CN111801991B

CN111801991B - 插箱组件、相关的机架以及组装方法

Info

Publication number: CN111801991B
Application number: CN201880089185.4A
Authority: CN
Inventors: 于尔根·登纳莱因; 诺曼·考恩; 米夏埃尔·戈特
Original assignee: Framatome SA
Current assignee: Areva NP SAS
Priority date: 2018-02-13
Filing date: 2018-02-13
Publication date: 2021-09-10
Anticipated expiration: 2038-02-13
Also published as: EP3753382A1; KR20200116939A; US20210037669A1; CN111801991A; KR102525858B1; RU2749910C1; US11792951B2; WO2019158962A1

Abstract

一种插箱组件(1)包括：‑包括两个顶导轨(9)、两个底导轨(7)以及侧元件(5)的插箱(3)；‑包括前横梁、后横梁以及两个侧梁的至少一个加固框架(21)；‑用于将加固框架(21)连接至插箱(3)的顶部和/或底部的至少一个连接器(70)，该连接器包括至少一个可动块体，该可动块体能在其与插箱(3)间隔开的***位置和其抵靠在插箱(3)上的使用位置之间相对于加固框架(21)平移移动，连接器(70)被构造为用于将加固框架(21)连接至插箱(3)的顶部和/或底部从而使前横梁和后横梁各自基本上平行于插箱(3)的顶导轨或底导轨(7，9)延伸并且沿着竖直方向与其对齐地延伸。

Description

插箱组件、相关的机架以及组装方法

技术领域

本发明涉及用于被安装在电子器件机架中的插箱(subrack)组件，该插箱组件包括：

-插箱，其用于接收电子模块，所述插箱包括两个顶导轨、两个底导轨以及侧元件，顶导轨和底导轨彼此基本上平行地且垂直于侧元件延伸并且将侧元件彼此连接。

背景技术

在核电站中，诸如与仪表装置、自动装置和控制***相关的电子模块的电子设备通常被安装在插箱中，这些插箱又被安装在对应的电子设备机架中。

由于这样的核反应堆可能被安装在地震区中，因此重要的是在地震的情况下保护电子设备。事实上，在地震的情况下，电子设备的损坏或失效会对核反应堆的操作产生灾难性的后果。

发明内容

本发明的目的是特别是在核电站中在电子设备受到动态负载的情况下并且特别是在地震的情况下改善对电子设备的防护。

为此，本发明涉及一种上述的插箱组件，其还包括：

-至少一个加固框架，其包括前横梁、后横梁以及将前横梁和后横梁在它们相应的纵向端部处连接的两个侧梁；以及

-用于将加固框架连接至插箱的顶部和/或底部的至少一个连接器，该连接器包括至少一个可动块体，该可动块体能在其与插箱间隔开的***位置和其抵靠在插箱上的使用位置之间相对于加固框架平移移动，

所述或每个连接器被构造为用于将加固框架连接至插箱的顶部和/或底部从而使前横梁和后横梁各自基本上平行于插箱的顶导轨或底导轨延伸并且沿着竖直方向与插箱的顶导轨或底导轨对齐地延伸。

根据特定的实施方式，根据本发明的插箱组件可包括单独考虑或根据任何技术上可行的组合考虑的一个或多个以下特征：

-前横梁与后横梁之间的垂直于它们测得的距离大于或等于插箱的顶导轨或底导轨之间的距离的90％，并且有利地小于或等于插箱的顶导轨或底导轨之间的距离；

-加固框架还包括至少一个横向撑杆，该横向撑杆在前横梁与后横梁之间、基本上垂直于前横梁和后横梁并且与前横梁和后横梁的纵向端部相距一定距离延伸；

-一个横向撑杆是从前横梁的中心部延伸至后横梁的中心部的中央横向撑杆，加固框架优选还包括在中央横向撑杆的两侧在前横梁与后横梁之间延伸的两个附加横向撑杆；

-连接器包括位置调节螺钉以及形成在可动块体中的位置调节螺孔，能通过将位置调节螺钉拧入或拧出调节螺孔而使可动块体在可动块体的***位置与可动块体的使用位置之间移动；

-连接器还包括用于锁定可动块体相对于加固框架的位置的锁定***，锁定***优选包括形成在可动块体中的锁定孔以及锁定螺钉；

-每个连接器都包括能在相反的方向上相对于加固框架独立地移动的上部的可动块体和下部的可动块体，上部的可动块体被构造为在其使用位置抵靠在位于加固框架上方的插箱的底导轨上，并且下部的可动块体用于抵靠在位于加固框架下方的插箱的顶导轨上；

-每个可动块体都基本上是L形，并且包括支脚部分和支腿部分，支脚部分包括用于在使用位置抵靠在插箱的对应的表面上的支承表面，并且支腿部分基本上垂直于支脚部分延伸，该支腿部分抵靠在加固框架的壁上；

-前横梁和/或后横梁包括具有闭合截面的管状外壁；

-前横梁和/或后横梁包括在管状外壁内侧延伸的至少一个加强肋；

-所述或每个加强肋在管状外壁的两个对角相对的拐角之间对角地延伸；

-前横梁和/或后横梁包括在管状外壁的对角相对的拐角之间对角地延伸的两个加强肋，从而在垂直于对应的横梁的纵向方向的截面中观察时形成十字形；

-插箱组件还包括从前横梁延伸至后横梁的基本上V形的加强结构；

-基本上V形的加强结构包括第一对角撑杆和第二对角撑杆，第一对角撑杆从前横梁和后横梁中的一个横梁的中央区域延伸至前横梁和后横梁中的另一个横梁的第一纵向端部，并且第二对角撑杆从前横梁和后横梁中的所述一个横梁的中央区域延伸至前横梁和后横梁中的所述另一个横梁的第二纵向端部。

本发明还涉及包括机架框架和上述的插箱组件的机架。

根据特定的实施方式，根据本发明的机架可包括单独考虑或根据任何技术上可行的组合考虑的一个或多个以下特征：

-机架框架限定接收空间和接收区域，每个接收空间都用于接收插箱组件的插箱，每个接收区域都用于接收插箱组件的加固框架，接收空间和接收区域在机架框架上沿着竖直方向以交替的方式设置，并且其中机架包括被安装在接收空间中的插箱组件的至少一个插箱以及被安装在该插箱上方或下方与该插箱相邻的接收区域中的插箱组件的至少一个加固框架；

