王波
身份证号：32010619850702**** 江苏南京 210000
摘要：产品设计中对于产品的功能复用的机械设计要求越来越高和其应用场景越来越广泛，多功能的产品及其附件产品是整个企业乃至社会科技进步的催化剂之一。户外电箱等产品安装现阶段基本用简易抱箍或者挂钩孔悬挂安装, 户外电箱等产品多数是在密闭的钣金箱体内安装,较少是做到防水等级后用支架进行安装，且现有的户外电箱等产品安装支架存在无法调整角度的缺陷，一旦安装就固定了,同时现有的户外电箱等产品安装支架无法自适用于横杆或者竖杆在同一套支架的情况下,在安装操作时不够方便，同时无法根据需求任意改变角度。针对上述产品应用中的实际问题，在此提出了一种户外电箱等产品的多功能安装支架的新型机械结构设计，是一种新型的纯机械结构设计牵涉机械设计原理的解决方案，可以适用于横杆安装,也可以适用于竖杆安装,甚至是变形杆安装,六角杆安装，既可以用安装支架后方的锯齿安装配件也可以穿抱箍,多方式安装。可以安装过程中调整水平角度和垂直角度,进行周向旋转,根据需求进行安装。安装支架附配件增加遮雨配件,可以实现为户外电箱等产品增加遮雨功能.
关键词：多功能支架产品；户外电箱支架；机械设计；
一、户外电箱多功能支架产品的机械设计原理
（1）多功能支架产品的技术方案阐述
本产品的机械设计的技术方案：户外电箱多功能支架产品，包括：卡钳组件、万向旋转组件和设备安装板；卡钳组件与万向旋转组件一端连接，且万向旋转组件的另一端与设备安装板连接，设备安装板的外侧固定有电箱；卡钳组件固定在户外安装杆上，且卡钳组件可通过万向旋转组件进行方向调整。万向旋转组件包括俯仰调节架、旋转连接架和左右调节架，最后机械结构中的旋转连接架的表面向后两侧对称垂直设有两个俯仰调节侧板，且旋转连接架的底部左右两侧对称垂直设有两个左右调节侧板；而俯仰调节架则通过连接转轴转动连接在两个所述俯仰调节侧板的外侧，所述左右调节架通过连接转轴转动连接在两个所述左右调节侧板的外侧。
（2）多功能支架产品的机械设计原理
户外电箱多功能支架产品整体结构示意图如下图1和图2所示，其俯仰调节架和左右调节架的连接侧板上均开设有弧形限位槽，弧形限位槽为圆弧结构，且弧形限位槽的圆心位置与连接转轴的位置相互对应，弧形限位槽上连接有限位螺钉。而图中的俯仰调节侧板和左右调节侧板上关于连接转轴的连接位置处呈环形等角度开设有多个限位螺孔，且限位螺孔的位置与弧形限位槽的位置相互对应。户外电箱多功能支架产品的俯仰调节架表面关于其中心点位置处呈环形阵列式开设有四个弧形槽，且四个所述弧形槽上均嵌入设有连接设备安装板使用的连接螺柱。除此之外的卡钳组件包括第一卡接架、连接螺杆和第二卡接架以及第一卡接架和第二卡接架相互对称平行设置。图中所示的连接螺杆共设有两个，且两个连接螺杆水平连接在第一卡接架和第二卡接架之间。第一卡接架和第二卡接架的长度相等，且第一卡接架和第二卡接架的内侧中段位置处均开设有限位槽，其中，限位槽的截面呈V型结构。而户外电箱多功能支架产品安装板的四个拐角位置处成矩形阵列开设有四个设备安装螺孔。除此之外，为了更加达到防护效果，可以增加机械设计部件诸如遮雨防护板等，它的遮雨防护板为矩形板状结构，且遮雨防护板的四个拐角位置处垂直连接有四个安装架，四个安装架底端均处置设有安装螺孔座，且四个安装螺孔座的位置与四个所述设备安装螺孔的位置相互对应。
图1
二、多功能支架产品的各个部件的组成与详细机械结构功能设计阐述
（1）多功能支架产品的各个部件的组成图例阐述
文中六张图例详细说明为：
1、卡钳组件；11、第一卡接架；12、连接螺杆；13、第二卡接架；14、限位槽；2、万向旋转组件；21、俯仰调节架；211、弧形槽；212、连接螺柱；22、旋转连接架；23、左右调节架；24、俯仰调节侧板；25、左右调节侧板；3、设备安装板；4、电力设备；5、连接转轴；6、弧形限位槽；7、限位螺钉；8、限位螺孔；9、设备安装螺孔；10、遮雨防护板；101、安装架；102、安装螺孔座。
（2）多功能支架产品的万向旋转组件和俯仰调节架的机械设计与功能原理
图3
图2为万向旋转组件的机械示意图，图3为俯仰调节架的机械示意图。机械设计与功能原理如下：
卡钳组件1与万向旋转组件2一端连接，且万向旋转组件2的另一端与设备安装板3连接，设备安装板3的外侧固定有电箱4；卡钳组件1固定在户外安装杆上，且卡钳组件1可通过万向旋转组件2进行方向调整。万向旋转组件2包括俯仰调节架21、旋转连接架22和左右调节架23，旋转连接架22的表面向后两侧对称垂直设有两个俯仰调节侧板24，且旋转连接架22的底部左右两侧对称垂直设有两个左右调节侧板25。
