一种拉杆固定机构的制作方法

一种拉杆固定机构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种固定拉杆机构。为了解决螺钉固定方式在生产、维护、安装、拆卸和固定过程费时费力的问题，所述固定拉杆机构包括由与固定座固定相连的固定部和与被固定体固定相连的活动部组成的滑动机构，固定在被固定体上的支撑基础件，通过回转支撑销铰接在支撑基础件上的拉杆，以及安装在所述支撑基础件上，当拉杆锁固被固定体时将拉杆固定在支撑基础件上的锁定机构；所述拉杆具有旋转压紧端和拉手端；所述拉杆的旋转压紧端、拉杆的拉手端及回转支撑销一起形成杠杆；所述拉杆机构旋转驱动所述滑动机构的活动部相对固定部滑动而实现被固定体与固定座的固定或分离。
【专利说明】一种拉杆固定机构
[0001] 本发明是一种模块快速安装固定装置及其固定方法的分案申请，母案的申请日为 2014年4月8日，申请号为201410138009. 9,申请名称为一种模块快速安装固定装置及其 固定方法。

【技术领域】
[0002] 本发明涉及一种固定拉杆机构，方便替代螺钉将一个部件固定在另一个部件上。

【背景技术】
[0003] 目前，电气柜体内部模块基本都是通过多个螺栓将模块固定到柜体，如 CN201220665887. 2公开的一种机柜电源模块安装结构，CN201220506162. 9公开的一种光 伏逆变器逆变模块安装结构，均是采用的仍旧是螺栓组安装固定模块的方式，只是螺栓布 置的方式等有变化。如CN201110269271. 3公开的一种电源模块固定机构，该固定机构的操 作杆提供使用者较便利的握持方式，简化电子设备移出电源模块本体的操作，但对电子设 备的压紧不可靠。CN02250841. 4公开的一种散热器固定模块用于将散热器通过两个扣具抵 压在电子组件上，扣具采用凸轮机构原理，使用变半径的凸轮实现器具压紧和放松，虽功能 上都可实现压紧固定器件的目的。
[0004] 在安装和拆卸过程中需要反复拧紧和拧松模块的固定螺栓，操作过程繁琐费时， 且为保证螺栓坚固可靠，需要反复用力，耗费体力；其次螺栓固定需要专门设计支撑座等零 件将模块与柜体通过螺栓连接，这也增加了零部件数量；再次柜体内部空间有限，为留出 足够的扳手空间，可能会限制其它零部的件的尺寸甚至增大柜体的整体尺寸；最后某些模 块采用快插公、母排实现电气连接，为保证连接可靠，模块安装时需要有一定驱动力才能实 现快插母排的啮合连接，现场安装时经常是靠模块的运动惯性冲击来实现快速母排啮合连 接，对模块本身和柜体都有一定的冲击性，可能会产生损坏模块内部元器件和柜体变形等 不利影响。
[0005] 为使用方便，同时缩小整机体积和提高系统的可靠性，电气柜内部需要安装各类 模块，而在电气柜体生产过程中，模块的安装、紧固和拆卸操作占用柜体生产的相当一部分 工时，并且在日常使用和维护过程中也需要多次安装、紧固和拆卸模块，现场生产和维护 操作中急需一种操作起来快捷简便，并可反复实现安装、固定和拆卸模块的装置。


【发明内容】

[0006] 针对螺栓(组）固定方式在生产、维护、安装、拆卸和固定过程费时费力的不足，本 发明旨在提供一种固定拉杆机构，该安装固定装置巧妙地组合了拉杆机构和滑动机构，实 现了模块的固定与拆卸的快速化和简易化，并保证了模块的可靠固定。
[0007] 为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是： 一种固定拉杆机构，其结构特点是，包括由与固定座固定相连的固定部和与模块固定 相连的活动部组成的滑动机构，固定在模块上的支撑基础件，通过回转支撑销铰接在支撑 基础件上的拉杆，以及安装在所述支撑基础件上，当拉杆锁固模块时将拉杆固定在支撑基 础件上的锁定机构；所述拉杆具有旋转压紧端和拉手端；所述拉杆的旋转压紧端、拉杆的 拉手端及回转支撑销一起形成杠杆；所述拉杆机构旋转驱动所述滑动机构的活动部相对固 定部滑动而实现模块与固定座的固定或分离。
