一种结构优化母线槽接驳管的制作方法

文档序号:11992664阅读:438来源:国知局
一种结构优化母线槽接驳管的制作方法与工艺

本实用新型属于母线槽配件的设计制造领域,具体涉及一种结构优化母线槽接驳管。



背景技术:

现代超高层建筑物、大型工厂以及军工基地等领域,存在线束众多、高负荷电能供给与分配的需要,面对上千安培电流的超高密度的负荷,如果仅靠电线电缆来连接分配是极不可靠的,也几乎是不可能的,所以需要一套全新概念、安全、可靠的电能供给与分配传导系统。早在上世纪50年代前后由美国发明的一套“Bus-Way-System(母线槽)”传导方案就很好地解决了这个难题,并实用至今。经过半个多世纪不断的改进,虽然母线槽已经发展出空气型、密集型和复合型等繁多的品种和型号,在产品结构和材料等各个细节技术上也日趋完善,但是面对日益增长的性价比需求,母线槽的产品和技术仍然存在许多技术上的改进空间。

例如,将母线槽和母线接驳槽的钢材外壳改为铝镁合金,使单位长度重量减轻了近60%,使母线槽外壳和母线接驳槽的制造、运输、安装和运行成本显著降低,但是面对向大跨度、减少安装支点为发展方向的母线槽而言,由于铝镁合金强度与钢材相比有所下降,反过来又需要增加母线槽外壳和接驳槽的壁厚来提高刚度。

因此,有必要发明一系列结构优化的母线槽外壳和母线接驳槽,以解决大跨度、少支点母线槽需要大幅度增加壁厚的矛盾。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种用于大跨度、少支点的结构优化母线接驳管,并在保证母线接驳管有足够强度和刚度的前提下单位长度的材料用量最少化。

为达上述目的,本实用新型的一种结构优化母线槽接驳管,包括顶板、底板和左右对称的墙板,顶板两侧边缘分别与墙板的一片屋檐边缘联接固定,底板两侧边缘分别与该对墙板的另一片屋檐边缘联接固定,顶板、底板和左右对称的墙板围合成一个四周封闭的多边异形管,其结构和尺寸受比例控制。

进一步地,所述顶板的横切面结构呈矩形Ⅰ或梯形Ⅰ,矩形Ⅰ的一条边或梯形Ⅰ的短底边所在平面与墙板的一片屋檐边缘联接而长底边所在平面背向屋檐边缘,梯形Ⅰ的长底边与梯形Ⅰ的短边长度之差的一半构成两条伸出屋檐表面外加强筋Ⅰ的高度,加强筋Ⅰ的斜边与梯形Ⅰ的短底边的夹角α为10~45度,当顶板的横切面结构呈矩形Ⅰ时加强筋Ⅰ是缺省的。

进一步地,所述墙板的横切面结构是在腰板边缘两侧对偶位置、方向相反地各延伸出一片屋檐,使墙板的横切面呈“Z”形,其中一片屋檐边沿与顶板边沿联接固定、另一片屋檐边沿与底板边沿联接固定,屋檐与腰板的联接处是平面台阶过渡或弧面台阶过渡的一种或组合体。

进一步地,所述底板的横切面结构呈矩形Ⅱ或梯形Ⅱ,矩形Ⅱ的一条边或梯形Ⅱ的短底边所在平面与墙板的一片屋檐边缘联接而长底边所在平面背向屋檐边缘,梯形Ⅱ的长底边与梯形Ⅱ的短底边长度之差值的一半构成两条伸出屋檐表面外加强筋Ⅱ的高度,加强筋Ⅱ的斜边与梯形Ⅱ的底边的夹角β为10~45度,当底板的横切面结构呈矩形Ⅱ时加强筋Ⅱ是缺省的。

进一步地,所述比例控制包括:底板宽度B与顶板宽度A之比为1.0~1.62倍或更优选为1.4±0.2倍,底板宽度B与底板厚度δ2之比、顶板宽度A与顶板厚度δ2之比皆为6~16倍或更优选为11±2倍,墙板高度C与腰板厚度δ1之比为10~16倍或更优选为14±2倍,腰板高度F与屋檐高度D之比为0.62~1.62倍或更优选为1.1±0.2倍,腰板高度F与弧面过渡台阶高度E之比为0.62~1.62倍或更优选为1.1±0.2倍,弧面过渡台阶高度E与腰板厚度δ1之比为0.62~1.62倍或更优选为1.1±0.2倍,墙板高度C既大于或等于底板宽度B也大于或等于顶板宽度A。

进一步地,所述顶板、底板和墙板的材料选用铝合金、铝镁合金、玻璃纤维或碳纤维增强尼龙、聚甲醛、聚酰亚胺、聚苯硫醚、热固性树脂的一种或更优选6063-T5铝合金。

进一步地,所述梯形Ⅰ和梯形Ⅱ均包括几何学上的一个梯形或多个梯形的叠加的一种,所述加强筋Ⅰ和加强筋Ⅱ的棱边线包括锐角、直线倒角和圆弧倒角的任意一种或组合体。

本实用新型的一种结构优化母线槽接驳管,其有益技术效果在于:

①利用结构力学的优化设计,在单位长度母线接驳管的材料用量相同、负载相同、悬梁形变量相同的条件下,本实用新型母线接驳管的跨度最大、所包围体积最大;

②提高了母线接驳管在装卸、贮运、安装和运行过程中的抗形变能力,可以拓宽安装跨度、减少支点,节约材料、运输、安装和运行成本,而可靠性不下降。

附图说明

图1是本实用新型一种结构优化母线槽接驳管的实施例(一)的横切面示意图。

图2是本实用新型一种结构优化母线槽接驳管的实施例(二)的横切面示意图。

图3是本实用新型图2的具体尺寸。

在图1至图3中,相同功能、相同结构的零件采用了相同的标号,为了图纸简洁而略去对称或相同系列位置上的零件标号。

10—顶板, 11—梯形Ⅰ, 12—加强筋Ⅰ;

