一种用于工程式建筑电气施工技术训练的实训教室的制作方法

一种用于工程式建筑电气施工技术训练的实训教室
1.本技术是申请号为cn201920976670.5、发明名称为“一种工程式建筑电气施工技术实训平台及其连接组件”的发明专利的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及实验实训教学技术领域，具体地说，涉及一种用于工程式建筑电气施工技术训练的实训教室。


背景技术：

3.为了适应建筑电气化程度的提高，为了培养相应的技术人才，职业院校通常会开设有关实训教学课程，但目前学校通常是利用体现常规电气原理及工程应用等相关基础教学实训产品，例如，如公布号为cn106057005a的专利文献所公开的一种建筑供配电教学工艺模拟实训系统，其基本上仅局限于理论教学与模拟实训，很难能接近实际工程场景，由此系统所构建的实训教室不仅存在难以接近实际工程场景的问题，且存在布局不够合理的问题。
4.为了使训练效果更加贴近实际场景，申请人申请了申请号为cn201920976670.5及cn201920977506.5的专利申请，其公开了一种工程式建筑电气施工技术实训平台，包括多层建筑电气施工模型及将电气工件与电气设备固定安装在该多层建筑电气施工模型上的连接组件。
5.在实际使用过程中，申请人发现由于采用两个磁铁构建便于拆卸的连接组件，存在以下问题，利用环氧树脂等胶水在盲孔中粘接固定磁铁的过程中，存在虚粘接而固定不够牢固的问题，而两个磁铁通常相接触而存在较大的磁吸力，容易在拆卸过程中将永磁铁块拉出；且为圆形结构的座体部不便于固定支座在网板上拆装；此外，在设有环形卡槽与销钉进行的连接组件中，仅利用磁力提供预安装的固连力，其两个磁铁块相吸而存在不便于拆卸的问题；而不便于学生在实训教学之后的实训教室的恢复。


技术实现要素：

6.本发明的主要目的是提供一种更接近实际工程场景的问题，且布局更合理的实训教室；
7.本发明的另一目的是提供一种基于其连接组件的结构改进的实训教室，以便于该实训教室在实训教学之后的恢复。
8.为了实现上述主要目的，本发明提供的用于工程式建筑电气施工技术训练的实训教室，在实训教室内布置有多层建筑电气施工模型、安装调试工具及通过连接组件而固定安装在多层建筑电气施工模型上的电气工件与电气设备，电气工件用于在电气设备之间构建出连接线路通道；四套多层建筑电气施工模型沿实训教室的墙体的内墙面依序间隔布置，而在实训教室内构建出四个实训工位；每个实训工位为三层结构，包括墙面、地板、房顶及强/弱电井；每层结构分为两个房间，第一层房间设置成配电室或监控室，第二层和第三
层至少通过吊顶、桥架、沟槽、穿线管、走线槽、明盒、暗盒及等电位端子盒而实现对配电设备、照明设备的安装与调试。
9.在上述技术方案中，通过构建多层结构而更加贴近真实施工场景；并在同一实训教室内集成四个工位，从而便于学生实训教学过程中的老师讲解、监督与指导。
10.具体的方案为电气工件包括沟槽、桥架、线槽及线管。
11.优选的方案为电气设备具体包括供电配电设备、建筑照明设备及建筑避雷设备。
12.优选的方案为多层建筑电气施工模型包括沿竖向布置的后墙面网板，及通过横支架而固定在后墙面网板上的两列以上的楼层板网板组；楼层板网板组包括多块板面沿水平方向布置的楼层板网板，相邻两块楼层板网板之间的间隔空间构成多层建筑电气施工模型的楼层空间；相邻两列楼层板网板组之间布设有自上而下贯通多层建筑电气施工模型的间隔通道，构成强/弱电井。
