排從插入到穩固連接所移動的距離，由此，在拉杆轉動過程中在底部壓緊端對模塊與壓緊力方向相反的拆卸力驅動模塊產生的位移不小於模塊上快插母(公)完全從固定在櫃體上的快插公(母)中脫扣出來的距離，以便後續移出模塊過程完全不需要克服快插母排之間的嚙合力，而只要克服模塊與導軌件之間的摩擦阻力，花費的力氣非常小
為了方便安裝和拆卸，所述受力支撐銷朝向拉杆旋轉壓緊端的一面為弧面，所述拉杆的旋轉壓緊端與該受力支撐銷的弧面接觸處的法面與導軌固定部的導軌平面形成斜角，使拉杆在旋轉時產生的作用力通過受力支撐銷傳遞到導軌固定部。由此，安裝固定時，拉杆旋轉壓緊端的豎直分力可向下將模塊壓緊在模塊支撐件上，水平分力可克服安裝阻力並與模塊另一端的彈性定位銷實現模塊定位功能；拆卸時，拉杆旋轉壓緊端的豎直分力可向上託舉模塊，減少拆卸時與導軌間的摩擦阻力，便於拆卸，而其水平分力則克服拆卸阻力將模塊向外拖出。
[0014]進一步地，本發明還提供了一種利用上述模塊快速安裝固定裝置固定模塊的方法，包括如下步驟:
1)、將滑動機構的固定部固定在櫃體內壁上，將滑動機構的活動部固定在模塊外壁面上，並將所述活動部嵌套在所述固定部上；
2)、保持拉杆水平布置，將所述模塊推至櫃體內，此時活動部在固定部上移動，直到所述拉杆的旋轉壓緊端位於設置在活動部端部的受力支撐銷上方； 3)旋轉所述拉杆，直到所述拉杆的旋轉壓緊端置於所述受力支撐銷內側，此時拉杆拉手端由所述鎖定機構鎖定在支撐基礎件上。
[0015]拆卸過程與安裝固定的方法相反。
[0016]本發明的技術原理是:
1、拉杆的拉杆拉手端、迴轉支撐孔(銷)和壓緊端三處可形成槓桿，拉杆的水平與豎直姿態轉換實現機構對其固定物的鬆開與壓緊作用轉換，並且通過槓桿放大原理將拉杆與鎖芯的較小接觸力在拉杆的另一端產生很大的壓緊力。
[0017]2、合理地設計拉杆的轉動支撐點位置以及半敞開的壓緊端的壓緊弧面等尺寸，通過槓桿放大原理以較小的拉杆迴轉驅動力在轉動拉杆的同時產生很大的模壓緊力和拆卸力。
[0018]3、模塊推入到接近安裝位置後(快插母排之間剛接觸，但未插入)，只需要將處於接近水平的拉杆向上拉動到與模塊外壁貼近的位置，由於槓桿原理即可在壓緊端產生很大的壓緊力推動模塊到安裝位置並固定住模塊，並且通過合理設計拉杆機構的尺寸，在拉杆轉動過程中在底部壓緊端對模塊壓緊產生的位移可以正好是模塊上快插母(公)需要插入到固定在櫃體上的快插公(母)中的距離；在拆卸操作時也只需要將處於與模塊外壁貼近的位置轉動到接近水平位置，同樣由於槓桿原理即可在壓緊端產生很大的與壓緊力相反的拆卸力將模塊從壓緊固定位置拆卸出來，在拉杆轉動過程中在底部壓緊端對模塊與壓緊力方向相反的拆卸力驅動模塊產生的位移不小於模塊上快插母(公)完全從固定在櫃體上的快插公(母)中脫扣出來的距離，以便後續移出模塊過程完全不需要克服快插母排之間的嚙合力，而只要克服模塊與導軌件之間的摩擦阻力，花費的力氣非常小。
[0019]4、合理設計拉杆尺寸參數，可使拉杆機構在安裝和固定時壓緊端與固定導軌為斜面接觸，其豎直分力可向下將模塊壓緊在模塊支撐件上，水平分力可克服安裝阻力並與模塊另一端的彈性定位銷實現模塊定位功能。
[0020]5、合理設計拉杆尺寸參數，可使拉杆機構在拆卸時壓緊端與固定導軌為斜面接觸，其豎直分力可向上託舉模塊，可減少拆卸時與導軌間的摩擦阻力，便於拆卸，而其水平分力則克服拆卸阻力將模塊向外拖出。
