一种电气自动化教学模拟控制柜及其使用方法

本发明涉及电气教具设备，具体为一种电气自动化教学模拟控制柜及其使用方法。

背景技术：

1、电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科，发展非常迅速，现在也相对比较成熟，已经成为高新技术产业的重要组成部分，广泛应用于工业、农业、国防等领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用，控制柜是电气自动化应用的重要设备，为了提高教学的质量通常会利用模拟控制柜进行实操教学，但是电气元件都设置在柜体的内部，而柜体仅有前部开口，视野非常狭小，只有位于柜体开口正面位置的学员才能完整的观察到柜体内元件的设置情况，进行教学时无法兼顾较多的学生，导致教学的效率较低。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供一种可以将柜体展开，提高视野和教学效率的电气自动化教学模拟控制柜及其使用方法。

3、(二)技术方案

4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电气自动化教学模拟控制柜，包括底座，所述底座上设有背板，所述背板的两侧设有侧板，上部设有顶板，所述侧板与顶板上分别设有展开机构，所述展开机构均与背板连接，且展开机构上均连接有拉伸机构，所述拉伸机构设在背板上，且拉伸机构的端面连接有驱动机构；

5、所述驱动机构用于带动拉伸机构工作，拉伸机构用于将旋转动力转换为直线移动，并带动展开机构开合，所述展开机构用于控制侧板和顶板的打开或关闭，利用拉伸机构和展开机构组合将侧板和顶板打开的方式，运动过程更加稳定，结构受力更加分散；

6、所述侧板与底座搭接，并在展开机构的带动下向侧面旋转，所述顶板与两个侧板顶端搭接，并在展开机构的带动下向上旋转；

7、所述底座下设有平移机构，所述平移机构上设有门板，所述平移机构用于支撑门板，并带动门板直线移动，且门板的顶端与底端均与平移结构铰接，其目的是避免门板与平移结构单一连接的不稳定性，所述门板与底座、侧板和顶板搭接。

8、优选地，所述展开机构包括固定套、支撑套、转轴和展开臂，所述固定套设在顶板和侧板上，所述支撑套设在背板上，所述转轴与支撑套转动连接，与固定套固定连接，且支撑套同时限制转轴的直线移动，所述展开臂设在转轴上，并与固定套相对设置，且展开臂的另一端与拉伸机构连接。

9、优选地，所述拉伸机构包括滑轨、滑块、滚珠丝杆和连杆，所述滑轨设在背板上，所述滚珠丝杆设在滑轨内，且一端伸出滑轨外与驱动机构连接，所述滑块设在滑轨内，并与滚珠丝杆螺纹配合，所述连杆的一端与滑块铰接，另一端与展开机构铰接。

10、优选地，所述驱动机构包括电机，所述电机设在背板上，所述电机的输出端设有蜗杆，所述蜗杆的侧面啮合有蜗轮，所述蜗轮内设有水平传动轴，所述水平传动轴与横置的拉伸机构连接，所述水平传动轴上设有垂直传动轴，所述垂直传动轴与竖置的拉伸机构连接，且水平传动轴与垂直传动轴之间设有锥齿轮组，且所述水平传动轴和垂直传动轴的侧面均设有与背板连接的轴承座；

11、所述蜗杆的展开螺旋角小于蜗轮与蜗杆接触的摩擦角，且所述蜗杆为单线蜗杆。

12、优选地，所述平移机构包括移动臂、固定架、定滑轮和动滑轮，所述定滑轮设在底座下，所述移动臂设在定滑轮上，所述固定架设在移动臂的前端，且与门板连接，所述移动臂的尾端设有动滑轮，所述动滑轮与底座的顶面贴合，所述定滑轮上设有环形的凹槽，所述移动部件下设有贴合凹槽的曲面。

13、优选地，所述移动臂靠近动滑轮的一端设有限位杆，所述底座下远离限位杆的位置设有挡杆，所述挡杆用于阻挡限位杆移出底座范围。

14、优选地，所述背板与侧板上设有若干安置架，所述安置架内开设有若干卡槽，所述安置架与卡槽便于固定和悬挂电气元件。

15、基于上述结构本发明还提供一种电气自动化教学模拟控制柜的使用方法，包括以下步骤：

16、利用门板上的把手向外旋转门板，门板以固定架为中心旋转打开，此时背板处于敞开状态；

17、再次利用门板推动固定架向侧面移动，固定架带动移动臂在定滑轮的支撑下向侧面移动，此时门板与侧板分离；

18、打开驱动机构，驱动机构带动拉伸机构工作，拉伸机构将旋转动力转换为直线移动，并拉动展开机构打开，展开机构将侧板向侧面旋转，将顶板向上旋转。

19、(三)有益效果

20、与现有技术相比，本发明提供了一种电气自动化教学模拟控制柜及其使用方法，具备以下有益效果：

21、1、通过设置展开机构和平移机构，当需要将柜体展开时，将门板通过平移机构向侧面移动，使得门板移出背板的范围，然后驱动机构带动拉伸机构工作，拉伸机构运动时带动展开机构旋转，展开机构将侧板和顶板带动，使得侧板向两侧旋转，顶板向上旋转使柜体完全展开，将背板上的元件暴露出来，极大的提高了柜体的视野，保障了教学质量和效率；

