母线槽壳体的制作方法

本实用新型涉及一种母线槽壳体。

背景技术：

母线槽，用于为分散系统的各个元件分配较大功率。母线槽具有体积小、容量大、设计施工周期短、装拆方便等优点。在户内低压的电力输送干线工程项目中已越来越多地代替了电线电缆。按照母线槽的用途，母线槽包括始端母线槽、直型母线槽、L型母线槽、Z型水平(或垂直)母线槽、终端母线槽等。母线被设置在母线槽壳体中，并且母线的端部从母线槽壳体伸出以与另一母线槽中的母线经由连接器连接。

现有的母线槽壳体存在以下不足：1)接地容量低；2)刚性和防水性能差。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种母线槽壳体，其确保母线槽整段长度的接地容量均匀一致以便具有更大的接地容量，并且具有改进的刚性和防水性能。

本实用新型的一方面涉及一种母线槽壳体，其包括：第一侧板；第二侧板，所述第二侧板与第一侧板相对；第一盖板；第二盖板，所述第二盖板与第一盖板相对；第一端头，所述第一端头与第一盖板一体成型并且从第一盖板的端部延伸超出第一侧板和第二侧板；第二端头，所述第二端头与第二盖板一体成型并且从第二盖板的端部延伸超出第一侧板和第二侧；其中，第一侧板、第二侧板、第一盖板和第二盖板在第一方向上延伸，并且限定容纳母线的在第一方向上延伸的腔体。

由于第一盖板与第一端头、第二盖板与第二端头分别一体成型，因此，确保母线槽整段长度接地容量的均匀一致，提供改进的母线槽壳体的对地短路能力。

优选地，母线的端部位于第一端头和第二端头之间。

优选地，第一端头相对于第一盖板在远离腔体的方向偏移，以包括向远离腔体的方向弯折的第一弯折部和在第一方向上延伸的第一延伸部，第二端头相对于第二盖板在远离腔体的方向偏移，以包括向远离腔体的方向弯折的第二弯折部和在第一方向上延伸的第二延伸部。

弯折部的设置便于两个母线槽通过母线槽连接器连接在一起。

优选地，第一盖板、第一侧板和第二侧板一起的横截面呈H形，第二盖板、第一侧板和第二侧板一起的横截面呈H形。

该构造有利于母线槽壳体的自身的安装以及与其他装置的联接。

优选地，所述第一端头、第一盖板、第一侧板和第二侧板一体成型。

优选地，所述第一端头、第一盖板、第一侧板和第二侧板通过压力成型制成。

由于第一端头、第一盖板、第一侧板和第二侧板一体成型，母线槽壳体的制造更简单。

优选地，所述第二盖板的两侧在第一方向的整个长度上通过搅拌摩擦焊分别连接到第一侧板和第二侧板。

优选地，所述第一盖板的两侧在第一方向的整个长度上通过搅拌摩擦焊分别连接到第一侧板和第二侧板。

通过搅拌摩擦焊的焊接方法，不会损伤母线槽处的绝缘材料，确保母线槽的可靠性。

优选地，第一盖板包括第一子盖板和第二子盖板，第一端头包括与第一子盖板一体成型的第一子端头和与第二子盖板一体成型的第二子端头，第一子盖板与第二子盖板以及第一子端头与第二子端头分别在第一方向的整个长度上通过搅拌摩擦焊连接在一起，并且第二盖板包括第三子盖板和第四子盖板，第二端头包括与第三子盖板一体成型的第三子端头和与第四子盖板一体成型的第四子端头，第三子盖板和第四子盖板以及第三子端头与第四子端头分别在第一方向的整个长度上通过搅拌摩擦焊连接在一起。

该四片式结构适用于横向尺寸较大的母线槽壳体。

本实用新型的另一方面涉及一种母线槽，其包括前述母线槽壳体。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是包括根据本公开的一个实施例的母线槽壳体的母线槽的一部分的透视图；

图2是图1所示的母线槽的分解透视图；

图3是将第二盖板搅拌摩擦焊到第二侧板上的过程的示意图；

图4a-4c是图1所示的母线槽的第一端头、第一盖板、第一侧板和第二侧板的制造过程的透视示意图；

图5a-5c是图1所示的母线槽的第二端头、第二盖板的制造过程的透视示意图；

图6是包括根据本公开的另一实施例的母线槽壳体的母线槽的一部分的透视图；

图7是图6所示的母线槽的分解透视图；

图8a-8b是根据本公开的又一实施例的母线槽壳体的第一端头、第一盖板、第一侧板和第二侧板的制造过程的示意图；

图9a-9b是根据本公开的又一实施例的母线槽壳体的第二端头、第二盖板的制造过程的示意图；

图10a-10b示出了包括现有技术中的母线槽壳体的母线槽。

具体实施方式

下面，参照附图详细描述根据本实用新型的实施例的母线槽壳体。为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对结合附图提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

