一种具有螺旋副接触行程的局部高热密度的密封型散热冷板制造技术

本发明专利技术涉及一种具有螺旋副接触行程的局部高热密度的密封型散热冷板，包括冷板外壳，在冷板外壳的后端面设计有中空的定位销、前端面设计有法兰安装面，通过销孔O形圈和前端面密封圈完成冷板与机箱框架的密封；因螺旋副传动有螺纹间隙，产生接触行程的铜环散热器与铜环基座之间的密封靠环形密封圈完成。冷板接触行程到位后，环形密封圈受压，实现冷板自身的密封。该冷板的接触行程靠铜环散热器与铜环基座之间的螺旋副产生直线位移，借助于压缩弹簧或者外圈压簧来产生螺旋副防松的预紧力以抵抗振动和冲击。借助压电平面风机或者轴流风机产生的冷却气流将铜环散热器上的散热棒或者阵列散热簧片的热量带走。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械结构设计领域，具体涉及一种具有螺旋副接触行程的局部高热密度的密封型散热冷板。
技术介绍
传统ATR机箱结构采用密封设计，标准3U/6U印制板采用冷板与楔形块锁紧器安装在机箱两侧板的锁紧定位槽内，机箱两侧板内设计有水平方向的散热翅片，机箱尾部安装有散热风机，印制板芯片上的热量通过柔性导热垫后传递到冷板，然后由冷板传递到两侧的锁紧器，由锁紧器传递到机箱两侧壁，靠风机对流将侧壁翅片上的热量带走。由于热传递时沿冷板的面方向的热阻较大，并且两锁紧器自身的热阻也较大，所以在热传递的中间环节存在较大的温升，实际工程中会出现机箱内部印制板芯片很热，但是风机同样具备大风量和风压的要求时，仍不能满足散热要求。针对传统ATR机箱进行改进设计时，取消两侧板内的散热翅片，将每个标准3U/6U模块的锁紧定位槽之间独立设计出散热风道，这种针对每个模块进行独立散热的方法可以避免出现锁紧器与沿冷板面方向传递时的高热阻的情况。此时配合使用具有楔形块滑动接触行程的低热阻散热冷板可以到达良好的散热效果。楔形块滑动接触行程冷板具备接触行程，当插件拆卸时，接触冷板回撤产生拆卸所需的间隙，当插件安装到位时，接触冷板延展出接触所需的行程填充安装缝隙。上述冷板可以满足大多数印制板插件的散热要求，但是针对某些特定的印制板来说，其上某些芯片的热密度很高，并且整个冷板的重量受限。尤其是在航空或者航天领域内，重量一直是结构设计的约束条件。采用大面积的楔形块滑动接触冷板时，为了达到良好的导热要求，将冷板材料由铝或者镁改为高导热的铜材料。此时整个冷板的重量增加了3-5倍，若航空航天设备大批量的使用铜材料会造成重量急剧上升，此时需寻求一种轻质量结构的，并且可以使用高导热性的冷板结构来作为具有楔形块滑动接触行程的冷板的有力补充。这种具备局部高热密度的密封型散热冷板首先与机箱配合使用，完成整个ATR机箱的密封设计，冷板局部区域采用铜材料进行热量的高效传递，而其余密封、支撑、安装结构区域采用铝或者镁等轻型材料。
技术实现思路
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提出一种具有螺旋副接触行程的局部高热密度的密封型散热冷板。技术方案一种具有螺旋副接触行程的局部高热密度的密封型散热冷板，目的是安装在多通道密封散热机箱内，在实现机箱的密封以及自身内、外盒体的密封的前提下，实现机箱内安装的多个标准3U/6U模块插件上高热密度芯片的散热，该冷板具备安装接触行程，螺旋副的旋转可以产生模块插件拆卸所需的间隙，同样通过螺旋副旋转接触行程到位后，可以将3U/6U模块插件上高热密度芯片高效的传递到冷板内腔体的散热齿上，通过风冷对流将热量带走。该冷板外壳的后端面设计有中空的定位销、前端面设计有法兰安装面，通过销孔O形圈和前端面密封圈完成冷板与机箱框架的密封；因螺旋副传动有螺纹间隙，产生接触行程的铜环散热器与铜环基座之间的密封靠环形密封圈完成。冷板接触行程到位后，环形密封圈受压，实现冷板自身的密封。该冷板的接触行程靠铜环散热器与铜环基座之间的螺旋副产生直线位移，借助于压缩弹簧或者外圈压簧来产生螺旋副防松的预紧力以抵抗振动和冲击。借助压电平面风机或者轴流风机产生的冷却气流将铜环散热器上的散热棒或者阵列散热簧片的热量带走。一种具有螺旋副接触行程的局部高热密度的密封型散热冷板，其特征在于包括冷板外壳、铜环散热器和铜环基座；冷板外壳的一侧设有中空形式安装定位销，相对的另一侧上设有矩形周圈法兰，在矩形周圈法兰周围设有前端面密封圈，销孔O形圈套装安装定位销上；冷板外壳对应印制板模块发热芯片位置开有圆孔，铜环基座安装在圆孔上，在铜环基座与冷板外壳之间设有法兰密封垫，铜环基座内圈加工有螺纹，铜环散热器的外圈上设有与铜环基座相配合的螺纹，在铜环散热器和铜环基座之间设有环形密封圈，铜环散热器旋入铜环基座内与铜环基座组成细牙螺旋副传动。所述的铜环散热器包括铜环本体、压电平面风机、压簧固定轴、压缩弹簧和散热棒；散热棒以圆形阵列的方式分布在铜环本体的螺纹下端，压电平面风机位于铜环本体的侧面且风机对着散热棒，螺纹下端中心位置设计有压簧固定轴，压缩弹簧内圈套在压簧固定轴上。所述的铜环散热器包括铜环本体、轴流风机、外圈压簧和铜簧片；轴流风机安装在铜环本体的底端中部凹台区域内，轴流风机的外侧阵列安装可卡入式的铜簧片，外圈压簧的内圈套在阵列铜簧片的外圈圆周。所述的冷板外壳的材料为铝或镁。所述的铜环散热器与散热部件接触的端面的表面粗糙度为3.2。有益效果本专利技术提出的一种具有螺旋副接触行程的局部高热密度的密封型散热冷板，该冷板安装在具有多个标准模块独立散热风道的密封机箱内，将密封机箱内安装的多个标准模块插件的局部芯片的高密度热量传递到该冷板的内腔体翅片，通过对流将热量散出。该冷板与多个标准模块独立散热风道的密封机箱配合使用，不仅解决了传统ATR机箱靠冷板与楔形块锁紧器散热时沿冷平面方向以及锁紧器自身热阻较大的热传导散热瓶颈，还满足在重量与尺寸受限、高热密度环境下的标准3U/6U印制板的集成设计与散热要求。附图说明图1为一种具有螺旋副接触行程的局部高热密度的密封型散热冷板的前轴测视图图2为一种具有螺旋副接触行程的局部高热密度的密封型散热冷板的后轴测视图图3为一种具有螺旋副接触行程的局部高热密度的密封型散热冷板使用压电平面风机的内部组成图图4为一种具有螺旋副接触行程的局部高热密度的密封型散热冷板使用轴流风机的内部组成图图5为一种具有螺旋副接触行程的局部高热密度的密封型散热冷板与机箱框架装配图具体实施方式现结合实施例、附图对本专利技术作进一步描述：冷板设计的创新点在于如何在整体密封的前提下，实现局部的接触行程，并且满足局部接触局部的高导热率。首先同样安装在具有多个标准模块独立散热风道的密封机箱内，该冷板不同于具有楔形块滑动接触行程的低热阻散热冷板的特点是当后者自身不需要结构密封的要求。与产生接触行程必须有静止件和移动件，并且静止件需依附的机箱的风道表面或者3U/6U模块插件的表面。若依附在插件自身的冷板上，该局部接触会使插件自身冷板结构复杂，不利于模块化的生产，应尽量在不改变插件自身结构的前提下，将该接触件设计在机箱的风道上面，如此冷板与机箱应为可拆卸的形式，两者之间通过装配并采取密封措施，以达到机箱的整体密封。热量传递到冷板后采取对流措施将热量带走，针对对流这种风冷散热，需机箱的左右两侧板设计有进风口和出风口，在一个方向同时存在两个开口的密封在结构上实现起来较难。借鉴液压系统密封槽内嵌入密封圈的做法，将进风口设计为多个直径8mm的圆孔，而冷板同样采用插入式的安装方法，8mm的圆孔同样起到接触定位的作用。当多个通风销孔压紧对应的O型密封圈时，即可达到入风口出的密封设计。出风口为矩形孔，其周圈存在密封垫，当该冷板插入机箱对应的矩形槽后，用螺钉压紧冷板的安装法兰，电磁密封垫位于安装法兰下面，从而可以起到密封的效果。上述方法完成了外进冷却流穿入穿出机箱的各独立冷却通道，下面只需将热量传递到冷板内腔体即可。对应于标准印制板模块上高密度芯片热源，设计有圆形的铜环散热器，引入螺旋副传到的方法来实现接触行程，铜环散热器类似螺纹配合，可以旋入或者旋出，与之配合的称本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有螺旋副接触行程的局部高热密度的密封型散热冷板，其特征在于包括冷板外壳(1)、铜环散热器(6)和铜环基座(4)；冷板外壳(1)的一侧设有中空形式安装定位销，相对的另一侧上设有矩形周圈法兰，在矩形周圈法兰周围设有前端面密封圈(3)，销孔O形圈(2)套装安装定位销上；冷板外壳(1)对应印制板模块发热芯片位置开有圆孔，铜环基座(4)安装在圆孔上，在铜环基座(4)与冷板外壳(1)之间设有法兰密封垫(5)，铜环基座(4)内圈加工有螺纹，铜环散热器(6)的外圈上设有与铜环基座(4)相配合的螺纹，在铜环散热器(6)和铜环基座(4)之间设有环形密封圈(8)，铜环散热器(6)旋入铜环基座(4)内与铜环基座(4)组成细牙螺旋副传动。