[0008] 所述固定座可以为柜体。
[0009] 由此，不同于采用螺栓固定，本发明借助杠杆原理，采用拉杆机构压紧和固定模 块，同时配合以滑动机构，可实现单人完成模块的快速安装、拆卸和可靠紧固，整个操作过 程不需要反复拧紧螺栓，也不需要专用工具，节省了大量人力物力，实现了模块的快速组装 和维护。
[0010] 以下为本发明的进一步改进的技术方案： 进一步地，所述滑动机构的固定部端部具有当拉杆将所述模块紧固在固定座上时提供 拉杆旋转压紧端受力支撑点的受力支撑销。
[0011] 进一步地，所述受力支撑销具有外圆弧面。
[0012] 进一步地，所述受力支撑销与拉杆旋转压紧端的接触面为弧面。
[0013] 进一步地，所述拉杆的拉手端上开有容纳所述锁定机构锁芯的定位凹槽。
[0014] 进一步地，所述导轨固定部的端部布置有拉杆旋转压紧端的受力支撑销，支撑销 具有外圆弧面的特征。
[0015] 所述滑动机构为导轨或直线轴承，该导轨由与固定座固定的导轨固定部及可相对 导轨固定部滑动的导轨活动部；所述导轨活动部固定在模块底部，所述导轨固定部的端部 布置有作为拉杆旋转压紧端受力支撑点的受力支撑销。
[0016] 为了方便安装和拆卸，所述拉杆的旋转压紧端与受力支撑销的弧面接触处的法面 与导轨固定部的导轨平面形成斜角，使拉杆在回转过程中产生的作用力通过受力支撑销传 递到导轨固定部，可减少被固定物安装过程和拆卸过程的阻力，并在固定时可施加对被固 定物的可靠压紧力。由此，安装固定时，拉杆旋转压紧端的坚直分力可向下将模块压紧在模 块支撑件上；拆卸时，拉杆旋转压紧端的坚直分力可向上托举模块，减少拆卸时与导轨间的 摩擦阻力，便于拆卸，而其水平分力则克服拆卸阻力将模块向外拖出。
[0017] 一种模块快速安装固定装置，其结构特点是，包括： 滑动机构，模块通过滑动机构安装在柜体内，该滑动机构具有与柜体固定相连的固定 部，以及与模块固定相连的活动部； 拉杆机构，包括固定模块壁面上的支撑基础件，通过回转支撑销铰接在支撑基础件上 的拉杆；该拉杆具有旋转压紧端和拉手端；所述拉杆的旋转压紧端、拉杆的拉手端及回转 支撑销一起形成杠杆；所述拉杆机构旋转驱动所述滑动机构的活动部相对固定部滑动而实 现模块与柜体的固定或分离； 锁定机构，安装在所述支撑基础件上，当拉杆锁固模块时锁定机构将拉杆固定在支撑 基础件上。
[0018] 由此，不同于采用螺栓固定，本发明借助杠杆原理，采用拉杆机构压紧和固定模 块，同时配合以滑动机构和定位销机构，可实现单人完成模块的快速安装、拆卸和可靠紧 固，避免了安装过程的刚性冲击，整个操作过程不需要反复拧紧螺栓，也不需要专用工具， 节省了大量人力物力，实现了模块的快速组装和维护。
[0019] 为了保证精确定位，所述模块快速安装固定装置还包括设置在模块与母排安装基 础之间设有导引快插母母排和快插公母排对接相连的缓冲定位机构。进一步地，所述缓冲 定位机构包括固定在模块和母排安装基础中一个部件上的销孔件，固定在模块和母排安装 基础中另一个部件上的定位销，以及套装在定位销上或固定在销孔件自由端上的弹性缓冲 垫。更进一步地，所述弹性缓冲垫为弹性材料制成的缓冲块或具有弹性的零部件。
[0020] 所述滑动机构的固定部端部具有当拉杆将所述模块紧固在柜体上时容纳所述拉 杆旋转压紧端的压紧定位槽或孔。
[0021] 所述模块的固定部与拉杆机构接触的端部接触面为弧面。
[0022] 所述拉杆的拉手端上开有容纳所述锁定机构锁芯的定位凹槽。
[0023] 所述滑动机构为导轨或直线轴承，该导轨由与柜体固定的导轨固定部及可相对导 轨固定部滑动的导轨活动部；所述导轨活动部固定在模块底部，所述导轨固定部的端部布 置有作为拉杆旋转压紧端旋转支点的受力支撑销。
