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鈑金機柜的特點、選型及應用案例

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文章出處:責任編輯:廖旺作者:晶炬鈑金人氣:-發表時間:2017-09-13 11:09:00

  機柜一般是由冷軋鋼板或合金材料制造,經過防護處理后的設備載體,其主要目的是用來存放計算機和相關控制設備,提供對存放設備的保護,屏蔽電磁干擾,對設備進行有序、整齊地排列,并可便捷的應用、維護柜內設備。

  機柜的應用特點

  機柜作為電子、電氣設備的載體,已經在各種行業、各種環境得到廣泛的使用。對于設備來說,機柜的重要目的就是保證設備的正常工作,對于作業人員來說,機柜的內部設備應該能夠易于維護和安全使用。綜合起來對機柜就有了高可靠性、維修性、安全性、環境適應性等多方面的要求。

  高可靠性

  可靠性是指機柜保證其內部設備在規定的條件下和時間內完成功能的能力,即確保柜內設備正常運行,不受周邊環境的影響。如機柜能有效的讓設備通風散熱、電加熱、防干擾等。機柜產品的設計理念就是高可靠性,即經過長時間連續運轉,通風散熱的有效性、耐疲勞性可靠不變(圖1)。

  

鈑金機柜的特點、選型及應用案例

 

  圖1 機柜的高可靠性

  維修性

  維修性是指作業人員能夠快速對機柜內部設備進行維護和更換,同時從人機工程學方面應保證機柜的結構設計合理,設備易于操作。

  對于機柜來說,維修性體現在柜體的標準化、互換性、模塊化及設計可達性等多個方面。從簡化維修的角度出發,應盡量采用國標、企標或廠家提供的零部件、標準件及配件等;對產品應進行模塊化設計,即將產品分解為若干部件,便于拆裝,便于維修,并應給予充分的安裝維修空間,便于維修人員操作。維修可達性是維修產品時,接近維修部件的難易程度,合理的結構是提高產品可達性的重要途徑。

  安全性

  安全性是指機柜所有的不導致人員受傷、設備損傷的能力。機柜不應有可能危及人身安全的尖角、毛刺及其他隱患,應杜絕鋒口及尖銳部分的出現,特別是走線口位置采取防護措施。

  為防止電擊對人身安全造成危害,機柜所有可能被觸及的部分都應實現電氣互連并可靠接地,如圖2所示。接地點與任一接地部件之間的連接電阻應小于0.1Ω。當機柜使用有潛在危險的器材時,應選擇質量等級、風險較小的器材(如PDU、軸流風機等)。

  

鈑金機柜的特點、選型及應用案例

 

  圖2 柜體接地

  環境適應性

  環境適應性是指機柜在其壽命預期內,在各種環境的作用下,能實現所有預定功能、性能及不被破壞的能力。

  機柜在主材料使用上,應根據所處環境進行選擇。如在沿海地區或船載設備,零件、配件應選用高質量不銹鋼材料(圖3)、在內陸地區可選用普通碳鋼材料等。除了選擇正確的材料,還對機柜進行以下防護:

  

鈑金機柜的特點、選型及應用案例

  ?、胚\輸環境防護。在交付顧客的運輸過程中注意機柜的質量防護,避免在運輸過程中的沖擊、振動對產品造成損害,應考慮獨立的包裝防護。

 ?、茟铆h境防護。針對機柜的周邊環境確定保護涂(鍍)層;根據實際工作環境進行機柜防護等級(IP、IK)設計等。

  鈑金機柜類型

  機柜分類方法眾多,如按功能、按適用范圍、按材料、按行業等。其實按照柜體框架結構和成形工藝,只有板材機柜和型材機柜兩類。

  板材機柜

  板材機柜為傳統機柜加工成形方式,加工重要的幾個步驟是剪、沖切、折。主體框架由立柱、前(后)橫梁、左右側梁以螺(鉚)接或焊接方式成形,成形工藝和所需設備相對簡單,但對于作業人員尤其是折彎、焊接人員要求較高,這兩個工序的加工質量會直接影響機柜的產品質量。

