高可靠cpci以太网交换的制造方法
【专利摘要】高可靠CPCI以太网交换机，属于通信电子设备领域，包括交换机主机箱，钢丝绳隔震底座，CPCI核心机架模块，滑轨支架。交换机采用模块化设计，整体考虑散热、密闭防护、减震等问题的解决。交换机内部核心机架模块采用散热器结合风洞加速散热,主机箱侧板配有与散热风洞紧密配合的风道法兰向外通风，底部通过钢丝绳隔震器与隔震底座连接。本产品在密封性、抗震性、散热性等方面都达到了较高的等级，满足了舰载、车载等恶劣环境下设备可靠使用的要求。
【专利说明】高可靠CPCI以太网交换机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子设备，尤其涉及高防护等级CPCI架构的通信设备。
【背景技术】
[0002]紧凑型外部设备互联总线(CompactPeripheral Componect Interconnect,CPCI)是一种基于标准总路线规格的高性能工业计算机构架，在开放性、可靠性等方面有一定优势，广泛应用于工业、军事、交通等领域，目前CPCI交换机多采用机架式结构。随着应用领域的扩展，在恶劣环境下对产品要求更高的可靠性。目前产品在大功率散热和高防护等级方面难以兼顾，同时适应动态环境的减震要求则更加困难。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于解决动态、恶劣环境下应用大功率通信设备的技术问题。本产品通过整体结构设计、融合多项技术，在高效散热、整体密闭可靠、抗震稳定等方面都达到了较高的水平，满足了实际的要求。
[0004]交换机总体结构如图1所示，由交换机主机箱(101)，钢丝绳隔震底座(2)，CPCI核心机架模块(103)，滑轨支架(104)四部分组成。交换机主机箱与隔震底座由钢丝绳隔震器连接。核心机架模块(103)连接固定在滑轨支架(104)上，通过滑轨可以自由拉出与推进，通过螺钉可以将CPCI核心机架模块(103)的面板与交换机主机箱(101)锁紧固定。
[0005]交换机主机箱构造如图2所示，机箱框架(201)为方体框架，各面安装散热侧板(202)、告警面板(203)、后面板(205)等，形成密闭整体，对内部核心模块起保护作用。进、出风口采用装于散热侧板(202)上的风道法兰(204)。机框内部固装的绑线架(206)，用于辅助绑线、理线。
[0006]CPCI核心机架模块是主要工作单元，结构如图3所示，CPCI面板(301)，左侧板(302 )、右侧板(303 )通过定位销分别与上散热风道模块(304)、下散热风道模块(305 )连接固定，风扇组(307)。插卡模块(306)由螺钉固定在CPCI面板(301)上，其具有槽位压接导电橡胶条，起到电磁屏蔽，防水密封的作用。
[0007]图4为CPCI核心机架模块框架结构图，由上散热风道模块(401)与下散热风道模块(402)，左侧板(403)与右侧板(404)组成。散热风道模块结构如图5所示，包括:风道散热器(501)，风道盖板(502)，进风风扇组(503)，出风风扇组(504)，风扇防水接线插座(505)，风道散热器(501)由多片散热鳍片组成，能将传导的热量有效地经吹风冷却。
[0008]插卡模块设计结构如图6所示，模块面板(601)连结模块PCB板(602)，模块PCB板(602)的元器件一侧由PCB散热器(603)贴合，在插卡模块插入CPCI框架时，由定位销(604)与背板PCB固定梁上的定位孔定位。如图7所示，插卡模块(701)由风道散热器上的插槽(702)插入框架，该插槽为斜坡式，使插卡模块(701)的插入力度合适，且能保证接触和散热面积。插卡模块PCB板是主要工作热源，其热量通过PCB散热器传导至散热风道模块，PCB散热器通过导热载体与散热风道接触，具有较高的传导效率。散热风道模块通过进风风扇组，出风风扇组、风道散热器进行吹风加速散热，风道法兰是设备对外的进风、出风口。风道法兰与机架模块侧板是紧密配合，达到密闭防水的要求。风道法兰的装配结构细节如图8所示，风道法兰(801)与机架模块侧板(802)的交合面为斜面，在CPCI框架向前推进时，侧板(802)逐渐挤压橡胶条(803)，与风道法兰(801)相对平行的斜度面间距离逐渐减小至设定的最小距离。挤压后的橡胶条(802)起到锁紧、防水密封的作用。