[0024] 进一步地，所述拉杆机构旋转驱动所述模块移动的距离不小于快插母母排相对快 插公母排从插入到稳固连接所移动的距离，由此，在拉杆转动过程中在底部压紧端对模块 与压紧力方向相反的拆卸力驱动模块产生的位移不小于模块上快插母(公）完全从固定在 柜体上的快插公(母）中脱扣出来的距离，以便后续移出模块过程完全不需要克服快插母排 之间的啮合力，而只要克服模块与导轨件之间的摩擦阻力，花费的力气非常小 为了方便安装和拆卸，所述受力支撑销朝向拉杆旋转压紧端的一面为弧面，所述拉杆 的旋转压紧端与该受力支撑销的弧面接触处的法面与导轨固定部的导轨平面形成斜角，使 拉杆在旋转时产生的作用力通过受力支撑销传递到导轨固定部。由此，安装固定时，拉杆旋 转压紧端的坚直分力可向下将模块压紧在模块支撑件上，水平分力可克服安装阻力并与模 块另一端的弹性定位销实现模块定位功能；拆卸时，拉杆旋转压紧端的坚直分力可向上托 举模块，减少拆卸时与导轨间的摩擦阻力，便于拆卸，而其水平分力则克服拆卸阻力将模块 向外拖出。
[0025] 进一步地，本发明还提供了一种利用上述模块快速安装固定装置固定模块的方 法，包括如下步骤： 1) 、将滑动机构的固定部固定在柜体内壁上，将滑动机构的活动部固定在模块外壁面 上，并将所述活动部嵌套在所述固定部上； 2) 、保持拉杆水平布置，将所述模块推至柜体内，此时活动部在固定部上移动，直到所 述拉杆的旋转压紧端位于设置在活动部端部的受力支撑销上方； 3) 旋转所述拉杆，直到所述拉杆的旋转压紧端置于所述受力支撑销内侧，此时拉杆拉 手端由所述锁定机构锁定在支撑基础件上。
[0026] 拆卸过程与安装固定的方法相反。
[0027] 本发明的技术原理是： 1、拉杆的拉杆拉手端、回转支撑孔（销）和压紧端三处可形成杠杆，拉杆的水平与坚直 姿态转换实现机构对其固定物的松开与压紧作用转换，并且通过杠杆放大原理将拉杆与锁 芯的较小接触力在拉杆的另一端产生很大的压紧力。
[0028] 2、合理地设计拉杆的转动支撑点位置以及半敞开的压紧端的压紧弧面等尺寸，通 过杠杆放大原理以较小的拉杆回转驱动力在转动拉杆的同时产生很大的模压紧力和拆卸 力。
[0029] 3、模块推入到接近安装位置后(快插母排之间刚接触，但未插入)，只需要将处于 接近水平的拉杆向上拉动到与模块外壁贴近的位置，由于杠杆原理即可在压紧端产生很大 的压紧力推动模块到安装位置并固定住模块，并且通过合理设计拉杆机构的尺寸，在拉杆 转动过程中在底部压紧端对模块压紧产生的位移可以正好是模块上快插母(公）需要插入 到固定在柜体上的快插公(母）中的距离；在拆卸操作时也只需要将处于与模块外壁贴近的 位置转动到接近水平位置，同样由于杠杆原理即可在压紧端产生很大的与压紧力相反的拆 卸力将模块从压紧固定位置拆卸出来，在拉杆转动过程中在底部压紧端对模块与压紧力方 向相反的拆卸力驱动模块产生的位移不小于模块上快插母(公）完全从固定在柜体上的快 插公(母）中脱扣出来的距离，以便后续移出模块过程完全不需要克服快插母排之间的啮合 力，而只要克服模块与导轨件之间的摩擦阻力，花费的力气非常小。
[0030] 4、合理设计拉杆尺寸参数，可使拉杆机构在安装和固定时压紧端与固定导轨为斜 面接触，其坚直分力可向下将模块压紧在模块支撑件上，水平分力可克服安装阻力并与模 块另一端的弹性定位销实现模块定位功能。
[0031] 5、合理设计拉杆尺寸参数，可使拉杆机构在拆卸时压紧端与固定导轨为斜面接 触，其坚直分力可向上托举模块，可减少拆卸时与导轨间的摩擦阻力，便于拆卸，而其水平 分力则克服拆卸阻力将模块向外拖出。
[0032] 6、弹性锁芯与拉杆手柄处凹槽壁之间的接触力垂直于锁芯可运动的方向，确保锁 芯无外力情况下不会解锁，因而确保外没有外力松开锁芯的情况下的锁紧可靠，实现了模 块的可靠固定在安装位置。
