航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)載型電子控制器機(jī)箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器機(jī)箱技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)載型電子控制器機(jī)箱。
【背景技術(shù)】
[0002]電子控制器機(jī)箱的主要作用是裝載印制電路板，并提供良好的電磁屏蔽防護(hù)，既要防止電路板及電子元器件免受外部電磁干擾，也要使內(nèi)部電路不會(huì)干擾外部設(shè)備。
[0003]現(xiàn)有的電子控制器基本都是采用的鋁合金材料的機(jī)箱，金屬材料導(dǎo)電性好，能提供良好的電磁屏蔽保護(hù)；但是金屬材料導(dǎo)熱性也好，當(dāng)外界環(huán)境溫度高于機(jī)箱表面溫度時(shí)，外部輻射熱會(huì)通過機(jī)箱傳導(dǎo)給電子控制器內(nèi)部的電子元器件，易導(dǎo)致電子元器件發(fā)生老化或失效故障。那么，機(jī)箱不是起散熱作用，而是起到加熱的反作用了，因此現(xiàn)有的采用全鋁合金材料的機(jī)箱是無法安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)本體上，為了避開發(fā)動(dòng)機(jī)熱輻射對電子控制器的影響，現(xiàn)有的電子控制器基本都是安裝在飛機(jī)機(jī)艙中，從而使得電子控制器與發(fā)動(dòng)機(jī)上傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的傳輸距離變長，增加了傳輸電纜的長度和安裝轉(zhuǎn)接等，這樣既增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的重量，又使得安裝困難且維護(hù)性差，還降低了控制系統(tǒng)的可靠性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于填補(bǔ)現(xiàn)有航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)載型電子控制器機(jī)箱的技術(shù)不足，提供一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)載型電子控制器機(jī)箱，該機(jī)箱既能屏蔽發(fā)動(dòng)機(jī)對電子控制器產(chǎn)生的熱輻射，又可將電子控制器內(nèi)部元器件產(chǎn)生的熱量有效傳導(dǎo)出去，適用于直接裝載到發(fā)動(dòng)機(jī)本體上。
[0005]本實(shí)用新型的上述目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0006]提供一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)載型電子控制器機(jī)箱，包括散熱底座和箱體，所述散熱底座包括散熱筋，散熱筋從發(fā)動(dòng)機(jī)蝸殼開口的地方伸進(jìn)蝸殼內(nèi)，利用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口空氣流對整個(gè)電子控制器進(jìn)行散熱；所述箱體由高性能含碳纖維復(fù)合材料基體和通過化學(xué)鍍鎳處理于含碳纖維復(fù)合材料層內(nèi)外表面的鍍鎳層組成。
[0007]所述高性能含碳纖維復(fù)合材料為導(dǎo)熱性能差且質(zhì)量輕的材料即可，優(yōu)選采用PEEK/CF復(fù)合材料，采用該復(fù)合材料，在本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)優(yōu)化的基礎(chǔ)上可進(jìn)一步減輕機(jī)箱的重量。
[0008]優(yōu)選地，所述箱體與所述散熱底座的結(jié)合面采用凹凸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
[0009]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述箱體與所述散熱底座的結(jié)合面上涂覆密封膠。
[0010]所述箱體與所述散熱底座的結(jié)合面采用凹凸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以進(jìn)一步保證結(jié)合面的電磁屏蔽效果。進(jìn)一步地，箱體與所述散熱底座的結(jié)合面上涂覆密封膠，達(dá)到最佳的密封性，更加有效地防止外部的水氣、鹽霧、霉菌和灰塵等進(jìn)入到機(jī)箱內(nèi)部。