[0021]6、彈性鎖芯與拉杆手柄處凹槽壁之間的接觸力垂直於鎖芯可運動的方向，確保鎖芯無外力情況下不會解鎖，因而確保外沒有外力鬆開鎖芯的情況下的鎖緊可靠，實現了模塊的可靠固定在安裝位置。
[0022]7、彈性定位銷與拉杆機構配合實現模塊沿導軌方向的定位，並且在振動時由於彈性定位銷的彈性緩衝塊具有一定範圍內的彈性變形，確保對模塊可靠固定的同時還具有消振和減振的作用。
[0023]8、拉杆機構配合導軌機構、緩衝彈性定位銷釘以及鎖扣等機構可系統實現模塊安裝、緊固和拆卸一系列功能，可根據實際需要選擇包括拉杆機構在內的機構組成模塊安裝、固定和拆卸裝置。
[0024]各類電氣櫃中常需要安裝封裝有各類電器元器件的模塊化箱體部件(以下簡稱模塊)，在電氣櫃生產組裝和使用過程中的內部模塊維護時，如何實現內部模塊的快速安裝、固定和拆卸等操作，一直是困擾現場人員的難題，安裝、緊固和拆卸模塊往往佔用了電氣櫃生產過程的相當一部分時間，並且操作難度大而且需要多人配合才能完成，導致櫃體生產成本高，生產周期長；因此，與現有技術相比，本發明簡化其操作過程並能確保可靠固定，具有優點如下:
(I)操作過程簡單快捷
採用導軌導向移動，摩擦係數比較小，使得模塊在安裝和拆卸時推動的阻力比較小；在帶緩衝的導向定位銷作用下，安裝時即使模塊位置與理想位置所偏差也能夠保證準確調整回到要求的安裝位置，定位銷上套的橡膠塊可避免模塊與櫃體之間的剛性衝擊，保護兩者都不受損害；模塊推入到接近安裝位置後，只需要將處於接近水平的拉杆向上拉動到與模塊外壁貼近的位置，由於槓桿原理即可在壓緊端產生很大的壓緊力推動模塊到安裝位置並固定住模塊，並且通過合理設計拉杆機構的尺寸，在拉杆轉動過程中在底部壓緊端對模塊壓緊產生的位移可以正好是模塊上快插母(公)需要插入到固定在櫃體上的快插公(母)中的距離；在拆卸操作時只需要將處於與模塊外壁貼近的位置轉動到接近水平位置，由於槓桿原理即可在壓緊端產生很大的與壓緊力相反的拆卸力將模塊從壓緊固定位置拆卸出來，在拉杆轉動過程中在底部壓緊端對模塊與壓緊力方向相反的拆卸力驅動模塊產生的位移不小於模塊上快插母(公)完全從固定在櫃體上的快插公(母)中脫扣出來的距離，以便後續移出模塊過程完全不需要克服快插母排之間的嚙合力，而只要克服模塊與導軌件之間的摩擦阻力，花費的力氣非常小；安裝與拆卸整個操作過程一個人均可完成，省時省力。
[0025](2)模塊緊固可靠
在固定狀態下，拉杆端部較小的鎖緊力經過槓桿式的拉缸會產生非常大的壓緊力，而且壓緊力不會因為振動等原因變小或者失效，因而可將模塊可靠的固定住。
[0026]合理設計拉杆尺寸參數，可使拉杆機構在安裝和固定時壓緊端與固定導軌為斜面接觸，其豎直分力可向下將模塊壓緊在模塊支撐件上，實現模塊垂直導軌方向的定位，水平分力可克服安裝阻力並與模塊另一端的彈性定位銷實現模塊沿導軌方向的定位。
[0027]合理設計拉杆尺寸參數，可使拉杆機構在拆卸時壓緊端與固定導軌為斜面接觸，其豎直分力可向上託舉模塊，可減少拆卸時與導軌間的摩擦阻力，便於拆卸，而其水平分力則克服拆卸阻力將模塊向外拖出。
[0028]彈性定位銷與拉杆機構配合實現模塊沿導軌方向的定位，並且在振動時由於彈性定位銷的彈性緩衝塊具有一定範圍內的彈性變形，確保對模塊可靠固定的同時還具有消振和減振的作用，減小對模塊內部元器件的損傷。
[0029](3)結構緊湊