[0033] 7、弹性定位销与拉杆机构配合实现模块沿导轨方向的定位，并且在振动时由于弹 性定位销的弹性缓冲块具有一定范围内的弹性变形，确保对模块可靠固定的同时还具有消 振和减振的作用。
[0034] 8、拉杆机构配合导轨机构、缓冲弹性定位销钉以及锁扣等机构可系统实现模块安 装、紧固和拆卸一系列功能，可根据实际需要选择包括拉杆机构在内的机构组成模块安装、 固定和拆卸装置。
[0035] 各类电气柜中常需要安装封装有各类电器元器件的模块化箱体部件（以下简称模 块)，在电气柜生产组装和使用过程中的内部模块维护时，如何实现内部模块的快速安装、 固定和拆卸等操作，一直是困扰现场人员的难题，安装、紧固和拆卸模块往往占用了电气柜 生产过程的相当一部分时间，并且操作难度大而且需要多人配合才能完成，导致柜体生产 成本高，生产周期长；因此，与现有技术相比，本发明简化其操作过程并能确保可靠固定，具 有优点如下： (1)操作过程简单快捷 采用导轨导向移动，摩擦系数比较小，使得模块在安装和拆卸时推动的阻力比较小；在 带缓冲的导向定位销作用下，安装时即使模块位置与理想位置所偏差也能够保证准确调整 回到要求的安装位置，定位销上套的橡胶块可避免模块与柜体之间的刚性冲击，保护两者 都不受损害；模块推入到接近安装位置后，只需要将处于接近水平的拉杆向上拉动到与模 块外壁贴近的位置，由于杠杆原理即可在压紧端产生很大的压紧力推动模块到安装位置并 固定住模块，并且通过合理设计拉杆机构的尺寸，在拉杆转动过程中在底部压紧端对模块 压紧产生的位移可以正好是模块上快插母(公）需要插入到固定在柜体上的快插公(母）中 的距离；在拆卸操作时只需要将处于与模块外壁贴近的位置转动到接近水平位置，由于杠 杆原理即可在压紧端产生很大的与压紧力相反的拆卸力将模块从压紧固定位置拆卸出来， 在拉杆转动过程中在底部压紧端对模块与压紧力方向相反的拆卸力驱动模块产生的位移 不小于模块上快插母(公）完全从固定在柜体上的快插公(母）中脱扣出来的距离，以便后续 移出模块过程完全不需要克服快插母排之间的啮合力，而只要克服模块与导轨件之间的摩 擦阻力，花费的力气非常小；安装与拆卸整个操作过程一个人均可完成，省时省力。
[0036] (2)模块紧固可靠 在固定状态下，拉杆端部较小的锁紧力经过杠杆式的拉缸会产生非常大的压紧力，而 且压紧力不会因为振动等原因变小或者失效，因而可将模块可靠的固定住。
[0037] 合理设计拉杆尺寸参数，可使拉杆机构在安装和固定时压紧端与固定导轨为斜面 接触，其坚直分力可向下将模块压紧在模块支撑件上，实现模块垂直导轨方向的定位，水平 分力可克服安装阻力并与模块另一端的弹性定位销实现模块沿导轨方向的定位。
[0038] 合理设计拉杆尺寸参数，可使拉杆机构在拆卸时压紧端与固定导轨为斜面接触， 其坚直分力可向上托举模块，可减少拆卸时与导轨间的摩擦阻力，便于拆卸，而其水平分力 则克服拆卸阻力将模块向外拖出。
[0039] 弹性定位销与拉杆机构配合实现模块沿导轨方向的定位，并且在振动时由于弹性 定位销的弹性缓冲块具有一定范围内的弹性变形，确保对模块可靠固定的同时还具有消振 和减振的作用，减小对模块内部元器件的损伤。
[0040] (3)结构紧凑 整个操作过程不需要额外的工具，结构紧凑，在压紧状态时，拉杆紧贴模块外壁，占用 空间非常小；由于不是采用螺栓紧固模块，因此不需要考虑扳手空间，不会对模块附近的零 部件形状尺寸产生限制。
[0041] (4)装置结构形式灵活多变，适应性广 装置结构形式可根据需要有多种选择，拉杆机构配合导轨机构、缓冲弹性定位销钉以 及锁扣等机构可系统实现模块安装、紧固和拆卸一系列功能，可根据实际需要选择包括拉 杆机构在内的机构组成模块安装、固定和拆卸装置。
[0042] 以下结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。

