一种预制舱用非金属顶板顶盖的制作方法

1.本实用新型属于预制舱技术领域，具体地说，是涉及一种预制舱用非金属顶板顶盖。


背景技术：

2.目前预制舱式变电站顶板均采用金属材料制成。金属材料制成的预制舱顶板会出现如下问题：
3.为保证金属顶板的美观和防腐性能，需对外部整体进行喷漆处理。随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，愿意从事喷涂等劳苦工作的人越来越少，招聘困难且工资越来越高，造成人工成本日益增高。随着国家对环保工作的要求越来越高，喷涂等高污染的作业受到限制，需要增加环保设备满足排放标准，设备成本与日常运行成本会使得生产成本增高，降低产品的竞争力。同时，保温性能较差。顶盖由型材和板材焊接而成，虽然内部有聚氨酯发泡做保温处理，但仍存在许多金属热桥结构，导致顶盖的整体保温性能降低，预制舱内环境控制能耗增大；顶盖大量热桥结构的存在，当外界环境温度较低时，通过热传导，顶盖内部温度也降低，预制舱内部的热空气往上聚集，热空气遇到冷金属，顶盖区域易出现凝露现象。金属的耐腐蚀性能也较差，虽然表面有喷涂处理，但由于部分位置喷涂质量较差或在施工运输过程中出现划伤漆层被破坏或外界恶劣环境的腐蚀破坏作用使得涂层被破坏而生锈。顶盖表面依靠板材与型材的满焊实现密封防雨，焊缝处可能会出现气孔、砂眼等焊接缺陷，若未被发现，现场通过气孔和砂眼位置进水，会影响内部电力设备的运行，甚至会出现烧毁、爆炸、断电等严重后果。
4.因此，研发一种预制舱用非金属顶板顶盖，具有良好的保温性能、耐腐蚀性能及防水性能，为亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.针对背景技术中指出的问题，本实用新型提供了一种预制舱用非金属顶板顶盖，解决预制舱用顶盖耐腐蚀性能、保温性能以及密封防雨性能差等问题。
6.为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：
7.一种预制舱用非金属顶板顶盖，包括顶板外围护和第二骨架；所述顶板外围护包括密封部和顶板，所述顶板包括顶板本体和封边部，所述顶板本体包括外蒙皮、内蒙皮、防火保温层和多根第一骨架，多根所述第一骨架交叉设置，所述外蒙皮的材质为非金属，所述外蒙皮与所述内蒙皮设置在所述第一骨架两侧，所述防火保温层设置在外蒙皮、内蒙皮与第一骨架之间，所述顶板的数量为多个，多个所述顶板相互拼接；所述封边部环绕设置在所述板本体外沿上；所述密封部用于多个所述顶板拼接处的密封；其中，所述顶板外围护与所述第二骨架可拆卸连接。
8.在本技术的一些实施例中，所述第二骨架包括端檐板、侧檐板、屋脊桁架和三角架，所述端檐板沿其长度方向的外端面为密封结构，所述端檐板的数量为两个，两个所述端
檐板间隔对称设置；所述侧檐板沿其长度方向的外端面为密封结构，所述侧檐板的数量为两个，两个所述侧檐板间隔对称设置；所述三角架的数量为多个；其中，所述端檐板的两端分别与所述侧檐板的两端连接，所述屋脊桁架的两端分别与两个所述端檐板的中部连接，所述三角架的两端分别与所述屋脊桁架、所述侧檐板连接，所述三脚架沿所述屋脊桁架间隔、对称布设。
9.在本技术的一些实施例中，所述封边部包括第一封边和第二封边，所述第一封边套装在位于预制舱用顶板外围护外沿处的所述顶板的端部，所述第二封边套装在相邻所述顶板拼接处的端部，所述密封部包括扣盖和密封部，所述密封部设置在相邻两个所述第二封边连接处，所述扣盖套装在所述密封部外，所述扣盖连接在相邻两个所述第二封边之间。
10.在本技术的一些实施例中，所述骨架还包括檩条组件，所述檩条组件包括多根顶层檩条和多根底层檩条，多根所述顶层檩条的两端分别与所述三角架的上部、所述端檐板的上部连接，多根所述底层檩条的两端分别与所述三角架的下部、所述端檐板的下部连接。
11.在本技术的一些实施例中，所述端檐板、所述侧檐板、所述屋脊桁架与所述三角架的连接处采用可拆卸方式连接。
