CN206024360U - 基于cots器件宇航电子产品机箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种基于COTS器件宇航电子产品机箱，包括箱体和板卡组件，所述箱体包括上盖和底座，上盖和底座上设有插槽，板卡组件通过锁紧装置安装在上盖和底座的插槽中。在箱体上还设有减震组件以及抗辐射组件，可以使COTS板卡经受住空间发射及运行状态下的各种力学及抗辐照环境。

Description

基于COTS器件宇航电子产品机箱

技术领域

本实用新型涉及宇航电子产品箱体技术领域，特别是涉及基于COTS(Commercial—Off the shelf，商业现货)器件宇航电子产品机箱。

背景技术

COTS(Commercial—Off the shelf，商业现货)的概念由20世纪80年代欧美主要军事大国提出，COTS技术进行扩展应用的器件，具有优良的电性能，采用先进技术、工艺制造、功能强大，在同类型器件中有明显性能优势。

目前众多宇航空间项目正在顺利开展，现有的宇航级器件以及抗力学、抗辐射器件和技术已经远远不能满足目前空间高任务高性能系统的需求。在宇航级器件的研制过程中存在对产品的性能需求高与国内电子产品生产工艺水平低之间的矛盾，以及产品的高可靠需求与购货渠道之间的矛盾。宇航产品高可靠、零缺陷的苛刻要求以及COTS器件的性能特点，使空间高可靠系统对COTS器件有很大需求，选用COTS器件能够达到任务规定的功能、性能指标要求，但存在COTS器件空间环境条件下达不到抗力学、抗辐照等空间环境可靠性要求的风险。因此如果能够把先进的COTS器件应用于空间领域.就可以实现空间产品的高性能，在空间应用中具有重要的战略意义。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种改善COTS器件板卡抗力学及辐照性能的机箱，以使COTS器件能够经受住空间发射及在轨运行时各种力学及抗辐照环境。

为了实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下：

一种基于COTS器件宇航电子产品机箱，包括箱体，其特征在于，还包括板卡组件，所述箱体包括上盖和底座，上盖和底座上设有插槽，板卡组件通过锁紧装置安装在上盖和底座的插槽中。

进一步地，所述板卡组件包括上固定梁，下固定梁，左连接梁、右连接板，印制板安装在上固定梁，下固定梁之间。

进一步地，所述上固定梁上表面安装在箱体上盖的插槽内，上固定梁下表面具有一个固定槽，用于固定印制板的上端。

进一步地，所述下固定梁下表面安装在箱体底座的插槽内，下固定梁上表面具有一个固定槽，用于固定印制板的下端。

进一步地，如上述的固定槽内涂有硅橡胶。

进一步地，所述板卡组件还包括小面板，小面板安装在右连接板、上固定梁，下固定梁上，小面板上贯穿安装有串口连接块，串口连接块的一端伸出前面板。

为了增加机箱的减震性能，所述箱体的底座上具有安装耳片，安装耳片上安装减振组件。

进一步地，所述减振组件包括T型中空橡胶零件，减振组件支柱和支柱螺母，T型中空橡胶零件通过插入在T型中空橡胶零件中空部位的减振组件支柱和支柱螺母安装在安装孔上。

为了改善抗辐射性能，所述箱体包括左/右侧板，左/右侧板的内侧安装有抗辐射材料，优选地所述抗辐射材料为钽片，所述钽片的厚度和表面积根据抗辐照剂量的需要设置。

进一步地，所述箱体采用2A12材料的铝合金，内表面具有通过导电氧化的氧化层，外表面黑色阳极化处理的表面涂层。

通过板卡组件在箱体上的固定方法，提供了空间发射及运行状态下的各种抗力学性能，通过增加在箱体上增加减震组件，减少箱体在空间发射及运行状态下的横向和纵向振动，通过在箱体侧板安装抗辐射材料，提供了空间运行状态下的抗辐射性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种基于COTS器件宇航电子产品机箱的整体外部结构示意图；

