本發(fā)明涉及儀控設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域，具體涉及一種用于集成式機(jī)柜的改造結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、在核電儀控設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域，隨著核電廠現(xiàn)場服役機(jī)柜年限的增加，核電廠對舊系統(tǒng)的改造需求逐步增加，由此改造工作已成為近年來各儀控廠商的一項重要任務(wù)。而在實際改造中，核電廠為了節(jié)約機(jī)柜改造、搬運、線纜更替成本以及時間成本，往往提出不更換原機(jī)柜，只對機(jī)柜內(nèi)部設(shè)備進(jìn)行替換改造的要求，而此類改造主要面臨以下困難：

2、1.由于舊系統(tǒng)改造工作，往往要求在核電大修期間完成，改造時間十分有限，在進(jìn)行柜內(nèi)器件、線纜和支架拆裝以及適配調(diào)試，往往需要大量時間，對完成有限時要求的改造任務(wù)不利；

3、2.新舊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)接口不兼容。如機(jī)箱和各類功能模塊尺寸與布置，以及線纜的對接，很難實現(xiàn)在柜內(nèi)原位置替換的最簡改造，改造工作將涉及大量轉(zhuǎn)接支架的設(shè)計和替換；

4、3.因使用環(huán)境的特殊性，改造后的設(shè)備力學(xué)性能和操作性不能低于原系統(tǒng)。由于改造工作限于機(jī)柜內(nèi)部變化，并且無法對原機(jī)柜的承載結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)，所以增加了改造的難度。

5、以某核電系統(tǒng)機(jī)柜為例，機(jī)柜是采用螺接方式構(gòu)成主體框架，柜內(nèi)立柱由兩塊完整u型鋼板螺接在機(jī)柜橫梁上。立柱中部有規(guī)律布置過線孔，但在對接線纜數(shù)量激增時，布置空間顯得捉襟見肘，并且立柱螺接使得內(nèi)部框架力學(xué)性能不足。柜內(nèi)支架和機(jī)箱通過立柱上標(biāo)準(zhǔn)接口螺接安裝，終端單元與立柱通過螺接形式對接，為線纜對接提供接口。該系統(tǒng)機(jī)柜整體框架屬于輕型框架，當(dāng)柜內(nèi)部件增加時為保證框架的抗震性能，需要使用該系統(tǒng)機(jī)柜配置的“x”型框架拉緊裝置，該裝置雖能提升機(jī)柜的抗震性能，但降低了機(jī)柜此區(qū)域的可操作性以及維護(hù)便利性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，目的在于提供一種用于集成式機(jī)柜的改造結(jié)構(gòu)，采用本方案，將柜內(nèi)承載框架組成為整體式結(jié)構(gòu)，用于實現(xiàn)改造機(jī)柜所有內(nèi)部器件與線纜的集成，從而便于機(jī)柜內(nèi)部設(shè)備的快速替換和改造，且兼顧結(jié)構(gòu)抗震性能和可操作性。

2、本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

3、一種用于集成式機(jī)柜的改造結(jié)構(gòu)，包括：

4、改造焊接框架，所述改造焊接框架可拆卸連接于機(jī)柜本體內(nèi)；

5、所述改造焊接框架包括位于兩側(cè)的立柱，所述立柱的截面為呈s型彎折的彎折板段，所述彎折板段的每個彎折部分形成凹槽，若干所述凹槽分布于所述立柱的內(nèi)外兩側(cè)，并沿所述立柱長度方向設(shè)置；所述彎折板段沿自身中心對稱設(shè)置；