-插箱组件的所述或每个连接器的可动块体占据其使用位置，在该使用位置，可动块体抵靠在插箱上；

-针对所述或每个插箱，机架包括通过相应的连接器而连接至插箱的顶部的加固框架以及连接至插箱的底部的加固框架，所述或每个连接器的可动块体处于其使用位置，在该使用位置，可动块体抵靠在插箱上；

-机架包括被安装在机架框架的相邻的接收空间中的至少两个插箱，共用的加固框架被设置在位于插箱之间的接收区域中，该加固框架通过连接器同时连接至上部的插箱和下部的插箱，所述或每个连接器的可动块体处于其使用位置，在该使用位置，可动块体抵靠在对应的插箱上。

本发明还涉及一种用于组装上述的机架的方法，其包括以下步骤：

-提供包括接收空间和接收区域的机架框架；

-将插箱和加固框架分别安装在机架框架的插箱的接收空间和位于接收空间上方或下方的相邻的接收区域中，每个连接器的可动块体处于***位置；

-使所述或每个连接器的可动块体从其***位置移位到其使用位置，以使其抵靠在对应的插箱上。

附图说明

在阅读了仅通过举例的方式并且参照附图给出的以下说明之后，将更好地理解本发明，其中：

图1是根据本发明的第一实施方式的插箱组件的立体示意图；

图2是图1的插箱组件的加固框架的立体图；

图3是图2的加固框架沿着图2中的平面III截取的剖视图；

图4是多个叠置的图1所示的插箱组件的示意图；

图5是用于接收图4的插箱组件的机架框架的立体示意图；

图6是根据第二实施方式的插箱组件的加固框架的立体图；并且

图7是图6的插箱组件的一部分的立体示意图。

具体实施方式

在下文中，词语“顶部”和“底部”是相对于插箱组件在被***到对应的机架中时的常规取向而使用的。

在附图中，示出了(x，y，z)框架，其中z轴沿着竖直方向(即，在插箱组件或机架的底部-顶部方向上)延伸，并且(x，y)限定水平平面。更特别地，x轴沿着插箱组件或机架的长度延伸，并且y轴在插箱组件或机架的深度方向上(即，从插箱组件的前部向后部)延伸。

梁的纵向方向是平行于其纵向轴线延伸的方向。

插箱组件1的前部优选是组件1的、电子模块向插箱3中***的那一侧。

图1示意性示出了根据本发明的第一实施方式的插箱组件1。

插箱组件1包括插箱3。更特别地，插箱3包括彼此基本上平行地延伸的相对的两个侧元件5、两个底导轨7以及两个顶导轨9。底导轨7和顶导轨9分别在它们的顶部和底部端部处将两个侧元件5彼此连接。它们彼此基本上平行地且垂直于侧元件5延伸。特别地，侧元件5是侧板。然而，每个侧元件5还可以由两个平行撑杆形成。

更特别地，顶导轨9包括前部的顶导轨10以及后部的顶导轨11。前部的顶导轨10将侧元件5的顶部前端部彼此连接，而后部的顶导轨11将侧元件5的顶部后端部彼此连接。

类似地，底导轨7包括前部的底导轨12以及后部的底导轨13。前部的底导轨12将侧元件5的底部前端部彼此连接，而后部的底导轨13将侧元件5的底部后端部彼此连接。

底导轨7和顶导轨9通过任何适当的连接方式、例如通过螺钉连接或焊接而被连接至侧元件5的沿着其纵向方向形成的纵向端部。

插箱3用于接收电子模块。更特别地，电子模块例如沿着与底导轨7和顶导轨9的纵向方向垂直的***方向而被***到底导轨7与顶导轨9之间，使得它们在它们的***位置基本上平行于插箱组件1的侧元件5延伸。

插箱3用于通过例如经由螺钉连接将侧元件5附接至机架框架的竖直支撑结构而被附接至机架框架。为此目的，插箱3包括插箱附接机构，其用于与形成在机架框架上的对应的附接机构配合。例如，插箱附接机构包括插箱附接支架，其可位于插箱3的拐角处，该附接支架包括用于与形成在机架框架的竖直支撑结构中的对应的孔配合的连接孔。特别是通过穿过对应的连接孔***例如螺栓或螺钉的连接机构而获得插箱3与机架框架之间的连接。

在图1所示的例子中，插箱3是常规的插箱。

根据本发明的插箱组件1还包括至少一个加固框架21，其用于被连接至插箱3的顶部和/或底部。加固框架21更特别地在图2和图3中示出。

如图2所示，加固框架21包括前横梁22、后横梁24以及将前横梁22与后横梁24彼此连接的两个侧梁28。前横梁22、后横梁24以及侧梁28在它们之间限定了基本上矩形的开口。

前横梁22和后横梁24基本上平行于彼此延伸。它们还基本上平行于插箱3的底导轨7和顶导轨9延伸。

每个侧梁28都在前横梁22和后横梁24的两个相对的纵向端部之间延伸。其在其前部的纵向端部和后部的纵向端部处被分别连接至前横梁22和后横梁24。侧梁28通过任何适当的连接方式、特别是通过螺钉连接或焊接被连接至前横梁22和后横梁24。

前横梁22与后横梁24之间的距离优选被选择为使得其大于或等于插箱3的顶导轨9之间或底导轨7之间的距离的90％。优选地，前横梁22与后横梁24之间的距离基本上等于插箱3的顶导轨9之间或底导轨7之间的距离。这种距离在为了冷却插箱3而要求在竖直方向上穿过插箱3通风的情况下是特别有利的。事实上，在这种情况下，在底导轨7与顶导轨9之间形成通风道。提供具有上述尺寸的加固框架21允许保持足量气流穿过插箱3。

加固框架21的刚度优选使得插箱组件1在不具有其有效载荷时的共振频率不同于接收插箱组件1的机架框架和/或接收在(多个)插箱3中的有效载荷的共振频率。优选地，插箱组件1的共振频率和接收插箱组件1的机架框架的共振频率和/或接收在(多个)插箱3中的有效载荷的共振频率不是彼此的倍数。以这种方式，插箱组件1与机架框架和/或接收在插箱组件1的(多个)插箱3中的有效载荷一起共振的风险小。

