施工現場臨時配電箱支架研究設計

王璧嫻

（武漢理工大學土木工程與建筑學院，湖北 武漢430070）

現如今，中國的建筑行業發展已較為成熟，建筑行業不斷在向工廠產業化轉型。裝配式建筑的興起和施工技術的持續進步，使得人們對于施工現場臨時裝置的要求不斷提高[1]。由于建筑施工現場環境的惡劣特殊、復雜多變，所以施工現場臨時設施具備安全性、多變性、臨時性等特點[2]。同時，在國家對于綠色施工、節能施工號召的背景下，建筑施工臨時裝置應當向循環使用方向發展。

施工臨時電力箱作為提供施工現場電力來源的裝置，是現階段施工時不可缺少的臨時裝置，高效便捷地使用配電箱，可以減少施工過程中人力、物力的消耗和時間的花費。然而，現階段施工現場所用的配電箱支架多為固定支架，具有不方便移動和無法調節配電箱高度的缺點，無法根據施工現場的實際情況進行調整，不利于施工工作的高效進行，同時難以對配電箱起到保護作用。因此，筆者擬針對當前情況，研究設計了一種新型的配電箱支架，以解決上述問題。

1 背景技術

配電箱是數據上的海量參數，一般是構成低壓林按電氣接線，要求將開關設備、測量儀表、保護電器和輔助設備組裝在封閉或半封閉金屬柜中或屏幅上，構成低壓配電箱。正常運行時可借助手動或自動開關接通或分斷電路，配電箱具有體積小、安裝簡便，技術性能特殊、位置固定，配置功能獨特、不受場地限制，應用較普遍，操作穩定可靠，空間利用率高，占地少且具有環保效應的特點[3-4]。配電箱支架是施工現場固定、保護配電箱的裝置，現有配電箱支架多為簡單的鋼材焊接而成，主要分為落地箱和掛墻箱兩種類型，落地箱是以地面為支點、用角鋼制作的用以支撐配電箱的梯狀支架，掛墻箱則是利用鐵角制作的固定于墻或柱上的支撐支架，兩種支架均為固定支撐式支架，不具保護功能和移動功能。

2 臨時配電箱支架設計方法

2.1 設計思路

本文的研究目的在于提供一種施工現場臨時配電箱支架，以解決上述提出的現存問題。根據相關技術背景，本文擬定出如下設計思路。

擬研究設計的施工現場臨時配電箱支架裝置，應具有保護裝置、調節高度和移動裝置三大主要功能。保護功能主要由配電箱周圍的支撐板、擋板和固定裝置承擔，其功能具體體現為固定配電箱以防配電箱傾斜、保護配電箱不被銳利物件破壞和減少配電箱在使用過程中受到天氣變化的影響。高度調節功能主要由支撐桿承擔，高度調節結構應具有簡單明了、易于操作的特點。移動功能主要由配電箱支架底部構造承擔，并且應在設計時考慮支架在需要移動及需要固定的兩種不同情況下的底部構造的不同。

本文以配電箱主體為設計出發點，在所述配電箱本體的底端設置具有支撐固定配電箱功能的支撐板，以支撐板為界限構思支架上部和下部的功能設計。

首先考慮支撐板上部的設計，上部主要具有安裝、固定和保護配電箱本體的功能。在支撐板的四角處固定連接支撐柱，為方便配電箱本體的安裝，在配電箱本體的上端放置壓板，支撐柱貫穿壓板，其頂端固定連接頂棚，頂棚具有保護裝置和應對環境的功能，同時綜合考慮到需要該支架應具有升降調節的功能，在支撐柱位于壓板的上方安裝彈簧。

接著，考慮支撐板下部的設計，該部分的設計較為關鍵，其承擔著調節支架高度和移動支架的功能。因此，在支撐板的底端四角處固定連接活動桿，活動桿下端套裝支撐管，支撐管的底端固定連接底座。底座的下端四角處安裝有萬向輪，底座的中部設有升降機構。為使得裝置在位置移動完成后可以進行固定，在底座位于升降機構的兩側安裝一調節絲桿，并使調節絲桿螺紋連接底座，且在該調節絲桿的底端設置支撐腳。

2.2 設計重點及解決方案

為解決現有臨時配電箱支架無法調節、難以移動的問題，構思在通常為固定結構的底座下端安裝萬向輪及升降結構，該結構是決定本設計便于操作、可應對不同情況、能夠多次利用的關鍵所在。基于臨時配電箱所具有的體積小、技術性能特殊、配置功能獨特等特點[3]，對關鍵性設計——支架底部升降結構制定如下設計方案。

在升降功能的設計上，構思升降機構的升降功能主要由升降絲桿承擔。通過軸承結構，將升降絲桿的兩端轉動連接絲桿支架，并將絲桿支架固定連接在底座和支撐板底部間。

在調節升降的方式上，構思在升降絲桿位于絲桿支架外側的一端固定連接把手，將升降絲桿通過螺紋與螺紋套連接。在所述螺紋套上端安裝活動座，并使活動座與支撐板連接，支撐板的兩端對稱設置具有固定作用的限位板，并用限位板插裝另一調節絲桿，讓該調節絲桿螺紋連接限位板。