【专利附图】

【附图说明】
[0043] 图1是本发明一个实施例的整体结构示意图； 图2是压紧过程拉杆形成的杠杆原理示意图(压紧端下边与导轨接触） 图3是拆卸过程拉杆形成的杠杠杆原理示意图(压紧端上边与导轨接触） 图4是本发明所述拉杆机构在模块安装过程动作示意图； 图5是本发明所述快插母排啮合过程示意图； 图6是本发明所述导轨机构的结构示意图； 图7是本发明所述弹性定位销机构的结构示意图； 图8是本发明所述模块安装初始状态示意图； 图9是本发明所述模块安装固定过程状态示意图； 图10是本发明所述模块安装固定后状态示意图； 图11是本发明所述模块固定于电器柜体内部的结构示意图； 图12是本发明所述模块拆卸过程的结构示意图； 图13是本发明所述模块拆卸移出柜体后的结构示意图； 图14是本发明所述拉杆机构的结构示意图； 图15是图14的局部剖视图； 图16是本发明所述拉杆机构在模块拆卸过程动作示意图； 图17是图5的俯视图。
[0044] 在图中 1-弹性定位销机构；2-母排安装基础件；3-模块；4- 快插母母排；5-快 插公母排；6-母排支座；7-导轨；7a-导轨固定部；7b-导轨活动部；8-拉杆机 构；9-支撑基础件；10-拉杆；11-压紧定位槽或孔；12-拉杆拉手端；13-锁定机 构；14-定位凹槽；15-回转支撑销；16-拉杆压紧端；17-销孔件；18-弹性缓冲垫； 19-定位销；20-柜体；21-受力支撑销；A-安装时快插母排啮合阻力方向；B-拆卸时快 插母排啮合阻力方向；〇-拉杆回转中心；〇' -拉杆回转支点；L-快插母排接触良好需要 保证的啮合距离。

【具体实施方式】
[0045] -种模块快速安装固定装置，配合辅助机构可快速实现模块安装、固定和拆卸等 一系列操作，以下以一种应用实例进行说明： 所述模块快速安装固定装置包括核心拉杆机构以及辅助的导轨机构和弹性定位销机 构(参考图1、2、3)。拉杆机构（参考图1)是本发明的核心部分，拉杆拉手端、回转支撑孔 (销）和压紧端三处构成杠杆，拉杆的水平与坚直姿态转换实现机构对其固定物的松开与 压紧作用转换，并且通过杠杆放大原理将拉杆与锁芯的较小接触力在拉杆的另一端产生很 大的压紧力。
[0046] 模块压紧时如图2所示，由杠杆原理可知在拉杆拉手端施加的较小回转驱动力F1 在以压紧端与导轨接触点为支点的作用下会在拉杆回转支撑孔处形成FI X驱动力臂/阻 力臂倍的回转阻力F2,此阻力是支撑基础件施加给拉杆的作用力，其反作用力为F2'，大小 与F2相同，方向相反，此反作用力经支撑基础件传递到模块外壳而施加到模块上，在合理 设计压紧端尺寸时，压紧时拉杆与导轨接触面是倾斜接触，因而此反作用力的方向朝向模 块后下方的，即其坚直方向分力将会将模块紧紧向下压在导轨上，限制模块的坚直方向移 动，而其水平分力则将模块向里推进克服安装时的阻力到达模块安装固定位置。
[0047] 模块拆卸时如图3所示，由杠杆原理可知在拉杆拉手端施加的较小回转驱动力F1 在以压紧端与导轨接触点为支点的作用下会在拉杆回转支撑孔处形成FIX驱动力臂/阻 力臂倍的回转阻力F2,此阻力是支撑基础件施加给拉杆的作用力，其反作用力为F2'，大小 与F2相同，方向相反，此反作用力经支撑基础件传递到模块外壳而施加到模块上，在合理 设计压紧端尺寸时，拆卸时拉杆与导轨接触面也是倾斜接触，因而此反作用力的方向朝向 模块前上方的，即其坚直方向分力将会将模块向上抬起，可减少拆卸时与导轨间的摩擦阻 力，便于拆卸，而其水平分力则克服拆卸阻力将模块向外拖出。