整個操作過程不需要額外的工具，結構緊湊，在壓緊狀態時，拉杆緊貼模塊外壁，佔用空間非常小；由於不是採用螺栓緊固模塊，因此不需要考慮扳手空間，不會對模塊附近的零部件形狀尺寸產生限制。
[0030](4)裝置結構形式靈活多變，適應性廣
裝置結構形式可根據需要有多種選擇，拉杆機構配合導軌機構、緩衝彈性定位銷釘以及鎖扣等機構可系統實現模塊安裝、緊固和拆卸一系列功能，可根據實際需要選擇包括拉杆機構在內的機構組成模塊安裝、固定和拆卸裝置。
[0031]以下結合附圖和實施例對本發明作進一步闡述。
【專利附圖】
【附圖說明】[0032]圖1是本發明一個實施例的整體結構示意圖；
圖2是壓緊過程拉杆形成的槓桿原理示意圖(壓緊端下邊與導軌接觸)
圖3是拆卸過程拉杆形成的槓槓桿原理示意圖(壓緊端上邊與導軌接觸)
圖4是本發明所述拉杆機構在模塊安裝過程動作示意圖；
圖5是本發明所述快插母排嚙合過程示意圖；
圖6是本發明所述導軌機構的結構示意圖；
圖7是本發明所述彈性定位銷機構的結構示意圖；
圖8是本發明所述模塊安裝初始狀態示意圖；
圖9是本發明所述模塊安裝固定過程狀態示意圖；
圖10是本發明所述模塊安裝固定後狀態示意圖；
圖11是本發明所述模塊固定於電器櫃體內部的結構示意圖；
圖12是本發明所述模塊拆卸過程的結構示意圖；
圖13是本發明所述模塊拆卸移出櫃體後的結構示意圖；
圖14是本發明所述拉杆機構的結構示意圖；
圖15是圖14的局部剖視圖；
圖16是本發明所述拉杆機構在模塊拆卸過程動作示意圖；
圖17是圖5的俯視圖。
[0033]在圖中
1-彈性定位銷機構；2_母排安裝基礎件；3_模塊；4_快插母母排；5_快插公母排；6-母排支座；7-導軌；7a-導軌固定部；7b-導軌活動部；8_拉杆機構；9_支撐基礎件；10-拉杆；11_壓緊定位槽或孔；12-拉杆拉手端；13-鎖定機構；14_定位凹槽；15_迴轉支撐銷；16-拉杆壓緊端；17-銷孔件；18-彈性緩衝墊；19-定位銷；20_櫃體；21_受力支撐銷；A-安裝時快插母排嚙合阻力方向；B-拆卸時快插母排嚙合阻力方向；0_拉杆迴轉中心；O』-拉杆迴轉支點；L-快插母排接觸良好需要保證的嚙合距離。
【具體實施方式】
[0034]—種模塊快速安裝固定裝置,配合輔助機構可快速實現模塊安裝、固定和拆卸等一系列操作，以下以一種應用實例進行說明:
所述模塊快速安裝固定裝置包括核心拉杆機構以及輔助的導軌機構和彈性定位銷機構(參考圖1、2、3)。拉杆機構(參考圖1)是本發明的核心部分，拉杆拉手端、迴轉支撐孔(銷)和壓緊端三處構成槓桿，拉杆的水平與豎直姿態轉換實現機構對其固定物的鬆開與壓緊作用轉換，並且通過槓桿放大原理將拉杆與鎖芯的較小接觸力在拉杆的另一端產生很大的壓緊力。
[0035]模塊壓緊時如圖2所示，由槓桿原理可知在拉杆拉手端施加的較小迴轉驅動力Fl在以壓緊端與導軌接觸點為支點的作用下會在拉杆迴轉支撐孔處形成FlX驅動力臂/阻力臂倍的迴轉阻力F2，此阻力是支撐基礎件施加給拉杆的作用力，其反作用力為F2』，大小與F2相同，方向相反，此反作用力經支撐基礎件傳遞到模塊外殼而施加到模塊上，在合理設計壓緊端尺寸時，壓緊時拉杆與導軌接觸面是傾斜接觸，因而此反作用力的方向朝向模塊後下方的，即其豎直方向分力將會將模塊緊緊向下壓在導軌上，限制模塊的豎直方向移動，而其水平分力則將模塊向裡推進克服安裝時的阻力到達模塊安裝固定位置。
