ЯЩИК ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ

Полезная модель относится к защитным оболочкам с размещенным в них электрооборудованием, преимущественно к электротехническим ящикам электропоездов.
Известен электротехнический шкаф АМ2 с двухстворчатой дверью, используемый для размещения систем автоматики, контроля и управления технологическими процессами и установками (см. Технический каталог фирмы ABB "Шкафы и боксы для средств автоматизации", с. 3/4, 3/9). Оболочка данного электротехнического шкафа представляет собой моноблочную конструкцию с несъемными боковыми панелями и крышей, задней панелью, закрепленной винтовыми соединениями, и двухстворчатой дверью, закрываемой внахлест. Корпус и створки двери оболочки выполнены из листа с помощью сварки. Створки двери оборудованы вертикальными профильными рейками для повышения жесткости двери. Защита оболочки шкафа от коррозии обеспечивается окрашиванием. Для уплотнения двери на корпусе оболочки шкафа выполнены по два горизонтальных и вертикальных выступов, образующих замкнутый контур для герметизации вокруг монтажного проема, а в створках двери проложены изнутри уплотнения из вспененного полиуретана нанесением методом одностадийной заливки. Створки двери оснащены общим замком с запорным механизмом с количеством точек запирания от двух до четырех, в зависимости от высоты шкафа. Для уплотнения межстворочного зазора одна из створок выполнена с Г-образным перекрытием второй створки изнутри. Перекрытие в закрытом положении двери находится между горизонтальными выступами контура для герметизации, а выступ перекрытия расположен заподлицо с выступами на корпусе шкафа. Уплотнение двери производится поджатием уплотнений створок двери с помощью замка с запорным механизмом к выступам корпуса и Г-образного перекрытия одной из створок двери.
Недостатком известного электротехнического шкафа является низкая надежность герметизации из-за подвижного характера сопряжения уплотняющих выступов корпуса шкафа и Г-образного перекрытия одной из створок двери с наличием зазоров между ними. Места сопряжения уплотняющих выступов корпуса шкафа и Г-образного перекрытия одной из створок двери из-за относительно низкой жесткости чувствительны к вибрациям и деформациям от рабочих нагрузок, что может привести к снижению герметичности. Указанное обстоятельство ведет к ограничению области применения. Данный шкаф может использоваться только в стационарных установках. Недостатками также являются сварная конструкция корпуса шкафа и створок двери, не позволяющая применение металлических листов с готовым антикоррозионным покрытием и сложность создания необходимого поджатая уплотнений с помощью одного замка с запорным механизмом, особенно после некоторого времени эксплуатации. Применение сварки приводит к короблению конструкции. Для устранения коробления необходимо проведения рихтовки.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является электротехнический шкаф управления разработки и производства предприятия "Ижметиз" г. Ижевск (см. http://www.izhmetiz.ru/proektirovanie/shkafyi-elektricheskie/ и фиг. 5). Оболочка данного шкафа представляет моноблочную стальную сварную конструкцию. Оболочка предназначен для установки аппаратуры управления очистными сооружениями, аппаратуры управления дымососами и вентиляторами, аппаратуры управления сетевыми, питательными, подпиточными, дренажными и другими насосами, аппаратуры управления кранами и т.д. Оболочка шкафа оборудована двухстворчатой распашной дверью с замками. Каждая створка двери усилена сварными ребрами, расположенными по контуру створки двери, и оснащена замкнутой уплотнительной прокладкой. Монтажный проем шкафа разделен вертикальной приварной стойкой на два монтажных проема. Вокруг монтажных проемов выполнены выступы по замкнутому контуру. Уплотнение дверей происходит при запирании дверей путем поджатая уплотнений дверей выступами монтажных проемов с обеспечением пыленепроницаемости и защиты от сильных водяных струй. Защита шкафа от коррозии осуществляется нанесением на внешние и внутренние поверхности шкафа лакокрасочного покрытия.