6、位于所述彎折板段中心的凹槽底部為平面，且朝所述立柱外側(cè)凹陷；位于所述彎折板段中心的凹槽上帶有若干穿線孔；

7、若干所述凹槽的底部和側(cè)面上均開有用于安裝接口的若干安裝孔；

8、所述彎折板段的兩端為相互平行的平面，所述平面上開口用于安裝接口的若干方孔條。

9、相對于現(xiàn)有技術(shù)中，由于舊系統(tǒng)改造工作，往往要求在核電大修期間完成，改造時間十分有限，在進(jìn)行柜內(nèi)器件、線纜和支架拆裝以及適配調(diào)試，往往需要大量時間，對完成有限時要求的改造任務(wù)不利；因使用環(huán)境的特殊性，改造后的設(shè)備力學(xué)性能和操作性不能低于原系統(tǒng)。由于改造工作限于機(jī)柜內(nèi)部變化，并且無法對原機(jī)柜的承載結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)，所以增加了改造的難度；因使用環(huán)境的特殊性，改造后的設(shè)備力學(xué)性能和操作性不能低于原系統(tǒng)。由于改造工作限于機(jī)柜內(nèi)部變化，并且無法對原機(jī)柜的承載結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)，所以增加了改造的難度等問題，本發(fā)明提供了一種用于集成式機(jī)柜的改造結(jié)構(gòu)，采用本方案，將柜內(nèi)承載框架組成為整體式結(jié)構(gòu)，用于實現(xiàn)改造機(jī)柜所有內(nèi)部器件與線纜的集成，從而便于機(jī)柜內(nèi)部設(shè)備的快速替換和改造，且兼顧結(jié)構(gòu)抗震性能和可操作性。

10、具體方案中，包括作為柜內(nèi)承載框架的改造焊接框架，改造焊接框架包括兩側(cè)作為主要支撐的立柱，立柱的截面為呈s型彎折的彎折板段，從而在內(nèi)外兩側(cè)均帶有沿自身長度方向設(shè)置的凹槽，其優(yōu)選為類似于“w”型結(jié)構(gòu)，帶有中間的內(nèi)側(cè)凹槽，和兩端的外側(cè)凹槽，這樣，通過若干凹槽，可形成若干布線區(qū)域，將不同種類線纜進(jìn)行物理隔離，從而優(yōu)化線纜布局；另外，“w”型截面，相校完整u型鋼板立柱，立柱的對稱結(jié)構(gòu)使得立柱具備更好的承載能力和更強(qiáng)的抗震性能；相鄰所述凹槽之間的連接側(cè)壁向外傾斜設(shè)置，形成擴(kuò)型槽口，能便于在凹槽底部和兩側(cè)位置處快速設(shè)置接口，以優(yōu)化柜內(nèi)操作空間。在立柱上，通過結(jié)構(gòu)仿真，設(shè)有穿線孔和安裝孔，穿線孔可供線纜穿過，安裝孔可用于通用連接架的安裝或為其他特殊零部件提供直接安裝接口。例如光纖終端支架、穿墻終端的安裝使用，穿墻終端通過提供高密度接線接口提升了柜內(nèi)器件布置靈活性。穿墻終端、通用連接架等特殊部件的安裝方法類同，其一端通過安裝孔與集成式改造焊接框架對接，另一端與線槽組件對接，線槽組件通過連接件與機(jī)柜外框?qū)印Ｒ虼舜K端、通用連接架等特殊部件的安裝使用將集成式改造焊接框架與機(jī)柜外框連接為整體，進(jìn)一步強(qiáng)化柜內(nèi)接線空間和機(jī)柜整體的抗震性能。

11、其次，由于改造焊接框架可拆卸連接于機(jī)柜本體內(nèi)，故在實際需要在機(jī)柜替換和改造內(nèi)部設(shè)備時，可將改造焊接框架整體轉(zhuǎn)出進(jìn)行替換和改造；而在改造焊接框架轉(zhuǎn)入過程中，為實現(xiàn)改造的精準(zhǔn)快速，提升改造效率，首先將機(jī)箱等元器件直接通過立柱上方孔條配置的19英寸電子設(shè)備安裝接口進(jìn)行對接，光纖終端支架、穿墻終端以及通用連接架等支架一端通過安裝孔與立柱對接，另一端對接固定線槽組件；穿墻終端通過提供高密度接線接口提升了柜內(nèi)器件布置靈活性。隨后進(jìn)行柜內(nèi)改造部分線纜的連接，柜內(nèi)線纜捆扎于集成式改造焊接框架的捆扎點和放置于線槽組件內(nèi)，完成對集成式改造焊接框架的改造功能組裝。在組裝完成后，即可將組裝后的集成式改造焊接框架整體轉(zhuǎn)運至機(jī)柜內(nèi)即可。