[0048] 锁芯与拉杆顶端凹槽壁较小的接触力即可在压紧端保持有非常大的压紧力，压紧 模块来确保模块的可靠固定。支撑基础件固定于模块外壁上，为拉杆机构提供回转支撑点。 [0049] 在模块安装(压紧）时，拉杆由接近水平位置回转到接近模块坚直外壁的位置，在 这个过程中，拉杆机构以固定的导轨为受力支点，将拉杆拉手端的回转驱动力经拉杆放大 而产生对拉杆机构的压紧力F1，此压紧力最终将传递到连同与拉杆机构支撑基础件固定在 一起的模块上，在拉杆绕自身回转中心转动时除对模块产生压紧力并会在沿导轨方向克服 模块安装过程中的快插母排的啮合阻力而产生沿导轨方向的运动位移L1，通过合理的设计 拉杆尺寸参数及拉杆回转支撑孔的位置，可使此位移满足保证快插母排良好接触所需的啮 合距离L (参考图5)。
[0050] 拆卸过程与安装过程相反，在模块拆卸时，拉杆由接近模块坚直外壁的位置回转 到接近水平位置，在这个过程中，拉杆机构以固定的导轨为受力支点，将拉杆拉手端的回转 驱动力经拉杆放大而产生对拉杆机构的拆卸力F2,此拆卸力最终将传递到连同与拉杆机构 支撑基础件固定在一起的模块上，在拉杆绕自身回转中心转动时除对模块产生拆卸力并会 在沿导轨方向克服模块拆卸过程中的快插母排的啮合阻力而产生沿导轨方向的运动位移 L2,通过合理的设计拉杆尺寸参数及拉杆回转支撑孔的位置，同样可使此位移不小于快插 母啮合距离L (参考图5)，同时快插公、母母排之间完全脱离开来，方便进一步移出模块 本发明配合的辅助机构主要有： 导轨机构(参考图1、6)，导轨可对称布置在模块底部，单边导轨一半固定于柜体上，属 固定部分，另一半固定于模块上，随模块一起运动，属活动部分，两部分相配合组成导轨，两 侧导轨共同作用可实小阻力定向移动模块和支撑模块的作用。
[0051] 导轨固定部分一端部开有缺口，在转动拉杆时拉杆端部压紧端突出部位处进入该 缺口，在转动过程中拉杆对固定导轨的作用力的反作用力经过回转支撑孔(销）和支撑基础 件传递到模块外壁即为模块的压紧力，由杠杆原理可知拉杆具有力放大作用，即拉杆拉手 端较小的拉杆回转驱动力可以产生很大的模块压紧力，从而使得模块上的快插母牌能够顺 利地插入对应啮合处。将图6中I外弧面为导轨与拉杆接触部位，为减少拉杆机构与导轨 的接触摩擦力，将其设计成圆柱形。
[0052] 缓冲定位销(参考图7)，主要由销钉、销钉孔件和由弹性材料(如橡胶)制成的弹性 缓冲块或具有弹性零部件如弹簧等组成。带倒角特征的销钉和销钉孔件可在一定的位置 偏差范围内确保销钉滑入到销钉孔件内，保证模块定向，同时也确保了模块端部的快插母 (公）母排与对应固定于柜体上的快插公(母）母牌对应准确插入啮合；此外模块一端有压杆 机构对模块进行压紧，定位销机构可限定模块沿导轨可运动的距离，随着模块压紧力驱动 模块的移动，弹性定位销机构销孔之间从开始接触实现模块导向到开始压缩弹性缓冲块而 产生反压缩力，在合理布置缓冲定位销的尺寸和位置时，此压缩反弹力和拉杆机构的压紧 力可将模块固定在需要的安装位置，实现模块的位置固定；此外，考虑到模块滑动速度可能 比较快，在销钉上套有弹性橡胶环，刚性销钉和销钉空之间隔有橡胶环可避免了刚性冲击， 同时也实现了模块定位，缓冲模块移动过程对柜体的冲击，保护模块本身和柜体上其它元 器件。在安装方式上销钉和销钉空可根据需要灵活布置在模块和柜体上。
[0053] 缓冲定位销另一个功能是实现模块移动方向的定位，并具有一定抗振和消振的功 能，以减小柜体振动对模块的影响，保护内部元器件。
[0054] 本发明固定装置的使用方法如下： 第一步：首先定位销孔及快插母排通过安装基座固定于柜体上，导轨固定部分固定于 柜体底部。在初始状态(参考图8)，模块上的导轨与箱体导轨只接触一部分，此时拉杆处于 松开状态，接近水平位置，由于导轨之摩擦力比较小，推动拉杆手柄和模块外壁即可将与拉 杆固连的模块沿导轨滑入到接近安装固定位置(参考图5)，此时由于快插母排及其接头为 保证接触可靠，相互之间有挤压，模块不能轻易被推入到安装固定位置。