13.在上述技术方案中，采用网板结构模拟楼板层与后墙面，以便于利用连接组件将线槽、穿线管等电气工件及电气设备固定在预定位置，例如线槽固定在后墙面网板上，将线槽等固定在楼板层网板的下表面上等，从而更较真实地反映建筑电气施工现场情况，从而更好地对学生进行实训。
14.更优选的方案为后墙面网板通过紧固件而固定在实训教室的墙体上。
15.更优选的方案为后墙面网板与楼层板网板上的网孔均为螺孔，用于与螺钉配合而将设备固定在后墙面网板或楼层板网板上。
16.为了实现上述另一目的，在本发明所提供的实训教室的优选方案中，其连接组件包括固定支座、连接件、外连支座及永磁铁块；固定支座包括设有盲孔的座体部及与网板上的螺孔相适配的螺杆部；连接件包括槽座部及可拆卸地套装在盲孔内的套杆部，套杆部由磁吸材料制成，槽座部上有用于可拆卸地安装外连支座的安装槽；外连支座包括用于固连电气设备及电气工件的外连部；座体部为非圆柱结构，非圆柱结构的侧面内凹地设有与盲孔贯通的侧面安装槽；永磁铁块埋设于侧面安装槽内，用于可分离地磁吸套杆部；侧面安装槽与盲孔的贯连端面构成永磁铁块从盲孔的孔口移出的止挡面。
17.基于上述对连接组件的结构改进，以在组装过程中，将永磁铁块从侧面安装槽的槽口装入，并利用止挡面提供在连接件的拉出方向上的止挡固定，从而能有效地防止在拆装连接件时将永磁铁块拉出，即便于安装永磁铁块的同时，确保其安装牢固度；此外，利用非圆柱状的座体部而便于将固定支座与网板之间的拆装，从而便于实训教室在实训教学之后的快速恢复。
18.更优选的方案为非圆柱结构为横截面为多边形的柱体结构；盲孔为圆孔，侧面安装槽为矩形槽，永磁铁块为与矩形槽相适配的长方体结构，长方体结构上抵靠于止挡面的端面的表面积大于圆孔的孔面积。便于零部件的加工制造。
19.更优选的方案为非圆柱结构为横截面为正四边形的柱体结构；盲孔的外周与为矩形槽的侧面安装槽的三边相切布置。有效地缩小永磁体块的体积。
20.更优选的方案为套杆部上设有沿其周向布置的环形卡槽；座体部上设有销孔，销孔沿垂直于轴向的方向布置，销孔在盲孔处与环形卡槽合模组成卡槽对；穿过销孔的销钉卡合于卡槽对内，以使套杆部可转动地固定在盲孔内。提高连接件与固定支座之间的连接强度，为悬挂设备提供固定连接；且在安装过程中，可利用磁吸特性而达到初步固定及定
位，在利用销进行牢固的固定连接。
21.更优选的方案为在套杆部的端面与永磁铁块间紧压有一层柔性薄片。通过在永磁铁块与套杆部之间塞入一层柔性薄片，以利用磁吸力提供预安装力，而利用销钉与环形卡槽的卡持力提供主要的固定安装保持力，便于拆卸过程中的拉出。
22.更优选的方案为盲孔的深度沿螺杆部的轴向延伸布置，孔口朝背离螺杆部的方向布置；槽座部上设有安装槽，安装槽的槽口沿背离套杆部的方向布置且槽深沿轴向布置，槽座部上设有与固定螺栓相配合的安装螺孔，安装螺孔垂直于安装槽的槽壁面地贯穿两个槽壁面；外连支座包括套装在安装槽内的固定块部，固定块部上设有与固定螺栓相配合的安装通孔；后墙面网板及楼层板网板上的网孔为与螺杆部可拆卸地旋合的螺孔。
23.采用网板结构模拟楼板层与后墙面，以便于利用连接组件将线槽、穿线管等电气工件及电气设备固定在预定位置，例如线槽固定在后墙面网板上，将线槽等固定在楼板层网板的下表面上等，从而更较真实地反映建筑电气施工现场情况，从而更好地对学生进行实训；通过构建多层结构而更加贴近真实施工场景。此外，通过将连接组件设置成包括通过螺纹固定在网板上的固定部及至少通过磁吸方式与固定部可拆卸连接的可拆部，从而便于在使用过程中拆装与组合，及更换所需的外连支座，以固定不同的设备，且无需备份更多的固定部，且能更便于重复地拆装。