12.在本技术的一些实施例中，还包括连接件，所述连接件安装在所述三角架的两端，所述连接件上开设有通孔和若干凸台孔，通过所述通孔与所述顶板螺栓连接，通过所述凸台孔与所述檩条组件螺栓连接。
13.在本技术的一些实施例中，还包括排水系统，其包括屋脊排水槽和端檐板排水槽，所述屋脊排水槽开设在所述屋脊桁架上，所述端檐板排水槽开设在所述端檐板上，所述屋脊排水槽的两端与所述端檐板排水槽连通。
14.在本技术的一些实施例中，所述顶盖为分段式顶盖，所述分段式顶盖包括左分段顶盖、右分段顶盖和中间顶盖，所述左分段顶盖与所述右分段顶盖分别放置在所述中间顶盖的两侧。
15.在本技术的一些实施例中，还包括侧排水槽，所述侧排水槽设置在所述顶盖分段处的所述三角架上部，所述侧排水部沿所述三角架的长度方向延伸至所述侧檐板处，所述侧排水槽设置在所述密封部下方。
16.在本技术的一些实施例中，所述端檐板、所述侧檐板、所述屋脊桁架与所述三角架的连接处采用焊接方式连接；和/或，所述端檐板的下部以及所述侧檐板的下部均延伸至预制舱框架的外部并向下翻折，所述所述端檐板的下部以及所述侧檐板的下部与预制舱框架之间设置有第四密封件。
17.与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：
18.通过在外蒙皮与内蒙皮之间设置有交叉布设的第一骨架，增强顶板的结构强度，从而使得外蒙皮可以采用非金属材料制成，仅仅起到防护的作用，无需承担增强顶板结构强度的作用。采用非金属材质制成的顶板外围护，具有较强的耐腐蚀性能、保温性能以及密封防雨性能，并且能够减少焊接以及喷涂的工作量，从而减少对操作人员的伤害以及对环境的污染。
19.结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型的一种实施例的结构示意图；
22.图2为本实用新型的一种实施例的端檐板的结构示意图；
23.图3为本实用新型的一种实施例的侧檐板的结构示意图；
24.图4为本实用新型的一种实施例的三角架的结构示意图；
25.图5为本实用新型的一种实施例的屋脊桁架的结构示意图；
26.图6为本实用新型的一种实施例的整体结构示意图；
27.图7为本实用新型的一种实施例的顶盖分段处的局部示意图；
28.图8 为本实用新型的一种实施例的端檐板/侧檐板与预制舱框架处连接示意图；
29.图9为本实用新型的一种实施例的排水系统的整体结构示意图；
30.附图标记：
31.100，外蒙皮；
32.200，内蒙皮；
33.300，第一骨架；
34.400，防火保温层；
35.510，螺栓；
36.600，顶板；
37.700，封边部；710，第一封边；720，第二封边；721，第一端部；722，第二端部；723，第一子限位部；724，第二子限位部；
38.810，扣盖；820，密封组件；821，第一密封件；822，第二密封件；823，第三密封件；
39.900，第二骨架，
40.910，端檐板；911, 端檐板本体；912，端檐板排水槽；913，第一法兰；914，支撑件；
41.920，侧檐板；921，侧檐板本体；922，加强板；923，第二法兰；930，屋脊桁架；931，屋脊排水槽；
42.940，三角架；941，连接件；942，侧排水槽；
43.950，顶层檩条；
44.960，第四密封件。
具体实施方式
45.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
46.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的
方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
47.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
48.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
