一种模块化机箱制造技术

本发明专利技术公开了一种模块化机箱，包括机箱框架，所述机箱框架由上、下集成导轨，和左、右侧板组合构成，所述机箱框架前方设置有前面板，后方设置有后面板，在上、下集成导轨之间插装有若干功能模块，所述前、后面板，上、下集成导轨以及左、右侧板共同构成隔绝腔室，为所述功能模块进行电磁屏蔽和盐雾隔绝；所述上集成导轨的上方和下集成导轨的下方设置有盖板，所述盖板与上、下集成导轨之间构成冷却通道，流通冷却气流为所述功能模块进行冷却降温。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种模块化机箱，具体涉及一种可提供快速插拔能力、快速拆卸模块能力、具有射频盲插能力、高散热能力、高电磁屏蔽能力、抗振动冲击能力强、防盐雾能力强、具有独立风机组件、人机界面友好、外形美观、质感优雅细致、方便操作且能满足军用环境使用要求的19英寸标准高性能模块化机箱。
技术介绍
19英寸标准机箱由于尺寸符合相关的国际国内标准，大量应用于通信电子行业，与19英寸标准机柜配套。其主要结构特点为由前面板、箱体、后面板、导轨支撑件，盖板和把手组成。上述各部分均为导电金属体，其共同组成一完整的19英寸标准机箱，用于安装印制板、元器件、电子组件或电子模块。19英寸标准机箱的尺寸为482.6mm(宽)×nUmm(高)×440mm(深)，1U为44.45mm，n为自然数，一般为1，2，…，10。当机箱中安装有印制板、元器件、电子组件或电子模块时，机箱设计就要考虑很多因素：电子组件或电子模块拆装的方便性；机箱散热性能；机箱抗振动冲击性能；机箱的电磁兼容性能；机箱的防腐蚀性能；机箱的维修保障性能；机箱的快速响应性能，机箱的模块化。这些因素互相影响，有些因素还互相排斥，牵一发而动全身，需要在设计中综合考虑，兼顾各种性能要求。因此，19英寸标准机箱提供了对上述因素的一种解决方案，规定了外部尺寸和外部接口，使其符合国内、国际相关标准，与19英寸标准机柜配套使用。但19英寸标准机箱对内部结构没有规定，导致内部结构千差万别，无法进行结构件模块化。同时对电子组件或电子模块拆装的方便性，机箱散热性能，机箱抗振动冲击性能，机箱的电磁兼容性能，机箱的防腐蚀性能，机箱的快速响应性能和机箱的维修保障性能等考虑不多，导致19英寸标准机箱有
如下缺陷：更换模块困难，模块或组件不具备快速拆装的能力，风机更换困难，散热能力不高，防盐雾能力不强，抗振动冲击能力不强，机箱维护困难，快速响应性能差。通过多年研究发展，现有相关产品主要有商用19英寸标准总线机箱和19英寸标准加固机箱两大类。且均有更换模块不方便，没有射频盲插能力，风机更换困难，散热能力不高，防盐雾能力不强，模块抗振动冲击能力不强，机箱电磁兼容性能与散热性能、快速拆卸性能互相排斥的技术难题。一、商用19英寸标准总线机箱此类机箱采取的解决方案为统一印制板截面尺寸，一般采用B尺寸系列6U或3U板卡，截面尺寸为233.35×160mm或100×160mm；统一采用背板，CPCI总线和VPX总线结构的背板槽间距为0.8英寸(20.32mm)。CPCI总线和VPX总线结构的插件厚度有20mm和40mm两种。CPCI总线结构的插件印制板元件面距离分界面的距离有4.07mm和6.61mm两种，VPX总线结构的插件印制板元件面距离分界面的距离有4.06mm和6.61mm两种。因此，与之配套的插件导轨和助拔器也有两种。由于不同的印制板界面尺寸，不同的插件厚度，不同的界面距离，导致组合太多，机箱结构和背板设计等需要根据不同的组合来设计，不利于模块化。插件导轨的材料为塑料，插件的印制板边缘作为插件的初导向，插件的固定采用助拔器自带的螺钉与机箱框架固定。插件数字信号通过印制板所装的盲插连接器与背板互联，射频连接器安装于插件前面板，射频互联只能通过电缆在插件前面板上的射频连接器之间进行连接。商用19英寸标准总线机箱的散热设计采用强迫风冷，冷却气流从机箱前面板进入，穿过插件间隙后从后面板排出。为了插件插拔方便，此机箱没有屏蔽罩，机箱是开放的，插件的前面板和机箱前面板共同组成完整的单机前面板。此类机箱的缺点没有射频盲插能力，风机更换困难，散热能力不高，防盐雾能力不强，模块抗振动冲击能力不强，机箱电磁兼容性能不高。模块快速拆卸能力有所提高，但是有射频连接的模块快速拆卸依然不方便。插件和机箱组合太多，不利于模块化。二、19英寸标准加固机箱针对商用19英寸标准总线机箱的缺点，发展了19英寸标准加固机箱。此类机箱采用加固技术，对插件和机箱导轨进行加固。插件采用金属加固，半封闭结构，冷却气流通过印制板表面，有些机箱的导轨改为金属导轨，有些机箱在插件加固的基础上增加锁紧条，并相应更改导轨结构形式。统一采用背板，背板的槽间距跟采用的总线结构有关，CPCI总线结构的背板槽间距为0.8英寸(20.32mm)，VITA48总线结构的背板槽间距为0.8英寸(20.32mm)，0.85英寸(21.59mm)，1英寸(25.4mm)三种。CPCI总线结构的插件厚度有20mm和40mm两种，VITA48总线结构的插件厚度有19.56mm，20.83mm和24.64mm三种。