图10a和10b是包括根据现有技术的母线槽壳体的母线槽，其包括第一盖板110’、第二盖板120’、第一侧板130’、第二侧板140’、第一端头150’和第二端头160’，第一盖板110’、第二盖板120’、第一侧板130’和第二侧板140’限定容纳母线的腔体。第一铝块181’和第二铝块182’分别固定到第一侧板130’、第二侧板140’。L形的第一端头150’和L形的第二端头 160’通过螺钉固定到第一铝块181’和第二铝块182’的上下侧，从而第一端头150’和第二端头160’由第一铝块181’、第二铝块182’支撑并且分别接触到第一盖板110’和第二盖板120’。由于第一端头150’和第二端头160’经由螺钉、第一铝块181’和第二铝块182’分别虚接到第一盖板110’和第二盖板 120’，所以母线槽壳体的接地容量在第一端头150’和第二端头160’各自的连接处急剧下降。

此外，通常，第一盖板110’、第一侧板130’和第二侧板140’通过挤出成型一体成型。然而，对于大电流母线，母线槽壳体的第一盖板110’的宽度较大，无法通过挤压成型制造。因此，如图10a和10b所示，将两根母线槽并列拼接在一起，再用共同的第二铝块182’、第一端头150’和第二端头 160’连接。因此，安装不便。

另外，母线槽壳体的刚性和防水性能需要提高。因此，现有技术中的母线槽壳体存在许多问题需要解决。

根据本实用新型的母线槽壳体克服了上述问题中的至少一个。下面描述根据本实用新型的三个实施例以对根据本实用新型的母线槽壳体进行说明。其中，相较于根据图1-5c所示的第一实施例包括一体成型的第一端头、第一盖板、第一侧板和第二侧板以及一体成型的第二端头和第二盖板；根据图6-7所示的第二实施例包括作为单独部件的第一侧板、第二侧板以及一体成型的第一端头和第一盖板、以及一体成型的第二端头和第二盖板，其可以更适用于大电流母线槽；根据图8a-9b所示的第三实施例由四片式结构构成，其也可以更适用于大电流母线槽。

图1是包括根据本公开的一个实施例的母线槽壳体1的母线槽的一部分的透视图。图2是图1所示的母线槽的分解透视图。母线槽壳体1包括第一盖板110、与第一盖板110相对的第二盖板120、第一侧板130、与第一侧板130相对的第二侧板140、第一端头150以及第二端头160。第一盖板 110、第二盖板120、第一侧板130以及第二侧板140在第一方向X上延伸，并且限定一腔体。多条母线170容纳在该腔体中，并且在该腔体中沿第一方向X延伸。在所示实施例中，母线170的数量为4条，但不限于此。第一盖板110、第一侧板130以及第二侧板140一起的横截面呈H形，并且第二盖板120、第一侧板130以及第二侧板140一起的横截面呈H形。也就是说，第一侧板130具有延伸超过第一盖板110的外表面的第一突出部131 和延伸超过第二盖板120的外表面的第二突出部132，第二侧板140具有延伸超过第一盖板110的外表面的第三突出部141和延伸超过第二盖板120的外表面的第四突出部142。

第一端头150与第一盖板110一体成型并且从第一盖板110的端部延伸超出第一侧板130和第二侧板140，第二端头160与第二盖板120一体成型并且从第二盖板120的端部延伸超出第一侧板130和第二侧板140。母线 170的端部延伸超出第一侧板130和第二侧板140，并且位于第一端头150 和第二端头160之间。第一端头150包括在远离腔体的方向上弯折的第一弯折部151和在第一方向X上延伸的第一延伸部152。第二端头160包括在远离腔体的方向上弯折的第二弯折部161和在第一方向X上延伸的第二延伸部162。从上到下，第一端头150、多个母线170的端部以及第二端头160 间隔布置，使得两个母线槽经由连接器通过各自的母线170的端部、第一端头150、第二端头160连接。

第一端头150、第二端头160、第一盖板110、第二盖板120、第一侧板 130和第二侧板140均由金属材料制成，优选为铝或铝合金。

如图1-3所示，在该实施例中，第一端头150、第一盖板110、第一侧板130和第二侧板140一体成型。第二盖板120的两侧在第一方向X的整个长度上通过搅拌摩擦焊分别焊接到第一侧板130和第二侧板140。图3为搅拌摩擦焊搭接装配的过程的示意图。在搅拌摩擦焊的焊接过程中，搅拌指棒2的搅拌头210插入第二盖板120与第一侧板130或第二侧板140的搭接处。