[0011]基于本實(shí)用新型整體的改進(jìn)措施，在保證了本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的機(jī)箱在實(shí)現(xiàn)屏蔽發(fā)動(dòng)機(jī)對電子控制器產(chǎn)生的熱輻射、將電子控制器內(nèi)部元器件產(chǎn)生的熱量有效傳導(dǎo)出去的效果基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化了機(jī)箱的抗電磁干擾、防水、耐鹽霧、耐霉菌侵蝕等優(yōu)點(diǎn)和功能。
[0012]所述散熱底座采用鋁合金材料，將電子控制器內(nèi)部產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)出去。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0014]本實(shí)用新型從結(jié)構(gòu)方面綜合地優(yōu)化了航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)載型電子控制器機(jī)箱的整體設(shè)計(jì)方案。本實(shí)用新型機(jī)箱由散熱底座和箱體兩部分組成，散熱底座設(shè)置散熱筋，散熱筋從發(fā)動(dòng)機(jī)蝸殼開口的地方伸進(jìn)蝸殼內(nèi)，利用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口空氣流對整個(gè)電子控制器進(jìn)行散熱。進(jìn)一步地，在所述箱體與所述散熱底座的結(jié)合面采用凹凸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以保證結(jié)合面良好的電磁屏蔽效果，機(jī)箱具有良好的屏蔽性，防止系統(tǒng)受外部電磁干擾；在所述箱體與所述散熱底座的配合面上涂覆一層密封膠，達(dá)到最佳的密封性，更加有效地防止外部的水氣、鹽霧、霉菌和灰塵等進(jìn)入到機(jī)箱內(nèi)部。從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中為防止電子元器件的老化或失效，需要遠(yuǎn)距離將電子控制器安裝于飛機(jī)機(jī)艙的技術(shù)難題。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型剖視圖示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。本實(shí)用新型實(shí)施例附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本實(shí)用新型的限制。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。
[0017]如附圖1所示，本實(shí)用新型提供一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)載型電子控制器機(jī)箱，包括散熱底座2和箱體I ;所述箱體I由高性能含碳纖維復(fù)合材料(PEEK/CF)基體和通過化學(xué)鍍鎳處理于含碳纖維復(fù)合材料基體內(nèi)外表面的鍍鎳層組成。所述復(fù)合材料導(dǎo)熱性差且質(zhì)量輕，能有效隔離發(fā)動(dòng)機(jī)本體傳過來的輻射熱量；所述散熱底座2采用鋁合金材料(牌號為ZL105)，將電子控制器內(nèi)部產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)出去；所述散熱底座2包括散熱筋(散熱筋的走向與空氣流向平行)21，散熱筋21從發(fā)動(dòng)機(jī)蝸殼開口的地方伸進(jìn)蝸殼內(nèi)，利用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口空氣流對整個(gè)電子控制器進(jìn)行散熱。
[0018]在本實(shí)施例中，所述高性能含碳纖維復(fù)合材料的配方為70%的聚醚醚酮、28%的碳纖維和2%的其他加工助劑，但并不因此限定本實(shí)用新型。
[0019]所述箱體I的制備優(yōu)選采用注塑成型，PEEK是半結(jié)晶性高分子材料，結(jié)晶溫度為173°C，熔點(diǎn)為334°C。為了減少制品件的內(nèi)應(yīng)力和提高制品的機(jī)械的性能，注塑時(shí)，模具溫度應(yīng)不低于180°C，采取熔體結(jié)晶的方式控制所述高性能含碳纖維復(fù)合材料的結(jié)晶速度，注塑壓力控制在95?I1MPa之間，噴嘴溫度不高于380°C，料筒區(qū)溫度不低于365°C，保壓時(shí)間15?20s，冷卻時(shí)間200?240s,成型周期不少于5min。
[0020]為了解決復(fù)合材料不導(dǎo)電、不具有電磁屏蔽能力的問題，在所述箱體I包括三層，中間層為復(fù)合材料層，其內(nèi)外表面層為化學(xué)鍍鎳層，鍍鎳后的機(jī)箱在0.01?400MHz頻率范圍內(nèi)的屏蔽效能大于60dB，以適用電磁環(huán)境惡劣或者對電磁兼容性要求極其嚴(yán)酷的場合。復(fù)合材料箱體I的三層結(jié)構(gòu)，保證了本實(shí)用新型機(jī)箱既具有優(yōu)良的隔熱性能，減小了外部熱輻射對電子控制器的影響，可以裝載到發(fā)動(dòng)機(jī)本體上，又具有良好的電磁屏蔽效果。
