專利名稱：一種框架中的高強度支撐立柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及支撐結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，具體涉及一種用于機柜、盤臺的高強度支撐立柱結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前作為各種機柜、盤、臺支撐的立柱有各種形狀，常見立柱的截面是直角形、U形或方形結(jié)構(gòu)，這類結(jié)構(gòu)常常由于立柱過于薄弱，使得機柜即使通過了抗震試驗的測量，其振動放大效果仍然較為明顯，抗震的可靠性不高，甚至導(dǎo)致機柜的固有頻率較低，或者接近地震譜的平臺區(qū)，一旦在事故工況中機柜力學(xué)性能發(fā)生微小改變，則機柜的固有頻率就會進入地震譜的平臺區(qū)，很容易產(chǎn)生共振放大現(xiàn)象。此外很多立柱上附加有其它加強部件，使得整個機柜內(nèi)零件數(shù)量很多，占用了設(shè)備的使用空間。另外立柱的強度較弱還會使機柜在高度方向上的強度不夠，致使在加工、運輸及使用過程中，機柜很容易產(chǎn)生形變，影響機柜的正常使用。如申請?zhí)枮?01020243420. X中公開一種服務(wù)器機柜后立柱，其利用一折彎狀的板體和配合部件焊接成一個基本方形的形狀，立柱內(nèi)部空間可以用于布線，節(jié)省了框內(nèi)的空間。但是這種方形結(jié)構(gòu)在內(nèi)部沒有支撐結(jié)構(gòu)，僅依靠四壁的支撐，一旦超過支撐強度就會發(fā)生彎折現(xiàn)象，而且配合部件一般是板、片結(jié)構(gòu)，本身抗彎性較差，降低了作為主體的板體支撐強度。另外申請?zhí)枮?0120643340. 3的專利公開一種安裝立柱以及具有安裝立柱的機柜，其立柱的形狀為U形結(jié)構(gòu)，利用兩邊的折邊來加強整個立柱的支撐強調(diào)。這種U形結(jié)構(gòu)抗扭曲性差，一旦機柜受力不均勻易發(fā)生變形，后期附加的加固部件利用螺栓固定，長久使用后易松動，連接的可靠性不高，整體剛性和強度不足，地震中容易產(chǎn)生螺栓松脫現(xiàn)象，導(dǎo)致機柜發(fā)生結(jié)構(gòu)力學(xué)變化進而可能使機柜產(chǎn)生塑性變形和位移。
實用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)中由于支撐立柱的強度不夠從而影響裝置整體結(jié)構(gòu)的問題，本實用新型提供一種由彎曲板構(gòu)成的雙型腔立柱主體附加強化部件組成的高強度立柱。具體方案如下一種框架中的高強度支撐立柱，包括立柱主體和強化部件，其特征在于，所述立柱主體包括主彎曲件和副彎曲件，主彎曲件為一個半包圍的框體，副彎曲件為兩個開口相反的U形槽構(gòu)成的S型結(jié)構(gòu)，副彎曲件安裝在主彎曲件的開口端內(nèi)，副彎曲件的兩個側(cè)邊分別與主彎曲件的兩個側(cè)邊貼合形成一個帶有兩個腔室的立柱主體。為了給機柜內(nèi)放置的設(shè)備提供固定點所述主彎曲件與副彎曲件的一個接觸邊向外延伸形成一個固定機柜內(nèi)設(shè)備的安裝板。為提高立柱主體的抗彎抗扭曲所述強化部件包括U形強化件，其中U形強化件固定在副彎曲件的U形槽內(nèi)。[0009]為方便機柜連接所述副彎曲件的一個U形槽底部與主彎曲件接觸，在接觸處的主彎曲件與副彎曲件上設(shè)置有用于機柜互連的并柜孔。為增強并柜孔的強度所述U形強化件固定在并柜孔的兩側(cè)以加強并柜孔結(jié)構(gòu)并方便安裝。