12、以上方案，旨在實現(xiàn)：將立柱的截面類似于“w”型結(jié)構(gòu)，帶有中間的內(nèi)側(cè)凹槽，和兩端的外側(cè)凹槽，這樣，通過若干凹槽，可形成若干布線區(qū)域，將不同種類線纜進(jìn)行物理隔離，從而優(yōu)化線纜布局；且通過“w”型截面，并通過預(yù)制的穿線孔、安裝孔和方孔條，能將穿墻終端、通用連接架等特殊部件的安裝使用將集成式改造焊接框架與機(jī)柜外框連接為整體，具備更好的承載能力和更強(qiáng)的抗震性能；另外，由于改造焊接框架可拆卸連接于機(jī)柜本體內(nèi)，故可在機(jī)柜外部，對改造焊接框架進(jìn)行替換和改造，將需要的機(jī)箱等元器件、光纖終端支架、穿墻終端以及通用連接架等支架以及線槽組件和線纜等安裝在改造焊接框架上，成對集成式改造焊接框架的改造功能組裝。在組裝完成后，即可將組裝后的集成式改造焊接框架整體轉(zhuǎn)運至機(jī)柜內(nèi)即可，以實現(xiàn)機(jī)柜內(nèi)部設(shè)備的快速替換和改造。

13、為進(jìn)一步提高改造焊接框架的整體強(qiáng)度和抗震性能，兩個所述立柱的頂部之間連接有若干加強(qiáng)梁，兩個所述立柱的頂部外側(cè)面上均設(shè)有頂部角板，所述立柱通過頂部角板和所述機(jī)柜本體頂部可拆卸連接；

14、兩個所述立柱的底部之間連接有若干底部角板，兩個所述立柱的底部外側(cè)面上均設(shè)有底部角板，所述立柱通過底部角板和所述機(jī)柜本體底部可拆卸連接。本方案中，將立柱、加強(qiáng)梁、橫梁、頂部角板、底部角板按照設(shè)計尺寸通過焊接方式組裝為集成式改造焊接框架；通過焊接實現(xiàn)的整體框架相比螺接框架，框架整體強(qiáng)度有著顯著提升；并且立柱依據(jù)結(jié)構(gòu)仿真進(jìn)行了鏤空減重設(shè)計，以最小的結(jié)構(gòu)質(zhì)量進(jìn)一步提升集成式改造焊接框架的抗震性能；另外，為實現(xiàn)機(jī)柜焊接框架單元良好的組裝工藝性，改造焊接框架主要由鈑金件通過焊接組裝而成，提升了框架整體強(qiáng)度。

15、為便于實現(xiàn)改造焊接框架的快速轉(zhuǎn)運，還包括轉(zhuǎn)運框架，所述轉(zhuǎn)運框架包括兩側(cè)的框架立梁、頂部的框架橫梁和底部的支撐架，所述支撐架上用于放置所述改造焊接框架；

16、所述轉(zhuǎn)運框架和機(jī)柜本體之間均帶有相適配的并供所述改造焊接框架進(jìn)出的進(jìn)出口。

17、為便于轉(zhuǎn)運框架的快速移動，兩個所述框架立梁的底部外側(cè)上均設(shè)置有腳輪安裝板，所述腳輪安裝板的底部固定有萬向腳輪。

18、為便于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)運框架的高度，以便于將支撐架調(diào)節(jié)到和機(jī)柜本體底部齊平狀態(tài)，從而直接將改造焊接框架從轉(zhuǎn)運框架上推入到機(jī)柜本體內(nèi)，所述支撐架的底部設(shè)置有若干可調(diào)式腳杯，所述可調(diào)式腳杯用于調(diào)節(jié)所述轉(zhuǎn)運框架的高度。