在这里，刚度包括抗弯刚度和抗扭刚度。

有效载荷是接收在(多个)插箱3中的电子设备，例如接收在插箱3中的电子模块。

优选地，加固框架21的刚度使得插箱组件1包括其有效载荷的共振频率彼此充分分离。

加固框架21的刚度有利地使得插箱组件1包括其有效载荷的共振频率严格地大于可在预期要设置插箱组件1的环境中观察到的激励频谱。

例如，在核能领域中，地震或飞机失事激励频率可在Y方向上观察到达到40Hz并且在Z轴上达到60Hz。

例如，通过调节前横梁22和/或后横梁24的刚度、特别是抗弯刚度和抗扭刚度来获得加固框架21的期望刚度。

可以特别地通过为前横梁22和/或后横梁24提供一种在垂直于所考虑的横梁的纵向方向的平面中截取的、被构造为提高其抗弯刚度的截面轮廓来获得前横梁22和/或后横梁24的期望的抗弯刚度。

优选地，更特别地如图3所示，前横梁22是异形撑杆，其包括具有闭合截面的管状外壁30。在图1至图5所示的例子中，管状外壁30具有基本上矩形的截面。然而，可以基于抗弯刚度方面的需求使用任何其他截面。

优选地，如图1至图5所示，前横梁22还包括在管状外壁30内侧从管状外壁30的前部延伸至其后部的至少一个加强肋33。

优选地，每个肋33都延伸跨过前横梁22的整个长度。

在图1至图5所示的例子中，前横梁22包括在管状外壁30的两个对角相对的拐角之间对角地延伸的至少一个加强肋33。更特别地，在这个例子中，前横梁22包括两个加强肋33，每个加强肋33都在管状外壁30的对角相对的拐角之间对角地延伸，从而在垂直于对应的横梁22的纵向方向截取的截面中观察时形成十字形。这种肋布置导致极大地增大了抗弯刚度。然而，可以基于抗弯刚度方面的需求使用不同的肋布置。

在图1至图5所示的例子中，后横梁24具有与前横梁22相同的结构。

特别地，通过调节前横梁22和/或后横梁24的抗扭刚度获得加固框架21的期望的抗扭刚度。

在图1至图5所示的例子中，前横梁22和/或后横梁24通过针对这些横梁22、24的闭合截面轮廓的使用以及对角的(多个)加强肋33的存在而获得高抗扭刚度。

在图1至图5所示的例子中，加固框架21还包括在前横梁22与后横梁24之间、基本上垂直于前横梁22和后横梁24并且与前横梁22和后横梁24的纵向端部相距一定距离延伸的至少一个横向撑杆36。这种横向撑杆36的存在进一步在前-后方向(Y方向)上增大了加固框架21的刚度。

优选地，一个横向撑杆36是从前横梁22的沿着其纵向方向测得的中心部延伸至后横梁24的沿着其纵向方向测得的中心部的中央横向撑杆38。

在图1至图5所示的例子中，加固框架21优选还包括在中央横向撑杆38两侧平行于其延伸的两个附加横向撑杆40。

优选地，横向撑杆36沿着前横梁22和/或后横梁24的长度规则地间隔开。特别地，中央横向撑杆38与两个相邻的附加横向撑杆40中的每一个之间的距离是相同的。

根据一种替代形式，横向撑杆36沿着前横梁22和/或后横梁24的长度不规则地间隔开。

基于加固框架21的期望刚度来选择横向撑杆36的数量，该刚度随着横向撑杆36的数量增大。

在图1至图5所示的例子中，每个横向撑杆36都包括基本上垂直于前横梁22和后横梁24延伸的两个基本上平行的侧壁42。侧壁42通过连接壁45彼此连接。连接壁45基本上垂直于侧壁42延伸。

在这个例子中，每个横向撑杆36还包括从相应的侧壁42伸出并且抵靠在相应的横梁22、24上的侧向附接凸缘48。侧向附接凸缘48用于将横向撑杆36附接至前横梁22和后横梁24。

在图1至图5所示的例子中，每个侧向凸缘48都包括至少一个螺孔，其接收用于将横向撑杆36拧紧到对应的横梁22、24上的螺钉。然而，横向撑杆36还可通过其他适当的附接方式、例如通过焊接而附接至横梁22、24。

优选地，侧壁42包括多个通孔50。这种通孔50是有利的，因为它们在不显著降低加固框架21的刚度的情况下减小了其总重量。它们还有助于空气穿过加固框架21进行循环。

加固框架21还包括用于将加固框架21附接至机架框架的附接机构65。这些附接机构65在图示的例子中包括位于加固框架21的拐角处的附接支架66。每个附接支架66都包括至少一个附接孔68，其用于接收对应的附接构件(例如，螺栓或螺钉)，以用于将加固框架21连接至机架。在图2所示的例子中，每个附接支架66都包括两个附接孔68。附接孔68用于与形成在机架框架中、更特别是形成在其竖直支撑结构中的对应的孔配合。

插箱组件1还包括用于将加固框架21连接至插箱3的顶部和/或底部的至少一个连接器70。

每个连接器70都被构造为用于将加固框架21连接至插箱3的顶部和/或底部从而使其前横梁22和后横梁24各自基本上平行于插箱3的底导轨7或顶导轨9延伸并且沿着竖直方向与插箱3的底导轨7或顶导轨9对齐地延伸。

有利地，插箱组件1包括位于加固框架21的前部、用于将加固框架21连接至插箱3的前部的导轨10、12的至少一个连接器70，以及位于加固框架21的后部、用于将加固框架21连接至插箱3的后部的导轨11、13的至少一个连接器70。在图2所示的例子中，插箱组件1针对每个横向撑杆36包括两个连接器70。

连接器70更特别地在图3中示出。

每个连接器70都包括至少一个可动块体73，该可动块体能在其与对应的插箱3间隔开的***位置和其抵靠在对应的插箱3上的使用位置之间相对于加固框架21移动。更特别地，连接器70的可动块体73被安装在加固框架21上，从而可相对于加固框架21滑动。有利地，可动块体73可相对于加固框架21沿着竖直方向滑动。

