端子型高可靠性舰用嵌入式硬件结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种端子型高可靠性舰用嵌入式硬件结构，包括机箱、总线底板、功能板、转接板、灯板，所述机箱由前盖板、后盖板、左侧板、右侧板、上侧板、下侧板拼接而成，中间由电磁隔离板将内部空间分为两个腔体，上部腔体为接口区，用于安装接口转接板和灯板，下部腔体为功能区，用于安装电源及功能板件，机箱壁开槽作为板卡插槽；所述机箱内从下至上依次插装总线底板、功能版、转接板、灯板；并采用2.54mm插针及插座作为转接接口，减小传统接插件的空间占用；机箱材料采用铝合金，各接触内表面采用导电氧化处理；外表面涂覆绝缘漆，机箱各触面设有凹槽，并加装导电衬垫，保证机箱安装各面的导电连续性。面的导电连续性。面的导电连续性。

【技术实现步骤摘要】
端子型高可靠性舰用嵌入式硬件结构


[0001]本技术涉及一种舰用嵌入式硬件结构，尤其是一种独立安装于机舱机舱环境或嵌装于各设备内部，能满足舰用高低温、湿热、冲击、振动、电磁兼容、可靠性等要求的舰用嵌入式硬件结构。

技术介绍

[0002]舰用设备在使用环境要求、安装要求等方面与陆用或者一般船用设备存在较大差异，主要体现在：受限于狭小的舱室布局，舰用装置体积较小，安装空间有限；使用环境恶劣，工作温度范围大、湿度高，且受霉菌、盐雾影响较大；长期存在纵、横向摇摆，对抗冲击振动要求高；电磁环境复杂，对设备电磁兼容性能要求高。
[0003]现行的陆用或者普通船用嵌入式设备机壳(如PLC)一般采用工程塑料，对外接口采用端子，安装固定于导轨。该型式结构简单，接线、安装都较为方便、但无法满足舰用高低温、冲击、振动，特别是电磁兼容性要求。
[0004]通常的做法是将上述产品安装于金属机箱内，采用航空插头作为对外接口，并在机箱外部加装减震器，以满足复杂舰用环境，但设备不得不在尺寸、重量和使用便利性上作出较大让步。大大制约了舰船设备的小型化、轻量化、通用化发展。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于既保留PLC端子接线简单的优点、又能克服舰用环境适应性不足的缺点，提供一种结构紧凑，安装方便的通用结构方案，使嵌入式硬件能够独立满足舰用温度、湿热、霉菌、盐雾、冲击、振动、电磁兼容等各项使用要求。
[0006]为实现上述目的，本技术的技术方案是：一种端子型高可靠性舰用嵌入式硬件结构，包括机箱、总线底板、功能板、转接板、灯板，所述机箱由前盖板、后盖板、左侧板、右侧板、上侧板、下侧板拼接而成，中间由电磁隔离板将内部空间分为两个腔体，用于将强电磁辐射及易受干扰的器件封装在机箱内部；上部腔体为接口区，用于安装接口转接板和灯板，下部腔体为功能区，用于安装电源及功能板件，机箱壁开槽作为板卡插槽；所述机箱内从下至上依次插装总线底板、功能版、转接板、灯板；并采用2.54mm插针及插座作为转接接口，减小传统接插件的空间占用；机箱材料采用铝合金，各接触内表面采用导电氧化处理；外表面涂覆绝缘漆，机箱各触面设有凹槽，并加装导电衬垫，保证机箱安装各面的导电连续性。
[0007]进一步，所述前盖板采用阶梯式结构，设有多个双排接插件安装孔，前盖板下部设有导电衬垫凹槽，导电衬垫凹槽内嵌装一圈导电橡胶，起到电磁屏蔽及防水作用，并通过不脱出螺钉与多片侧板连接，前盖板表面设有多个LED灯孔，灯孔处过盈嵌装光纤导光柱。
[0008]进一步，所述后盖板内侧设有多个螺纹孔，用以固定总线底板，外侧为安装面，横向铣有燕尾槽，适应标准35mm导轨的安装；并加装十字安装架，利用十字安装架的安装孔直接用螺丝固定于安装面。
[0009]进一步，所述左侧板与右侧板互为对称结构，各接触面均进行导电氧化处理，外表面涂覆绝缘漆，与上、下侧板的安装接触面设有安装槽，安装槽内嵌装导电橡胶，保证导电连续性；左侧板与右侧板内侧设有多条板卡安装槽，用于固定功能板件，外侧设有散热片，用于增大散热表面积。
[0010]进一步，所述上侧板内侧嵌装有24V/2A电源滤波器，用于抑制电源传导电磁干扰；下侧板外侧留有接地螺栓安装螺孔，并预留铭牌安装位。
[0011]进一步，所述电磁隔离板中部开有多条槽，隔离板下表面贴有两条减震橡胶条，起到压紧功能板卡及减振的作用。
[0012]进一步，所述总线底板上安装固定各功能板，并通过总线实现功能板之间的电源及信号互联。
[0013]进一步，所述功能板底部两侧与底板总线和总线底板连接，上部居中设有对外接口插座，所述功能板穿过电磁隔离板向上连接转接板。
[0014]进一步，所述转接板下表面表贴有2.54mm排针，将功能板的输入/输出信号引至上表面的4个阶梯双排端子座上的128位输入输出端，两侧的2.54mm双排插针用以连接灯板，传输通讯及复位信号。
[0015]进一步，所述灯板通过下表面的两个贴片插座安装于转接板之上，用于解析通讯信号正确显示68个指示灯，同时两个1.27mm 2
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8插座及拨码开关可选择完成板卡复位及程序下载的切换。
[0016]本技术的有益效果是：