3 臨時配電箱支架細節描述

3.1 支架外觀及構成部件

圖1 為臨時配電箱支架的外觀設計立體圖，此臨時配電箱支架設計共有22個部件，包括配電箱本體、支撐板、壓板、支撐柱、頂棚、彈簧、活動桿、支撐管、底座、萬向輪、升降機構、調節絲桿一、支撐腳、升降絲桿、絲桿支架、把手、螺紋套、活動座、支撐桿、限位板、調節絲桿二、夾板。

圖1 一種施工現場臨時配電箱支架的外觀設計圖

3.2 結構細節描述

圖2 為施工現場臨時配電箱支架的結構示意圖，在配電箱本體的底端，設有支撐板，并在支撐板的四角固定連接支撐柱。在配電箱本體的上端設有壓板，支撐柱穿過壓板，其頂端固定連接頂棚，且支撐柱位于壓板的上方處套裝有彈簧。

圖2 一種施工現場臨時配電箱支架的結構示意圖

支撐板的底端四角處固定連接活動桿，活動桿下端套裝有支撐管，支撐管的底端固定連接底座，底座的下端四角處安裝有萬向輪。底座的中部設有升降機構，底座位于升降機構的兩側，安裝有調節絲桿一，并通過螺紋使調節絲桿一連接底座，且調節絲桿一的底端設有支撐腳。

施工現場臨時配電箱支架中升降機構的結構如圖3所示。該升降機構主要由升降絲桿構成，升降絲桿的兩端通過軸承轉動連接絲桿支架，絲桿支架固定連接底座。升降絲桿位于絲桿支架外側的一端固定連接有把手，并且通過螺紋連接螺紋套。螺紋套上端安裝有活動座，活動座轉動連接支撐桿，而支撐桿的另一端通過活動座轉動連接支撐板[5]。

圖3 一種施工現場臨時配電箱支架中升降機構的結構示意圖

圖2 所示施工現場臨時配電箱支架中的A處結構放大示意圖如圖4所示，該處起到調節和固定的作用，其細節描述如下：支撐板的兩端對稱設有限位板，限位板插裝有調節絲桿二，調節絲桿二螺紋連接限位板，且調節絲桿二與支撐板平行設置，調節絲桿二靠近配電箱本體的一端轉動連接有夾板。

圖4 圖2所示施工現場臨時配電箱支架中的A處結構放大示意圖

4 支架工作原理

使用本支架時，向上推動壓板，將配電箱本體放置在支撐板和壓板之間。在彈簧的作用下，壓板和支撐板將配電箱本體夾緊。此時，轉動調節絲桿二，使得夾板夾緊配電箱本體的兩側，由此實現配電箱本體的安裝。配電箱安裝完成后，支撐柱和頂棚可對配電箱本體起到保護和抵御環境變化的作用。本支架的移動功能通過萬向輪實現，當萬向輪觸底時，推動支架即可移動其位置。到達需要地點后，轉動調節絲桿一，使得支撐腳貼合地面，支架便從可移動狀態變為固定狀體供施工使用。需要向上調節配電箱本體的高度時，順時針轉動把手，把手帶動升降絲桿轉動，螺紋套向遠離把手的方向移動，支撐桿順時針轉動，推動支撐板向下運動，同時，活動桿沿著支撐管向上移動。向相反方向轉動把手，則可降低配電箱本體的高度。

整體來說，本支架構造較為簡單，使用時僅需推動支架和轉動把手。因此，使用者可以根據自身需求和實際情況進行安裝、調節和移動，使得配電箱所處位置和環境符合施工現場的要求。

5 設計創新效益

5.1 可應對復雜環境變化

相較于傳統的僅設于配電箱下部的配電箱支架，該配電箱支架設有頂棚和四周的防護結構。因此，該配電箱除具有一般配電箱所具有的支撐作用，還有著較強的保護作用，可以起到遮陽、擋雨、防止配電箱因現場因素發生傾倒或遭受破壞的作用。

5.2 調節簡單、移動方便、可多次使用

該設計將萬向輪安裝在支架底部，方便本支架移動，而轉動調節絲桿又可以支撐腳貼合底面，方便本支架固定使用。需要向上調節配電箱本體的高度時，轉動把手帶動升降絲桿轉動，螺紋套向遠離把手的方向移動，支撐桿順時針轉動，推動支撐板向下運動，同時，活動桿沿著支撐管向上移動，轉動把手，即可降低配電箱本體的高度。整個調節過程簡單方便，移動位置和調節高度的功能使得該支架可以根據不同的需要多次被使用，適合應對施工現場的各種隨機情況。

6 結論與展望

6.1 成果總結

本設備通過升降柱的結構設計和萬滑輪的安裝設計，實現了施工現場臨時配電箱裝置的可移動和可調節，同時，通過頂棚的設計，實現了臨時用電設施可在不同環境條件下使用的目的。該設備解決了當前臨配電裝置在使用時所遇到的問題，并且結構簡明、操作簡單、造價便宜，具有很強的實用性和可推廣性。

6.2 思考展望

在對施工現場臨時配電箱支架進行研究設計的過程中，筆者發掘了現有支架的可創新之處——在現有的固定支架中加入升降或移動裝置將其改造為具有靈活性和可調節性的裝置。該創新通過簡單的改變，提升了配電箱支架的使用效率，增加了工程施工臨時設施的經濟效益，體現了從微處出發的創新思想。這一創新點不僅可用于臨時配電箱裝置的發明研究上，更可為其他施工支架、臨時設施向循環利用、靈活調節這一方向的改進提供參考與切入點。