而俯仰调节架（21）通过连接转轴（5）转动连接在两个俯仰调节侧板（24）的外侧，左右调节架（23）通过连接转轴（5）转动连接在两个左右调节侧板（25）的外侧。俯仰调节架21和左右调节架23的连接侧板上均开设有弧形限位槽6，弧形限位槽6为圆弧结构，且弧形限位槽6的圆心位置与连接转轴5的位置相互对应，弧形限位槽6上连接有限位螺钉7。
而俯仰调节侧板24和左右调节侧板25上关于连接转轴5的连接位置处呈环形等角度开设有多个限位螺孔8，且限位螺孔8的位置与弧形限位槽6的位置相互对应，在对俯仰调节架21和左右调节架23调节完成，将俯仰调节架21和左右调节架23上弧形限位槽6中的限位螺钉7嵌入连接在俯仰调节侧板24和左右调节侧板25上的限位螺孔8中，实现对俯仰调节架21和左右调节架23调节完成后进行自锁。
然后俯仰调节架21表面关于其中心点位置处呈环形阵列式开设有四个弧形槽211，且四个弧形槽211上均嵌入设有连接设备安装板3使用的连接螺柱212。
户外电箱多功能支架功能的工作原理：该户外电箱多功能支架的安装支架在对电箱4进行安装固定时，可以通过卡钳组件1将万向旋转组件2固定在电箱安装杆上，然后将电箱4螺旋安装在万向旋转组件2外侧的设备安装板3上，万向旋转组件2中的俯仰调节架21和左右调节架23可以在电箱4安装后通过连接转轴5对电箱4角度进行调节，调节完成后可以通过限位螺钉7配合限位螺孔8对俯仰调节架21和左右调节架23自锁，同时俯仰调节架21与设备安装板3之间连接的连接螺柱212采用弧形槽211进行连接，使得连接螺柱212可以在弧形槽211中进行转动调节，实现对设备安装板3上的电箱4进行周向旋转调节。完成整个功能动作。
（3）多功能支架产品的卡钳组件和遮雨防护板的机械设计与功能原理
图4为旋转连接架的机械设计示意图，图5为卡钳组件的机械设计示意图，图6为遮雨防护板的机械设计示意图。
图6
机械设计与功能原理如下：卡钳组件1包括第一卡接架11、连接螺杆12和第二卡接架13。第一卡接架11和第二卡接架13相互对称平行设置。连接螺杆12共设有两个，且两个连接螺杆12水平连接在第一卡接架11和第二卡接架13之间。
第一卡接架11和第二卡接架13的长度相等，且第一卡接架11和第二卡接架13的内侧中段位置处均开设有限位槽14，其中，限位槽14的截面呈V型结构。卡钳组件1可以适用于横杆或者竖杆进行安装，且在卡钳组件1中的第一卡接架11和第二卡接架13中段位置处开设有截面呈V型限位槽14，使得该卡钳组件1可以适用于不同的圆柱杆固定安装同时可以适用于六角杆进行安装，同时限位槽14可以辅助第一卡接架11和第二卡接架13进行固定抱紧，提高安装的稳定性。
如图6所示，设备安装板3的四个拐角位置处成矩形阵列开设有四个设备安装螺孔9。
还包括遮雨防护板10。遮雨防护板10为矩形板状结构，且遮雨防护板10的四个拐角位置处垂直连接有四个安装架101，四个安装架101底端均处置设有安装螺孔座102，且四个安装螺孔座102的位置与四个设备安装螺孔9的位置相互对应。遮雨防护板10安装时，可以通过遮雨防护板10四个拐角位置处的安装架101配合其底端的安装螺孔座102在设备安装板3上的四个设备安装螺孔9进行安装，遮雨防护板10可以对设备安装板3上的电箱4进行防雨保护。
结束语
综合以上详细机械设计与原理阐述，本户外电箱多功能支架产品的机械设计，改善了目前所用的技术方案是柜内安装，柜体抱箍在杆体上，或者抱箍安装在杆体上，造成技术安装存在无法调整角度,一旦安装就固定了,而且电力设备无法自适用于横杆或者竖杆在同一套支架的情况下,而且无法根据需求任意改变角度的用户痛点。该安装支架产品通过设有万向旋转组件，万向旋转组件中的俯仰调节架和左右调节架可以在安装后对其角度进行调节，调节完成后可以通过限位螺钉配合限位螺孔进行自锁，同时俯仰调节架与安装板之间连接的连接螺柱采用弧形槽进行连接，使得连接螺柱可以在弧形槽中进行转动调节，进行周向旋转调节，减去在场安装人员需要调整设备姿态的难度,也可以根据实际需求进行姿态调整，使得该户外电箱多功能支架产品在进行安装调整时更加的方便，解决了实际产品设计上的优化设计和改型设计，让设计出来的产品在市场上更有竞争力。