如图3所示，连接器70还包括位置调节***，其被构造为用于使可动块体73在其***位置与其使用位置之间移动。位置调节***被构造为用于调节可动块体73相对于插箱3的竖直位置。

在图3所示的例子中，位置调节***包括位置调节螺钉75和形成在可动块体73中的位置调节螺孔77。

位置调节***被构造为使得能通过将位置调节螺钉75拧入或拧出位置调节螺孔77而使可动块体73在其***位置与其使用位置之间移动。

在图3中可以看出，位置调节螺钉75延伸穿过设置在插箱3的对应的底导轨7或顶导轨9中并且与位置调节螺孔77对齐地延伸的通孔，位置调节螺钉75的头部抵靠在导轨7、9上。

在图3中，为了简化附图，仅在位于左侧的连接器70上示出了位置调节***。然而，每个连接器70都包括这种位置调节***。

在图1至图5所示的例子中，可动块体73具有L形。其包括支脚部分76和基本上垂直于支脚部分76延伸的支腿部分78。更特别地，支脚部分76基本上水平地延伸，而支腿部分78基本上竖直地延伸。

支脚部分76界定了支承表面80，其被构造为用于抵靠在对应的插箱3上、更特别是抵靠在其底导轨7或顶导轨9上。支承表面80基本上水平地延伸。在这个例子中，位置调节螺孔77在可动块体73的支脚部分76中延伸。

支腿部分78抵靠在加固框架21的壁上。更特别地，在图2和图3所示的例子中，前部的连接器70(在图3中位于左侧)的支腿部分78抵靠在前横梁22的后壁79上，并且后部的连接器70(在图3中位于右侧)的支腿部分78抵靠在基本上竖直地平行于前横梁22和/或后横梁24的纵向方向延伸的横向撑杆36上、更特别是抵靠在横向撑杆36的连接壁45上。

在图1至图5所示的例子中，连接器70还包括锁定***，其被构造为用于将可动块体73相对于加固框架21锁定在其使用位置。

更特别地，锁定***包括延伸穿过可动块体73并且穿过加固框架21的一部分的至少一个锁定孔86，以及延伸穿过锁定孔86的锁定螺钉88。

锁定***被构造为使得锁定螺钉88在锁定孔86中的拧入将可动块体73、更特别是其支腿部分78压在加固框架21的对应的壁上，由此将可动块体73相对于其锁定到位。

锁定孔86具有基本上垂直于可动块体73的移位方向延伸的中心轴线。有利地，锁定孔86的轴线水平地并且垂直于前横梁22的纵向方向(即，沿着Y方向)延伸。

锁定孔86的延伸穿过可动块体73的部分优选具有细长形状。延伸穿过加固框架21的部分的、锁定孔86的部分优选具有螺纹。

在图3中，为了简化附图，仅在位于左侧的连接器70上示出了锁定***。然而，每个连接器70都包括这种锁定***。

有利地，如图2所示，前横梁22包括工具通道通孔91，其沿着Y轴与每个可动块体73的锁定孔86对齐地延伸。每个工具通道通孔91都延伸穿过前横梁22的前壁和后壁。在加固框架21还包括在前横梁22与锁定孔86之间延伸的连接壁45的例子中，连接壁45也包括沿着Y轴与每个可动块体73的锁定孔86对齐地延伸的工具通道通孔。因此，可通过工具通道通孔从加固框架21的前部引入螺丝刀，以用于将前部和后部的可动块体73锁定到位。因此能够在不必触及在组装到机架框架中后就不易触及的加固框架21的后部的情况下从加固框架21的前部将前部和后部的可动块体73锁定到位。

有利地，每个连接器70都是双向的。在这里，双向指的是连接器70可用于将加固框架21连接至位于加固框架21上方的插箱3和/或位于加固框架21下方的插箱3。

为此目的，在图2和图3所示的实施方式中，可动块体73包括可在相反的方向上相对于加固框架21独立地移动的上部的可动块体73和下部的可动块体73。更特别地，上部和下部的可动块体73中的位置调节螺孔77的螺纹被形成为使得将位置调节螺钉75拧入到上部的可动块体73中导致该块体73向上移位，而将位置调节螺钉75拧入到下部的可动块体73中导致该可动块体73向下移位。

上部和下部的可动块体73是相同的，但是头尾相接布置。更特别地，上部的可动块体73被设置为其支腿部分78指向下方，而下部的可动块体73被设置为其支腿部分78指向上方。上部和下部的可动块体73的支腿部分78彼此抵靠。如图3所示，给出的可动块体73的支腿部分78可通过连接器70的另一个可动块体73的支腿部分78而间接地抵靠在所考虑的壁79、45上。

每个可动块体73都与对应的锁定螺钉88和锁定孔86关联并且与对应的位置调节螺钉75和位置调节螺孔77关联。

在图2和图3所示的例子中，前横梁22的顶壁95和/或底壁97包括通道孔，其用于使前部的连接器70的可动块体73在从其***位置朝向其使用位置移位期间从该通道孔中穿过。

在这个例子中，后部的连接器70位于后横梁24前方。

本发明还涉及机架100，其包括至少一个上述的插箱组件1。将参照图4和图5更详细地描述机架100。

机架100包括机架框架102(在图5中示出)以及与机架框架102组装在一起的至少一个插箱组件1。出于简化的目的，在图4中没有示出机架框架102。

机架框架102包括竖直插箱支撑结构106。例如，竖直插箱支撑结构106可包括竖直支柱108。根据没有在图中示出的一种替代形式，竖直插箱支撑结构106可包括竖直壁。

竖直插箱支撑结构106的支柱108或壁至少在它们的顶部和底部端部处通过水平结构112彼此连接。该水平结构例如包括在竖直支柱108或壁之间延伸的水平梁114。水平结构112还可包括在水平梁114之间延伸的水平壁116。根据没有在图中示出的一种替代形式，水平结构112可包括在竖直支柱108或壁之间延伸的水平壁。