19、為實現(xiàn)改造焊接框架從轉(zhuǎn)運框架到機(jī)柜本體內(nèi)，或從機(jī)柜本體內(nèi)到轉(zhuǎn)運框架上的快速轉(zhuǎn)運，所述改造焊接框架的底部兩側(cè)均設(shè)置有移動滾輪組；所述轉(zhuǎn)運框架的支撐架上設(shè)置有兩個朝向所述進(jìn)出口的框架支撐縱梁，所述框架支撐縱梁的上表面為第一導(dǎo)軌面；所述機(jī)柜本體內(nèi)側(cè)底部上設(shè)置有兩個朝向所述進(jìn)出口的機(jī)柜支撐縱梁，所述機(jī)柜支撐縱梁的上表面為第二導(dǎo)軌面，所述改造焊接框架通過移動滾輪組能在所述第一導(dǎo)軌面和第二導(dǎo)軌面上移動；

20、所述轉(zhuǎn)運框架中的框架橫梁下側(cè)帶有相對設(shè)置的兩個框架頂部對接板，所述機(jī)柜本體頂部帶有相對設(shè)置的兩個頂部連接架，兩個所述框架頂部對接板的相對面之間、兩個所述頂部連接架的相對面之間均用于和所述改造焊接框架頂部兩側(cè)可拆卸連接。本方案中，在改造所需零部件集成安裝在集成式改造焊接框架后，將頂部角板與框架頂部對接板、底部角板與框架支撐縱梁分別螺接固定，使集成式改造焊接框架安裝在轉(zhuǎn)運框架之上；隨后通過轉(zhuǎn)運框架進(jìn)行改造框架的運輸，以提升改造過程中的可操作性，降低在改造過程中的運輸、人力和時間成本，進(jìn)一步為改造工作提供便利。隨后使用轉(zhuǎn)運框架將組裝完成的集成式改造焊接框架運至目標(biāo)機(jī)柜背面，通過可調(diào)式腳杯調(diào)節(jié)至第一導(dǎo)軌面與第二導(dǎo)軌面齊平，隨后取出轉(zhuǎn)運框架與集成式改造焊接框架之間的緊固，并為集成式改造焊接框架安裝移動滾輪組，此時移動滾輪組位于第一導(dǎo)軌面上，此時將改造焊接框架推入到機(jī)柜本體內(nèi)指定位置，最后集成式改造焊接框架分別與機(jī)柜支撐縱梁和頂部連接架螺接固定，使用連接件在線槽組件處與機(jī)柜外框?qū)樱⑼饩€直接連接至穿墻終端，即可完成改造工作。其中頂部連接架為l形鈑金折彎梁結(jié)構(gòu)，基于原機(jī)柜底部接口設(shè)計，主要提供集成式改造焊接框架的頂部安裝接觸面。機(jī)柜支撐縱梁為幾字形鈑金折彎梁結(jié)構(gòu)，基于原機(jī)柜底部接口設(shè)計，主要提供集成式改造焊接框架的底部安裝接觸面。

21、為提升改造的精度實現(xiàn)改造工作標(biāo)準(zhǔn)化，還包括校準(zhǔn)單元，所述校準(zhǔn)單元包括設(shè)置于所述機(jī)柜本體內(nèi)側(cè)底部上的底部校準(zhǔn)板、縱梁校準(zhǔn)板和底部校準(zhǔn)塊，所述底部校準(zhǔn)板為兩個，兩個所述底部校準(zhǔn)板相對且豎向設(shè)置，兩個所述底部校準(zhǔn)板的相對面為第一限位面，兩個所述第一限位面用于定位所述改造焊接框架的寬度；兩個所述底部校準(zhǔn)板的背面均通過底部校準(zhǔn)塊和所述機(jī)柜本體連接；