图4a-4c示出了根据本公开的该实施例的一体成型的第一端头150、第一盖板110、第一侧板130和第二侧板140的制造过程。如图4a所示，通过挤出成型、冲压成型等压力成型的加工方式由第一坯件形成包括第一横板 110’和两个侧板130’、140’的第一成型件11，第一成型件11的横截面大致为H形。第一坯件可以是块状坯件。大致为H形意指不排除对H形的局部部分进行变型。第一横板110’和两个侧板130’、140’在第一方向X上延伸。如图4b所示，通过锯切、铣或其他方式分别沿第一方向X去掉两个侧板130’、140’端部处的一段以形成第一侧板130、第二侧板140、第一盖板110以及第一预成型端头150’。如图4c所示，将第一预成型端头150’弯折以在垂直于第一方向X的垂直方向上从第一盖板110偏移特定距离，以形成第一端头150，该第一端头150包括在垂直于第一方向X的垂直方向上弯折的第一弯折部151和在第一方向X上延伸的第一延伸部152。

图5a-5c示出了根据本公开的该实施例的一体成型的第二端头160、第二盖板120的制造过程。如图5a所示，通过挤出成型、弯折成型、冲压成型等方式由坯件形成包括第二横板120’和两个侧突出部121、122的第二成型件12，第二成型件12的横截面为U形。横板和两个侧突出部121、 122在第一方向X上延伸。如图5b所示，通过锯切或其他方式分别沿第一方向X去掉两个侧突出部121、122的端部处的一段以形成第二盖板120、第一侧焊接突出部(未显示出)、第二侧焊接突出部122’和第二预成型端头160’。如图5c所示，将第二预成型端头160’弯折以在垂直于第一方向 X的垂直方向上从第二盖板120偏移特定距离，以形成第二端头160，该第二端头160包括在垂直于第一方向X的垂直方向上弯折的第二弯折部161 和在第一方向X上延伸的第二延伸部162。

然后，再次参照图3，将第一侧焊接突出部、第二侧焊接突出部122’分别焊接到与第一盖板110一体成型的第一侧板130、第二侧板140上。

然而，一体成型的第一端头150、第一盖板110、第一侧板130和第二侧板140的制作过程，一体成型的第二端头160、第二盖板120的制造过程，以及将二者焊接在一起的过程不限于此，可以根据需要，例如根据母线槽壳体1的不同变型、以及加工工艺、成本等要求等，来对上述制造过程进行修改。

图6是包括根据本公开的另一实施例的母线槽壳体2的母线槽的一部分。图7为图6所示的母线槽的分解透视图。为了便于描述，将部分地省略与图1-2所示的实施例相同或可以容易地从该实施例理解的母线槽壳体的该实施例的描述。

如图6-7所示，母线槽壳体2包括第一盖板210、第二盖板220、第一侧板230、第二侧板240、第一端头250以及第二端头260。第一盖板210 与第一端头250一体成型、第二盖板220与第二端头260一体成型。与图 1-2所示的母线槽壳体1不同的是，第一盖板210与第一侧板230和第二侧板240不是一体成型的。第一盖板210在其两侧处分别包括在第一方向X 延伸的第三侧焊接突出部211和第四侧焊接突出部212，通过分别将两侧的侧焊接突出部211、212焊接到第一侧板230和第二侧板240，以将第一盖板210焊接到第一侧板230和第二侧板240。优选地，通过搅拌摩擦焊将第一盖板210焊接到第一侧板230和第二侧板240。第二盖板220在其两侧处包括在第一方向X延伸的第一侧焊接突出部(未显示出)和第二侧焊接突出部222，通过分别将两侧的侧焊接突出部焊接到第一侧板230和第二侧板 240，以将第二盖板220焊接到第一侧板230和第二侧板240。优选地，通过搅拌摩擦焊将第二盖板220焊接到第一侧板230和第二侧板240。第一盖板210、第二盖板220、第一侧板230、第二侧板240可以由板材或型材通过弯折成型(特别适用于板材)、挤出成型(特别适用于型材)、冲压成型等压力成型方式加工而成。

与参照图5a-5c所描述的类似，一体成型的第一盖板210和第一端头 250制造方法为通过冲压成型形成一成型件，去掉两个侧突出部的端部处的沿第一方向X上的一段以形成第一盖板210、第三侧焊接突出部211、第四侧焊接突出部212和一预成型端头，然后将预成型端头弯折以在垂直于第一方向X的垂直方向上从第一盖板210偏移特定距离，以形成第一端头250。

例如，当母线槽壳体在分别垂直于第一方向X和垂直方向的横向方向上的宽度较大时，可能难以通过挤压成型等方式由坯件形成第一成型件。因此，可以将母线槽壳体设计成如图6、7所示的形式。