為提高立柱主體腔室的抗彎抗扭曲能力所述強化部件包括支撐板，所述支撐板以對角的形式固定在主彎曲件一側(cè)的腔室內(nèi)。為方便立柱吊裝所述主彎曲件形成的腔室兩端固定有吊裝部件，吊裝部件的中心開有吊裝孔。為提高安裝板的連接強度所述安裝板的未端帶有增加強度的相互垂直的Z形折彎。為方便機柜內(nèi)設(shè)備安裝所述安裝板的Z形折彎外側(cè)設(shè)置有為機柜內(nèi)安裝設(shè)備提供固定的安裝孔。為提高立柱抗彎強度所述立柱主體為矩形且矩形內(nèi)的兩個腔室截面相等或不相寸。本實用新型提高了各個框架中作為主要支撐結(jié)構(gòu)的立柱強度，雙腔室截面的結(jié)構(gòu)形式使得在同等截面條件下本方案的立柱具有更高的抗彎、抗扭能力，進而提高整個機柜的強度，達到普通同尺寸立柱的5到10倍，同時本立柱組成的機柜在高度方向上不需要再增加其他加強零件，即可達到抗振動、抗地震的要求。不但抗震效果優(yōu)越，而且抗震可靠性更高。在雙腔室內(nèi)內(nèi)部設(shè)計的斜向支撐板，進一步提高了立柱的抗彎、抗扭能力。同時雙腔室設(shè)計又為多個機柜的并柜安裝提供了可利用的空間，各機柜之間通過螺釘將接觸面的立柱緊密的連接在一起，雙層立柱結(jié)構(gòu)提高了連接強度，更加可靠簡單。立柱本身是鋼板折彎焊接成型，在與其它配合部件安裝后可減少機柜表面處理的四角，解決了機柜整體的防銹問題。立柱向內(nèi)側(cè)延伸形成的雙層機架安裝板，降低了整個機柜主要承載面的振動響應(yīng)，對柜內(nèi)設(shè)備提供了更好的保護。與傳統(tǒng)的立柱相比，本方案的立柱利用各種加強手段、新穎的截面設(shè)計以及創(chuàng)新的機架安裝板設(shè)計方法，解決了組合后機柜高度方向上強度不足、機架安裝板地震響應(yīng)過大的問題。
圖1本實用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖。[0018]圖2本實用新型的俯視圖。圖3本實用新型的主彎曲件示意圖。圖4本實用新型的副彎曲件示意圖。圖5本實用新型的吊裝部件示意圖。圖6本實用新型的U形強化件示意圖。圖7本實用新型的并柜孔示意圖。附圖中標(biāo)號說明1-主彎曲件、101-支撐板、102-吊裝部件、103-吊裝孔、2-副彎曲件、201-U形強化件、3-安裝板、301-固定孔、4-并柜孔。
具體實施方式
4[0025]根據(jù)設(shè)計原理，機柜抗震能力的決定因素在于機柜框架的設(shè)計，機柜框架的組成包括底座、立柱、橫梁以及頂蓋，而在機柜高度方向上的強度則主要取決于機柜立柱，經(jīng)過實驗確定現(xiàn)有技術(shù)中機柜的抗震性不足主要是在高度方向上的強度不夠，而機柜高度方向上的強度是由立柱決定的，因此本方案針對立柱進行改進和強化，進而使機柜達到抗震要求。如圖1、2、3、4所示，本方案的立柱由立柱主體和強化部件組成，其中立柱主體由一個主彎曲件1和一個副彎曲件2焊接拼成，主彎曲件1為一個半包圍的框體，其中一個側(cè)邊向外延伸，整體截面為“？ ”號形狀，副彎曲件2為兩個開口相反的S型結(jié)構(gòu)，副彎曲件2 的其中一個側(cè)邊向外延伸，延伸的長度與主彎曲件側(cè)邊延伸的長度相同或?qū)?yīng)。副彎曲件2 卡在主彎曲件1的開口端內(nèi)且副彎曲件2的兩個側(cè)邊分別與主彎曲件1的兩個側(cè)邊貼合固定，兩者的延伸側(cè)邊貼合在一起，形成一個完整的立柱主體且內(nèi)部由主彎曲件1和副彎曲2 分別組成一個腔室，兩個腔室的截面可以相同或不相同，本方案的立柱主體形狀為矩形，也可以采用其它對稱設(shè)計的結(jié)構(gòu)。