CN103837860A - 一种车载共型雷达嵌入式液冷源 - Google Patents

Abstract

本发明属于车载雷达技术领域，具体是涉及一种车载共型雷达嵌入式液冷源。液冷源嵌设在车载雷达的天线骨架中，液冷源通过循环管路向设置在天线骨架上的车载雷达的发射机提供循环冷却液，液冷源、天线骨架形成一体式结构。本发明将液冷源嵌入式安装在车载雷达的天线阵面中，使其与天线骨架等车载雷达装置成为一个共型整体，并向雷达发射机提供持续循环的冷却液，从而解决了天线旋转的管路供液技术问题，为雷达工作提供可靠的工作环境。下部密闭机柜上设置独特的通风散热装置，确保连续运行时不发生内部超温现象。系统补液装置减少了随机部件并提高了维护保障效率。系统排液装置便于更换循环冷却液。

Description

一种车载共型雷达嵌入式液冷源

技术领域

本发明属于车载雷达技术领域，具体是涉及一种车载共型雷达嵌入式液冷源。

背景技术

随着我国电子科技水平的提高，现代车载雷达的应用越来越广泛。车载雷达对其冷却装置的性能要求较高，传统的冷却方式主要有风冷换热、独立液冷循环换热等方式，这些冷却方式所使用的冷却装置始终存在一些无法克服的问题难题，例如：由于雷达天线处于旋转状态，从而对冷却装置的安装造成不便，即无法满足雷达的特殊性安装需求。另外，传统的冷却装置还普遍存在无法实现低温加热、无法将系统的温度及时有效的散除等雷达散热技术难题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种车载共型雷达嵌入式液冷源，该车载共型雷达嵌入式液冷源能够向雷达发射机持续提供循环的冷却液，从而解决了天线旋转时的管路供液技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种车载共型雷达嵌入式液冷源，液冷源嵌设在车载雷达的天线骨架中，所述液冷源通过循环管路向设置在天线骨架上的车载雷达的发射机提供循环冷却液，所述液冷源、天线骨架形成一体式结构。

本发明还可以通过以下技术方案进一步实施：

进一步的，所述天线骨架包括天线阵面和设置在天线阵面下侧的旋转平台，所述液冷源嵌设在天线阵面围成的空间内部；所述发射机设置在天线阵面中。

进一步的，所述液冷源包括与发射机形成冷却液循环回路的依次设置的储液箱、循环泵、换热器和过滤器，过滤器的出口端通过供液口与发射机的进液口相连通，储液箱的入口端通过回液口与发射机的出液口相连通。

进一步的，所述回液口与储液箱之间的管路上设有流量调节阀和流量传感器。

进一步的，所述储液箱与循环泵之间的管路上设有第一截止阀；所述循环泵与换热器之间的管路上设有单向止回阀和第二截止阀，该第二截止阀置于单向止回阀的出液管路上。

进一步的，所述循环泵与单向止回阀之间的管路上设有用于向该管路中充入气体的充气管路，该充气管路上设有充气阀。

进一步的，所述储液箱上设有第二排气阀、放水阀、液位传感器、视液镜和液位开关，储液箱中设有电加热器，储液箱连通有补液管路，该补液管路上设有补液齿轮泵和第三截止阀。

进一步的，本液冷源还包括将换热器中热量传递至环境中的轴流风机，该换热器通过第一排气阀连通至水箱。

进一步的，所述液冷源置于呈上、下分体式结构的柜体中，液冷源的轴流风机、换热器置于柜体的上柜体中，液冷源的循环泵、储液箱置于柜体的下柜体中，供液口、回液口置于下柜体的侧面。

进一步的，所述下柜体的面板上设有通风散热装置，该通风散热装置包括散热风机、波导窗和防水百叶窗。

本发明中的车载共型雷达嵌入式液冷源，与现有技术相比，其有益效果表现：

1）、本发明通过将液冷源嵌入式安装在车载雷达的天线阵面中，使其与天线骨架成为一个共型整体（天线转速6rpm、12rpm，以垂直状态为参照，天线姿态倾斜仰角8°），并向雷达发射机提供持续循环的冷却液，从而解决了天线旋转时的管路供液技术问题，为雷达工作提供了可靠的工作环境。

2）、本发明的通风和散热部件位于液冷源的上半部，也即将轴流风机和换热器设置在上柜体中。由于上柜体的位置较高，因此其易于通风换热，能够较大程度地提高换热器的换热效率，确保了雷达的正常工作。

3）、本发明将循环泵、补液/储液装置及控制系统位于液冷源的下半部，即设置在下柜体内，并在下柜体的面板上设置了通风散热装置，确保了雷达在连续运行时不发生内部超温现象。