49.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
50.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
51.实施例一
52.在本实施例中，预制舱用非金属顶板顶盖由第二骨架和非金属的顶板外围护装配而成，第二骨架为全装配式，均采用可拆卸的方式连接。顶板本体600采用防火保温不锈蚀的非金属顶板，非金属的顶板外围护四周下方的第二骨架上设有排水系统，顶盖采用中间起脊式，角度可根据设计要求进行调整，一般为3-5
°
。
53.在本实施例中，采用非金属材料代替金属材料制成顶板外蒙皮100，在此选用玻璃钢材料，玻璃钢材料其卷材板幅宽度可达到3米以上，可实现顶板蒙皮材料为一张整板，美观且防水密封效果好，作为非金属材料，其具有稳定的性能，不锈蚀，耐盐雾、抗老化性能优异，颜色可根据需求进行选择，表面附着力强，可进行彩绘。外蒙皮100处于户外环境，受限于美观性和防水密封性能要求，无法采用板幅较小的板进行拼接，若要求预制舱用顶板材料均为a级防火等级时，外蒙皮100需采用复合板的形式，外蒙皮100外侧为玻璃钢蒙皮，外蒙皮100内侧为铝板或镀锌板或彩钢板等。
54.在本实施例中，内蒙皮200处于户内环境，无防水和密封要求，其可以采用金属材料制成的板幅较小的板进行拼接，如铝板或镀锌板或彩钢板等。或者，内蒙皮200也采用玻璃钢材料制成。若要求预制舱用顶板材料均为a级防火等级时，内蒙皮则需采用金属材料制成。
55.在本实施例中，如图1所示，由于外蒙皮100采用玻璃钢材料制成，顶板外围护整体的结构强度低于原有的采用金属材料制成的顶板外围护，所以本实施例中的外蒙皮100与内蒙皮200之间设置有第一骨架300，第一骨架300横纵交叉，间隔布设，从而增强顶板外围护整体的结构强度。
56.第一骨架300作为主体框架结构，由铝合金型材或镀锌板折弯件或聚氨酯拉挤型材或镀锌钢管焊接或组装而成，具有良好的结构强度。
57.具体的，第一骨架300与内蒙皮200、外蒙皮100之前采用胶粘的方式连接。
58.在本实施例中，内蒙皮200、外蒙皮100与第一骨架300之间填充有防火保温层400。防火保温层400的材料为b1级，且具有较低的导热系数，可采用a2防火等级的硅藻土和聚苯颗粒混合的保温板，b1防火等级的xps保温板、eps保温板等防火保温板；上述内部填充材料置于第一骨架300、内蒙皮200与外蒙皮300之间围成的区域，防火保温层400与第一骨架300厚度一致，三层复合结构具有较好的结构强度。
59.由于设置了横纵交叉、间隔布设的第一骨架300，使得顶板本体600具有了足够的结构强度，由此，顶板600的内蒙皮100和外蒙皮200的材质则可以根据具体需要进行选择。
60.在本实施例中，顶板由封边部700围绕设置在顶板本体600四周而得到。
61.在本实施例中，顶板外围护由多个顶板拼接而成，在拼接处设置有密封部800，实现密封防水。
62.在本实施例中，如图7所示，封边部700包括第一封边710和第二封边720，第一封边710设置在位于顶板外围护边缘的顶板本体600的四周边缘处，第二封边720设置在相邻两个顶板拼接处的顶板本体600的四周边缘处，密封部800设置在此拼接处。
63.在本实施例中，如图7所示，密封部800包括扣盖810和密封组件820，密封组件820设置在相邻两个第二封边720的连接处，用于连接处的防水密封。扣盖810套装在密封组件820外，扣盖810的两端分别与相邻的两个第二封边720抵靠。
64.在本实施例中，如图7所示，第二封边720包括第一端部721和第二端部722，第一端部721与第二端部722相连接。第一端部721套装在相邻的两个顶板本体600的端部，从而实现第二封边720与顶板本体600的连接，第二端部722用于对扣盖810进行位置限定。