20—墙板, 21—屋檐A, 22—过渡台阶,

23—腰板, 24—屋檐B; 30—底板,

31—梯形Ⅱ, 32—加强筋Ⅱ; A—顶板宽度,

B—底板宽度, C—墙板高度, D—屋檐高度,

E—弧面台阶, F—腰板高度, δ1—腰板厚度,

δ2—底板厚度。

具体实施方式

为详细说明本实用新型一种结构优化母线槽接驳管的技术内容、构造特征、所实现目的和效果,以下结合实施例及其附图进一步说明。

实施例(一)

如图1所示,揭示了本实用新型一种结构优化母线槽接驳管的实施例之一,包括顶板10、底板30和左右对称的一对墙板20,顶板10两侧边缘分别与一片屋檐A 21边缘联接固定,底板30两侧边缘分别与另一片屋檐B 24边缘联接固定,使顶板10、底板30和左右对称的一对墙板20围合成一个两端直通且四周封闭的多边形管件结构。

顶板10的横切面结构呈一个梯形Ⅰ11,梯形Ⅰ11的短底边所在平面与墙板20的一片屋檐A 21边缘联接而长底边所在平面背向屋檐A 21边缘,梯形Ⅰ11的长底边与梯形Ⅰ11的短边长度之差的一半构成两条伸出屋檐A 21表面外加强筋12的高度,加强筋12的斜边与梯形11的短底边的夹角α优选为15度,加强筋Ⅰ11的棱边线为锐角。

墙板20的横切面结构是在腰板23边缘两侧对偶位置、方向相反地各延伸出一片屋檐A 21和屋檐B 24,使墙板20的横切面呈“Z”形,其中屋檐A 21边沿与顶板10边沿联接固定、另一片屋檐B 24边沿与底板30边沿联接固定,屋檐A 21和屋檐B 24分别与腰板23的联接处是通过弧面台阶E过渡的。

底板30的横切面结构呈一个梯形Ⅱ 31,梯形Ⅱ 31的短底边所在平面与墙板20的一片屋檐B 24的边缘联接而长底边所在平面背向屋檐B 24边缘,梯形Ⅱ 31的长底边与梯形Ⅱ 31的短边长度之差的一半构成两条伸出屋檐B 24表面外加强筋32的高度,加强筋32的斜边与梯形Ⅱ 31的短底边的夹角β优选为30度,加强筋Ⅱ 31的棱边线为锐角。

底板宽度B与顶板宽度A之比优选为1.62倍,底板宽度B与底板厚度δ2之比、顶板宽度A与顶板厚度δ2之比皆为16倍,墙板高度C与腰板厚度δ1之比为16倍,腰板高度F与屋檐高度D之比为1.62倍,屋檐A 21(以及屋檐A 24)过渡段的高度E与腰板厚度δ1之比为1.62倍。

顶板10、底板30和墙板20的材料优选6063-T5铝合金。

实施例(二)

如图2所示,揭示了本实用新型一种结构优化母线槽接驳管的实施例之二,包括顶板10、底板30和左右对称的一对墙板20,顶板10两侧边缘分别与一对墙板20的一片屋檐A 21边缘联接固定,底板30两侧边缘分别与该对墙板20的另一片屋檐B 24边缘联接固定,使顶板10、底板30和左右对称的一对墙板20围合成一个两端直通且四周封闭的多边形管件结构。

顶板10的横切面结构呈一个梯形Ⅰ11,梯形Ⅰ11的短底边所在平面与墙板20的一片屋檐A 21边缘联接而长底边所在平面背向屋檐A 21的边缘,梯形Ⅰ11的长底边与梯形Ⅰ11的短边长度之差的一半构成两条伸出屋檐A 21表面外加强筋12的高度,加强筋12的斜边与梯形11的短底边的夹角α优选为15度,加强筋Ⅰ11的棱边线为锐角。

墙板20的横切面结构是在腰板23的边缘两侧对偶位置、方向相反地各延伸出一片屋檐A 21和屋檐A 24,使墙板20的横切面“Z”形,屋檐A 21的边沿与顶板10边沿联接固定、另一片屋檐B 24的边沿与底板30边沿联接固定,屋檐A 21和屋檐A 24与腰板23的联接处是通过平面台阶过渡的。

底板30的横切面结构呈矩形,矩形的一条边所在平面与墙板20的一片屋檐B 24的边缘联接,由于底板30的宽度大于顶板10的宽度具有足够的刚度,所以底板30的加强筋Ⅱ 31是缺省的。

底板宽度B与顶板宽度A之比优选为1.38倍,底板宽度B与底板厚度δ2之比、顶板宽度A与顶板厚度δ2之比皆为11倍,墙板高度C与腰板厚度δ1之比为11倍,腰板高度F与屋檐高度D之比为1.1倍。

如图3所示,揭示了实施例(二)制造的全部具体尺寸,顶板10、底板30和墙板20的材料优选6063-T5铝合金。

本实用新型的一种结构优化母线槽接驳管两个实施例的有益技术效果均在于:

①利用结构力学的优化设计,在单位长度母线接驳管的材料用量相同、负载相同、悬梁形变量相同的条件下,本实用新型母线接驳管的跨度最大、所包围体积最大;

②提高了母线接驳管在装卸、贮运、安装和运行过程中的抗形变能力,可以拓宽安装跨度、减少支点,节约材料、运输、安装和运行成本,而可靠性不下降。

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