4）、本发明设有系统补液装置，减少了随机部件并提高了维护保障效率。

5）、本发明设有系统排液装置，以便更换循环冷却液。

6）、本发明解决了雷达在高低温环境条件下使用时的可靠性问题。

附图说明

下面结合附图对本发明的优选实施方式作进一步、详细的描述，附图中：

图1是本发明的车载共型雷达嵌入式液冷源的安装结构示意图。

图2是装载本发明的车载共型雷达嵌入式液冷源的柜体的侧视图。

图3是装载本发明的车载共型雷达嵌入式液冷源的柜体的后视图。

图4是本发明的车载共型雷达嵌入式液冷源的工作原理流程图。

图中附图标记的含义如下：

11-旋转平台      12-天线阵面          13-发射机

20-柜体          21-上柜体            22-下柜体

23-供液口        24-回液口

30-储液箱        31-循环泵

32-换热器        33-过滤器

34-流量调节阀    35-流量传感器

36-电加热器      37-第三截止阀

38-补液齿轮泵    39-放水阀

40-第二排气阀    41-第一截止阀

42-充气阀        43-单向止回阀

44-第二截止阀    45-第一排气阀        46-轴流风机

具体实施方式

请参阅图1，液冷源装载于柜体20中，该柜体20嵌入在车载雷达的天线阵面12上，柜体20中的液冷源通过循环管路向置于天线阵面12中的发射机13提供循环冷却液，液冷源和车载雷达的发射机13、天线阵面12以及旋转平台11形成一体式结构。在液冷源顶部装配吊装吊环，在地面调试状态下，装配底座使机组自由立地，装配电线时拆除底座。

本发明的车载共型雷达嵌入式液冷源，通过将液冷源嵌入式安装在车载雷达的天线阵面中，使其与车载雷达装置的天线骨架成为一个共型整体，并向雷达发射机提供持续循环的冷却液，从而解决了天线旋转时的管路供液技术问题，为雷达工作提供可靠的工作环境。

请参阅图4，上述液冷源包括与发射机13形成冷却液循环回路并沿着液体前进方向依次设置的储液箱30、循环泵31、换热器32和过滤器33，过滤器33的出口端、储液箱30的入口端分别通过供液口23、回液口24与发射机13相连通。

同时，为了控制及调节发射机13中循环冷却液的流量，在回液口24与储液箱30之间的管路上设有流量调节阀34和流量传感器35。

储液箱30与循环泵31之间的管路上设有第一截止阀41；循环泵31与换热器32之间的管路上设有单向止回阀43和第二截止阀44，该第二截止阀44置于单向止回阀43的出液管路上。

为了便于更换循环冷却液，在循环泵31与单向止回阀43之间的管路上设有用于向该管路中充入气体的充气管路，该充气管路上设有充气阀42，另外，储液箱30上设有放水阀39，通过向系统冲入气体，并打开该防水阀39，即可实现将系统中的循环冷却液充分排空，再进行更换冷却液。

另外，储液箱30上还设有第二排气阀40（用于将系统中的气体排出）、液位传感器、视液镜和液位开关、温度传感器T5等。

为了满足系统的补液要求，上述储液箱30连通有补液管路，该补液管路上设有补液齿轮泵38和第三截止阀37，从而减少了随机部件并提高了维护保障效率。

换热器32中的热量是通过轴流风机46传递至环境中的，从而解决了系统高温散热的问题。同时，该换热器32通过第一排气阀45连通至水箱即冷却水箱。为了解决储液箱具有低温加热的功能，在储液箱30中设有电加热器36，因此，本发明还解决了高低温环境条件下使用的可靠性问题。

另外，在回液口与流量调节阀34之间的管路上设有温度传感器T3/T4，在供液口与过滤器33之间的管路上设有温度传感器T1/T2，在截止阀44与换热器32之间的管路上设有压力传感器P，从而实现对系统中循环冷却液温度和压力的检测。

对于例如图1所述的车载雷达来说，由于液冷源需要同时向两个发射机13提供持续循环的冷却液，因此，液冷源需要提供两组冷却液的循环回路。请参阅图4，两组循环回路中第二截止阀44、单向止回阀43、充气阀42、循环泵31、第一截止阀41、储液箱30、第二排气阀40、放水阀39、液位传感器、视液镜和液位开关、电加热器36、补液齿轮泵38和第三截止阀37为两组所共用，而流量调节阀34、流量传感器35、换热器32、第一排气阀45、轴流风机46和过滤器33均为两组，两组循环回路分别具有供液口23和回液口24，以分别向发射机13提供持续循环的冷却液。

请参阅图1-3，用于装载液冷源的柜体20呈上、下分体式结构，分为上柜体21和下柜体22，同时，为了便于两组循环回路中设备的安装，该上柜体21和下柜体22均由左、右两部分构成，一组循环回路的轴流风机46和换热器32安装在上柜体21的左侧，另一组循环回路的轴流风机和换热器则安装在上柜体21的右侧。循环泵31以及储液箱30的补液系统（补液齿轮泵38和第三截止阀37）安装于下柜体22的左侧，而储液箱30及其第二排气阀40、放水阀39、液位传感器等设备则安装于下柜体22的右侧。

对于上柜体21的左侧或右侧来说，轴流风机46安装于上柜体21的正面面板上，上柜体21的背面面板开设有通风口，换热器32则安装于轴流风机46与通风口之间，在轴流风机46的工作下，气体自通风口进入上柜体21中，并通过轴流风机46引出，从而实现将换热器32中热量带出至环境中，以实现冷却降温。