65.具体的，如图7所示，第一端部721为c型，第二端部722为f型。第一端部721的两端套装在顶板本体600的端部。第二端部722包括有第一子限位部723和第二子限位部724，第一子限位部724从内测抵靠在扣盖810内测。在扣盖810的内壁上设置有限位挡块，第二子限位部724设置在限位挡块远离第一端部721的一侧。由此，第一子限位部723与第二子限位部724分别从相反的两个方向对扣盖810与第二端部722进行位置限定。
66.密封组件820包括第一密封件821、第二密封件822和第三密封件823。
67.第一密封件821设置在相邻的两个第二封边720之间，第二密封件822包覆在两个相邻的第二封边720外，第三密封件823的两端分别与两个相邻的第二封边720相抵，第一密封件821的两端分别与第二密封件822和第三密封件823相抵。
68.具体的，第一密封件821为发泡材料，填充在两个相邻的第二封边720之间。第一密封件821靠近内蒙皮100的一侧，设置有第三密封件823。第三密封件823用于防止发泡进入预制舱内部。第三密封件823采用圆棒密封条，由于两个相邻的第二封边720之间的距离存在变化，要求第三密封件具有一定的变形量，所以将第三密封件823设计为中空结构，沿第
三密封件823轴向开设有通孔。
69.在本实施例中，如图2、图3、图4、图5、图6所示，第二骨架900由端檐板910、侧檐板920、屋脊桁架930以及三角架940装配得到。其中，端檐板910的数量为两个，侧檐板920的数量为两个，端檐板910与侧檐板920间隔设置，可拆卸连接，围绕成封闭四边形。屋脊桁架930的两端分别连接在两个端檐板910的中部。三角架940用于端檐板910、侧檐板920与屋脊桁架930形成的架体的支撑，三角架940的一端与侧檐板920连接，三角架940的另一端与屋脊桁架930连接。三角架940的数量为多个，其相对屋脊桁架930间隔对称布设。
70.其中，端檐板910和侧檐板920为镀锌板折弯而成，依靠冲床和折弯机等高精度加工而成，可有效保证第二骨架的整体外形尺寸精度。
71.在本实施例中，如图9所示，三角架940和屋脊桁架930可由轻钢或钣金件组装而成，也可由型材焊接而成，其为桁架结构，具有较好的结构强度。在屋脊桁架930上沿屋脊桁架930长度方向开设有屋脊排水槽931。
72.在本实施例中，如图2所示，端檐板910由端檐板本体911、端檐板排水槽912、第一法兰913、支撑件914等焊接而成。
73.具体的，如图9所示，端檐板本体911作为基本结构；端檐板排水槽912作为结构件增加结构强度，另一方面起到排水作用，顶板600与端檐板910拼缝因密封失效漏水或顶板600自身封边型材密封失效漏水时，水流入端檐板排水槽912，流到端檐板排水槽912端头后通过端檐板910底部的漏水孔流出预制舱外部；第一法兰913作为连接件，预留拉姆孔，实现与侧檐板920螺栓连接；支撑件914一方面起支撑排水槽加强结构强度的作用，另一方面与屋脊桁架930和屋脊排水槽931螺栓连接进行组装，同时屋脊排水槽931内的水会通过支撑件914流入端檐板910底部，通过漏水孔流出预制舱外部。
74.在本实施例中，如图8所示，端檐板910的下部以及侧檐板920的下部均延伸至预制舱框架的外部并向下翻折，端檐板910的下部以及侧檐板920的下部与预制舱框架之间设置有第四密封件960。
75.具体的，如图3、图4所示，侧檐板920由侧檐板本体921、加强板922、第二法兰923等组成，侧檐板本体921为基本结构；加强板922设置在与三角架940连接的两侧，提高连接处结构强度；第二法兰923设置在侧檐板920两端头，实现与端檐板910的螺栓连接；侧檐板920与三角架940连接位置上下各开设有铆钉孔，用于侧檐板920与三角架940的铆接固定；侧檐板920顶面有两个缺口作为定位孔，三角架940安装时其两侧边分别与缺口侧边齐平，实现三角架940的高效精准定位，减少反复测量，提高组装效率。