24.更优选的方案为两列以上的楼层板网板组固定在后墙面网板上；相邻两列楼层板网板组之间布设有自上而下贯通多层建筑电气施工模型的间隔通道，间隔通道构成多层建筑电气施工模型的强/弱电井。更进一步地贴近实际施工场景。
25.更优选的方案为销钉外包裹有一层弹性层；弹性层与销孔过盈配合。便于插装及拆卸时拔出。
26.优选的方案为套杆部的端面与永磁铁块的端面相接触。
27.优选的方案为盲孔的深度沿螺杆部的轴向延伸布置，孔口朝背离螺杆部的方向布置；在槽座部上，用于安装外连支座的安装槽的槽口沿背离套杆部的方向布置且槽深沿轴向布置，槽座部上设有与固定螺栓相配合的安装螺孔，安装螺孔垂直于该安装槽的槽壁面地贯穿两个槽壁面；外连支座包括套装在该安装槽内的固定块部，固定块部上设有与固定螺栓相配合的安装通孔。
附图说明
28.图1为本发明实施例中第一连接组件的立体图；
29.图2为本发明实施例中第一连接组件的结构分解图；
30.图3为本发明实施例中第一连接组件在部分零部件为剖视图时的结构分解图；
31.图4为本发明实施例中第二连接组件的立体图；
32.图5为本发明实施例中第二连接组件的结构分解图；
33.图6为本发明实施例中第二连接组件在部分零部件为剖视图时的结构分解图；
34.图7为本发明实施例中安装有第一连接组件的网板的结构图；
35.图8为多层建筑电气施工模型在本发明实施例中的布局俯视示意图；
36.图9为本发明实施例中多层建筑电气施工模型的立体图；
37.图10为图9中的a局部放大图；
38.图11为图9中的b局部放大图；
39.图12为本发明实施例中吊支架的立体图。
具体实施方式
40.以下结合实施例及其附图对本发明作进一步说明。
41.实施例
42.在本发明中，主要为在之前申请的专利文献所披露的技术方案的基础上，对其连接组件的结构进行改进，以解决之前申请的技术方案中所存在的一些技术问题，从而能实现便于安装永磁铁块的同时，确保其安装牢固度。
43.在本实施例中，提供两种不同结构的连接组件，分别为如图1至图3所示的便于在后墙面网板上使用的第一连接组件4，及如图4至图6所示的便于在后墙网板与楼层板网板上使用的第二连接组件5。
44.如图1至图3所示，第一连接组件4包括固定支座40、连接件41、外连支座42、永磁铁块43及固定螺栓44。固定支座40的本体包括螺杆部400及设有盲孔402与侧面安装槽405的座体部401，螺杆部400的外周面形成有与设于网板上的螺孔相适配的外螺纹403，座体部401为外周面为非圆柱结构，优选为多边形的柱体结构，在本实施例中，其横截面是正方形；盲孔402的深度沿螺杆部400的轴向延伸布置，且孔口朝背离螺杆部的方向布置，在本实施例中，盲孔402为圆孔，其中心轴线与螺杆部400的中心轴线大致共线布置；侧面安装槽405自座体部401的一个侧面内凹地形成，且与盲孔402贯通。永磁铁块43穿过侧面安装槽405的槽口后而埋设于侧面安装槽405内，并可在槽口处点胶环氧树脂等粘接剂而将永磁铁块43固定在侧面安装槽405内，或者通过在槽口处固设一螺钉而降低保持在侧面安装槽405内；在本实施例中，盲孔402为圆孔，侧面安装槽405为矩形槽，永磁铁块43为与侧面安装405槽相适配的长方体结构，具体为正方体结构，且其横截面与侧面安装槽405的横截面大致相同，而在螺杆部400的轴向上不会出现晃动。