Недостатками известного электротехнического шкафа являются следующее:
- разделение монтажного проема на две части стационарной приварной стойкой на две части усложняет установку аппаратуры внутри оболочки шкафа, прокладку электрических кабелей, проводов и жгутов и проведение электрического шиномонтажа;
- сварная конструкция корпуса и створок двери оболочки шкафа не позволяет применение металлических листов с готовым антикоррозионным покрытием;
- сварная конструкция корпуса шкафа и створок двери подвержены короблению;
- применение лакокрасочного покрытия в качестве антикоррозионного покрытия и необходимость проведения рихтовки с целью устранения коробления при сварке удлиняет технологический цикл.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели также является электрический распределительный щит типа ЩРН (см. каталог стандартных изделий фирмы "Фабер". Корпуса металлические для сборки электрощитового оборудования. Вер. 3.0, с. 67-71). Оболочки этих распределительных щитов предназначены для установки электроаппаратов в модульном исполнении для защиты сетей напряжением 380/220 В от токов перегрузки и короткого замыкания. Особенностью конструкции щита заключается в защите открытых токоведущих частей пластроном (оперативной панелью), снять который возможно только с применением специального инструмента. Данная конструктивная особенность позволяет использовать собранные электрощиты в жилых помещениях, когда включение/отключение электроаппаратов производится непосредственно жильцами. Оболочка данного электрического распределительного щита представляет моноблочную стальную сварную конструкцию с лакокрасочным покрытием всех поверхностей. В состав корпуса оболочки шкафа входит вертикальная стойка, разделяющая монтажный проем на две равных монтажных проема. Вокруг монтажных проемов выполнены выступы по замкнутому контуру. Щит снабжен распашной двухстворчатой дверью. На каждой створке двери с внутренней стороны выполнены наливные уплотнители по замкнутому контуру, обеспечивающие высокую степень пылевлагозащиты. Описанная конструкция электрощита обладает высокой жесткостью, прочностью и вибростойкостью и может быть применен при оснащении соответствующим оборудованием в качестве электротехнического ящика на транспортных средствах, например, на железнодорожном транспорте.
Недостатками известного электротехнического распределительного щита при всех его достоинствах является следующее:
- разделение монтажного проема на две части стационарной приварной стойкой усложняет установку аппаратуры внутри оболочки электрического распределительного щита, прокладку электрических кабелей, проводов и жгутов и проведение электрического шиномонтажа;
- сварная конструкция корпуса и створок двери оболочки электрического распределительного щита не позволяет применение металлических листов с готовым антикоррозионным покрытием;
- сварная конструкция корпуса и створок двери оболочки электрического распределительного щита подвержены при сварке короблению;
- применение лакокрасочного покрытия в качестве антикоррозионного покрытия и необходимость проведения рихтовки с целью устранения коробления при сварке удлиняет технологический цикл.
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является получение технологичной конструкции электротехнического ящика с обеспечением хорошего доступа к установленной электрической аппаратуре как при электромонтаже, так и при обслуживании и высокой степени защиты установленной аппаратуры от влияния внешних воздействующих факторов, таких как попадание твердых предметов и воды.