[0055] 第二步：转动处于接近水平位置的拉杆手柄直至接近模块外壁(参考图8、9、10)， 在此过程中，手柄处的较小回转驱动力在底部放大形成非常大的模块压紧力，可推动模块 克服快插母排啮合时形成的安装阻力，推动模块沿导轨运动到指定安装固定位置，并且通 过合理的设计，此时拉杆手柄接近于贴合模块壳体外壁时，拉杆顶住锁芯压缩内部弹簧移 动，在拉杆快贴近外壁时锁芯陷入凹槽而回缩至初始位置，由于拉杆结构上相当于一个力 放大的杠杆机构，由杠杆原理可知此时锁芯与拉杆凹槽壁之间的较小接触力可在底部形时 刻成很大的模块压紧力，保障在任何情况下对模块有效压紧，并且锁芯与拉杆凹槽壁之间 的接触力垂直于锁芯可运动的方向，确保锁芯无外力情况下不会解锁，因而确保外没有外 力作用下的锁紧可靠，实现了模块的可靠固定在安装位置。
[0056] 合理设计拉杆尺寸及拉杆回转支撑孔的位置，可使拉杆转动到接近贴合模块外壁 过程产生的模块压紧力可以推动模块运动到指定的安装固定位置，并且在拉杆的这个转动 过程压紧端推动模块的运动行程正好是快插母排之间从刚接触到插入到合适深度的距离， 即此时快插公、母母排之间达到理想啮合位置，模块沿导轨运动方向的；拆卸过程与之类 似，转动拉杆产生的拆卸力可使模块从安装固定位置退出，并且在拉杆的这个转动过程压 紧端推动模块的运动行程不小于快插母排的啮合距离，即可保证快插公、母母排之间完全 脱离开来，方便进一步移出模块。
[0057] 第三步：当需要拆卸模块时，只需沿锁芯从拉杆段部凹槽内移出，拉杆即可回转到 靠近水平位置，在此过程中不仅释放了对模块的压紧力，在转动过程中同样由杠杆原理可 知拉杆回转驱动力会在压紧端形成与安装过程时的压紧力相反方向的较大的模块拆卸力， 此拆卸力可使模块克服模块与柜体间连接在一起的快插母排之间啮合力而产生沿导轨方 向的移动，拉杆到达接近水平位置可使模块彻底释放阻碍拆卸操作的快接母排之间的啮合 力，之后由于模块没有了快插母排的啮合阻力限制的限制，可向柜体外拉拉杆手柄即可轻 松将与拉杆连接在一起的模块沿导轨移出柜体，其基本运动过程与安装过程相反。
[0058] 以上三步操作均可一个人完成，操作过程简单快捷且不费力，模块在柜体安装状 态到拆卸移出柜体过程例图（参考图11、图12、图13) 以上就本发明应用的一个实例进行详细说明。
[0059] 值得说明的是：本发明的机构布置形式不限布置在模块底部，也可根据需要布置 在模块上部、模块左右两侧或者模块上下两端等等均可完成相似功能，安装方式可灵活变 动。根据拉杆机构的安装方式不同对应的压紧与拆卸时拉杆位置不一定是上面实例中提到 的坚直与水平状态。
[0060] 本发明的各组成部分均可采用相类似的机构进行替代，如导轨可采用直线轴承 等；定位销的缓冲也可通过弹簧、板簧等具有弹性的零件来代替；锁扣也可采用钢丝搭扣 等装置锁定拉杆。
[0061] 本发明最为核心的是拉杆机构，其他各部分机构均可采用能够实现相类似功能的 其它机构或装置进行替代，其它各部分机构也可根据需要增减而不影响核心功能的实现， 发明实现的功能可由包括核心拉杆机构在内的多个机构组合完成。
[0062] 本发明适用于但不仅限定电器柜内部模块的安装，也可用于其它物体安装、紧固 和拆卸。
[0063] 相关技术术语的解释 1、电器柜体：电气柜是由钢材质加工而成用来保护元器件正常工作的柜子，能满足各 电器元件可靠地固定于柜体中确定的位置。柜体外形一般为立方体，如屏式、箱式等，也有 棱台体如台式等。
[0064] 2、模块及模块化：电路中将分立元件组成的电路重新封装称为模块，如功率模块 把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中，使元器件之间不再有传统 的引线连接，这样的模块经过严格、合理的热、电、机械方面的设计，达到优化完美的境地。 [0065] 模块化的目的不仅在于使用方便，缩小整机体积，更重要的是取消传统连线，把寄 生参数降到最小，从而把器件承受的电应力降至最低，提高系统的可靠性。
