CN109459021A - 一种运载火箭光纤惯组的电路板减振结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种运载火箭光纤惯组的电路板减振结构，包含：温控电路板、IF电路板、第一接口电路板、第二接口电路板、电路组件支架、母板电路、若干个减振器以及光纤惯组底座；温控电路板、IF电路板、第一接口电路板和第二接口电路板通过各自设有的电路板卡子楔紧，并将温控电路板、IF电路板、第一接口电路板和第二接口电路板通过各自设有的PDS接插件分别对插在所述母板电路上，所述母板电路设置在所述电路组件支架上，若干个所述减振器设置在所述光纤惯组底座上，所述电路组件支架设置在所述减振器上。本发明具有电路板布局紧凑，占用空间小，拆卸方便，减振效果好的优点。

Description

一种运载火箭光纤惯组的电路板减振结构
技术领域
本发明涉及运载火箭光纤惯组，特别涉及一种运载火箭光纤惯组的电路板减振结构。
背景技术
光纤陀螺捷联惯性测量组合(简称光纤惯组)是为运载火箭研制的惯性测量仪器，其主要功能是实时为运载火箭箭体提供三正交坐标轴的角速率全量信息及视速度全量信息。为满足多工况下运载火箭力学环境试验条件和高可靠度的需求，光纤惯组电路部分的结构设计和减振设计越来越受到重视。
光纤惯组的电路部分主要包括温控组件(对核心惯性器件光纤陀螺仪和石英加速度计的温度进行闭环控制)、接口组件(采集角速度加速度、温度信号并通过各类总线进行通讯)、I/F转换组件(将加速度电流信号转化为对应的TTL脉冲信号)等，目前国内光纤惯组的电路部分主要采用分散式结构布局，安装在光纤惯组底座的各个侧壁上，这种安装方式不仅增大了惯组整体的尺寸空间，也不利于电路组件的拆卸安装，更不能对电路组件进行很好的减振设计，降低了光纤惯组的整体可靠度。
发明内容
本发明的目的是提供一种运载火箭光纤惯组的电路板减振结构，实现使得运载火箭光纤惯组的电路板布局紧凑，占用空间小，拆卸方便，对多个电路组件进行减振的紧凑型减振结构。
为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种运载火箭光纤惯组的电路板减振结构，包含：温控电路板、IF电路板、第一接口电路板、第二接口电路板、电路组件支架、母板电路、若干个减振器以及光纤惯组底座；所述温控电路板上设有温控电路组件、若干个第一电路板卡子、以及与所述温控电路组件电连接的第一PDS接插件，若干个所述第一电路板卡子用于楔紧所述温控电路板；所述IF电路板上设有IF电路组件、若干个第二电路板卡子、以及与所述IF电路组件电连接的第二PDS接插件，若干个所述第二电路板卡子用于楔紧所述IF电路板；所述第一接口电路板上设有第一接口电路组件、若干个第三电路板卡子、以及与所述第一接口电路组件电连接的第三PDS接插件，若干个所述第三电路板卡子用于楔紧所述第一接口电路板；所述第二接口电路板上设有第二接口电路组件、若干个第四电路板卡子、以及与所述第二接口电路组件电连接的第四PDS接插件，若干个所述第四电路板卡子用于楔紧所述所述第二接口电路板；所述第一PDS接插件至第四PDS接插件分别对插在所述母板电路上，所述母板电路设置在所述电路组件支架上，若干个所述减振器设置在所述光纤惯组底座上，所述电路组件支架设置在所述减振器上。
进一步的，还包括温控电路板支架，所述温控电路板固定到所述温控电路板支架上。
进一步的，还包括IF电路板支架，所述IF电路板固定在所述IF电路板支架上。
进一步的，还包括第一接口电路板支架，所述第一接口电路板固定在所述第一接口电路板支架上。
进一步的，还包括第二接口电路板支架，所述第二接口电路板固定在所述第二接口电路板支架上。
进一步的，还包括若干个圆螺柱，所述若干个圆螺柱固定在所述电路组件支架上，所述母板电路固定在所述圆螺柱上。