【技术特征摘要】
1.一种具有螺旋副接触行程的局部高热密度的密封型散热冷板，其特征在于包括冷板外壳(1)、铜环散热器(6)和铜环基座(4)；冷板外壳(1)的一侧设有中空形式安装定位销，相对的另一侧上设有矩形周圈法兰，在矩形周圈法兰周围设有前端面密封圈(3)，销孔O形圈(2)套装安装定位销上；冷板外壳(1)对应印制板模块发热芯片位置开有圆孔，铜环基座(4)安装在圆孔上，在铜环基座(4)与冷板外壳(1)之间设有法兰密封垫(5)，铜环基座(4)内圈加工有螺纹，铜环散热器(6)的外圈上设有与铜环基座(4)相配合的螺纹，在铜环散热器(6)和铜环基座(4)之间设有环形密封圈(8)，铜环散热器(6)旋入铜环基座(4)内与铜环基座(4)组成细牙螺旋副传动。2.根据权利要求1所述的一种具有螺旋副接触行程的局部高热密度的密封型散热冷板，其特征在于所述的铜环散热器(6)包括铜环本体、压电平面风机(9)、压簧固定轴、压缩弹簧...

【专利技术属性】
技术研发人员：方伟奇，王克军，胡凯博，
申请(专利权)人：西安电子工程研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61