Заявляемый технический результат достигается тем, что известный ящик электротехнический включает электрическую аппаратуру, размещенную в оболочке, содержащей стальной корпус с монтажным проемом в лицевой стенке, и двухстворчатую дверь, элементы жесткости корпуса и створок двери, шарниры двери, компрессионные замки, контактное уплотнение и систему выравнивания потенциалов корпуса и створок двери. При этом оболочка выполнена клепанной конструкции с помощью вытяжных заклепок с моноблочным корпусом из оцинкованного стального листа. Каждая створка двери имеет плоскую лицевую поверхность с отбортовкой кромок в сторону лицевой стенки корпуса, оснащена двумя компрессионными замками, противоположно расположенными относительно друг друга, и складной двухпозиционной ручкой и дополнительно усилена элементом жесткости контурной конструкции с П-образным сечением, прикрепленным к створке двери изнутри с помощью герметичных неразъемных соединений и уплотнительной плоской прокладки. На внешнем ребре элемента жесткости установлено по замкнутому контуру контактное уплотнение с продольным углублением под указанное ребро. Шарниры двери представляют разъемную конструкцию, позволяющую извлечение каждой створки двери в открытом положении из оболочки. Корпус выполнен со съемной перемычкой П-образного сечения, выполняющей функцию дополнительного элемента жесткости корпуса, делящей монтажный проем в лицевой стенке корпуса на две части, установленной изнутри корпуса к лицевой стенке корпуса и закрепленной к ней резьбовыми соединениями. На внешней стороне съемной перемычки установлена плоская эластичная прокладка с выступанием из монтажного проема наружу над лицевой стенкой корпуса на величину до одной толщины лицевой стенки и примыканием без зазоров к поверхностям монтажного проема корпуса, перпендикулярным к съемной перемычке Система выравнивания потенциалов корпуса и створок двери содержит по гибкому шунту для каждой створки двери, один конец которого выполнен с вильчатым кабельным наконечником, а другой - с кольцевым кабельным наконечником, причем кабельные наконечники закреплены к корпусу и створкам двери резьбовыми соединениями вблизи шарниров с возможностью извлечения вильчатых кабельных наконечников при незначительном принудительном ослаблении их резьбовых соединений и возврата обратно с последующей нормированной затяжкой резьбовых соединений. При этом элемент жесткости контурной конструкции может быть прикреплен к створке двери с помощью плотных заклепочных соединений или с помощью ТОХ-точек. Вильчатые кабельные наконечники шунтов закреплены к створкам двери. Технический результат заключается в получении технологичной конструкции электротехнического ящика с обеспечением хорошего доступа к установленной электрической аппаратуре как при электромонтаже, так и при обслуживании и высокой степени защиты установленной аппаратуры от влияния внешних воздействующих факторов, таких как попадание твердых предметов и воды.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где:
На фиг. 1 - приведено аксонометрическое изображение электротехнического ящика с закрытыми створками двери;
На фиг. 2 - приведено аксонометрическое изображение электротехнического ящика с приоткрытыми створками двери;
На фиг. 3 - приведено аксонометрическое изображение электротехнического ящика со снятыми створками двери и перемычкой;
На фиг. 4 - изображен электротехнический ящик со стороны лицевой стенки с закрытыми створками двери;
На фиг. 5 - изображен электротехнический ящик со стороны лицевой стенки с приоткрытыми створками двери;
На фиг. 6 - изображен разрез А-А на фиг. 4;
На фиг. 7 - изображен разрез Б-Б на фиг. 5;
На фиг. 8 - изображена выноска В на фиг. 7;
На фиг. 9 - изображен разрез Г-Г на фиг. 8;
На фиг. 10 - изображен разрез Д-Д на фиг. 4 с вариантом закрепления элемента жесткости контурной конструкции к створке двери с помощью плотных заклепочных соединений;
На фиг. 11 - изображен разрез Д-Д на фиг. 4 с вариантом закрепления элемента жесткости контурной конструкции к створке двери с помощью ТОХ-точек;
На фиг. 12 - изображен разрез Е-Е на фиг. 6.
В связи с тем, что графические изображения фигур 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 11 и 12 заявленной полезной модели плохо читаются при вертикальном расположении длинных сторон листов, целесообразно было расположить листы для этих фигур горизонтально, что позволило существенно укрупнить чертежи.