进一步的，每个所述第一、第二、第三或第四电路板卡子包括：长螺钉，上帽，中帽和下帽，所述长螺钉依次贯穿所述上帽、中帽和下帽。所述第一、第二、第三和第四电路板卡子为楔形机构，通过拧紧序号长螺钉，所述上帽和下帽横向移动，分别将所述温控电路板、IF电路板、第一接口电路板和第二接口电路板楔紧压在所述电路组件支架上。
进一步的，所述减振器的固有频率60Hz～80Hz，其放大倍数小于4倍以及减振效率大于70％。
进一步的，所述减振器的个数为8个，其间隔排布在所述光纤惯组底座上。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明包含：温控电路板、IF电路板、第一接口电路板、第二接口电路板、电路组件支架、母板电路、若干个减振器以及光纤惯组底座；温控电路板、IF电路板、第一接口电路板和第二接口电路板通过各自设有的电路板卡子楔紧，并将温控电路板、IF电路板、第一接口电路板和第二接口电路板通过各自设有的PDS接插件分别对插在所述母板电路上，所述母板电路设置在所述电路组件支架上，若干个所述减振器设置在所述光纤惯组底座上，所述电路组件支架设置在所述减振器上。相比以上光纤惯组电路布局，紧凑型多电路板减振结构，不仅整体布局紧凑，占用空间小，拆卸方便，更是通过八点减振对各电路组件进行充分减振，提高光纤惯组整体可靠度。
附图说明
图1a为本发明实施例提供的运载火箭光纤惯组的电路板减振结构的电路板卡子的正视图；
图1b为本发明实施例提供的运载火箭光纤惯组的电路板减振结构的电路板卡子的侧视图；
图2a为本发明实施例提供的运载火箭光纤惯组的温控电路板的仰视图；
图2b为本发明实施例提供的运载火箭光纤惯组的温控电路板的正视图；
图3a为本发明实施例提供的运载火箭光纤惯组的IF电路板的仰视图；
图3b为本发明实施例提供的运载火箭光纤惯组的IF电路板的正视图；
图4a为本发明实施例提供的运载火箭光纤惯组的第一接口电路板的仰视图；
图4b为本发明实施例提供的运载火箭光纤惯组的第一接口电路板的正视图；
图5a为本发明实施例提供的运载火箭光纤惯组的第二接口电路板的仰视图；
图5b为本发明实施例提供的运载火箭光纤惯组的第二接口电路板的正视图；
图6a为本发明实施例提供的运载火箭光纤惯组的电路组件的仰视图；
图6b为本发明实施例提供的运载火箭光纤惯组的电路组件的正视图；
图7为本发明实施例提供的运载火箭光纤惯组的电路板减振结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
本实施例提供的运载火箭光纤惯组的电路板减振结构，包含：电路板卡子1，温控电路板支架50，温控电路板60，IF电路板支架70，IF电路板80，第一接口电路板支架90，第一接口电路板100，第二接口电路板支架110，第二接口电路板120，电路组件支架130，圆螺柱140，母板电路150，减振器160以及光纤惯组底座170。
结合图1a和图1b所示，所述电路板卡子1包括：长螺钉10，上帽20，中帽30和下帽40，依次将上帽20、中帽30和下帽40安装在长螺钉10上，组成电路板卡子(楔形机构)1。
由于各个电路板卡子1是个楔形机构，通过拧紧长螺钉10(其中长螺钉带螺纹)，上帽20(上帽20带通孔)，下帽40(下帽40带螺纹)会纵向相互靠近，横向移动，分别将所述温控电路板60、IF电路板80、第一接口电路板100和第二接口电路板120楔紧压在所述电路组件支架130上。
结合图2a和2b所示，所述温控电路板60通过螺钉安装在所述温控电路板支架50上，将至少两个所述电路板卡子1通过螺钉安装在所述温控电路板60上，所述温控电路板60的边缘处还设有第一PDS接插件210。在本实施例中，两个所述电路板卡子1相互平行，且分别位于所述温控电路板60的两侧的边缘处，所述电路板卡子1的中心轴与所述第一PDS接插件210的中心轴相互垂直设置。所述温控电路板60的正面A靠近所述温控电路板支架50，所述温控电路板60的背面B远离所述所述温控电路板支架50。