[0036]模塊拆卸時如圖3所示，由槓桿原理可知在拉杆拉手端施加的較小迴轉驅動力Fl在以壓緊端與導軌接觸點為支點的作用下會在拉杆迴轉支撐孔處形成FlX驅動力臂/阻力臂倍的迴轉阻力F2，此阻力是支撐基礎件施加給拉杆的作用力，其反作用力為F2』，大小與F2相同，方向相反，此反作用力經支撐基礎件傳遞到模塊外殼而施加到模塊上，在合理設計壓緊端尺寸時，拆卸時拉杆與導軌接觸面也是傾斜接觸，因而此反作用力的方向朝向模塊前上方的，即其豎直方向分力將會將模塊向上抬起，可減少拆卸時與導軌間的摩擦阻力，便於拆卸，而其水平分力則克服拆卸阻力將模塊向外拖出。
[0037]鎖芯與拉杆頂端凹槽壁較小的接觸力即可在壓緊端保持有非常大的壓緊力，壓緊模塊來確保模塊的可靠固定。支撐基礎件固定於模塊外壁上，為拉杆機構提供迴轉支撐點。
[0038]在模塊安裝(壓緊)時，拉杆由接近水平位置迴轉到接近模塊豎直外壁的位置，在這個過程中，拉杆機構以固定的導軌為受力支點，將拉杆拉手端的迴轉驅動力經拉杆放大而產生對拉杆機構的壓緊力F1，此壓緊力最終將傳遞到連同與拉杆機構支撐基礎件固定在一起的模塊上，在拉杆繞自身迴轉中心轉動時除對模塊產生壓緊力並會在沿導軌方向克服模塊安裝過程中的快插母排的嚙合阻力而產生沿導軌方向的運動位移LI，通過合理的設計拉杆尺寸參數及拉杆迴轉支撐孔的位置，可使此位移滿足保證快插母排良好接觸所需的嚙合距離L (參考圖5)。
[0039]拆卸過程與安裝過程相反，在模塊拆卸時，拉杆由接近模塊豎直外壁的位置迴轉到接近水平位置，在這個過程中，拉杆機構以固定的導軌為受力支點，將拉杆拉手端的迴轉驅動力經拉杆放大而產生對拉杆機構的拆卸力F2，此拆卸力最終將傳遞到連同與拉杆機構支撐基礎件固定在一起的模塊上，在拉杆繞自身迴轉中心轉動時除對模塊產生拆卸力並會在沿導軌方向克服模塊拆卸過程中的快插母排的嚙合阻力而產生沿導軌方向的運動位移L2，通過合理的設計拉杆尺寸參數及拉杆迴轉支撐孔的位置，同樣可使此位移不小於快插母嚙合距離L (參考圖5)，同時快插公、母母排之間完全脫離開來，方便進一步移出模塊
本發明配合的輔助機構主要有:
導軌機構(參考圖1、6)，導軌可對稱布置在模塊底部，單邊導軌一半固定於櫃體上，屬固定部分，另一半固定於模塊上，隨模塊一起運動，屬活動部分，兩部分相配合組成導軌，兩側導軌共同作用可實小阻力定向移動模塊和支撐模塊的作用。
[0040]導軌固定部分一端部開有缺口，在轉動拉杆時拉杆端部壓緊端突出部位處進入該缺口，在轉動過程中拉杆對固定導軌的作用力的反作用力經過迴轉支撐孔(銷)和支撐基礎件傳遞到模塊外壁即為模塊的壓緊力，由槓桿原理可知拉杆具有力放大作用，即拉杆拉手端較小的拉杆迴轉驅動力可以產生很大的模塊壓緊力，從而使得模塊上的快插母牌能夠順利地插入對應嚙合處。將圖6中I外弧面為導軌與拉杆接觸部位，為減少拉杆機構與導軌的接觸摩擦力，將其設計成圓柱形。
[0041]緩衝定位銷(參考圖7)，主要由銷釘、銷釘孔件和由彈性材料(如橡膠)製成的彈性緩衝塊或具有彈性零部件如彈簧等組成。