CPCI总线结构的插件印制板元件面距离分界面的距离有4.07mm和6.61mm两种，VITA48总线结构的插件印制板元件面距离分界面的距离有4.83mm，6.10mm，7.87mm三种。散热设计采用强迫风冷，冷却气流从机箱前面板进入，穿过插件间隙后从后面板排出。为了增加机箱的屏蔽效能，增加了屏蔽罩，屏蔽罩通过螺钉固定在机箱前面板上。有些插件加固采用了锁紧条的结构形式，商用的助拔器不能采用，要重新设计助拔器。所以新设计的助拔器种类很多，没有标准化，插拔也没有商用助拔器方便。此类机箱的缺点没有射频盲插能力，风机更换困难，防盐雾能力不强，模块快速拆卸能力不高。插件和机箱组合太多，不利于模块化。散热能力、模块抗振动冲击能力、机箱电磁兼容性能有所提高，但依然不足，不能满足机载平台、特种平台等高标准平台和军用环境的要求。无法解决机箱电磁兼容性能与散热性能、快速拆卸性能互相排斥的技术难题。在移动通信、应急通信，特别是特种通信领域，对设备的快速响应能力和机箱的性能通常有着较高的要求。而前述技术方案的固有特点导致其需要较多的人力、物力参与机箱模块、风机等插入、拔出、更换，还无实现快速拆卸更换的应用实例。导致耗时、费力，效率不高，往往贻误战机。其还不能满足某些要求有很高机动性要求的应用需求。同时机箱的散热能力不高，防盐雾能力不强，模块抗振动冲击能力不强，机箱电磁兼容性能不高等缺点
也限制了机箱的应用范围，对环境适应性和性能要求高的军工电子领域并不适合。因技术难度高，实现机箱电磁兼容性能与散热性能、快速拆卸性能不互相排斥一直是此类机箱难以解决的技术难题，也是实现高机动应用需求的关键技术。
技术实现思路
针对现有技术中的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种可实现快速插拔能力、快速拆卸模块能力、具有射频盲插能力、高散热能力、高电磁屏蔽能力、抗振动冲击能力强、防盐雾能力强、具有独立风机组件的高性能模块化机箱，以解决此类机箱更换模块困难，风机更换困难，散热能力不高，防盐雾能力不强，模块抗震动冲击能力不强，机箱电磁兼容性能与散热性能、快速拆卸性能互相排斥的技术难题。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种模块化机箱，包括机箱框架，所述机箱框架由上、下集成导轨，和左、右侧板组合构成，所述机箱框架前方设置有前面板，后方设置有后面板，在上、下集成导轨之间插装有若干功能模块，所述前、后面板，上、下集成导轨以及左、右侧板共同构成隔绝腔室，为所述功能模块进行电磁屏蔽和盐雾隔绝；所述上集成导轨的上方和下集成导轨的下方设置有盖板，所述盖板与上、下集成导轨之间构成冷却通道，流通冷却气流为所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块化机箱，包括机箱框架，其特征在于，所述机箱框架由上、下集成导轨，和左、右侧板组合构成，所述机箱框架前方设置有前面板，后方设置有后面板，在上、下集成导轨之间插装有若干功能模块，所述前、后面板，上、下集成导轨以及左、右侧板共同构成隔绝腔室，为所述功能模块进行电磁屏蔽和盐雾隔绝；所述上集成导轨的上方和下集成导轨的下方设置有盖板，所述盖板与上、下集成导轨之间构成冷却通道，流通冷却气流为所述功能模块进行冷却降温。

【技术特征摘要】
1.一种模块化机箱，包括机箱框架，其特征在于，所述机箱框架由上、下集成导轨，和左、右侧板组合构成，所述机箱框架前方设置有前面板，后方设置有后面板，在上、下集成导轨之间插装有若干功能模块，所述前、后面板，上、下集成导轨以及左、右侧板共同构成隔绝腔室，为所述功能模块进行电磁屏蔽和盐雾隔绝；所述上集成导轨的上方和下集成导轨的下方设置有盖板，所述盖板与上、下集成导轨之间构成冷却通道，流通冷却气流为所述功能模块进行冷却降温。2.根据权利要求1所述的模块化机箱，其特征在于，所述前面板中部设置有功能模块出入口，出入口设置有旋转打开式屏蔽罩，所述屏蔽罩通过阻尼铰链和搭扣安装在所述前面板上，与所述机箱框架之间设置有电磁屏蔽条。3.根据权利要求1所述的模块化机箱，其特征在于，所述后面板上设置有风机组件，所述前面板上对应所述冷却通道设置有通风孔，风机组件运转促使冷却气流从所述通风孔进入所述冷却通道，经风机组件排出机箱，对所述功能模块进行冷却降温。4.根据权利要求3所述的模块化机箱，其特征在于，所述上集成导轨的上方和下集成导轨的下方设置有散热片，功能模块将工作发热传导至上、下集成导轨，被冷却气流降温。5.根据权利要求3所述的模块化机箱，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶发亮，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十六研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33