Ящик электротехнический включает электрическую аппаратуру 1, размещенную в оболочке 2, содержащей стальной корпус 3 с монтажным проемом 4 в лицевой стенке 5, и двухстворчатую дверь 6. Каждая створка 7.1 или 7.2 двери 6 имеет плоскую лицевую поверхность 8 с отбортовкой кромок 9 в сторону лицевой стенки 5 корпуса 3, оснащена двумя компрессионными замками 10.1 и 10.2, противоположно расположенными относительно друг друга, и складной двухпозиционной ручкой 11 и дополнительно усилена элементом жесткости 12 контурной конструкции с П-образным сечением, прикрепленным к створке 7.1 или 7.2 двери 6 изнутри с помощью уплотнительной плоской прокладки 13 и герметичных неразъемных соединений 14. На внешнем ребре 15 элемента жесткости 12 установлено замкнутое контактное уплотнение 16 с продольным углублением 17 под указанное внешнее ребро 15. Створки 7.1 и 7.2 двери 6 прикреплены к корпусу 3 с помощью шарниров 18. Шарниры 18 представляют разъемную конструкцию из полушарниров 19 и 20, позволяющих извлечение каждой створки 7.1 или 7.2 двери 6 в открытом положении из оболочки 2. Корпус 3 выполнен со съемной перемычкой 21 П-образного сечения, выполняющей функцию дополнительного элемента жесткости корпуса 3 и делящей монтажный проем 4 в лицевой стенке 5 корпуса 3 на две части 22.1 и 22.2. Перемычка 21 установлена изнутри корпуса 3 к лицевой стенке 5 корпуса 3 и закреплена к ней резьбовыми соединениями 23.1, 23.2, 23.3 и 23.4, состоящими из винта 24, пружинной 25 и плоской 26 шайб. В эти соединения включены также установленные в перемычке 21 заклепочные гайки 27. На внешней стороне 28 съемной перемычки 21 установлена плоская эластичная прокладка 29 с выступанием из монтажного проема 4 наружу над лицевой стенкой 5 корпуса 6 на величину Ж до одной толщины лицевой стенки и примыканием без зазоров к поверхностям 30 и 31 монтажного проема 4 корпуса 3, перпендикулярным к съемной перемычке 21. Система выравнивания потенциалов 32 корпуса 3 и створок 7.1 и 7.2 двери 6 содержит по гибкому шунту 33 для каждой створки двери, один конец 34 которого выполнен с вильчатым кабельным наконечником 35, а другой конец 36 - с кольцевым кабельным наконечником 37. Кабельные наконечники 35 и 37 закреплены к корпусу 3 и створкам 7.1 и 7.2 двери 6 с помощью резьбовых соединений 38 и 39, соответственно, и расположены вблизи шарниров 18 с возможностью извлечения вильчатых наконечников 35 при незначительном принудительном ослаблении их резьбовых соединений 38 и возврата обратно с их последующей нормированной затяжкой. Для формирования резьбовых соединений 38 и 39 в корпусе 2 установленные прессовые шпильки 40, а во внутренних ребрах 41 элементов жесткости 12 выполнены отверстия 42. Неразъемные соединения 14 могут быть выполнены с помощью плотных заклепочных соединений 43 или с помощью ТОХ-точек 44. При выполнении ТОХ-точек 44 образуются полости 45, которые, при необходимости, можно заполнить шпаклевкой. Оболочка 2 выполнена клепанной конструкции с помощью вытяжных заклепок 46 с моноблочным корпусом 3 из оцинкованного стального листа.