[0021]進(jìn)一步地，鍍層工藝包括前處理、化學(xué)鍍和鈍化三部分。前處理過程包括:堿洗、粗化、敏化和活化四步?；瘜W(xué)鍍工藝是將樣品置于PH值為5.2的鍍液中，在溫度80~85的條件下施鍍7小時(shí)。
[0022]更進(jìn)一步地，所述箱體I與所述散熱底座2的結(jié)合面采用凹凸結(jié)構(gòu)3設(shè)計(jì)，以進(jìn)一步保證結(jié)合面的電磁屏蔽效果。
[0023]更進(jìn)一步地，在所述箱體I與所述散熱底座2的配合面上涂一層密封膠。為了達(dá)到良好的密封性，防止外部的水氣、鹽霧、霉菌和灰塵等進(jìn)入到機(jī)箱內(nèi)部，在電子控制器機(jī)箱配合面上涂了一層密封膠。
[0024]本實(shí)用新型采用高性能含碳纖維復(fù)合材料密度比鋁合金密度低了 45%左右，但是強(qiáng)度和鋁合金材料相當(dāng)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，本實(shí)用新型機(jī)箱的箱體I的重量比現(xiàn)有鋁合金材料的機(jī)箱箱體重量顯著減少。機(jī)箱能裝載在發(fā)動(dòng)機(jī)本體上，大大縮短了連接電纜的長度，也減少了電纜的轉(zhuǎn)接和固定點(diǎn)，提高了可靠性。
[0025]將本實(shí)用新型機(jī)箱通過了機(jī)箱靜力試驗(yàn)、電磁兼容試驗(yàn)、防爆試驗(yàn)、振動(dòng)試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、霉菌試驗(yàn)、鹽霧試驗(yàn)和濕熱試驗(yàn)；并在某型發(fā)動(dòng)機(jī)上裝機(jī)使用，隨發(fā)動(dòng)機(jī)參加地面臺架試驗(yàn)、高空臺試驗(yàn)和飛行試驗(yàn)，試驗(yàn)及使用結(jié)果均表明，該結(jié)構(gòu)合理、可行、可靠性高。
[0026]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的包含范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)載型電子控制器機(jī)箱，包括散熱底座和箱體，其特征在于，所述散熱底座包括散熱筋，散熱筋從發(fā)動(dòng)機(jī)蝸殼開口的地方伸進(jìn)蝸殼內(nèi)，利用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口空氣流對整個(gè)電子控制器進(jìn)行散熱；所述箱體由含碳纖維復(fù)合材料基體和通過化學(xué)鍍鎳處理于含碳纖維復(fù)合材料層內(nèi)外表面的鍍鎳層組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)載型電子控制器機(jī)箱，其特征在于，所述箱體與所述散熱底座的結(jié)合面采用凹凸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)載型電子控制器機(jī)箱，其特征在于，所述箱體與所述散熱底座的結(jié)合面上涂覆密封膠。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)載型電子控制器機(jī)箱，所述機(jī)箱包括散熱底座和箱體，所述散熱底座包括散熱筋，散熱筋從發(fā)動(dòng)機(jī)蝸殼開口的地方伸進(jìn)蝸殼內(nèi)，利用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口空氣流對整個(gè)電子控制器進(jìn)行散熱；所述箱體由含碳纖維復(fù)合材料層和通過化學(xué)鍍鎳處理于含碳纖維復(fù)合材料層內(nèi)外表面的鍍鎳層組成。本實(shí)用新型所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)載型電子控制器機(jī)箱可直接安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)本體，既能屏蔽發(fā)動(dòng)機(jī)對電子控制器產(chǎn)生的熱輻射，又能將電子控制器內(nèi)部元器件產(chǎn)生的熱量通過機(jī)箱傳導(dǎo)出去，整個(gè)機(jī)箱重量輕且具有抗電磁干擾、防水、耐鹽霧、防霉菌侵蝕等功能。
【IPC分類】H05K7-20, H05K5-06
【公開號】CN204560092
【申請?zhí)枴緾N201420681253
【發(fā)明人】蔡丹, 周麗萍, 周劍波, 張秋貴, 劉鐵庚
【申請人】中國航空動(dòng)力機(jī)械研究所
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2014年11月14日