帶倒角特徵的銷釘和銷釘孔件可在一定的位置偏差範圍內確保銷釘滑入到銷釘孔件內，保證模塊定向，同時也確保了模塊端部的快插母(公)母排與對應固定於櫃體上的快插公(母)母牌對應準確插入嚙合；此外模塊一端有壓杆機構對模塊進行壓緊，定位銷機構可限定模塊沿導軌可運動的距離，隨著模塊壓緊力驅動模塊的移動，彈性定位銷機構銷孔之間從開始接觸實現模塊導向到開始壓縮彈性緩衝塊而產生反壓縮力，在合理布置緩衝定位銷的尺寸和位置時，此壓縮反彈力和拉杆機構的壓緊力可將模塊固定在需要的安裝位置，實現模塊的位置固定；此外，考慮到模塊滑動速度可能比較快，在銷釘上套有彈性橡膠環，剛性銷釘和銷釘空之間隔有橡膠環可避免了剛性衝擊，同時也實現了模塊定位,緩衝模塊移動過程對櫃體的衝擊,保護模塊本身和櫃體上其它元器件。在安裝方式上銷釘和銷釘空可根據需要靈活布置在模塊和櫃體上。
[0042]緩衝定位銷另一個功能是實現模塊移動方向的定位，並具有一定抗振和消振的功能，以減小櫃體振動對模塊的影響，保護內部元器件。
[0043]本發明固定裝置的使用方法如下:
第一步:首先定位銷孔及快插母排通過安裝基座固定於櫃體上，導軌固定部分固定於櫃體底部。在初始狀態(參考圖8)，模塊上的導軌與箱體導軌只接觸一部分，此時拉杆處於鬆開狀態，接近水平位置，由於導軌之摩擦力比較小，推動拉杆手柄和模塊外壁即可將與拉杆固連的模塊沿導軌滑入到接近安裝固定位置(參考圖5)，此時由於快插母排及其接頭為保證接觸可靠，相互之間有擠壓，模塊不能輕易被推入到安裝固定位置。
[0044]第二步:轉動處於接近水平位置的拉杆手柄直至接近模塊外壁(參考圖8、9、10)，在此過程中，手柄處的較小迴轉驅動力在底部放大形成非常大的模塊壓緊力，可推動模塊克服快插母排嚙合時形成的安裝阻力，推動模塊沿導軌運動到指定安裝固定位置，並且通過合理的設計，此時拉杆手柄接近於貼合模塊殼體外壁時，拉杆頂住鎖芯壓縮內部彈簧移動，在拉杆快貼近外壁時鎖芯陷入凹槽而回縮至初始位置，由於拉杆結構上相當於一個力放大的槓桿機構，由槓桿原理可知此時鎖芯與拉杆凹槽壁之間的較小接觸力可在底部形時刻成很大的模塊壓緊力，保障在任何情況下對模塊有效壓緊，並且鎖芯與拉杆凹槽壁之間的接觸力垂直於鎖芯可運動的方向，確保鎖芯無外力情況下不會解鎖，因而確保外沒有外力作用下的鎖緊可靠，實現了模塊的可靠固定在安裝位置。
[0045]合理設計拉杆尺寸及拉杆迴轉支撐孔的位置，可使拉杆轉動到接近貼合模塊外壁過程產生的模塊壓緊力可以推動模塊運動到指定的安裝固定位置，並且在拉杆的這個轉動過程壓緊端推動模塊的運動行程正好是快插母排之間從剛接觸到插入到合適深度的距離，即此時快插公、母母排之間達到理想嚙合位置，模塊沿導軌運動方向的；拆卸過程與之類似，轉動拉杆產生的拆卸力可使模塊從安裝固定位置退出，並且在拉杆的這個轉動過程壓緊端推動模塊的運動行程不小於快插母排的嚙合距離，即可保證快插公、母母排之間完全脫離開來，方便進一步移出模塊。
[0046]第三步:當需要拆卸模塊時，只需沿鎖芯從拉杆段部凹槽內移出，拉杆即可迴轉到靠近水平位置，在此過程中不僅釋放了對模塊的壓緊力，在轉動過程中同樣由槓桿原理可知拉杆迴轉驅動力會在壓緊端形成與安裝過程時的壓緊力相反方向的較大的模塊拆卸力，此拆卸力可使模塊克服模塊與櫃體間連接在一起的快插母排之間嚙合力而產生沿導軌方向的移動，拉杆到達接近水平位置可使模塊徹底釋放阻礙拆卸操作的快接母排之間的嚙合力，之後由於模塊沒有了快插母排的嚙合阻力限制的限制，可向櫃體外拉拉杆手柄即可輕鬆將與拉杆連接在一起的模塊沿導軌移出櫃體，其基本運動過程與安裝過程相反。
[0047]以上三步操作均可一個人完成，操作過程簡單快捷且不費力，模塊在櫃體安裝狀態到拆卸移出櫃體過程例圖(參考圖11、圖12、圖13)以上就本發明應用的一個實例進行詳細說明。