Описанный электротехнический ящик предназначен для применения в железнодорожном транспорте, особенно в электропоездах. Приведен пример электротехнического ящика для установки на стенке или потолке транспортного средства. Он также может быть выполнен в напольном варианте или в виде подкузовного контейнера с разными соотношениями габаритных размеров. Клепанная конструкция оболочки представленного электротехнического ящика представляет собой прочную, жесткую, вибростойкую и технологичную конструкцию. Для клепанной конструкции оболочки электротехнического ящика характерно отсутствие изменения структуры металла, коробления конструкции и перегрева расположенных рядом деталей. В данном электротехническом ящике обеспечивается хороший доступ к установленной электрической аппаратуре 1 как при электромонтаже, так и при обслуживании, и высокая степень пылевлагозащищенности установленной электрической аппаратуры 1. Электромонтаж электрической аппаратуры 1 и кабельной продукции производится при демонтированных с помощью двухпозиционных ручек 11, путем разъединения полушарниров 19 и 20, створках 7.1 и 7.2 двери 6 и съемной перемычки 21 для обеспечения хорошего доступа через монтажный проем 4 в лицевой стенке 5 вовнутрь корпуса 3. Для снятия створок 7.1 и 7.2 двери 6 вильчатые кабельные наконечники 35 гибких шунтов 33, расположенные на створках 7.1 и 7.2 двери 6, при незначительном принудительном ослаблении их резьбовых соединений 38, отсоединяются от створок. После электромонтажа створки 7.1 и 7.2, перемычка 21 и вильчатые кабельные наконечники 35 возвращаются на штатные места. Для приведения в рабочее состояние системы выравнивания потенциалов 32 резьбовые соединения 38 подвергаются нормированной затяжке. Необходимая жесткость, прочность и вибростойкость корпуса 3 оболочки 2 достигается применением съемной перемычки 21 П-образного сечения, установленной изнутри корпуса 3 к лицевой стенке 5 и закрепленной резьбовыми соединениями 23.1, 23.2, 23.3 и 23.4. Необходимая жесткость, прочность и вибростойкость створок 7.1 и 7.2 двери 6 достигается отбортовкой кромок 9 при плоской лицевой поверхности 8 и дополнительным усилением элементом жесткости 12 контурной конструкции с П-образным сечением, прикрепленном к створке изнутри с помощью уплотнительной плоской прокладки 13 и герметичных неразъемных соединений 14 в виде плотных заклепочных соединений 43 или ТОХ-точек 44, не приводящих к разрушению защитного покрытия стальных листов. При этом нет необходимости применять трудоемкие сварочные и покрасочные работы. Плоская лицевая поверхность 8 створок 7.1 и 7.2 двери 6 позволяет изготовление створок без применения специальных штампов современным гибочным оборудованием, что снижает стоимость оболочки 2. Высокая герметичность стыков между створками двери 7.1 и 7.2 обеспечивается поджатием замкнутого контактного уплотнения 16 к лицевой стенке 5 корпуса 3 и плоской эластичной прокладке 29, выступающей из монтажного проема 4 наружу и примыкающей без зазоров к поверхностям 30 и 31 монтажного проема 4. При контакте замкнутого контактного уплотнения 16 каждой створки 7.1 или 7.2 с плоской эластичной прокладкой 29 с помощью компрессионных замков 10.1 и 10.2 создается необходимое давление в направлении к внешней стороне 28 съемной перемычки 21 и поверхностям 30 и 31 монтажного проема 4 с формированием неразрывности линии контакта и обеспечением высокой герметичности. При необходимости производства ремонта контактное уплотнение 16 достаточно легко демонтируется с внешнего ребра 15 элемента жесткости 12. Ремонт может быть произведен или заменой всего контактного уплотнения 16, или его части с удалением дефектного участка и установкой кондиционного куска уплотнения со склеиванием по стыкам. Двухстворчатая дверь 6 со створками 7.1 и 7.2, оснащенными двухпозиционными ручками 11, обеспечивают компактность конструкции в открытом и закрытом положениях электротехнического ящика, что весьма актуально для электропоездов из-за дефицита места, связанного с проблемой повышения пассажировместимости при обеспечении максимально комфортных условий для пассажиров в электропоездах. Отбортовка кромок 9 в сторону лицевой стенки 5 корпуса 3 предназначена для повышения жесткости створок 7.1 и 7.2, а также для механической защиты контактных уплотнений 16.