一种密封件及采用该密封件的设备安装装置的制作方法

1.本发明属于航空航天电气设备技术领域，特别涉及一种电子设备密封件及采用该密封件的设备安装装置。


背景技术：

2.随着武器装备的不断升级换代，各种电子设备的功能也随之逐渐增多，并朝着小型化、模块化、综合化的方向发展，而电子设备的功率与热耗也随之增大，传统的自然散热冷却形式已不满足其散热需求，需要通过强迫通风冷却的形式进行散热冷却，电子设备上下通风为其散热设计形式之一。在具体实施过程中，为实现电子设备整体拆卸和快速更换，电子设备安装装置的后侧设有电连接器，前部设有锁紧装置，电子设备通过后部所设的电连接器插座与设备安装装置上的电连接器插头配合，实现电子设备的引入、电气传输，并配合通过其前部锁紧装置共同实现电子设备的锁紧固定，底部通过设置环控接口实现电子设备的散热冷却。但在工程应用中，考虑通风系统泄漏量的控制要求，现有设备安装装置的密封性及综合维修性有待提高。


技术实现要素：

3.为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种设备安装装置，实现电子设备底部与设备安装装置之间更佳的通风密封效果，还能有效减小电子设备安装时的底部摩擦力，满足设备插拔到位需求，提高设备综合维修性和信号传输可靠性。
4.本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的设备安装装置，包括安装架、密封件、紧固件以及通风调节板，安装架的底板上设有通风接口，通风调节板通过紧固件安装于底板上的通风接口下方，通风调节板与底板之间设有呈环形的所述密封件，密封件的内边缘设有倾斜向上延伸的凸起部，所述凸起部位于通风接口内，且凸起部凸出于底板上端面，凸起部与底板厚度方向上的截面围成压缩空隙，压缩空隙用于在密封件受到电子设备压力时完全容纳凸起部，凸起部与电子设备的底部弹性接触配合以实现密封，通过合理密封件结构设计及安装位置设计，既能实现密封作用，又能实现电子设备插拔减阻效果。
5.进一步的，密封件为由橡胶材料制成的密封胶圈。
6.进一步的，安装架的后端具有立设于底板上的安装板，安装板上设有安装接口，安装接口用于安装连接器，电子设备的后端安装有与该连接器在电子设备安装到位后相插合的适配连接器。
7.进一步的，安装架的两侧相对设置有侧板，两侧的侧部与底板围成供电子设备沿前后方向插拔的导轨部。
8.进一步的，密封件与安装架的底板之间设有垫片，垫片采用与密封件形状相适配的环形垫片。
9.进一步的，紧固件包括螺钉和螺母，螺钉穿过安装架的底板、通风调节板后与螺母
锁紧配合，对通风调节板进行可拆卸固定。
10.一种密封件，该密封件为上述任一项设备安装装置中所述的密封件。
11.借由上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明在电子设备的机箱与安装架对插过程中，通过电子设备机箱底部压缩密封件顶部，使得密封件的凸起部能被完全压缩到预留的压缩空隙中，不仅实现密封件和机箱底部保持良好的接触达到密封效果，还避免了抬高电子设备的机箱及电子设备插拔摩擦力变大，保证了设备中连接器的对插及信号互换，提高了信号传输稳定性。
12.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
13.图1是本发明设备安装装置与电子设备的安装配合示意图。
14.图2是图1的侧视剖图示意图。
15.图3是本发明设备安装装置的爆炸图。
16.图4是本发明中密封件的立体图。
17.图5是本发明中密封件的截面结构示意图。
18.图6是密封件安装后的使用配合关系示意图。
19.图7a至图7b分别是密封件压缩前后的状态示意图。
20.图8是本发明具体实施例中影响密封件截面的四个因素的示意图。
21.附图标记说明：
22.1-电子设备；2-安装架；21-底板；22-侧板；23-安装板；211-通风接口；3-密封件；41-螺钉；42-螺母；5-通风调节板；6-锁紧装置；7-连接器；8-适配连接器；9-垫片；
具体实施方式
23.以下结合附图及较佳实施例对本发明的技术方案作进一步的详细说明。
24.一种设备安装装置的实施例：
25.请参阅图1至图8，一种设备安装装置，主要用于实现航空航天领域中电子设备1的插拔安装定位及通风冷却，其包括安装架2、密封件3、紧固件以及通风调节板5，安装架2包括底板21、立设于底板两侧的侧板22以及立设于底板后端的安装板23，两侧的侧板22和底板21围成一个供电子设备沿前后方向导向滑动插拔的导轨部，电子设备1安装到位后，通过底板前端设置的锁紧装置6与电子设备配合，实现电子设备的固定，锁紧装置6为现有技术，此处不再赘述。安装板2上设有安装接口，用于安装连接器7，电子设备的后端安装有与该连接器在电子设备安装到位后相插合的适配连接器8，以实现电气传输。底板21上设有通风接口211，通风接口的设置位置及尺寸与电子设备的机箱底部通风口相适配，用于实现电子设备的通风冷却。