45.在安装过程中，永磁铁块43的下端面430抵靠于侧面安装槽405与盲孔402的贯连端面406上，而对永磁铁块42从盲孔402的孔口移出侧面安装槽405的动作进行止挡，即贯连端面406构成永磁铁块42从盲孔402的孔口移出的止挡面，且该止挡面的端面的表面积大于盲孔402的孔面积，如图3所示，盲孔402的外周与贯连端面406的三边相切布置。
46.连接件41包括槽座部410及可拆卸地套装在盲孔402内的套杆部411；套杆部411由磁吸材料制成，为与盲孔402间隙配合的圆柱体结构，其轴向沿螺杆部400的轴向布置，磁吸材料被配置为能被磁铁所磁吸的材料，具体采用铁进行制造，也可以采用永磁铁块进行构建，且与永磁铁块42为同极相对布置；槽座部410上设有安装槽412，该安装槽412的槽口沿背离套杆部411的方向布置且槽深沿螺杆部400的轴向布置，在槽座部410上设有与固定螺栓44相配合的安装螺孔4100，安装螺孔4100垂直于安装槽412的槽壁面地贯穿其的两个槽壁面。
47.外连支座42包括用于与电气工件、电气设备等待固连设备固连的外连部420，及套装在安装槽412内的固定块部421；在固定块部421上设有与固定螺栓44相配合的安装通孔422，从而用于将外连支座42可拆卸地固定在连接件41上，并利用固定块部421安装槽412配合，即侧面相互抵靠及底面相互抵靠，实现限位固定。
48.在安装过程中，套杆部411的端面与永磁铁块43的端面相接触，以提高二者间的磁吸结合力。如图1至图3所示，第一连接组件4的外连部420为圆环体结构，便于套装线管等电气工件，例如，如图7所示，通过螺杆部400与设于网板上的螺孔90的旋合而将第一连接组件4固定在网板9上，并通过布置一排而实现对线管的固定连接，而在拆卸过程中，只需将连接件41及外连支座42一起拔下来，从而便于拆卸及调整，而无需直接将固定支座40拆卸，以便于调整之后的重新装上。且在使用过程中，可对连接件41及外连支座42相对固定支座40的角度进行调整，及随使用过程根据实际需要进行调整。
49.如图4至图6所示，第二连接组件5包括固定支座50、连接件51、外连支座52、永磁铁块53、固定螺栓54及销钉55。固定支座50的本体包括螺杆部500及设有盲孔502与侧面安装槽505的座体部501，螺杆部500的外周面形成有与设于网板上的螺孔相适配的外螺纹503，座体部501为外周面为非圆柱结构，优选为多边形的柱体结构，在本实施例中，其横截面是正方形；盲孔502的深度沿螺杆部500的轴向延伸布置，且孔口朝背离螺杆部的方向布置，在本实施例中，盲孔502为圆孔，其中心轴线与螺杆部500的中心轴线大致共线布置；侧面安装槽505自座体部501的一个侧面内凹地形成，且与盲孔502贯通。永磁铁块53穿过侧面安装槽505的槽口后而埋设于侧面安装槽505内，并可在槽口处点胶环氧树脂等粘接剂而将永磁铁块53固定在侧面安装槽505内，或者通过在槽口处固设一螺钉而降低保持在侧面安装槽505内；在本实施例中，盲孔502为圆孔，侧面安装槽505为矩形槽，永磁铁块53为与侧面安装505槽相适配的长方体结构，具体为正方体结构，且其横截面与侧面安装槽505的横截面大致相同，而在螺杆部500的轴向上不会出现晃动。