机架框架102可形成电气柜的一部分。

机架框架102限定了多个竖直叠置的插箱接收空间118。

更特别地，每个插箱接收空间118都包括机架框架附接机构120，其用于与设置在插箱3上的插箱附接机构配合，以将插箱3附接至机架框架102。

这些附接机构120特别是包括沿着竖直方向规则地间隔开的附接孔122。附接孔122形成在竖直插箱支撑结构106中，并且例如形成在竖直支柱108中。

附接孔122的间距被选择为使得其对应于设置在插箱3上的附接孔之间的竖直间距。

插箱3以及设置在其上的附接孔的尺寸总体上被标准化，使得任何插箱3都可以与指定的机架框架102组装在一起。

机架框架102中的插箱接收空间118由附接机构120界定。插箱接收空间118的位置由附接孔122的间距确定。

插箱3通过***到机架框架102上和插箱3上的对齐的附接孔中的螺栓或螺钉(未被示出)而被附接至机架框架102。

机架框架102还包括用于加固框架21的至少一个接收区域124。更特别地，每个接收区域124都在竖直方向上位于插箱接收空间118的上方和/或下方，并且例如位于两个相邻的插箱接收空间118之间。优选地，接收区域124和插箱接收空间118沿着竖直方向交替。

每个接收空间124都有利地包括用于附接一个加固框架21的加固框架附接机构126。这些附接机构126例如被形成为附接孔128。

接收区域124由附接机构126界定。接收区域124的位置由附接孔128的间距确定。

机架100包括安装在机架框架102的插箱接收空间118中的至少一个插箱3以及安装在与设置有插箱3的插箱接收空间118相邻的机架框架102的接收区域124中的至少一个加固框架21。接收加固框架21的接收区域124可位于插箱3上方或下方。

在图5中，为了简化附图，(多个)插箱3和(多个)加固框架21没有表示在机架框架102中。

在使用构造中，加固框架21通过所述或每个连接器70被连接至插箱3。所述或每个连接器70的可动块体73处于其抵靠在插箱3上的使用位置。

当(多个)插箱3和(多个)加固框架21与机架框架102组装在一起时，对于每个连接器70，位置调节螺钉75延伸穿过插箱3的对应的导轨7、9进入到可动块体73的位置调节螺孔77中。螺钉的头部抵靠在与可动块体73相对地定位的对应的导轨7、9的表面上。

优选地，对于每个连接器70，至少一个锁定螺钉88延伸穿过锁定孔86，从而将可动块体73相对于加固框架21锁定到位。

有利地，针对设置在机架框架102的指定的接收空间118中的每个插箱3，机架100包括设置在位于紧接在插箱接收空间118上方的接收区域124中并且通过其(多个)连接器70连接至插箱3的顶部的加固框架21，以及设置在位于紧接在插箱接收空间118下方的接收区域124中并且通过(多个)连接器70连接至插箱3的底部的加固框架21。

有利地，如图4示意性所示，机架100包括被安装在机架框架102的相邻的插箱接收空间118中的至少两个插箱3。在这种情况下，一个共用的加固框架21被设置在位于插箱3之间的接收区域124中，这个加固框架21通过(多个)连接器70同时连接至上部和下部的插箱3。

在这种情况下，共用的加固框架21的(多个)连接器70的一个或每个上部的可动块体73被连接至位于紧接在共用的加固框架21上方的插箱3的相应的底导轨7，并且共用的加固框架21的(多个)连接器70的一个或每个下部的可动块体73被连接至位于紧接在共用的加固框架21下方的插箱3的相应的顶导轨9。

机架100可包括需要数量的插箱3，加固框架21***到竖直相邻的每对插箱3之间并且通过(多个)连接器70与它们连接。

有利地，一个最底部的加固框架21位于最顶部的插箱3上方并且通过(多个)连接器70与其顶部连接，和/或一个最顶部的加固框架21位于最底部的插箱3下方并且通过(多个)连接器70与其底部连接。

现在将说明根据本发明的用于组装机架100的方法。

该方法包括：

-提供包括插箱接收空间118和用于加固框架21的接收区域124的机架框架102；

-将插箱3和加固框架21组装至机架框架102，插箱3和加固框架分别位于机架框架102的插箱接收空间118和接收区域124中，每个连接器70的可动块体73处于***位置；

-使每个连接器70的可动块体73从其***位置移位到其使用位置，以使其抵靠在插箱3上。

使可动块体73移位的步骤有利地包括：

-使用位置调节***使可动块体73相对于加固框架21朝向所考虑的插箱3平移移位到其使用位置；然后

-使用锁定***锁定可动块体73的位置。

例如，可动块体73的移位步骤包括将位置调节螺钉75拧入到可动块体73的位置调节螺孔77中从而使可动块体73移位。

例如，锁定步骤包括将锁定螺钉88***到锁定孔86中从而相对于加固框架21将可动块体73锁定到位。

在机架100包括多个叠置的插箱3的情况下，优选地，所有加固框架21都在将插箱3安装在它们之间之前与机架框架102组装在一起。

优选地，连接器70的可动块体73仅在所有插箱3和加固框架21都已经附接至机架框架102后被移位到它们的使用位置。

根据一种替代形式，将由插箱3和加固框架21组成的对应组合一安装在机架框架102中，就将可动块体73移位到它们的使用位置。

根据本发明的插箱组件1和对应的机架100是特别有利的。

事实上，插箱3的底导轨7和顶导轨9在前-后方向(图中的Y方向)上和竖直方向(图中的Z方向)上的低刚度导致插箱3其自身(即，在没有加固框架21的情况下)在这些方向上的低刚度。此外，插箱3其自身在Y方向和Z方向上的刚度可以总体上由于安装部位处的边界条件而不被增大。Y方向和Z方向上的这种低刚度导致插箱3在这些方向上的低共振频率，在插箱3已经装满其有效载荷(即，装满电子模块)后，这些共振频率总体上约为50Hz。在核能领域中，例如由于地震或飞机失事，激励频谱可在Y方向上观察到达到40Hz并且在Z轴上达到60Hz。这意味着插箱3将大约在它们的共振频率处被激励，由此产生高幅共振振荡。插箱3的这种特性从其自身考虑时可能导致插箱3和容纳在其中的电子模块在经受高动态振荡时发生损坏。