[0066] 3、杠杆：一根硬棒，在力的作用下能够绕固定点转动，这根硬棒即可称为杠杆。杠 杆可以是直的，也可以是弯的。
[0067] 4、杠杆原理：要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力矩(力与力臂的乘积）大小必 须相等。S卩：动力X动力臂=阻力X阻力臂，用代数式表示为F1--L1=F2--L2。式中，F1 表示动力，L1表示动力臂，F2表示阻力，L2表示阻力臂，因此欲使杠杆达到平衡，动力臂是 阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。
[0068] 5、母排：是指供电系统中，电柜中总制开关与各分路电路中的开关的连接铜排或 铝排，表面有做绝缘处理。主要作用是做导线用。
[〇〇69] 上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不 用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式 的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
【权利要求】
1. 一种固定拉杆机构，其特征在于，包括由与固定座（20)固定相连的固定部和与模块 (3)固定相连的活动部组成的滑动机构，固定在模块（3)上的支撑基础件（9)，通过回转支 撑销（15 )铰接在支撑基础件（9 )上的拉杆（10 )，以及安装在所述支撑基础件（9 )上，当拉杆 (10)锁固模块（3)时将拉杆（10)固定在支撑基础件（9)上的锁定机构（13);所述拉杆（10) 具有旋转压紧端（16)和拉手端（12);所述拉杆（10)的旋转压紧端（16)、拉杆（10)的拉手 端（12)及回转支撑销（15) -起形成杠杆；所述拉杆（10)旋转驱动所述滑动机构的活动部 相对固定部滑动而实现模块（3)与固定座（20)的固定或分离。
2. 根据权利要求1所述的固定拉杆机构，其特征在于，所述滑动机构的固定部端部具 有当拉杆（10)将所述模块（3)紧固在固定座（20)上时提供拉杆（10)旋转压紧端（16)受 力支撑点的受力支撑销（21)。
3. 根据权利要求2所述的固定拉杆机构，其特征在于，所述受力支撑销（21)具有外圆 弧面。
4. 根据权利要求2所述的固定拉杆机构，其特征在于，所述受力支撑销（21)与拉杆 (10)旋转压紧端（16)的接触面为弧面。
5. 根据权利要求1所述的固定拉杆机构，其特征在于，所述拉杆（10)的拉手端（12)上 开有容纳所述锁定机构（13)锁芯的定位凹槽（14)。
6. 根据权利要求1所述的固定拉杆机构，其特征在于，所述滑动机构为导轨（7)或直线 轴承，该导轨（7)由与固定座（20)固定的导轨固定部（7b)及可相对导轨固定部（7b)滑动 的导轨活动部（7a);所述导轨活动部（7a)固定在模块（3)底部，所述导轨固定部（7b)的端 部布置有作为拉杆（10)旋转压紧端（16)受力支撑点的受力支撑销（21 )。
7. 根据权利要求6所述的固定拉杆机构，其特征在于，所述拉杆（10)的旋转压紧端 (16)与受力支撑销（21)的弧面接触处的法面与导轨固定部（7b)的导轨平面形成斜角，使 拉杆（10)在回转过程中产生的作用力通过受力支撑销（21)传递到导轨固定部（7b)。
【文档编号】H05K7/14GK104053334SQ201410307186
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年4月8日 优先权日:2014年4月8日
【发明者】周文勇, 李滔, 史虎, 向言丰, 丁祖辉 申请人:南车株洲电力机车研究所有限公司