对于下柜体22的左侧或右侧来说，下柜体22的面板上设有通风散热装置，该散热装置包括散热风机、波导窗和防水百叶窗。从而解决了下部密闭机柜长期运行时的散热问题，以确保连续运行时不发生内部超温现象。

针对上述两组冷却液循环回路，分别设计一组控制系统，并安装于控制箱内，两个控制箱分别安装在下柜体22的左、右侧。

本发明的车载共型雷达嵌入式液冷源，其冷却形式采用一次液体冷却+二次风冷，使用环境温度为-40℃～+50℃，储存温度为-45℃～+60℃。所采用的冷却介质为56%乙二醇防冻液，散热量达到20kw。总供液流量≥72L/min，一分为二等流量进入左、右天线发射机。供液温度≤58℃，供液压力≥0.5MPa，设备噪声≤75dB（A）。液冷源低温加热：在储液箱内温度≤-20℃时，实现自动电加热加热；在储液箱内温度≥10℃时，电加热停止加热。液冷源出液温度≥27℃时，轴流风机工作；出液温度≤5℃时，轴流风机停止工作。

液冷源包含调试模式和工作模式，可通过RS422通讯接口将机组工作状态参数以及故障信号上传给雷达主控（或调试控制盒），并接收它们的信号。

调试模式：通过调试控制盒完成，在液冷源调试、检修和故障时使用。

工作模式：液冷源低温加热：在储液箱内温度≤-20℃时，实现自动电加热加热。在储液箱内温度≥10℃时，电加热停止加热。液冷源出液温度≥27℃时，轴流风机工作；出液温度≤5℃时，轴流风机停止工作。

系统实时参数显示内容为左右发射机的供液温度、回液温度和流量；储液箱温度；系统供液压力。

系统运行显示及报警为主泵、风机、电加热工作状态指示；电源状态指示，缺相、错相报警；供液温度高报警；供液压力过高或过低报警；储液箱液位低报警；水泵过载、风机热保护报警。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种车载共型雷达嵌入式液冷源，其特征在于：液冷源嵌设在车载雷达的天线骨架中，所述液冷源通过循环管路向设置在天线骨架上的车载雷达的发射机（13）提供循环冷却液，所述液冷源、天线骨架形成一体式结构。

2.根据权利要求1所述的车载共型雷达嵌入式液冷源，其特征在于：所述天线骨架包括天线阵面（12）和设置在天线阵面（12）下侧的旋转平台（11），所述液冷源嵌设在天线阵面（12）围成的空间内部；所述发射机（13）设置在天线阵面（12）中。

3.根据权利要求2所述的车载共型雷达嵌入式液冷源，其特征在于：所述液冷源包括与发射机（13）形成冷却液循环回路的依次设置的储液箱（30）、循环泵（31）、换热器（32）和过滤器（33），过滤器（33）的出口端通过供液口（23）与发射机（13）的进液口相连通，储液箱（30）的入口端通过回液口（24）与发射机（13）的出液口相连通。

4.根据权利要求3所述的车载共型雷达嵌入式液冷源，其特征在于：所述回液口（24）与储液箱（30）之间的管路上设有流量调节阀（34）和流量传感器（35）。

5.根据权利要求3所述的车载共型雷达嵌入式液冷源，其特征在于：所述储液箱（30）与循环泵（31）之间的管路上设有第一截止阀（41）；所述循环泵（31）与换热器（32）之间的管路上设有单向止回阀（43）和第二截止阀（44），该第二截止阀（44）置于单向止回阀（43）的出液管路上。

6.根据权利要求5所述的车载共型雷达嵌入式液冷源，其特征在于：所述循环泵（31）与单向止回阀（43）之间的管路上设有用于向该管路中充入气体的充气管路，该充气管路上设有充气阀（42）。

7.根据权利要求3所述的车载共型雷达嵌入式液冷源，其特征在于：所述储液箱（30）上设有第二排气阀（40）、放水阀（39）、液位传感器、视液镜和液位开关，储液箱（30）中设有电加热器（36），储液箱（30）连通有补液管路，该补液管路上设有补液齿轮泵（38）和第三截止阀（37）。

8.根据权利要求3所述的车载共型雷达嵌入式液冷源，其特征在于：本液冷源还包括将换热器（32）中热量传递至环境中的轴流风机（46），该换热器（32）通过第一排气阀（45）连通至水箱。

9.根据权利要求8所述的车载共型雷达嵌入式液冷源，其特征在于：所述液冷源置于呈上、下分体式结构的柜体（20）中，液冷源的轴流风机（46）、换热器（32）置于柜体（20）的上柜体（21）中，液冷源的循环泵（31）、储液箱（30）置于柜体（20）的下柜体（22）中，所述供液口（23）、回液口（24）置于下柜体（22）的侧面。

10.根据权利要求9所述的车载共型雷达嵌入式液冷源，其特征在于：所述下柜体（22）的面板上设有通风散热装置，该通风散热装置包括散热风机、波导窗和防水百叶窗。

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