76.在本实施例中，如图6所示，为了增加第二骨架900的支撑强度，还设置有檩条组件，檩条组件包括多根顶层檩条950和多根底层檩条，多根顶层檩条950的两端分别与三角架940上部、端檐板910上部连接，多根底层檩条的两端分别与三角架940下部、端檐板910下部连接。底层檩条一方面做顶盖的第二骨架的结构件，另一方面其上面开设有阵列孔，用于将顶盖连接在预制舱框架上。檩条组件可根据设备的风载、雪载、跨度等实际情况进行配置，满足强度要求。
77.具体的，多根顶层檩条950与多根底层檩条采用c型钢材料制成。
78.在本实施例中，如图9所示，为了便于三角架940与顶板600进行连接，还设置了连接件941。连接件941具备通用性和多功能性，其安装于三角架940两侧，分别与三角架940上
下表面齐平安装；连接件941一方面实现三角架940与顶层檩条950的连接，另一方面实现与顶板600的连接固定。连接件941上设有加强板，用于提高其强度，开有三个凸台孔和一个圆孔，凸台孔用于与檩条组件的连接，圆孔用于固定顶板600；凸台孔配合沉头螺栓，固定完后顶面齐平，无螺栓头凸起，不会影响整体平整度。
79.在本实施例中，如图1所示，顶板外围护通过螺栓510穿过圆孔连接在第二骨架900上，连接处采用抗风大平垫，增大受力面积，避免出现局部受力集中而出现破坏失效的问题。
80.非金属顶板顶盖具有减少焊接和喷涂工作量、阻断热桥提高整体保性能、防腐能力强以及密封防水性能好等优势；采用全装配式的第二骨架，可以进一步减少焊接的工作量以及由焊接而产生的污染问题。
81.实施例二
82.由于运输尺寸限制，预制舱式变电站各模块会根据运输极限尺寸及内部电气设备布置进行划分，顶盖会装配到模块上部进行运输或单独进行运输，顶盖可按分段类型分为不分段顶盖、左分段顶盖、右分段顶盖、中间段顶盖。若顶盖为一个整体则为不分段顶盖，若为多个顶盖组成，则两端头的分别称为左分段顶盖、右分段顶盖，中间的顶盖称为中间段顶盖，左分段顶盖与右分段顶盖分别放置在中间顶盖的两侧
83.为了保证分段顶盖的密封防水性，分段处的顶板600需要进行拼接。与实施例一中描述的相同，分段处的顶板600采用第二封边720进行封边，扣盖810的两端分别与相邻的两个第二封边720抵靠，以及通过第一密封件821、第二密封件822和第三密封件823对分段处的两个第二封边720进行密封防水。
84.具体的，如图7所示，第一密封件821为发泡材料，填充在两个相邻的第二封边720之间。第一密封件821靠近内蒙皮100的一侧，设置有第三密封件823。第三密封件823用于防止发泡进入预制舱内部。第三密封件823采用圆棒密封条，由于两个相邻的第二封边720之间的距离存在变化，要求第三密封件具有一定的变形量，所以将第三密封件823设计为中空结构，沿第三密封件823轴向开设有通孔。
85.在本实施例中，如图9所示，在分段处的三角架940分段处设置有排水槽942，侧排水槽942沿着三角架940的长度方向延伸至侧檐板920处。侧排水槽942为u型凹槽，其中，相邻两个侧排水槽942的外侧面抵靠在顶板600上，相邻两个侧排水槽942的内侧面抵靠在第三密封件823上。若分段处的顶板600的密封部或封边部失效，预制舱外部的雨水自分段处流入，则会流到侧排水槽942内，侧排水槽942的两端与侧檐板920相连，雨水自侧檐板920上开设的通孔流出到预制舱外。
86.屋脊排水槽931、侧排水槽942与端檐板排水槽912共同构成了顶盖的排水系统，顶板四周底部均有排水槽，当顶板分段处防雨密封失效或顶板四周封边型材密封失效时，水会进入侧排水槽942中，通过排水系统流出顶盖。
87.顶盖采用分段式的结构形式，能够更好的匹配预制舱的模块化设计，便于预制舱的吊装及运输。
88.实施例三
89.顶板600的材质以及拼接处的连接、密封方式与实施例一中相同。
90.第二骨架由端檐板910、侧檐板920、屋脊桁架930与三角架940的连接处采用焊接
方式连接。
91.在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
92.以上仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。