22、兩個所述底部校準(zhǔn)板的底部均設(shè)置有縱梁校準(zhǔn)板，兩個所述縱梁校準(zhǔn)板的相對面為第二限位面，兩個所述第二限位面用于定位所述機(jī)柜支撐縱梁。本方案中，縱梁校準(zhǔn)板為長板結(jié)構(gòu)，機(jī)柜支撐縱梁安裝時可貼緊縱梁校準(zhǔn)板以其為安裝基準(zhǔn)；底部校準(zhǔn)板螺接到縱梁校準(zhǔn)板上，縱梁校準(zhǔn)板可與l形結(jié)構(gòu)的底部校準(zhǔn)塊螺接，最后依靠底部校準(zhǔn)塊的接口固定在機(jī)柜的底角位置；這樣，進(jìn)行改造時，先將改造目標(biāo)機(jī)柜的原柜內(nèi)器件和線纜拆除并對稱安裝2套校準(zhǔn)單元按需調(diào)節(jié)第一限位面的間距，隨后以第二限位面為基準(zhǔn)在機(jī)柜底部和頂部分別安裝機(jī)柜支撐縱梁與頂部連接架。

23、為實現(xiàn)，所述移動滾輪組包括滾輪組安裝架，所述滾輪組安裝架的底部設(shè)置有若干滾輪，所述滾輪組安裝架的外側(cè)壁上設(shè)置有若干可自由轉(zhuǎn)動的萬向球；

24、所述底部校準(zhǔn)板的前后兩端均用于導(dǎo)向所述萬向球的導(dǎo)向坡度。本方案中，移動滾輪組由萬向球、滾輪組安裝架、滾輪組成；滾輪組安裝架為長板結(jié)構(gòu)，有三行安裝孔，從下到上分別安裝滾輪、滾輪組安裝螺栓和萬向球；其中滾輪組安裝螺栓用于移動滾輪組與集成式改造焊接框架的連接，滾輪用于實現(xiàn)集成式改造焊接框架的平移，萬向球用于與校準(zhǔn)單元實現(xiàn)集成式改造焊接框架的移動導(dǎo)向。底部校準(zhǔn)板為長板結(jié)構(gòu)，兩端有導(dǎo)向坡度，其內(nèi)側(cè)面用于給移動滾輪組的萬向球?qū)蚝拖尬弧?/p>

25、為在推送改造焊接框架時，實現(xiàn)轉(zhuǎn)運框架與機(jī)柜本體的臨時定位鎖緊，所述校準(zhǔn)單元還包括頂部校準(zhǔn)塊，所述機(jī)柜本體內(nèi)的頂部帶有兩個相對設(shè)置的頂部校準(zhǔn)塊，所述頂部校準(zhǔn)塊朝向所述進(jìn)出口的一側(cè)帶有第一定位孔；

26、所述轉(zhuǎn)運框架的框架橫梁上帶有朝向所述進(jìn)出口的定位螺桿，所述定位螺桿和所述第一定位孔相適配。本方案中，頂部校準(zhǔn)塊安裝在機(jī)柜上端的兩個頂角位置，頂部校準(zhǔn)塊上的第二定位孔可連接定位螺桿，用于臨時鎖定機(jī)柜和轉(zhuǎn)運框架；在轉(zhuǎn)運框架底部的也可帶有定位螺桿，底部校準(zhǔn)塊上的第一定位孔可連接定位螺桿，用于臨時鎖定機(jī)柜和轉(zhuǎn)運框架。

27、為實現(xiàn)移動滾輪組的快速裝卸，所述改造焊接框架的底部還設(shè)置有起頂組件，所述起頂組件包括焊接在立柱上的起頂塊，所述起頂塊上帶有起頂主動件，所述起頂主動件用于朝下頂升，帶動所述改造焊接框架升降。本方案中，集成式改造焊接框架底部設(shè)有起頂組件，起頂塊與立柱之間焊接裝配，起頂塊與起頂主動件之間通過螺紋對接。由于集成式改造焊接框架在安裝完成改造工作所需設(shè)備與線纜后，整體重量將達(dá)到數(shù)百公斤，若人力裝卸則會費時費力可操作性差。通過旋轉(zhuǎn)起頂主動件向下頂升可將整體改造框架頂離安裝面，便于移動滾輪組的裝卸，二者緊密配合使用可有效提升改造或維護(hù)時的便利性。