在根据本发明的插箱组件1中，Y方向上的总刚度由于存在加固框架21和连接器70而显著增大，由此导致这些方向上的共振频率显著增大。因此，通过根据本发明的插箱组件1和机架100，大大减小了高动态振荡的情况下损坏的风险。

特别地，在上述的加固框架21中，在考虑到与标准机架中的实施相关的空间约束的同时优化了抗弯刚度。特别地，由于标准机架中相邻的插箱3的附接区域之间有限的竖直空间，因此不能在不损失用于插箱3的安装空间的情况下通过无限地增大横梁22、24的高度来提高抗弯刚度。

通过侧梁28和可选的横向撑杆36在前横梁22和后横梁24之间提供前-后连接部进一步提高了Y方向上的刚度。

此外，加固框架21的特定形状在框架21的应被最小化的重量与应被最大化的结构刚度之间提供了非常良好的平衡。

上述的加固框架21特别是被构造为用于抵抗包含在0-120Hz之间、特别是0-100Hz之间的频率下的动态振荡。

可调节的连接器70还有助于提高插箱组件1和包括这些插箱组件1的机架100的刚度，同时提供插箱3和加固框架21在机架框架102中的简易安装。事实上，(多个)加固框架21和(多个)插箱3可在每个连接器70的可动块体73位于其***位置的同时被单独地组装到它们在机架框架102上对应的接收空间118或接收区域124中。尽管机架框架102的接收空间118和接收区域124的位置可能存在公差，但是一旦(多个)插箱3和(多个)加固框架21已经与机架框架102组装在一起，可动块体73就被移动到其抵靠在相邻的插箱3上的使用位置，由此在插箱3与相邻的加固框架21之间提供最优的连接部。为了加固框架21最优地起到其加固作用，插箱3与加固框架21之间的连接质量是至关重要的。

插箱组件1、对应的机架以及组装方法可有利地用于核反应堆，但是也可用于航空电子应用，诸如飞机，或火车。

现在将参照图6和图7描述根据第二实施方式的插箱组件201。

根据第二实施方式的插箱组件201与根据第一实施方式的插箱组件1的不同之处仅在于加固框架221和(多个)连接器270的结构。

在下面的说明和附图中，与已经参照第一实施方式描述的元件相似的元件通过相同的附图标记加上200来表示。下文中将仅描述第二实施方式与第一实施方式之间的区别。插箱3和机架框架102在第一实施方式和第二实施方式中是相同的，保留相同的附图标记来表示这些元件。

如图6所示，加固框架221包括前横梁222、后横梁224以及将前横梁222与后横梁224彼此连接的两个侧梁228。

在第二实施方式中，前横梁22和/或后横梁224由不具有闭合截面的异形撑杆形成。更特别地，其包括基本上竖直地延伸的腹板225以及从所述腹板225相对于所述腹板225以一定角度并且有利地垂直于所述腹板225伸出的至少一个凸缘226。有利地，异形撑杆包括以一定角度从腹板225并有利地垂直于所述腹板伸出的两个凸缘226。

针对所考虑的横梁222、224，凸缘226例如从腹板225朝向相对的横梁222、224伸出。

例如，在图6所示的实施方式中，前横梁222和后横梁224具有U形截面轮廓。在这个实施方式中，U形的底部(对应于由所考虑的横梁形成的异形撑杆的腹板225)沿着包含所考虑的横梁的纵向方向的竖直平面延伸，并且U形的腿部(对应于由所考虑的横梁222、224形成的异形撑杆的两个凸缘226)在水平平面中垂直于U形的底部延伸。例如，针对所考虑的横梁222、224，U形的腿部从U形的底部朝向相对的横梁222、224伸出。

U形仅仅是横梁222、224的可行轮廓的一个例子。也可以使用提高横梁222、224在竖直方向上的刚度的任何其他截面轮廓，例如I形或T形。

在图6所示的例子中，加固框架221还包括在前横梁222与后横梁224之间延伸的基本上V形的加强结构231。这个结构231包括第一对角撑杆239和第二对角撑杆241，第一对角撑杆239从前横梁222和后横梁224中的一个横梁的中央区域延伸至前横梁222和后横梁224中的另一个横梁的第一纵向端部，并且第二对角撑杆241从前横梁222和后横梁224中的所述一个横梁的中央区域延伸至前横梁222和后横梁224中的所述另一个横梁的第二纵向端部。

在图6所示的例子中，对角撑杆239、241具有圆形截面。然而，也可以使用其他截面，例如正方形或长方形截面。

在图6所示的例子中，第一对角撑杆239从前横梁222的中央区域延伸至后横梁224的第一纵向端部，而第二对角撑杆241从前横梁222的中央区域延伸至后横梁224的第二纵向端部。因此，加强结构231形成顶点位于前横梁222的中央区域的V形。

更特别地，第一对角撑杆239和第二对角撑杆241在它们连接至前横梁222处的连接区域中会聚。该连接区域有利地位于对应的横梁222、224的沿着它们的纵向方向测得的中心部中。

可选地，加固框架221还包括横向撑杆236，其在前横梁222与后横梁224之间、基本上垂直于前横梁222和后横梁224并且与它们的纵向端部相距一定距离延伸。优选地，如图6所示，横向撑杆236从前横梁222的中央区域延伸到后横梁224的中央区域。更特别地，其从前横梁222的中心部延伸到后横梁224的中心部。

在图6所示的例子中，横向撑杆236具有圆形截面。替代地，可以使用其他截面，例如正方形或长方形截面。

横向撑杆236在V形加强结构231的顶点处与其相交。更特别地，横向撑杆236位于V形加强结构231的对称平面中。

在上述说明中，V形加强结构231已被描述为其顶点位于前横梁222处。根据一种替代形式，该顶点可位于后横梁224处。在这种替代形式中，关于第一构造描述的特征适用，“前”被替换为“后”。

在图6和图7所示的例子中，加固框架221包括至少一个连接器270，更特别是两个连接器270。优选地，加固框架221包括位于加固框架221的前部的至少一个连接器270以及位于加固框架221的后部的一个连接器。

每个连接器270都优选位于加固框架221的沿着横梁222、224的纵向方向测得的中央区域中。在图6所示的例子中，每个连接器270都位于加固框架221的竖直中心平面中。其更特别地位于前横梁222和后横梁224的竖直中心平面中。