[0048]值得說明的是:本發明的機構布置形式不限布置在模塊底部，也可根據需要布置在模塊上部、模塊左右兩側或者模塊上下兩端等等均可完成相似功能，安裝方式可靈活變動。根據拉杆機構的安裝方式不同對應的壓緊與拆卸時拉杆位置不一定是上面實例中提到的豎直與水平狀態。
[0049]本發明的各組成部分均可採用相類似的機構進行替代，如導軌可採用直線軸承等；定位銷的緩衝也可通過彈簧、板簧等具有彈性的零件來代替；鎖扣也可採用鋼絲搭扣等裝置鎖定拉杆。
[0050]本發明最為核心的是拉杆機構，其他各部分機構均可採用能夠實現相類似功能的其它機構或裝置進行替代，其它各部分機構也可根據需要增減而不影響核心功能的實現，發明實現的功能可由包括核心拉杆機構在內的多個機構組合完成。
[0051]本發明適用於但不僅限定電器櫃內部模塊的安裝，也可用於其它物體安裝、緊固和拆卸。
[0052]相關技術術語的解釋
1、電器櫃體:電氣櫃是由鋼材質加工而成用來保護元器件正常工作的柜子，能滿足各電器元件可靠地固定於櫃體中確定的位置。櫃體外形一般為立方體，如屏式、箱式等，也有稜台體如臺式等。
[0053]2、模塊及模塊化:電路中將分立元件組成的電路重新封裝稱為模塊，如功率模塊把一臺整機的幾乎所有硬體都以晶片的形式安裝到一個模塊中，使元器件之間不再有傳統的引線連接，這樣的模塊經過 嚴格、合理的熱、電、機械方面的設計，達到優化完美的境地。
[0054]模塊化的目的不僅在於使用方便，縮小整機體積，更重要的是取消傳統連線，把寄生參數降到最小，從而把器件承受的電應力降至最低，提高系統的可靠性。
[0055]3、槓桿:一根硬棒，在力的作用下能夠繞固定點轉動，這根硬棒即可稱為槓桿。槓桿可以是直的，也可以是彎的。
[0056]4、槓桿原理:要使槓桿平衡，作用在槓桿上的兩個力矩(力與力臂的乘積)大小必須相等。即:動力X動力臂=阻力X阻力臂，用代數式表示為Fl-- L1=F2--L2。式中，Fl表示動力，LI表示動力臂，F2表示阻力，L2表示阻力臂，因此欲使槓桿達到平衡,動力臂是阻力臂的幾倍，動力就是阻力的幾分之一。
[0057]5、母排:是指供電系統中，電櫃中總制開關與各分路電路中的開關的連接銅排或鋁排，表面有做絕緣處理。主要作用是做導線用。
[0058]上述實施例闡明的內容應當理解為這些實施例僅用於更清楚地說明本發明，而不用於限制本發明的範圍，在閱讀了本發明之後，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落於本申請所附權利要求所限定的範圍。
【權利要求】
1.一種模塊快速安裝固定裝置，其特徵在於，包括: 滑動機構，模塊(3)通過滑動機構安裝在櫃體(20)內，該滑動機構具有與櫃體(20)固定相連的固定部，以及與模塊(3)固定相連的活動部； 拉杆機構(8)，包括固定模塊(3)壁面上的支撐基礎件(9)，通過迴轉支撐銷(15)鉸接在支撐基礎件(9)上的拉杆(10);該拉杆(10)具有旋轉壓緊端(16)和拉手端(12);所述拉杆(10)的旋轉壓緊端(16)、拉杆(10)的拉手端(12)及迴轉支撐銷(15)—起形成槓桿；所述拉杆機構(8)旋轉驅動所述滑動機構的活動部相對固定部滑動而實現模塊(3)與櫃體(20)的固定或分離； 鎖定機構，安裝在所述支撐基礎件(9)上，當拉杆(10)鎖固模塊(3)時鎖定機構(13)將拉杆(10)固定在支撐基礎件(9)上。