结合图3a和3b所示，所述IF电路板80通过螺钉安装在所述IF电路板支架70上，将至少两个所述电路板卡子1通过螺钉安装在所述IF电路板80上，所述IF电路板80的边缘处还设有第二PDS接插件211。在本实施例中，所述IF电路板80上的两个所述电路板卡子1相互平行，且分别位于所述IF电路板80的两侧的边缘处，所述电路板卡子1的中心轴与所述第二PDS接插件211的中心轴相互垂直设置。所述IF电路板80的背面D靠近所述IF电路板支架70，所述IF电路板80的正面C远离所述IF电路板支架70。
结合图4a和图4b所示，所述第一接口电路板100通过螺钉安装在所述第一接口电路板支架90上，将至少两个所述电路板卡子1通过螺钉安装在所述第一接口电路板100上，所述第一接口电路板100的边缘处还设有第三PDS接插件212。在本实施例中，所述第一接口电路板100上的两个所述电路板卡子1相互平行，且分别位于所述第一接口电路板100的两侧的边缘处，所述电路板卡子1的中心轴与所述第三PDS接插件212的中心轴相互垂直设置。所述第一接口电路板100的背面F靠近所述第一接口电路板支架90，所述第一接口电路板100的正面E远离所述第一接口电路板支架90。
结合图5a和图5b所示，所述第二接口电路板120通过螺钉安装在所述第二接口电路板支架110上，将至少两个所述电路板卡子1通过螺钉安装在所述第二接口电路板120上，所述第二接口电路板120的边缘处还设有第四PDS接插件213。在本实施例中，所述第二接口电路板120上的两个所述电路板卡子1相互平行，且分别位于所述第二接口电路板120的两侧的边缘处，所述电路板卡子1的中心轴与所述第四PDS接插件213的中心轴相互垂直设置。所述第二接口电路板120的背面H靠近所述第二接口电路板支架110，所述第二接口电路板120的正面G远离所述第二接口电路板支架110。
结合图6a和图6b所示，先将若干个所述圆螺柱140拧入所述电路组件支架130上，再将所述母板电路150通过螺钉安装在所述圆螺柱140上，所述温控电路板60上的温控电路组件通过其设有的所述第一PDS接插件210对插在所述母板电路150上，并将所述温控电路板60通过所述电路板卡子1楔紧。
所述IF电路板80上的IF电路组件通过所述第二PDS接插件211对插在所述母板电路150上，并将IF电路板80通过所述电路板卡子1楔紧。
所述第一接口电路板100上的所述第一接口电路组件通过对应的所述第三PDS接插件212对插在所述母板电路150上，并将所述第一接口电路板100通过所述电路板卡子1楔紧。
所述第二接口电路120设有的第二接口电路组件通过对应的所述第四PDS接插件213对插在所述母板电路150上，并将所述第二接口电路板120通过对应的所述电路板卡子楔紧。
如图7所示，将若干个所述减振器160通过螺钉安装在所述光纤惯组底座170上，所述带有母板电路150的所述电路组件支架通过螺钉安装在所述减振器160上。
根据运载火箭环境试验条件以及电路组件中核心元器件力学环境试验特性，所述减振器160满足以下条件，固有频率60～80Hz，放大倍数小于4倍以及减振效率大于70％。在本实施例中，所述减振器160的个数为8个，其间隔排布在所述光纤惯组底座170上。
综上所述，本发明包含：温控电路板、IF电路板、第一接口电路板、第二接口电路板、电路组件支架、母板电路、若干个减振器以及光纤惯组底座；温控电路板、IF电路板、第一接口电路板和第二接口电路板通过各自设有的电路板卡子楔紧，并将温控电路板、IF电路板、第一接口电路板和第二接口电路板通过各自设有的PDS接插件分别对插在所述母板电路上，所述母板电路设置在所述电路组件支架上，若干个所述减振器设置在所述光纤惯组底座上，所述电路组件支架设置在所述减振器上。相比以上光纤惯组电路布局，紧凑型多电路板减振结构，不仅整体布局紧凑，占用空间小，拆卸方便，更是通过八点减振对各电路组件进行充分减振，提高光纤惯组整体可靠度。