為提高立柱的整體抗震抗扭能力，將主彎曲件1和副彎曲件2位于中間相互貼合且向外延伸的側(cè)邊作為機柜的安裝板3，用于為機柜內(nèi)的安裝設(shè)備提供固定點，主彎曲件1和副彎曲件2完全由整個的鋼板折彎而成，主彎曲件1和副彎曲件 2相互接觸的地方利用焊接進行固定，其中立柱主體采用2mm以上(含)厚度的Q235鋼板。如圖1、5、6所示，本方案的強化部件包括支撐板101、U形強化件201、吊裝部件 102。為了提高立柱主體的抗彎和抗扭能力，在主彎曲件1形成的腔室內(nèi)斜向?qū)蔷€上安裝一個支撐板，支撐板101與立柱等長且兩側(cè)分別利用點焊固定在腔室的兩個對角邊上，在腔室的兩端利用吊裝部件102進行焊接密封，進一步加強立柱的抗扭曲能力，在吊裝部件的中間設(shè)置一個吊裝用的吊裝孔103，其中吊裝部件采用15mm厚的鋼板制作。如圖4、6所示，由于副彎曲件2是S型結(jié)構(gòu)，因此形成的腔室有一個U形槽沒有封閉，為避免U形槽受壓變形，在U形槽內(nèi)間隔焊接U形強化件201，U形強化件201以開口相對的方式焊接在U形槽內(nèi)。U形強化件201根據(jù)需要可以設(shè)置成不同長度的形狀，如圖7所示，在同一個立柱上U形強化件以一定的間隔焊接在U形槽內(nèi)。U形強化件201起到了連接與支撐的作用，同時也對立柱的整體強度有所提高。如圖7所示，由于機柜可以通過立柱連接成一個整體，本方案在兩個機柜相對面的立柱上設(shè)置并柜孔4，兩個立柱通過并柜孔4利用螺栓進行固定，并柜孔4開在主彎曲件 1與副彎曲件2的U形槽底部接觸的地方，這樣并柜孔4直接穿過兩層鋼板，增大了并柜后并柜孔4處的連接強度。U形強化件201安裝在U形槽內(nèi)時，常規(guī)是焊接在并柜孔4的兩側(cè)，這樣的焊接方式可以進一步加強并柜孔4處的連接強度，利用疊加在一起的主彎曲件1 和副彎曲件2使得兩個機柜連接的一面強度更高，不會因為相互之間位移變化產(chǎn)生的應(yīng)力拉扯破壞連接面。如圖1所示，本方案的安裝板3實際上是立柱的主體延伸出來形成，減少了現(xiàn)有技術(shù)中采用拼接結(jié)構(gòu)的連接關(guān)系，整體設(shè)計方法能有效提高安裝板3的強度。為進一步提高安裝板3的強度，在安裝板3的伸出側(cè)邊上增加直角的Z型折彎，同時在Z形折彎的最外側(cè)設(shè)置固定孔301，固定孔301用于為機柜內(nèi)安裝的設(shè)備提供固定點，本方案中的安裝板由主彎曲件1和副彎曲件2的兩層鋼板構(gòu)成，能夠增強安裝板的固定強度和抗扭曲能力，固定孔 301開在一體式的立柱上且由兩層鋼板組成，能夠大大提高設(shè)備安裝的穩(wěn)定性，在任何情況下為設(shè)備提供安全保證。 本發(fā)明主要通過創(chuàng)新的截面設(shè)計以及各種加強部件，提高機柜立柱的強度以及機架安裝面的強度，從而增強機柜在高度方向上的強度，改善其在地震工況條件下的力學(xué)響應(yīng)，為柜內(nèi)設(shè)備提供足夠可靠的保護。利用本立柱組裝的機柜剛度更高，固有頻率可得到明顯的提高，能夠避開地震譜的平臺區(qū)，即使在地震中發(fā)生微小的結(jié)構(gòu)變化，也不會與地震的危險頻率段產(chǎn)生共振現(xiàn)象。立柱利用折彎的延伸邊形成安裝板，相比現(xiàn)有技術(shù)采用的獨立的立柱與機架連接關(guān)系，本方案可以有效的抑制機架安裝板的振動響應(yīng)，同時減少了螺釘?shù)亩芜B接，使其更加可靠。