22、同时敞开的柜体还便于快捷的安装和更好电气元件，使得讲师可以快捷的根据课程的需求安置合适的电气自动化模拟元件，并且也可以让学员进行安装实操，而讲师可以在侧面全方位的观察学员的操作情况及问题，能够进一步的提高教学的效率。

23、2、通过设置蜗轮和蜗杆，蜗杆可以利用电机的驱动带动蜗轮旋转，然后带动水平传动轴旋转，水平传动轴通过锥齿轮组带动垂直传动轴旋转，利用水平传动轴和垂直传动轴实现同时传动拉伸机构的效果，蜗轮与蜗杆的传动方式一方面具有减速效果，可以降低电机的输出转数，提高输出的扭矩，另外还具有自锁特性。

技术特征：

1.一种电气自动化教学模拟控制柜，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)上设有背板(9)，所述背板(9)的两侧设有侧板(3)，上部设有顶板(5)，所述侧板(3)与顶板(5)上分别设有展开机构(4)，所述展开机构(4)均与背板(9)连接，且展开机构(4)上均连接有拉伸机构(7)，所述拉伸机构(7)设在背板(9)上，且拉伸机构(7)的端面连接有驱动机构(8)；

2.根据权利要求1所述的一种电气自动化教学模拟控制柜，其特征在于：所述展开机构(4)包括固定套(401)、支撑套(402)、转轴(403)和展开臂(404)，所述固定套(401)设在顶板(5)和侧板(3)上，所述支撑套(402)设在背板(9)上，所述转轴(403)贯穿支撑套(402)并与固定套(401)连接，所述展开臂(404)设在转轴(403)上，并与固定套(401)相对设置，且展开臂(404)的另一端与拉伸机构(7)连接。

3.根据权利要求1所述的一种电气自动化教学模拟控制柜，其特征在于：所述拉伸机构(7)包括滑轨(701)、滑块(702)、滚珠丝杆(703)和连杆(704)，所述滑轨(701)设在背板(9)上，所述滚珠丝杆(703)设在滑轨(701)内，所述滑块(702)设在滑轨(701)内，并与滚珠丝杆(703)连接，所述连杆(704)的一端与滑块(702)铰接，另一端与展开机构(4)铰接。

4.根据权利要求1所述的一种电气自动化教学模拟控制柜，其特征在于：所述驱动机构(8)包括电机(801)，所述电机(801)设在背板(9)上，所述电机(801)的输出端设有蜗杆(802)，所述蜗杆(802)的侧面啮合有蜗轮(803)，所述蜗轮(803)内设有水平传动轴(804)，所述水平传动轴(804)与横置的拉伸机构(7)连接，所述水平传动轴(804)上设有垂直传动轴(805)，所述垂直传动轴(805)与竖置的拉伸机构(7)连接，且水平传动轴(804)与垂直传动轴(805)之间设有锥齿轮组(806)。

5.根据权利要求1所述的一种电气自动化教学模拟控制柜，其特征在于：所述平移机构(6)包括移动臂(601)、固定架(602)、定滑轮(603)和动滑轮(604)，所述定滑轮(603)设在底座(1)下，所述移动臂(601)设在定滑轮(603)上，所述固定架(602)设在移动臂(601)的前端，且与门板(2)连接，所述移动臂(601)的尾端设有动滑轮(604)，所述动滑轮(604)与底座(1)的顶面贴合。

6.根据权利要求5所述的一种电气自动化教学模拟控制柜，其特征在于：所述移动臂(601)靠近动滑轮(604)的一端设有限位杆(605)，所述底座(1)下远离限位杆(605)的位置设有挡杆(606)。

7.根据权利要求1所述的一种电气自动化教学模拟控制柜，其特征在于：所述背板(9)与侧板(3)上设有若干安置架(10)，所述安置架(10)内开设有若干卡槽。

8.一种电气自动化教学模拟控制柜使用方法，应用于权1-5中所述的一种电气自动化教学模拟控制柜，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种电气自动化教学模拟控制柜及其使用方法，涉及电气教具设备技术领域，电气自动化教学模拟控制柜包括底座，所述底座上设有背板，所述背板的两侧设有侧板，上部设有顶板，所述侧板与顶板上分别设有展开机构，且展开机构上均连接有拉伸机构，且拉伸机构的端面连接有驱动机构；其使用方法为驱动机构带动拉伸机构工作，拉伸机构拉动展开机构打开，展开机构将侧板向侧面旋转，将顶板向上旋转，技术效果是通过设置展开机构，拉伸机构运动时带动展开机构旋转，展开机构将侧板和顶板带动，使得侧板向两侧旋转，顶板向上旋转使柜体完全展开，将背板上的元件暴露出来，极大的提高了柜体的视野，保障了教学质量和效率。

技术研发人员：薛迎春,王春生,陆宇杰,杨怡菲,陈俊哲
受保护的技术使用者：苏州工业职业技术学院
技术研发日：
技术公布日：2024/11/26