50.为增强连接件51与固定支座50之间的连接强度，在连接件51的套杆部511上设有沿其周向布置的环形卡槽5110；而固定支座50的座体部501上设有销孔507，销孔507沿垂直于螺杆部500轴向的方向布置，且贯通座体部501的相对两侧面，销孔507在盲孔502处与环形卡槽5110合模组成卡槽对；穿过销孔507的销钉55卡合于卡槽对内，可防止连接件51由于受较强的拉力而掉出，以使套杆部511可转动地固定在盲孔502内。为了防止销钉55在使用过程中从销孔507中掉出，在销钉55外包裹有一层弹性层；该弹性层与销孔507过盈配合，利用该弹性变形而使销钉55能较为稳定地保留在销孔507内。
51.在安装过程中，永磁铁块53的下端面530抵靠于侧面安装槽505与盲孔502的贯连端面506上，而对永磁铁块52从盲孔502的孔口移出侧面安装槽505的动作进行止挡，即贯连端面506构成永磁铁块52从盲孔502的孔口移出的止挡面，且该止挡面的端面的表面积大于盲孔502的孔面积，如图6所示，盲孔502的外周与贯连端面506的三边相切布置。
52.连接件51包括槽座部510及可拆卸地套装在盲孔502内的套杆部511；套杆部511由磁吸材料制成，为与盲孔502间隙配合的圆柱体结构，其轴向沿螺杆部500的轴向布置，磁吸材料被配置为能被磁铁所磁吸的材料，具体采用铁进行制造，也可以采用永磁铁块进行构建，且与永磁铁块52为同极相对布置；槽座部510上设有安装槽512，该安装槽512的槽口沿背离套杆部511的方向布置且槽深沿螺杆部500的轴向布置，在槽座部510上设有与固定螺栓54相配合的安装螺孔5100，安装螺孔5100垂直于安装槽512的槽壁面地贯穿其的两个槽壁面。
53.外连支座52包括用于与电气工件、电气设备等待固连设备固连的外连部522，套装在安装槽512内的固定块部520，及用于连接外连部522与固定块部520的连接杆部521；在固
定块部520上设有与固定螺栓54相配合的安装通孔5200，从而用于将外连支座52可拆卸地固定在连接件51上，并利用固定块部520与安装槽512配合，即侧面相互抵靠及底面相互抵靠，实现限位固定。如图4至图6所示，在第二连接组件5上，外连支座52的外连部522为板状孔座部，在该孔座部上设有多个安装孔523，从而可提供螺钉固定、捆绑等方式在其上固定对应设备，如灯具等。此外，外连支座52还可采用第一连接组件的外连支座进行构建。
54.在安装过程中，套杆部511的端面与永磁铁块53的端面间存有间隙，且在该间隙内紧压有柔性薄片95，具体可采用泡沫层或棉布层，以避免二者直接接触而不便于分离拆卸。
55.采用上述连接组件构建的工程式建筑电气施工技术实训平台的具体结构如图8至图11所示，其包括布置在实训教室01内的多层建筑电气施工模型1、安装调试工具及通过连接组件固定在该多层建筑电气施工模型1上的电气工件与电气设备；在本实施例中，多层建筑电气施工模型1的数量为四套，该四套多层建筑电气施工模型1沿实训教室01的墙体02的内墙面依序间隔布置，从而形成四个可实训的工位。
56.其中，电气设备具体包括供电配电设备、建筑照明设备及建筑避雷设备。建筑供配电设备包括电表箱、配电箱(含变压器)、漏电保护器、空气开关、电源指示灯、86型明/暗盒、单相三/五孔插座、三相四孔插座、86型空白面板、排风扇、接地标识等。建筑照明设备包括照明配电箱、照明面板开关、螺口灯座、触摸延时开关、声光控开关、led集成吊顶灯、射灯、吸顶灯、白炽灯(吊装)、日光灯(吊装)、壁灯、安全出口指示牌或led应急灯、高压汞灯等。建筑避雷设备主要由避雷针、接地软铜线、接地针等组成。