權(quán)利要求1.一種框架中的高強度支撐立柱，包括立柱主體和強化部件，其特征在于，所述立柱主體包括主彎曲件⑴和副彎曲件O)，主彎曲件⑴為一個半包圍的框體，副彎曲件⑵為兩個開口相反的U形槽構(gòu)成的S型結(jié)構(gòu)，副彎曲件(2)安裝在主彎曲件(1)的開口端內(nèi)，副彎曲件( 的兩個側(cè)邊分別與主彎曲件(1)的兩個側(cè)邊貼合形成一個帶有兩個腔室的立柱主體。
2.如權(quán)利要求1所述的一種框架中的高強度支撐立柱，其特征在于，所述主彎曲件(1) 與副彎曲件O)的一個接觸邊向外延伸形成一個固定機柜內(nèi)設(shè)備的安裝板(3)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種框架中的高強度支撐立柱，其特征在于，所述強化部件包括U形強化件001)，其中U形強化件O01)固定在副彎曲件O)的U形槽內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的一種框架中的高強度支撐立柱，其特征在于，所述副彎曲件(2) 的一個U形槽底部與主彎曲件(1)接觸，在接觸處的主彎曲件(1)與副彎曲件(1)上設(shè)置有用于機柜互連的并柜孔G)。
5.如權(quán)利要求4所述的一種框架中的高強度支撐立柱，其特征在于，所述U形強化件 (201)固定在并柜孔的兩側(cè)以加強并柜孔結(jié)構(gòu)并方便安裝。
6.如權(quán)利要求1所述的一種框架中的高強度支撐立柱，其特征在于，所述強化部件包括支撐板(101)，所述支撐板(101)以對角的形式固定在主彎曲件(1) 一側(cè)的腔室內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1所述的一種框架中的高強度支撐立柱，其特征在于，所述主彎曲件(1) 形成的腔室兩端固定有吊裝部件(102)，吊裝部件(10 的中心開有吊裝孔(103)。
8.如權(quán)利要求2所述的一種框架中的高強度支撐立柱，其特征在于，所述安裝板(3)的未端帶有增加強度的相互垂直的Z形折彎。
9.如權(quán)利要求2所述的一種框架中的高強度支撐立柱，其特征在于，所述安裝板(3)的 Z形折彎外側(cè)設(shè)置有為機柜內(nèi)安裝設(shè)備提供固定的安裝孔(301)。
10.如權(quán)利要求1所述的一種框架中的高強度支撐立柱，其特征在于，所述立柱主體為矩形且矩形內(nèi)的兩個腔室截面相等或不相等。
專利摘要本實用新型公開一種框架中的高強度支撐立柱，涉及支撐結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。包括立柱主體和強化部件，所述立柱主體包括主彎曲件和副彎曲件，主彎曲件為一個半包圍的框體，副彎曲件為兩個開口相反的U形槽構(gòu)成的S型結(jié)構(gòu)，副彎曲件安裝在主彎曲件的開口端內(nèi)，副彎曲件的兩個側(cè)邊分別與主彎曲件的兩個側(cè)邊貼合形成一個帶有兩個腔室的立柱主體。本實用新型雙腔室截面的結(jié)構(gòu)形式使得在同等截面條件下本方案的立柱具有更高的抗彎、抗扭能力，進而提高整個機柜的強度，達到普通同尺寸立柱的5到10倍，同時本立柱組成的機柜在高度方向上不需要再增加其他加強零件，即可達到抗振動、抗地震的要求。
文檔編號H05K5/02GK202206680SQ20112033666
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月8日
發(fā)明者姜智銳, 袁玉國, 陳衛(wèi) 申請人:中國廣東核電集團有限公司, 北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司