28、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：

29、1.本發(fā)明提供的一種用于集成式機(jī)柜的改造結(jié)構(gòu)，其主要分為兩部分組成：一、一體集成式改造焊接框架；二、轉(zhuǎn)運框架。本發(fā)明可用于機(jī)柜內(nèi)部設(shè)備搬運、移動與安裝，焊接框架內(nèi)部安裝機(jī)箱或功能支架，焊接框架兩側(cè)安裝穿墻終端、通用連接架和線槽，焊接框架可通過轉(zhuǎn)運框架轉(zhuǎn)運，焊接框架使用滾輪實現(xiàn)轉(zhuǎn)運框架和機(jī)柜內(nèi)框之間移動，并通過頂部和底部的改造梁與原機(jī)柜進(jìn)行對接。

30、2.本發(fā)明提供的一種用于集成式機(jī)柜的改造結(jié)構(gòu)，主要通過“w”型結(jié)構(gòu)立柱與加強(qiáng)梁的焊接組合，將柜內(nèi)承載框架組成為整體式結(jié)構(gòu)，框架底部可安裝移動滾輪組，框架具備高剛度且可移動；框架底部配置有起頂組件，可為移動滑輪組的裝卸提供輔助便利。焊接框架使用一種“w”型結(jié)構(gòu)立柱，對稱結(jié)構(gòu)使得立柱在具備承載能力的同時增加了布線空間，并且三塊凹槽布線區(qū)域可將不同種類線纜進(jìn)行物理隔離，優(yōu)化線纜布局；立柱之間使用加強(qiáng)梁實現(xiàn)立柱間加強(qiáng)連接。

31、3.本發(fā)明提供的一種用于集成式機(jī)柜的改造結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)運框架是梁式焊接組裝結(jié)構(gòu)，集成式改造焊接框架可安裝于底部縱梁之上，轉(zhuǎn)運框架底部配有腳輪與腳杯，便于運輸和改造焊接框架的轉(zhuǎn)運。為充分提高改造焊接框架剛度且降低重量，框架采用兩“w”型立柱+橫梁少量加強(qiáng)梁的整體框架結(jié)構(gòu)，并依據(jù)拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)構(gòu)仿真結(jié)果對焊接框架進(jìn)行了鏤空減重設(shè)計。

32、4.本發(fā)明為實現(xiàn)機(jī)柜焊接框架單元良好的組裝工藝性，機(jī)柜焊接框架單元主要由鈑金件通過焊接組裝而成，提升了框架整體強(qiáng)度。

33、5.本發(fā)明為實現(xiàn)改造機(jī)柜所有內(nèi)部器件與線纜的集成，在焊接框架前后和“w”立柱上布置機(jī)箱或功能支架安裝接口，立柱兩側(cè)布置了終端模塊和通用連接架的安裝接口，線槽組件通過通用連接架與焊接框架進(jìn)行連接，可實現(xiàn)柜內(nèi)整體集成。

34、6.本發(fā)明為降低運輸成本改造焊接框架安裝在轉(zhuǎn)運框架上進(jìn)行運輸，并在改造進(jìn)行中通過轉(zhuǎn)運框架進(jìn)行場內(nèi)移動，減少人力和物力的投入。

35、7.本發(fā)明為實現(xiàn)改造的精準(zhǔn)快速，提升改造效率，通過轉(zhuǎn)運框架將改造焊接框架運輸至改造目標(biāo)柜前，然后安裝校準(zhǔn)單元并將轉(zhuǎn)運框架和目標(biāo)柜通過校準(zhǔn)單元的對接件進(jìn)行連接，最后改造焊接框架通過其底部安裝的移動滾輪組快速移動至柜內(nèi)指定位置，校準(zhǔn)單元和移動滑輪組的使用實現(xiàn)改造工作的精準(zhǔn)快速。

36、8.本發(fā)明為實現(xiàn)改造過程和后期整體改造框架維護(hù)的便利性，改造焊接框架設(shè)有起頂組件。由于改裝框架具有一定的重量，若人力裝卸則會費時費力，改造焊接框架上的起頂組件可將焊接框架頂離安裝面，接著緊密配合移動滾輪組的安裝與使用，可有效提升便利性。