图8a-8b是根据本公开的又一实施例的母线槽壳体3的第一盖板、第一侧板和第二侧板的制造过程的示意图。图9a-9b是根据该实施例的母线槽壳体的第二端头、第二盖板的制造过程的示意图。根据该实施例的母线槽壳体包括第一盖板、第二盖板、第一侧板、第二侧板、第一端头以及第二端头。

例如，当母线槽壳体在分别垂直于第一方向X和垂直方向的横向方向上的宽度较大时，可以将母线槽壳体设计成四片式结构。第一盖板包括第一子盖板和第二子盖板，第二盖板包括第三子盖板和第四子盖板，第一端头包括第一子端头和第二子端头，第二端头包括第三子端头和第四子端头。四片式机构的第一片包括一体成型的第一侧板、第一子盖板和第一子端头，四片式结构的第二片包括一体成型的第二侧板、第二子盖板和第二子端头，四片式结构的第三片包括一体成型的第三子盖板和第三子端头，四片式结构的第四片包括一体成型的第四子盖板和第四子端头。

可以通过挤出成型、冲压成型等压力成型的方式制造第一预成型片、第二预成型片、第三预成型片和第四预成型片。第一预成型片包括一体成型并且相互垂直的侧板330和第一子横板311，第二预成型片包括一体成型并且相互垂直的侧板340和第二子横板312，第三预成型片包括第三子横板 321，第四片包括第四子横板322。然后，如图8a所示，将第一子横板311 与第二子横板312在其整个延伸长度上通过搅拌摩擦焊连接在一起，并且如图9a所示将第三子横板321和第四子横板322在其整个延伸长度上通过搅拌摩擦焊连接在一起，其中搅拌摩擦焊的指棒的搅拌头插入到接缝中。从而，将第一预成型片与第二预成型片焊接在一起，并且将第三预成型片与第四预成型片焊接在一起。

这样，如图8b所示，第一预成型片和第二预成型片构成与图4a的第一成型件11类似的成型件，然后，按照类似图4a-4c所示并且参照图4a-4c所描述的步骤，将该成型件加工成一体成型的第一侧板、第二侧板、第一盖板和第一端头。此外，如图9b所示，第三预成型片和第四预成型片构成与图 5a的第二成型件12类似的成型件，然后，按照类似图5a-5c所示并且参照图5a-5c所描述的步骤，将该成型件加工成一体成型的第二盖板和第二端头。

与传统的MIG(metal insert-gas welding)焊接不同，搅拌摩擦焊利用特殊形式的硬质指棒的搅拌头旋转着插入被焊接头，使其产生塑性变形而实现材料连接。其间产生的温度远低于绝缘材料的耐热等级，因而不会损伤母线槽处的绝缘材料。

在上述实施例中，第一端头和第一盖板一体成型，第二端头和第二盖板一体成型。相比于第一端头与第一盖板或第二端头与第二盖板通过诸如螺栓或铆钉等的紧固件连接在一起的情况，这确保母线槽整段长度接地容量的均匀一致，提供改进的对地短路能力。

例如如图10a和10b所示的通常的母线槽包括独立地线，用于实现接地短路。独立地线可以与母线平行地设置在母线槽壳体的腔体中。如果去除独立地线，则将使电流收缩于第一端头与第一盖板的螺栓连接处或者第二端头与第二盖板的螺栓连接处，因为第一端头和第二端头仅通过两侧的螺栓分别接触到第一盖板和第二盖板。在螺栓连接处的电流明显增大，温度急剧增高，最终发生熔化。然而，在根据实用新型的一些实施例中，可以去除母线槽中的独立地线，电流不会收缩于特定部分，只通过母线槽壳体的对地短路能力就能够实现接地保护。

此外，根据上述实施例的母线槽壳体，具有良好的刚性和防水性能。

本实用新型的范围并非由上述描述的实施方式来限定，而是由所附的权利要求书及其等价物来限定。

附图标记列表

母线槽壳体1

第一盖板110，110’

第二盖板120，120’

第一侧板130，130’

第一突出部131

第二突出部132

第二侧板140，140’

第三突出部141

第四突出部142

第一端头150，150’

第一弯折部151

第一延伸部152

第二端头160，160’

第二弯折部161

第二延伸部162

母线170

第一方向X

搅拌指棒2

搅拌头210

第一成型件11

第一横板110’

侧板130’，140’

第一预成型端头150’

第二成型件12

第二横板120’

侧突出部121，122

第二侧焊接突出部122’，222

第二预成型端头160’

第一铝块181’

第二铝块182’

母线槽壳体2

第一盖板210

第三侧焊接突出部211

第四侧焊接突出部212

第二盖板220

第一侧板230

第二侧板240

第一端头250

第二端头260

母线270

母线槽壳体3

第一子横板311

第二子横板312

第三子横板321

第四子横板322

侧板330，340