[0017]本技术已通过全套型式试验检测，包括：电磁兼容性试验、冲击试验、振动试验、高温试验、低温试验、湿热试验，IP防护试验，可靠性试验，结果符合相关要求，完全满足舰用使用条件，具体如下：
[0018]1)满足GJB151B
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2013中CE101、CE102、CS101、CS106、CS114、CS116、RE101、RE102、RS101、RS103的相关要求。
[0019]2)满足GJB150.3A
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2009《军用装备实验室环境试验方法第3部分：高温试验》中关于高温运行及存储的相关要求。
[0020]3)满足GJB150.3A
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2009《军用装备实验室环境试验方法第4部分：低温试验》中关于低温运行及存储的相关要求。
[0021]4)满足GJB150.9A
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2009《军用装备实验室环境试验方法第9部分：湿热试验》中的相关要求。
[0022]5)满足GJB150.16A
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2009《军用装备实验室环境试验方法第16部分：振动试验》中的相关要求。
[0023]6)满足GJB150.18A
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86《军用装备实验室环境试验方法第18部分：冲击试验》中的相关要求。
[0024]7)满足GB/T11022
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2011《高压开关设备和控制设备标准的公共技术部分》第6.7条中的IP44要求。
[0025]8)按GJB899A
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2009标准中方案号为21的短时高风险定时截尾方案考核，MTBF≥50000小时。
附图说明
[0026]图1是机箱结构主视图；
[0027]图2是机箱结构左视图；
[0028]图3是机箱结构仰视图；
[0029]图4是机箱结构主要零部件爆炸图；
[0030]图5是后盖板示意图；
[0031]图6是图5的左视图；
[0032]图7是十字安装架示意图；
[0033]图8是图7的左视图；
[0034]图9是左侧板示意图；
[0035]图10是图9的左视图；
[0036]图11是图9的俯视图；
[0037]图12是上侧板示意图；
[0038]图13是图12的左视图；
[0039]图14是图12的俯视图；
[0040]图15是下侧板示意图；
[0041]图16是图15的左视图；
[0042]图17是图15的俯视图；
[0043]图18是机箱剖面图；
[0044]图19是电磁隔离板示意图；
[0045]图20是电路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种端子型高可靠性舰用嵌入式硬件结构，其特征在于：包括机箱、总线底板、功能板、转接板、灯板，所述机箱由前盖板、后盖板、左侧板、右侧板、上侧板、下侧板拼接而成，中间由电磁隔离板将内部空间分为两个腔体，用于将强电磁辐射及易受干扰的器件封装在机箱内部；上部腔体为接口区，用于安装接口转接板和灯板，下部腔体为功能区，用于安装电源及功能板件，机箱壁开槽作为板卡插槽；所述机箱内从下至上依次插装总线底板、功能版、转接板、灯板；并采用2.54mm插针及插座作为转接接口，减小传统接插件的空间占用；机箱材料采用铝合金，各接触内表面采用导电氧化处理；外表面涂覆绝缘漆，机箱各触面设有凹槽，并加装导电衬垫，保证机箱安装各面的导电连续性。2.根据权利要求1所述的端子型高可靠性舰用嵌入式硬件结构，其特征在于：所述前盖板采用阶梯式结构，设有多个双排接插件安装孔，前盖板下部设有导电衬垫凹槽，导电衬垫凹槽内嵌装一圈导电橡胶，起到电磁屏蔽及防水作用，并通过不脱出螺钉与多片侧板连接，前盖板表面设有多个LED灯孔，灯孔处过盈嵌装光纤导光柱。3.根据权利要求1所述的端子型高可靠性舰用嵌入式硬件结构，其特征在于：所述后盖板内侧设有多个螺纹孔，用以固定总线底板，外侧为安装面，横向铣有燕尾槽，适应标准35mm导轨的安装；并加装十字安装架，利用十字安装架的安装孔直接用螺丝固定于安装面。4.根据权利要求1所述的端子型高可靠性舰用嵌入式硬件结构，其特征在于：所述左侧板与右侧板互为对称结构，各接触面均进行导电氧化处理，外表面涂覆绝缘漆，与上、下侧板的安装接触面设有安装槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵勇，李欣一，方程，罗晓春，谢心怡，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七〇四研究所，
类型：新型
国别省市：