具体的，本发明采用空间八点减振方式对用于运载火箭的光纤惯组的多块电路板组成的电路组件进行整体减振。该减振系统采用八个金属-橡胶减振器的空间八点支撑方式，对电路组件进行减振。电路组件中主要电路板均采用PDS接插件，并通过楔形结构楔紧，整体布局紧凑，占用空间小。在无需拆卸电路组件的基础上，可对单个电路板进行快速插拔拆卸，提高了光纤惯组的维修性和通用性，同时电路组件采用整体减振方式，增加了其力学环境适应性，有效地保护了电路板中晶振等核心元器件，提高了电路组件的整体可靠度。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种运载火箭光纤惯组的电路板减振结构，其特征在于，包含：
温控电路板、IF电路板、第一接口电路板、第二接口电路板、电路组件支架、母板电路、若干个减振器以及光纤惯组底座；
所述温控电路板上设有温控电路组件、若干个第一电路板卡子、以及与所述温控电路组件电连接的第一PDS接插件，若干个所述第一电路板卡子用于楔紧所述温控电路板；
所述IF电路板上设有IF电路组件、若干个第二电路板卡子、以及与所述IF电路组件电连接的第二PDS接插件，若干个所述第二电路板卡子用于楔紧所述IF电路板；
所述第一接口电路板上设有第一接口电路组件、若干个第三电路板卡子、以及与所述第一接口电路组件电连接的第三PDS接插件，若干个所述第三电路板卡子用于楔紧所述第一接口电路板；
所述第二接口电路板上设有第二接口电路组件、若干个第四电路板卡子、以及与所述第二接口电路组件电连接的第四PDS接插件，若干个所述第四电路板卡子用于楔紧所述所述第二接口电路板；
所述第一PDS接插件至第四PDS接插件分别对插在所述母板电路上，所述母板电路设置在所述电路组件支架上，若干个所述减振器设置在所述光纤惯组底座上，所述电路组件支架设置在所述减振器上。
2.如权利要求1所述的运载火箭光纤惯组的电路板减振结构，其特征在于，还包括温控电路板支架，所述温控电路板固定到所述温控电路板支架上。
3.如权利要求1所述的运载火箭光纤惯组的电路板减振结构，其特征在于，还包括IF电路板支架，所述IF电路板固定在所述IF电路板支架上。
4.如权利要求1所述的运载火箭光纤惯组的电路板减振结构，其特征在于，还包括第一接口电路板支架，所述第一接口电路板固定在所述第一接口电路板支架上。
5.如权利要求1所述的运载火箭光纤惯组的电路板减振结构，其特征在于，还包括第二接口电路板支架，所述第二接口电路板固定在所述第二接口电路板支架上。
6.如权利要求1所述的运载火箭光纤惯组的电路板减振结构，其特征在于，还包括若干个圆螺柱，所述若干个圆螺柱固定在所述电路组件支架上，所述母板电路固定在所述圆螺柱上。
7.如权利要求1所述的运载火箭光纤惯组的电路板减振结构，其特征在于，每个所述第一、第二、第三或第四电路板卡子包括：长螺钉，上帽，中帽和下帽，所述长螺钉依次贯穿所述上帽、中帽和下帽；
所述第一、第二、第三和第四电路板卡子为楔形机构，通过拧紧序号长螺钉，所述上帽和下帽横向移动，分别将所述温控电路板、IF电路板、第一接口电路板和第二接口电路板楔紧压在所述电路组件支架上。
8.如权利要求1所述的运载火箭光纤惯组的电路板减振结构，其特征在于，所述减振器的固有频率60Hz～80Hz，其放大倍数小于4倍以及减振效率大于70％。
9.如权利要求8所述的运载火箭光纤惯组的电路板减振结构，其特征在于，所述减振器的个数为8个，其间隔排布在所述光纤惯组底座上。
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