在附图所示的例子中，根据第二实施方式的插箱组件1包括位于V形加强结构231的顶点处的至少一个连接器270。

在附图所示的例子中，(多个)连接器270的所述或每个可动块体273具有平行六面体形状。

在这个实施方式中，可动块体273被接收在加固框架221的接收块体205中，从而可相对于其在竖直方向上滑动。更特别地，可动块体273被接收在形成于接收块体205中的接收引导槽206中。该槽206具有与可动块体273互补的形状。其竖直地朝向对应的插箱3开口。在附图所示的例子中，槽206在其与其开口端部相对的端部处是封闭的。槽206的侧壁被构造为用于引导可动块体273的平移。

在图6所示的连接器270的***位置，可动块体273完全伸入到槽206中，可动块体273的顶表面与接收块体205的顶表面齐平。在连接器270的使用位置，可动块体273通过槽206的开口部分地伸到槽206的外部。

在图6和图7所示的实施方式中，对于每个可动块体273，位置调节***包括从其延伸穿过的两个相邻的位置调节螺孔277。每个位置调节螺孔277都沿着基本上竖直的轴线延伸。所考虑的可动块体273的位置调节螺孔277沿着垂直于横梁222、224的纵向方向(Y方向)的方向被间隔开。

在这个实施方式中，位置调节***针对每个位置调节螺孔277还包括一个位置调节螺钉275。

在附图所示的例子中，锁定***包括锁定孔286以及从其中延伸穿过的锁定螺钉288。锁定孔286沿着与横梁222、224的纵向方向平行并且与位置调节螺孔277的轴线垂直的轴线延伸。

锁定孔286包括延伸穿过可动块体273的可动部分210以及沿着锁定孔286的轴线与可动部分210相邻的固定部分212，该固定部分212延伸穿过加固框架221的一部分、更特别是穿过接收块体205。固定部分212具有螺纹。其直径基本上对应于锁定螺钉288的直径。可动部分210没有螺纹。可动部分210在可动块体273的移位方向上的尺寸大于锁定螺钉288的尺寸。在锁定位置，锁定螺钉288延伸穿过可动部分210并且锁定螺钉288的自由端部被拧入到锁定孔286的固定部分212中，直到锁定螺钉288的头部抵靠在可动块体273上，从而锁定可动块体273相对于加固框架221的位置。

有利地，根据第二实施方式的每个连接器270都是双向的。为此目的，在图6和图7所示的实施方式中，可动块体273包括上部的可动块体273和下部的可动块体273。连接器的块体205还包括分别接收上部和下部的可动块体273的上部和下部的接收引导槽206。在图7中可以看出，上部的接收引导槽206竖直向上开口，而下部的接收引导槽206竖直向下开口。

根据第二实施方式的机架与根据第一实施方式的机架相似，区别仅在于上文参照图6和图7描述的加固框架221和连接器270的结构。

根据第二实施方式的机架的组装方法也与根据第一实施方式的组装方法相似，区别仅在于上文参照图6和图7描述的加固框架221和连接器270的结构。

在根据第二实施方式的插箱组件201中，插箱3组件在Y方向上的总刚度由于加固框架221和连接器270而被显著增大，由此导致这个方向上的共振频率与没有设置加固框架221的情况相比显著增大。因此，通过根据本发明的第二实施方式的插箱组件201和机架，也减小了高动态振荡的情况下损坏的风险。然而，Y方向上的抗性小于第一实施方式，特别是因为第二实施方式中的前横梁和后横梁与第一实施方式相比结构不同。

特别地，在这个实施方式中，前-后方向(Y方向)上的刚度由于V形加强结构231而增大。特别地，V形加强结构231在作为加固框架221的最弱区域的加固框架221的中央区域或者甚至中心部与加固框架221的附接至机架框架102的竖直支撑结构处的拐角之间形成连接部。因此，应力通过这个V形加强结构231从较弱的中央区域传递到机架框架102的相对较强的竖直支撑结构106中。

在存在横向撑杆236时，其进一步增大了插箱组件201在Y方向上的刚度。

Claims

1.一种插箱组件（1；201），其用于被安装在电子器件机架（100）中，所述插箱组件（1）包括：

- 插箱（3），其用于接收电子模块，所述插箱（3）包括两个顶导轨（9）、两个底导轨（7）以及侧元件（5），所述顶导轨（9）和所述底导轨（7）彼此平行地且垂直于所述侧元件（5）延伸并且将所述侧元件（5）彼此连接，所述插箱包括用于与形成在机架框架上的对应的附接机构配合的插箱附接机构，

其特征在于，所述插箱组件还包括：

- 至少一个加固框架（21；221），其包括前横梁（22；222）、后横梁（24；224）以及将所述前横梁（22；222）和所述后横梁（24；224）在它们相应的纵向端部处连接的两个侧梁（28；228），所述加固框架包括用于将所述加固框架附接至机架框架的附接机构；以及

- 用于将所述加固框架（21；221）连接至所述插箱（3）的顶部和/或底部的至少一个连接器（70；270），所述连接器（70；270）包括至少一个可动块体（73；273），所述可动块体能在其与所述插箱（3）间隔开的***位置和其抵靠在所述插箱（3）上的使用位置之间相对于所述加固框架（21；221）平移移动，

所述连接器（70；270）被构造为用于将所述加固框架（21；221）连接至所述插箱（3）的顶部和/或底部从而使所述前横梁（22；222）和所述后横梁（24；224）各自平行于所述插箱（3）的顶导轨（9）或底导轨（7）延伸并且沿着竖直方向与所述插箱（3）的顶导轨（9）或底导轨（7）对齐地延伸。

2.根据权利要求1所述的插箱组件（1；201），其中，所述前横梁（22；222）与所述后横梁（24；224）之间的垂直于它们测得的距离大于或等于所述插箱（3）的所述顶导轨（9）或所述底导轨（7）之间的距离的90%。

3.根据权利要求1或2所述的插箱组件（1；201），其中，所述加固框架（21；221）还包括至少一个横向撑杆（36；236），所述横向撑杆在所述前横梁（22；222）与所述后横梁（24；224）之间、垂直于所述前横梁（22；222）和所述后横梁（24；224）并且与所述前横梁（22；222）和所述后横梁（24；224）的所述纵向端部相距一定距离延伸。