26.通风调节板5通过紧固件安装于底板的通风接口下方，通风调节板为孔板，需要调节风量时，仅需通过封堵塞封堵通风调节板上相应数量的孔即可；本实施例中紧固件包括螺钉41和螺母42，螺钉穿过安装架的底板 21、通风调节板5上的相应安装孔后与螺母42锁
紧配合，对通风调节板进行可拆卸固定。
27.通风调节板5与安装架2的底板21之间设有所述密封件3，设置密封件能防止通风调节板与安装架之间的位置处漏风；密封件为环形橡胶材料制成的密封胶圈，材料可以为hk6140塑压或其他材料塑压成型，其环形大小与电子设备的通风孔面积适配，密封胶圈具有可压缩密封作用，通过合理结构设计，使其既能实现电子设备的通风口与设备安装装置的密封，又能实现电子设备插拔减阻效果。具体而言，结合图6，螺钉也穿过密封件后与螺母配合对密封件进行加固，密封件3的内边缘设有倾斜向上延伸的凸起部31，且凸起部31的倾斜方向为向外；密封件的凸起部31位于通风接口内，且凸起部在高度方向上凸出于底板21上端面，凸起部与底板厚度方向上的截面围成压缩空隙32，压缩空隙用于在密封件受到电子设备压力时完全容纳凸起部31，凸起部高出于底板的凸出部分的截面积设为s1，压缩空隙的截面积设为s2，则有s2＞s1，即使用状态下该凸起部不得将电子设备垫高，安装架的底板依然为电子设备的承载面。
28.电子设备与安装架对插过程中，通过电子设备的机箱底部压缩密封件顶部，使得凸起部被完全压缩到预留的压缩空隙内。同时，在凸起部的弹性复位力作用下，凸起部将和电子设备的机箱底部保持良好的弹性接触力，以达到良好的弹性接触密封效果。如果密封胶圈的凸起部尺寸较大或者预留的压缩空隙较小，则密封胶圈压缩后，凸起部无法完全进入预留的压缩空隙，密封胶圈将会抬高电子设备，不仅使得电子设备的插拔摩擦力变大，且影响设备对插和互换；如使连接器与适配连接器在高度方向上的位置错开，不利于电子设备与设备安装装置上的连接器对插，即使强行完成对插也会给信号传输稳定性带来隐患。
29.本实施例中，为实现电子设备正常插合且有效密封，需要满足以下条件：
30.1、压缩空隙的截面积s2＞密封件凸出于底板的截面积s1，通过利用有限元软件对现有模型进行接触分析，对密封件压缩后的空间填充状态进行评估、判定，具体可参考图7、图8所示的密封胶圈压缩前后形状示意图。
31.2、密封胶圈凸出安装架底板的高度h＜连接器与适配连接器的对应壳体的最大允许偏差h，最大允许偏差h由连接器与适配连接器的装配公差和加工公差确定。
32.3、结合图8，在保证条件1、条件2的情况下，应控制摩擦力，以保证密封性和安装插拔力，主要是通过控制影响密封胶圈截面的四个主要因素：凸出安装架底板的高度h、凸起部的厚度d、凸起部的倾角z、以及凸起部和密封件基座交界处的倒圆角r。本实施例中选取以上四个因素的具体方法是：
33.1)获取电子设备与底板之间的摩擦力ff计算公式：ff＝n
×
μ，其中：n 为电子设备与安装架之间的正压力，μ为摩擦系数；
34.2)凸出安装架底板的高度h通过条件2的方法选取；
35.3)倒圆角r的选取通过按照压缩高度为h条件下的接触面的接触正压力有限元分析趋势进行确定，分析获取倒圆角r的大小与正压力大小近似呈线性变化，即倒圆角的大小与摩擦力也呈线性变化，因此倒圆角越小越好；
36.4)倾角z的选取通过按照压缩高度h条件下的接触面的接触正压力有限元分析趋势进行确定，获取正压力随倾角变大而变小，在某一拐点角度值之前，正压力随密封胶圈凸起部倾角减小变化得块，超过某一拐点角度后，正压力随凸起部倾角的减小变化缓慢，拐点角度值即为设计值。本实施例中，倾角z可在锐角范围内适应性选取。
37.5)密封胶圈凸起部的厚度d选取通过对不同厚度的密封胶圈进行有限元接触分析，通过按照压缩高度h条件下的接触面的接触正压力有限元分析趋势进行确定，可获取凸起部分超越某一拐点数值厚度以上，正压力呈指数上升，即摩擦力也呈指数上升，拐点数值可作为设计值。
38.以上各参数的具体数值应结合各零部件的尺寸经过分析计算后确定，因此在不脱离本发明技术方案范围内，对各参数的选取可以在一定范围内选取，本发明对参数的具体数值不作限制。
39.进一步的，还可以在密封件与安装架之间设有垫片9，垫片为与通风接口及密封件形状相适配的环形垫片，防止安装架与密封件直接接触，避免密封件在温度较高时可能与安装架粘连导致不易拆卸。垫片9沿其周向设置多个供螺钉穿过的相应安装孔，即本实施例中，底板、垫片、密封件、通风调节板上均设置对应的安装孔，以便于配合螺钉、螺母实现稳定装配。
40.一种密封件的实施例：
41.密封件为上述一种设备安装装置的实施例中所述的密封件，其能应用在设备安装装置中，以实现良好接触密封性能及提高设备综合维修性和信号传输可靠性的目的，具体结构此处不再赘述。
42.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。