航空发动机机载型电子控制器机箱的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及航空发动机电子控制器机箱技术领域，更具体地，涉及一种航空发动机机载型电子控制器机箱。
【背景技术】
[0002]电子控制器机箱的主要作用是装载印制电路板，并提供良好的电磁屏蔽防护，既要防止电路板及电子元器件免受外部电磁干扰，也要使内部电路不会干扰外部设备。
[0003]现有的电子控制器基本都是采用的铝合金材料的机箱，金属材料导电性好，能提供良好的电磁屏蔽保护；但是金属材料导热性也好，当外界环境温度高于机箱表面温度时，外部辐射热会通过机箱传导给电子控制器内部的电子元器件，易导致电子元器件发生老化或失效故障。那么，机箱不是起散热作用，而是起到加热的反作用了，因此现有的采用全铝合金材料的机箱是无法安装在发动机本体上，为了避开发动机热辐射对电子控制器的影响，现有的电子控制器基本都是安装在飞机机舱中，从而使得电子控制器与发动机上传感器和执行机构之间的传输距离变长，增加了传输电缆的长度和安装转接等，这样既增加了发动机的重量，又使得安装困难且维护性差，还降低了控制系统的可靠性。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题在于填补现有航空发动机机载型电子控制器机箱的技术不足，提供一种航空发动机机载型电子控制器机箱，该机箱既能屏蔽发动机对电子控制器产生的热辐射，又可将电子控制器内部元器件产生的热量有效传导出去，适用于直接装载到发动机本体上。
[0005]本实用新型的上述目的通过以下技术方案予以实现:
[0006]提供一种航空发动机机载型电子控制器机箱，包括散热底座和箱体，所述散热底座包括散热筋，散热筋从发动机蜗壳开口的地方伸进蜗壳内，利用发动机进口空气流对整个电子控制器进行散热；所述箱体由高性能含碳纤维复合材料基体和通过化学镀镍处理于含碳纤维复合材料层内外表面的镀镍层组成。
[0007]所述高性能含碳纤维复合材料为导热性能差且质量轻的材料即可，优选采用PEEK/CF复合材料，采用该复合材料，在本实用新型结构优化的基础上可进一步减轻机箱的重量。
[0008]优选地，所述箱体与所述散热底座的结合面采用凹凸结构设计。
[0009]进一步优选地，所述箱体与所述散热底座的结合面上涂覆密封胶。
[0010]所述箱体与所述散热底座的结合面采用凹凸结构设计，以进一步保证结合面的电磁屏蔽效果。进一步地，箱体与所述散热底座的结合面上涂覆密封胶，达到最佳的密封性，更加有效地防止外部的水气、盐雾、霉菌和灰尘等进入到机箱内部。
[0011]基于本实用新型整体的改进措施，在保证了本实用新型设计的机箱在实现屏蔽发动机对电子控制器产生的热辐射、将电子控制器内部元器件产生的热量有效传导出去的效果基础上，进一步优化了机箱的抗电磁干扰、防水、耐盐雾、耐霉菌侵蚀等优点和功能。
[0012]所述散热底座采用铝合金材料，将电子控制器内部产生的热量传导出去。
[0013]本实用新型的有益效果如下:
[0014]本实用新型从结构方面综合地优化了航空发动机机载型电子控制器机箱的整体设计方案。本实用新型机箱由散热底座和箱体两部分组成，散热底座设置散热筋，散热筋从发动机蜗壳开口的地方伸进蜗壳内，利用发动机进口空气流对整个电子控制器进行散热。进一步地，在所述箱体与所述散热底座的结合面采用凹凸结构的设计，以保证结合面良好的电磁屏蔽效果，机箱具有良好的屏蔽性，防止系统受外部电磁干扰；在所述箱体与所述散热底座的配合面上涂覆一层密封胶，达到最佳的密封性，更加有效地防止外部的水气、盐雾、霉菌和灰尘等进入到机箱内部。从而解决了现有技术中为防止电子元器件的老化或失效，需要远距离将电子控制器安装于飞机机舱的技术难题。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型剖视图示意图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。本实用新型实施例附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0017]如附图1所示，本实用新型提供一种航空发动机机载型电子控制器机箱，包括散热底座2和箱体I ;所述箱体I由高性能含碳纤维复合材料(PEEK/CF)基体和通过化学镀镍处理于含碳纤维复合材料基体内外表面的镀镍层组成。所述复合材料导热性差且质量轻，能有效隔离发动机本体传过来的辐射热量；所述散热底座2采用铝合金材料(牌号为ZL105)，将电子控制器内部产生的热量传导出去；所述散热底座2包括散热筋(散热筋的走向与空气流向平行)21，散热筋21从发动机蜗壳开口的地方伸进蜗壳内，利用发动机进口空气流对整个电子控制器进行散热。