4.根据权利要求3所述的插箱组件（1；201），其中，一个横向撑杆（36；236）是从所述前横梁（22；222）的中心部延伸至所述后横梁（24；224）的中心部的中央横向撑杆。

5.根据权利要求1或2所述的插箱组件（1；201），其中，所述连接器（70；270）包括位置调节螺钉（75；275）以及形成在所述可动块体（73；273）中的位置调节螺孔（77；277），能通过将所述位置调节螺钉（75；275）拧入或拧出所述调节螺孔（77；277）而使所述可动块体（73；273）在所述可动块体的***位置与所述可动块体的使用位置之间移动。

6.根据权利要求1或2所述的插箱组件（1；201），其中，所述连接器（70；270）还包括用于锁定所述可动块体（73；273）相对于所述加固框架（21；221）的位置的锁定***。

7.根据权利要求1或2所述的插箱组件（1；201），其中，每个连接器（70；270）都包括能在相反的方向上相对于所述加固框架（21；221）独立地移动的上部的可动块体（73；273）和下部的可动块体（73；273），上部的所述可动块体（73；273）被构造为在其使用位置抵靠在位于所述加固框架（21；221）上方的插箱（3）的底导轨（7）上，并且下部的所述可动块体（73；273）用于抵靠在位于所述加固框架（21；221）下方的插箱（3）的顶导轨（9）上。

8.根据权利要求1或2所述的插箱组件（1），其中，每个可动块体（73）都是L形，并且包括支脚部分（76）和支腿部分（78），所述支脚部分（76）包括用于在所述使用位置抵靠在所述插箱（3）的对应的表面上的支承表面（80），并且所述支腿部分（78）垂直于所述支脚部分（76）延伸，所述支腿部分（78）抵靠在所述加固框架（21）的壁上。

9.根据权利要求1或2所述的插箱组件（1），其中，所述前横梁（22）和/或所述后横梁（24）包括具有闭合截面的管状外壁（30）。

10.根据权利要求9所述的插箱组件（1），其中，所述前横梁（22）和/或所述后横梁（24）包括在所述管状外壁（30）内侧延伸的至少一个加强肋（33）。

11.根据权利要求10所述的插箱组件（1），其中，所述加强肋（33）在所述管状外壁（30）的两个对角相对的拐角之间对角地延伸。

12.根据权利要求9所述的插箱组件（1），其中，所述前横梁（22）和/或所述后横梁（24）包括在所述管状外壁（30）的对角相对的拐角之间对角地延伸的两个加强肋（33），从而在垂直于对应的横梁（22，24）的纵向方向的截面中观察时形成十字形。

13.根据权利要求1或2所述的插箱组件（201），其还包括从所述前横梁（222）延伸至所述后横梁（224）的V形的加强结构（231）。

14.根据权利要求13所述的插箱组件（201），其中，所述V形的加强结构（231）包括第一对角撑杆（239）和第二对角撑杆（241），所述第一对角撑杆从所述前横梁（222）和所述后横梁（224）中的一个横梁的中央区域延伸至所述前横梁（222）和所述后横梁（224）中的另一个横梁的第一纵向端部，并且所述第二对角撑杆从所述前横梁（222）和所述后横梁（224）中的所述一个横梁的中央区域延伸至所述前横梁（222）和所述后横梁（224）中的所述另一个横梁的第二纵向端部。

15.根据权利要求2所述的插箱组件（1；201），其中，所述前横梁（22；222）与所述后横梁（24；224）之间的垂直于它们测得的距离小于或等于所述插箱（3）的所述顶导轨（9）或所述底导轨（7）之间的距离。

16.一种机架（100），其包括机架框架（102）和至少一个根据权利要求1或2所述的插箱组件（1；201）。

17.根据权利要求16所述的机架（100），其中，所述机架框架（102）限定接收空间（118）和接收区域（124），每个接收空间（118）都用于接收所述插箱组件（1；201）的插箱（3），每个接收区域（124）都用于接收所述插箱组件（1；201）的加固框架（21；221），所述接收空间（118）和所述接收区域（124）在所述机架框架（102）上沿着竖直方向以交替的方式设置，并且其中所述机架（100）包括被安装在所述接收空间（118）中的所述插箱组件（1；201）的至少一个插箱（3）以及被安装在所述插箱（3）上方或下方与所述插箱（3）相邻的接收区域（120）中的所述插箱组件（1；201）的至少一个加固框架（21；221）。

18.根据权利要求17所述的机架（100），其中，所述插箱组件（1）的所述连接器（70）的可动块体（73）占据其使用位置，在所述使用位置，所述可动块体（73）抵靠在所述插箱（3）上。

19.根据权利要求17所述的机架（100），其中，针对所述插箱（3），所述机架（100）包括通过相应的连接器（70；270）而连接至所述插箱（3）的顶部的加固框架（21；221）以及连接至所述插箱（3）的底部的加固框架（21；221），所述连接器（70；270）的可动块体（73；273）处于其使用位置，在所述使用位置，所述可动块体（73；273）抵靠在所述插箱（3）上。

20.根据权利要求19所述的机架（100），其包括被安装在所述机架框架（102）的相邻的接收空间（118）中的至少两个插箱（3），共用的加固框架（21；221）被设置在位于所述插箱（3）之间的所述接收区域（124）中，所述加固框架（21；221）通过所述连接器（70；270）同时连接至上部的插箱（3）和下部的插箱（3），所述连接器（70；270）的所述可动块体（73；273）处于其使用位置，在所述使用位置，所述可动块体（73；273）抵靠在对应的插箱（3）上。

21.一种用于组装根据权利要求16所述的机架（100）的方法，其包括以下步骤：

- 提供包括接收空间（118）和接收区域（124）的机架框架（102）；

- 将插箱（3）和加固框架（21）分别安装在所述机架框架（102）的插箱的接收空间（118）和位于所述接收空间（118）上方或下方的相邻的接收区域（124）中，每个连接器（70；270）的可动块体（73；273）处于***位置；

- 使所述连接器（70；270）的所述可动块体（73；273）从其***位置移位到其使用位置，以使其抵靠在对应的插箱（3）上。