  板材機柜因結構相對簡單而易于生產,與型材機柜相比,板材機柜的整體強度、剛度及設備承載能力相對較低,但板材機柜對于設計來說更拓展性、多變性,更易設計出各種樣式的機柜產品,尤其是在工業設計上,板材機柜種類、樣式眾多。

  型材機柜

  型材機柜在加工成形上為突出的特點就是引入了輥軋線設備,金屬帶材(或管材)在步進沖切后進行輥軋,加工出機柜框架型材,機柜框架由型材間“三通”連接后焊接成形,整體效率高于板材機柜。與板材機柜相比,型材機柜的整體強度、剛度及設備承載能力都較高,且型材機柜更適宜模塊化、系列化生產。

  目前,國內各類機柜型材眾多,每種型材針對不同行業均有不同的使用要求,圖4、圖5為各種折彎型材。

  


 

鈑金機柜的特點、選型及應用案例

  機柜選型應用案例

  以下是我公司為某工程項目進行機柜選型的應用實例??蛻粢髾C柜內裝設備,因此選用標準19"機箱;機箱安裝方式為L型托架/三節導軌安裝;機箱深度為480mm(不含后面板電子元器件);其他設備為19"顯示器、鍵盤抽屜各一個;附件要求:頂部風機組件、16位PDU(4000W)、接地、走線防鼠等。

  從以上客戶需求可確認客戶所需機柜為開放式19"標準機柜。型材機柜因框架結構無法外裝設備,均會在柜內配置機箱設備安裝立柱和轉門(玻璃門),不適宜客戶需求,因此要選用板材機柜以確??蛻舻氖褂靡?,如圖6所示。

  

鈑金機柜的特點、選型及應用案例

   根據客戶設備接口要求,確定機柜尺寸并對兩種板材機柜的截面進行了設計供客戶選擇。外形尺寸為2000mm(高,不含腳輪)×610mm(寬)×800mm(深);可用尺寸為40U(高)×19"(寬)×550mm(深);安裝導軌機箱較大尺寸:445mm(寬)×550mm(深)??蛻舾鶕嶋H需要,確認圖7所示機柜更加適宜其實際應用。

  

鈑金機柜的特點、選型及應用案例

  結合機柜應用特點和客戶需求,對此次機柜的選型應用情況總結如下。

 ?、鸥呖煽啃?。實際應用為機柜頂部配置風機組件(排風),底部留進風口。對應配置為風機組件2套(3個DP200A風機/套),底板開設通風網孔。

 ?、凭S修性。實際應用常用配置三節導軌上架安裝,其他設備配置L型托架或托盤上架安裝;后出線結構。對應配置為5副3307-20導軌、10副L型托架;左右掀鎖門,后轉門;柜體后部配置走線槽、接地銅排及綁線架。

 ?、前踩?。實際應用為接地、避免尖點和選用高質量電氣配件。對應配置為2根T2接地銅排、1根后門接地線;柜內附件作噴塑處理;PDU品牌選擇突破。

 ?、拳h境適應性。實際應用為開放式柜體,應用環境為室內機房。對應配置為柜體主材為碳鋼,表面噴塑處理;運輸包裝為專車運輸,雙瓦楞紙質包裝。

 ?、煽蛻粜枨?。實際應用為機柜內裝設備:標準19"機箱;機箱深度為480mm(不含后面板電子元器件);其他設備為19"顯示器、鍵盤抽屜各一個;附件要求:頂部風機組件、16位PDU(4000W)、走線防鼠等。對應配置為2000mm(高)×610mm(寬)×800mm(深);機箱較大深度550mm;配置19"顯示器安裝組件、1U鍵盤抽屜;附件為2套風機組件、1條16位PDU、2根接地銅排、底部設置走線防鼠網;大圓弧柜體立柱截面深色系外觀效果。摘自《鈑金與制作》

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