[0018]在本实施例中，所述高性能含碳纤维复合材料的配方为70%的聚醚醚酮、28%的碳纤维和2%的其他加工助剂，但并不因此限定本实用新型。
[0019]所述箱体I的制备优选采用注塑成型，PEEK是半结晶性高分子材料，结晶温度为173°C，熔点为334°C。为了减少制品件的内应力和提高制品的机械的性能，注塑时，模具温度应不低于180°C，采取熔体结晶的方式控制所述高性能含碳纤维复合材料的结晶速度，注塑压力控制在95?I1MPa之间，喷嘴温度不高于380°C，料筒区温度不低于365°C，保压时间15?20s，冷却时间200?240s,成型周期不少于5min。
[0020]为了解决复合材料不导电、不具有电磁屏蔽能力的问题，在所述箱体I包括三层，中间层为复合材料层，其内外表面层为化学镀镍层，镀镍后的机箱在0.01?400MHz频率范围内的屏蔽效能大于60dB，以适用电磁环境恶劣或者对电磁兼容性要求极其严酷的场合。复合材料箱体I的三层结构，保证了本实用新型机箱既具有优良的隔热性能，减小了外部热辐射对电子控制器的影响，可以装载到发动机本体上，又具有良好的电磁屏蔽效果。
[0021]进一步地，镀层工艺包括前处理、化学镀和钝化三部分。前处理过程包括:碱洗、粗化、敏化和活化四步。化学镀工艺是将样品置于PH值为5.2的镀液中，在温度80~85的条件下施镀7小时。
[0022]更进一步地，所述箱体I与所述散热底座2的结合面采用凹凸结构3设计，以进一步保证结合面的电磁屏蔽效果。
[0023]更进一步地，在所述箱体I与所述散热底座2的配合面上涂一层密封胶。为了达到良好的密封性，防止外部的水气、盐雾、霉菌和灰尘等进入到机箱内部，在电子控制器机箱配合面上涂了一层密封胶。
[0024]本实用新型采用高性能含碳纤维复合材料密度比铝合金密度低了 45%左右，但是强度和铝合金材料相当。实验发现，本实用新型机箱的箱体I的重量比现有铝合金材料的机箱箱体重量显著减少。机箱能装载在发动机本体上，大大缩短了连接电缆的长度，也减少了电缆的转接和固定点，提高了可靠性。
[0025]将本实用新型机箱通过了机箱静力试验、电磁兼容试验、防爆试验、振动试验、冲击试验、霉菌试验、盐雾试验和湿热试验；并在某型发动机上装机使用，随发动机参加地面台架试验、高空台试验和飞行试验，试验及使用结果均表明，该结构合理、可行、可靠性高。
[0026]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的包含范围之内。
【主权项】
1.一种航空发动机机载型电子控制器机箱，包括散热底座和箱体，其特征在于，所述散热底座包括散热筋，散热筋从发动机蜗壳开口的地方伸进蜗壳内，利用发动机进口空气流对整个电子控制器进行散热；所述箱体由含碳纤维复合材料基体和通过化学镀镍处理于含碳纤维复合材料层内外表面的镀镍层组成。
2.根据权利要求1所述航空发动机机载型电子控制器机箱，其特征在于，所述箱体与所述散热底座的结合面采用凹凸结构设计。
3.根据权利要求1所述航空发动机机载型电子控制器机箱，其特征在于，所述箱体与所述散热底座的结合面上涂覆密封胶。
【专利摘要】本实用新型提供了一种航空发动机机载型电子控制器机箱，所述机箱包括散热底座和箱体，所述散热底座包括散热筋，散热筋从发动机蜗壳开口的地方伸进蜗壳内，利用发动机进口空气流对整个电子控制器进行散热；所述箱体由含碳纤维复合材料层和通过化学镀镍处理于含碳纤维复合材料层内外表面的镀镍层组成。本实用新型所述航空发动机机载型电子控制器机箱可直接安装于发动机本体，既能屏蔽发动机对电子控制器产生的热辐射，又能将电子控制器内部元器件产生的热量通过机箱传导出去，整个机箱重量轻且具有抗电磁干扰、防水、耐盐雾、防霉菌侵蚀等功能。
【IPC分类】H05K7-20, H05K5-06
【公开号】CN204560092
【申请号】CN201420681253
【发明人】蔡丹, 周丽萍, 周剑波, 张秋贵, 刘铁庚
【申请人】中国航空动力机械研究所
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2014年11月14日