图2为本实用新型实施例箱体底座及上盖上板卡组件插槽的结构示意图；

图3为本实用新型实施例板卡组件的结构示意图；

图4为图3板卡组件的剖视图；

图5为图4的局部放大图；

图6为本实用新型实施例的箱体上底座及减振组件的结构示意图；

图7为图6的局部放大图；

图8为本实用新型实施例箱体上左侧板铆接钽片的结构示意图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对具体实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式，如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系做进一步的详细说明，应当理解到，本实施例示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式，此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。

如图1所示，为本实施例提供的基于COTS器件宇航电子产品机箱的一种结构示意图，包括一个箱体，箱体具体包括上盖101、后板102、左侧板103、底座104、前面板105、右侧板106。上盖101、后板102、左侧板103、底座104、前面板105以及右侧板106，在上述板体上加工有连接螺纹孔，相互搭接的板体之间采用盘头螺钉连接成一个长方体的机箱。在箱体内部安装有板卡组件108，内部板卡组件108安装在上盖及底座上。如图2所示，在上盖101和底座104相对应位置设置有插槽，板卡组件108通过插槽配合安装在安装在上盖101和底座104之间，在本实施例中，板卡组件108安装的位置垂直于上盖101和底座104。

如图3、图4、图5所示为板卡组件108的结构示意图，板卡组件包括上固定梁301，下固定梁305，左连接梁303、右连接板306、母板电连接器302和小面板307，上固定梁301，下固定梁305，左连接梁303、右连接板306通过沉头螺钉连接成一个框架。印制板308安装在上固定梁301，下固定梁305之间，上固定梁301上表面安装在上盖101的插槽内，下表面具有一个固定槽，用于固定印制板308的上端，固定槽内表面预先均匀涂一层硅橡胶，硅橡胶一方面将板卡印制板粘固在上固定梁上，并且固化后的硅橡胶膜也增大了板卡连接间的阻尼系数，可以吸收部分冲击振动的能量。同样，下固定梁305下表面安装在底座104的插槽内，上表面具有一个固定槽，用于固定印制板308的下端，同样固定槽内涂有硅橡胶。为了印制板308安装的稳定性，还可以通过螺钉进一步加固。在上固定梁301和下固定梁305的两端分别具有一个伸出的锁紧装置304，用于进一步将上固定梁301和下固定梁305固定在箱体上。

板卡组件108的右侧还包括一个小面板307，307通过螺钉安装在右连接板306、上固定梁301，下固定梁305上。小面板307上贯穿安装有串口连接块309，在前面板105上设有若干开口，开口的位置和串口连接块309的位置对应，串口连接块309的一端伸出前面板105，方便在箱体外侧连接电路，如图1所示。

以使COTS器件能够经受住空间发射及在轨运行时振动，在箱体上还设置了减震组件，如图2、图4、图5所示，沿着底座104的长度方向设置有若干安装耳片，每个安装耳片都设有一个安装孔，减振组件107通过安装孔安装在底座104上。

减震组件107包括两只T型中空橡胶零件402，减振组件支柱401和支柱螺母403。两只T型中空橡胶零件402相对安装在安装孔上，T形的“|”部位插入安装孔中，T形的“－”部位的下表面分别和安装孔的上下表面接触，T形的“－”部位的上表面分别和减振组件支柱401的下表面及减振组件支柱螺母403的上端面接触。在T型中空橡胶零件402的中空位置插入减振组件支柱401，减振组件支柱401柱体的外表面有安装螺纹，和支柱螺母403的内螺纹相配合，将两只T型中空橡胶零件402相对安装在安装孔上。减振组件支柱401上还加工有中空圆柱孔，通过圆柱孔将整个机箱固定在卫星或飞船的安装舱壁上。