2.根據權利要求1所述的模塊快速安裝固定裝置，其特徵在於，還包括設置在模塊(3)與母排安裝基礎(2)之間設有導引快插母母排(4)和快插公母排(5)對接相連的緩衝定位機構。
3.根據權利要求2所述的模塊快速安裝固定裝置，其特徵在於，所述緩衝定位機構包括固定在模塊(3)和母排安裝基礎(2)中一個部件上的銷孔件(17)，固定在模塊(3)和母排安裝基礎(2)中另一個部件上的定位銷(19)，以及套裝在定位銷(19)上或固定在銷孔件(17)自由端上的彈性緩衝墊(18)。
4.根據權利要求1所述的模塊快速安裝固定裝置，其特徵在於，所述滑動機構的固定部端部具有當拉杆(10)將所述模塊(3)緊固在櫃體(20)上時容納所述拉杆(10)旋轉壓緊端(16)的壓緊定位槽或孔(1`1)。
5.根據權利要求1所述的模塊快速安裝固定裝置，其特徵在於，所述模塊(3)的固定部與拉杆機構接觸的端部接觸面為弧面。
6.根據權利要求1所述的模塊快速安裝固定裝置，其特徵在於，所述拉杆(10)的拉手端(12)上開有容納所述鎖定機構(13)鎖芯的定位凹槽(14)。
7.根據權利要求1所述的模塊快速安裝固定裝置，其特徵在於，所述滑動機構為導軌(7)或直線軸承，該導軌(7)由與櫃體(20)固定的導軌固定部(7b)及可相對導軌固定部(7b)滑動的導軌活動部(7a);所述導軌活動部(7a)固定在模塊(3)底部，所述導軌固定部(7b)的端部布置有作為拉杆旋轉壓緊端(16)旋轉支點的受力支撐銷(21)。
8.根據權利要求3所述的模塊快速安裝固定裝置，其特徵在於，所述彈性緩衝墊(18)為彈性材料製成的緩衝塊或具有彈性的零部件。
9.根據權利要求f8之一所述的模塊快速安裝固定裝置，其特徵在於，所述拉杆機構(8)旋轉驅動所述模塊(3)移動的距離不小於快插母母排(4)相對快插公母排(5)從插入到穩固連接所移動的距離。
10.根據權利要求7所述的模塊快速安裝固定裝置，其特徵在於，所述受力支撐銷(21)朝向拉杆旋轉壓緊端(16)的一面為弧面，所述拉杆(10)的旋轉壓緊端(16)與該受力支撐銷(21)的弧面接觸處的法面與導軌固定部(7b)的導軌平面形成斜角，使拉杆(10)在旋轉時產生的作用力通過受力支撐銷(21)傳遞到導軌固定部(7b)。
11.一種利用權利要求ι-?ο之一所述模塊快速安裝固定裝置固定模塊的方法，其特徵在於，包括如下步驟:1)、將滑動機構的固定部固定在櫃體(20)內壁上，將滑動機構的活動部固定在模塊(3)外壁面上，並將所述活動部嵌套在所述固定部上； 2)、保持拉杆(10)水平布置，將所述模塊(3)推至櫃體(20)內，此時活動部在固定部上移動，直到所述拉杆(10)的旋轉壓緊端(16)位於設置在活動部端部的受力支撐銷(21)上方； 3)旋轉所述拉杆(10)，直到所述拉杆(10)的旋轉壓緊端(16)置於所述受力支撐銷(21)內側，此時拉杆(10)拉手端(12)由所述鎖定機構鎖定在支撐基礎件(9)上。
【文檔編號】H05K7/14GK103874383SQ201410138009
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年4月8日 優先權日:2014年4月8日
【發明者】周文勇, 李滔, 史虎, 向言豐, 丁祖輝 申請人:南車株洲電力機車研究所有限公司