57.电气工件用于在电气设备之间构建出连接线路通道，具体包括沟槽、桥架、线槽及线管等。
58.安装与调试工具主要有螺丝刀、尖嘴钳、电工钳、斜口钳、剥线钳、活动扳手、电工刀、压接钳、验电笔、台虎钳、弯管器、数字万用表、钳形电流表、钢卷尺、铝合金人字梯、手锯弓、木柄羊角锤等。
59.参见图8至图11，多层建筑电气施工模型1包括沿竖向布置的后墙面网板14，及两列以上的楼层板网板组；在本实施例中，楼层板网板组的数量，分别为两列楼层板网板组11与楼层板网板组12；每列楼层板网板组包括三块板面沿水平方向布置的楼层板网板，具体为，楼层板网板组11包括楼层板网板21、楼层板网板22及楼层板网板23，楼层板网板组12包括楼层板网板24、楼层板网板25及楼层板网板26；楼层板网板通过第一横支架31与第二横支架32而固定支撑在后墙面网板14上，具体为通过竖向支杆15固定在后墙面网板14上，在本实施例中，竖向支杆15通过螺栓或焊接方式固定在后墙面网板14，相邻两块楼层板网板之间的间隔空间构成多层建筑电气施工模型1的楼层空间，最下层楼板层网板23、26与地面之间的间隔空间构成底层楼层空间，例如，楼层板网板21与楼层板网板22之间的楼层空间270，楼层板网板22与楼层板网板23之间的楼层空间271。
60.如图2及图4所示，相邻两列楼层板网板组之间布设有自上而下贯通多层建筑电气施工模型的间隔通道，在本实施例中，楼层板网板组11与楼层板网板组12之间间隔有一条间隔通道13，该间隔通道构成多层建筑电气施工模型的强/弱电井。
61.在安装时，通过螺栓等紧固件将后墙面网板14固定在实训教室01的墙体02上。通过螺栓将楼层板网板固定在横支撑杆上。
62.为了便于将相关部件固定在后墙面网板14与楼层板网板上，将这网板的网孔设成
螺孔，例如，在后墙面网板14上设有螺孔140，在楼层板24上设有螺孔240，在楼层板21上设有螺孔210，从而可利用螺钉作为连接组件，而将相关设备固定在网板上。
63.如图12所示，将第二连接组件5的外连部替换为支吊架的吊杆620，从而可实现对支吊架7的固定连接。
64.在使用过程中，工程式建筑电气施工技术实训平台的建筑模型分为4个工位，每一个工位分为3层，由墙面、地板、房顶、强/弱电井等结构组成，每一层又分为2个房间，其中第一层房间主要用于配电室或监控室，第二层和第三层可以通过吊顶、桥架、沟槽、穿线管、走线槽、明盒、暗盒、等电位端子盒等实现配电设备和照明设备的安装与调试，从而可以实现真实建筑内部结构的建筑电气施工和避雷设备的安装。
65.工程式建筑电气施工技术实训平台4个工位可以同时满足4
‑
8个学生同时进行吊顶、沟槽、桥架、线槽(明敷)、线管(暗敷)、供配电设备(含配电箱、空气开关、86式暗/明装底盒、墙插和照明开关等)、照明灯具设备、避雷设备的安装、布线与调试等实训操作，从而使学生完全掌握工程式电气管路和线路系统的设计、施工、设备安装、接线、调试、运行、故障检修等操作技能和工程施工能力。
66.通过实训平台，学生能够完全看见内部的沟槽及暗埋线管，较真实的反映施工现场。通过实训，学生可以掌握电气施工过程中常用工具的操作技能、pvc管与金属管的切割与弯曲操作技能、电工管与86接线盒的连接实训、桥架支、吊、托架制作安装技能、管内穿线的操作技能、照明配管、配线及通电调试技能、配电箱的制作与安装技能、墙插的配管、配线及通电调试技能、避雷设备安装与接地等多达20多项技能训练。