减振组件107通过选择具有合适刚度及阻尼系数的T型中空橡胶零件402来满足整个基于COTS器件宇航电子产品机箱的减振需求，本实例中选用ZN-1阻尼橡胶作为T型中空橡胶零件的制作材料。T型中空橡胶零件的内圆柱面和减振组件支柱401的外圆柱面接触，用于对来自横向及纵向的振动进行减振。T型中空橡胶零件402的“－”部位的上表面分别和减振组件支柱401的下表面及减振组件支柱螺母403的上端面接触，用于对来自纵向的振动进行减振。通过施加在减振组件支柱螺母403上的拧紧力矩来控制T型中空橡胶零件402的预紧力，确保T型中空橡胶零件402工作在所需用的刚度范围。

为提高基于COTS器件宇航电子产品机箱的抗辐照性能，需对来自空间的辐照进行屏蔽，如图5所示，在箱体的左侧板103的内侧安装一定厚度、一定表面积的抗辐射材料，在本申请的实施例中采用钽片，钽片的厚度根据抗辐照剂量的需要设置，本实施例中如图5所示采用铆钉501安装了10片0.5mm厚度的钽片502，钽片的表面积基本覆盖整个左侧板的表面。同理，可以在箱体的右侧板106上同样安装一定厚度、一定表面积的钽片502。钽片只是本实施例的一种优选，在实际使用中，也可采用其他抗辐射材料。

进一步的，为了增加机箱COTS器件板卡经受住空间发射及运行状态下的各种抗力学及空间辐照环境，机箱的箱体采用2A12材料的铝合金，内表面具有通过导电氧化的氧化层，外表面黑色阳极化处理的表面涂层。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

Claims (10)

1.一种基于COTS器件宇航电子产品机箱，包括箱体，其特征在于，还包括板卡组件，所述箱体包括上盖和底座，上盖和底座上设有插槽，板卡组件通过锁紧装置安装在上盖和底座的插槽中。

2.根据权利要求1所述基于COTS器件宇航电子产品机箱，其特征在于，所述板卡组件包括上固定梁，下固定梁，左连接梁、右连接板，印制板安装在上固定梁，下固定梁之间。

3.根据权利要求2所述的基于COTS器件宇航电子产品机箱，其特征在于，所述上/下固定梁上/下表面安装在箱体上盖/底座的插槽内，上/下固定梁下/上表面具有一个固定槽，用于固定印制板。

4.根据权利要求3所述的基于COTS器件宇航电子产品机箱，其特征在于，所述固定槽内涂有硅橡胶。

5.根据权利要求2所述的基于COTS器件宇航电子产品机箱，其特征在于，所述板卡组件还包括小面板，小面板安装在右连接板、上固定梁，下固定梁上，小面板上贯穿安装有串口连接块，串口连接块的一端伸出前面板。

6.根据权利要求1-5任一所述的基于COTS器件宇航电子产品机箱，其特征在于，所述箱体的底座上具有安装耳片，安装耳片上设有安装孔，用于安装减振组件。

7.根据权利要求6所述的基于COTS器件宇航电子产品机箱，其特征在于，所述减振组件包括T型中空橡胶零件，减振组件支柱和支柱螺母，T型中空橡胶零件通过插入在T型中空橡胶零件中空部位的减振组件支柱和支柱螺母安装在底座的安装孔上。

8.根据权利要求1所述的基于COTS器件宇航电子产品机箱，其特征在于，所述箱体包括左/右侧板，左/右侧板的内侧安装有抗辐射材料。

9.根据权利要求8所述的基于COTS器件宇航电子产品机箱，其特征在于，所述抗辐射材料为钽片，钽片的厚度和表面积根据抗辐照剂量的需要设 置。

10.根据权利要求1所述的基于COTS器件宇航电子产品机箱，其特征在于，所述箱体采用2A12材料的铝合金，内表面具有通过导电氧化的氧化层，外表面黑色阳极化处理的表面涂层。