[0009]散热风道通风口细部装配图如图9，风道法兰(903 )通过螺钉锁紧固定在散热侧板(901)上，风道法兰(903)的专有槽位上装橡胶条(904);散热侧板(901)垫上导电橡胶条(902)，起到电磁屏蔽，防水密封的作用；外部将风扇罩(905)固定在散热侧板(901)上。
[0010]由上述设计说明，本领域技术人员可以理解:本型交换机整体密闭，机箱侧板采用散热板有助于整体散热，防止热量在机箱内累积。热量从内部工作模块向外传播，本交换机传导散热和风冷方式有效结合，整体实现了高效散热。密闭的机箱及各处模块联接处装配的导电橡胶条，在保证密闭防尘、防水的同时，提高了电磁防护效果。由于密闭法兰的保护，散热风道即使局部入水也不会进入CPCI核心机架模块。隔震底座上的多个钢丝绳隔震器支撑交换机主机箱，核心机架模块受到的震动冲击得以有效减缓，使产品满足车载、舰载等震动环境的使用要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1:交换机结构整机示意图。
[0012]图2:交换机主机箱结构图。
[0013]图3:交换机CPCI核心机架模块示意图。
[0014]图4:交换机CPCI核心机架模块框架结构图。
[0015]图5:交换机散热风道结构图。
[0016]图6:交换机插卡模块示意图。
[0017]图7:插卡模块装配图。
[0018]图8:风道法兰细部配合图。
[0019]图9:散热侧板-风道法兰装配图。
[0020]图10:交换机产品立体图。
【具体实施方式】
[0021]本实用新型一个具体实施的例子:某舰载通信网络，要求通信交换设备在震动、潮湿等恶劣环境下可靠地运行，主交换机必须具有较高的散热效率。本发明人依据上述技术方案制造的CPCI交换机产品，立体图如图10所示。交换机配备上下各一个散热风道，减震底座配置8组钢丝绳隔震器联接机箱底板，整机重量95公斤，功率300W。本产品样机在电磁防护、震动环境、不同温度环境等条件下进行了全面实际测试，结果为:
[0022]-15°C至+55°C范围内产品稳定工作；
[0023]在+60°C和+30°C之间工作及转换工作正常；
[0024]冲击、震动、颠震试验条件下产品稳定工作；
[0025]多种条件下的电磁兼容性试验，达到行业标准要求；
[0026]总体试验和使用情况表明，本实用新型产品在减震、电磁兼容、密闭防护、散热等方面同时达到较高等级，适用于动态、恶劣环境下的高可靠使用要求。
【权利要求】
1.高可靠CPCI以太网交换机，其特征在于，包括:交换机主机箱、CPCI核心机架模块、隔震底座、滑轨支架； 所述CPCI核心机架模块包括CPCI框架和插卡模块，CPCI框架两侧连接固定在所述滑轨支架上，CPCI框架上部、下部配置散热风道，插卡模块的PCB板的一侧贴合PCB散热器，所述PCB散热器插入散热风道上的导槽，通过导热载体与散热风道进行热量交换； 所述交换机主机箱包括机箱框架，散热侧板，散热侧板上配装风道法兰，所述风道法兰与前述CPCI框架上的散热风道密闭配合，与机箱外部通风。
2.根据权利要求1所述的以太网交换机，其特征还在于，所述交换机主机箱还包括位于机箱框架内部上方的绑线架，用于捆绑接口引出的电缆。
3.根据权利要求1所述的以太网交换机，其特征还在于，在交换机主机箱机箱框架的两侧横梁用于固定滑轨支架，CPCI核心机架模块连接固定在滑轨支架的上端，通过滑轨可以自由拉出与推进，推进后由螺钉将其锁紧固定在机箱框架上。
4.根据权利要求1所述的以太网交换机，其特征还在于，所述CPCI框架侧板相对风道法兰的开口具有一定倾斜角度，以增大与风道法兰的自由行程配合间隙。
5.根据权利要求1所述的以太网交换机，其特征还在于，所述散热风道的模块插槽为斜坡式，便于插卡模块的插入且增加接触、散热面积。
6.根据权利要求1所述的以太网交换机，其特征还在于，所述CPCI框架散热风道包括风道散热器，进风风扇组，出风风扇组。
7.根据权利要求1所述的以太网交换机，其特征还在于，所述隔震底座包括数个连接到交换机主机箱底部的钢丝绳减震器。
8.根据权利要求1所述的以太网交换机，其特征还在于，在插卡模块、风道法兰、散热侧板与其它部分的联接处，装配有导电橡胶条。
【文档编号】H04L12/931GK203689424SQ201420027033
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年1月16日 优先权日:2014年1月16日
【发明者】窦木辉, 王敬文 申请人:北京东土科技股份有限公司