一种用于特殊现场测试环境的精密仪器防护箱的制作方法

文档序号:14936044发布日期:2018-07-13 19:20阅读:197来源:国知局

本实用新型涉及精密仪器防护技术领域,具体涉及一种用于特殊现场测试环境的精密仪器防护箱,该防护箱可用于现场严酷工况,具备隔温、抗振、防淋水、隔爆功能。



背景技术:

在火箭发动机、航空发动机等军工重点设备的研制过程中,实机测试试验是验证其性能的主要手段之一,在试验过程中对试验设备的各项动态参数指标进行现场采集,可有效掌握其运行状况和性能,为性能验证、故障分析和改进设计提供可靠数据支持。

目前很多专用测试设备特别是采集设备均为精密仪器,一般只能适应实验室环境,而在火箭发动机实际测试试验过程中,由于火箭发动机功率较大,试验现场将不可避免产生高温、强振动、淋水、易燃易爆气体充盈等严酷工况,常规精密仪器往往无法适应现场环境的使用要求,导致部分参数的测试存在较大困难。



技术实现要素:

本实用新型的目的是解决在火箭发动机实际测试试验过程中,常规精密仪器无法适应现场环境使用要求,导致部分参数测试存在较大困难的问题,提供一种能够满足精密测量仪器在严酷工况环境使用的精密仪器防护箱。

本实用新型的技术方案是:

一种用于特殊现场测试环境的精密仪器防护箱,包括箱体和上盖,所述箱体和上盖通过插接方式结合,所述箱体侧壁设有供电线缆和通信线缆通过的出线孔;所述上盖包括由外向内设置的壳体、上盖减震层和上盖保温层,所述壳体内部为蜂巢结构;所述上盖减震层包括弹簧、上盖缓冲材料和弹簧支柱,所述上盖缓冲材料位于壳体内部,所述弹簧支柱一端固定设置在壳体内侧,一端穿过上盖缓冲材料,所述弹簧通过弹簧支柱安装,与上盖缓冲材料相接触的表面设置有衬垫,弹簧的另一端与上盖保温层连接;所述箱体包括由外向内设置的外壳、箱体减震层和箱体保温层,所述外壳内部为蜂巢结构;所述箱体减震层包括弹簧、箱体缓冲材料和弹簧支柱,所述箱体缓冲材料位于外壳内部,所述弹簧支柱一端固定设置在外壳内侧,一端穿过箱体缓冲材料,所述弹簧通过弹簧支柱安装,与箱体缓冲材料相接触的表面设置有衬垫,弹簧的另一端与箱体保温层连接;所述箱体保温层设置在箱体缓冲材料内侧,由一层或多层保温材料层合成。

进一步地,所述外壳底部设有现场安装螺纹孔。

进一步地,所述外壳下部设有进水孔,上部设有出水孔,进水孔和出水孔通过水管与水冷循环散热装置连接。

进一步地,所述出线孔上设置有防爆接头及防爆胶管。

进一步地,所述箱体及上盖外侧设有反射箔膜层。

进一步地,所述箱体和上盖的接触面设有上防水皮垫和下防水皮垫。

进一步地,所述上盖保温层和箱体保温层采用低导热率材料和真空隔热材料复合组成。

进一步地,所述箱体和上盖通过固定螺栓连接,所述固定螺栓与螺纹孔连接处设有衬垫。

进一步地,所述螺纹孔上涂膏脂类油封。

进一步地,所述外壳底部内设有加强筋。

本实用新型的优点为:

1.本实用新型提供的防护箱可以为精密仪器提供隔温、抗振、防淋水、隔爆功能,使其具备现场使用能力,扩大其使用范围,提高现场试验的测量水平和测试精度,为军工产品研制提供可靠技术保障。

2.本实用新型提供的防护箱可用于现场严酷工况的具有高强度、运输重量轻的特点。

附图说明

图1为本实用新型实施例防护箱爆炸图;

图2为本实用新型实施例箱体外壳蜂巢结构图;

图3为本实用新型实施例防护箱出水孔结构图;

图4为本实用新型实施例防护箱箱体外壳加强筋结构图;

图5为本实用新型实施例防护箱箱体与上盖装配结构图。

附图标记:1-上盖,11-壳体,12-上盖缓冲材料,13-上盖保温层,2-箱体,21-外壳,23-箱体保温层,24-弹簧,25-箱体缓冲材料,26-弹簧支柱, 27-进水孔,28-出水孔,30-防爆胶管,31-上防水皮垫,32-下防水皮垫,33- 出线孔,34-加强筋,35-固定螺栓。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

本实用新型提供一种用于高温、强振动、淋水、易燃易爆气体充盈等严酷工况环境的精密仪器防护箱,该防护箱具备隔温、抗振、防淋水、隔爆功能,可为精密仪器提供现场环境的测试能力。

如图1至图5所示的一种用于特殊现场测试环境的精密仪器防护箱,包括箱体2和上盖1以及由其围成的载物腔,将被防护的精密仪器置于载物腔内,避免现场严酷环境对精密仪器造成损坏,导致测试失效;箱体2和上盖1采用插接结合,箱体2侧壁设有供电线缆和通信线缆通过的出线孔33;上盖1包括由外向内设置的蜂巢结构壳体11、上盖减震层和上盖保温层13,其结构与箱体2任一面类似,上盖保温层13具体可为海绵夹层,上盖减震层包括弹簧 24、上盖缓冲材料12和弹簧支柱26,上盖缓冲材料12位于壳体11内部,所述弹簧支柱26一端固定设置在壳体11内侧,一端穿过上盖缓冲材料12,所述弹簧24通过弹簧支柱26安装,与上盖缓冲材料12相接触的表面设置有衬垫,弹簧的另一端与上盖保温层13连接,上盖缓冲材料12具体可为橡胶层。

箱体2包括由外向内设置的蜂巢结构外壳21、箱体减震层和箱体保温层 23,箱体25个面采用相同设计,箱体减震层包括弹簧24、箱体缓冲材料25和弹簧支柱26,箱体缓冲材料25位于外壳21内部,弹簧支柱26一端固定设置在外壳21内侧,一端穿过箱体缓冲材料25,弹簧24通过弹簧支柱26安装,与箱体缓冲材料25相接触的表面设置有衬垫;弹簧的另一端与箱体保温层23连接;箱体保温层根据现场环境热防护需要,由一层或多层绝热保温材料层叠组成,布置于减震层与内载仪器之间,围成载物腔,为增强结构强度,外壳 21底部内设有加强筋34。

外壳21内部掏空为蜂巢结构,纵列上下联通,该结构可充水或由外加循环水泵产生水冷循环,外壳21下部具有进水孔27,上部具有出水孔28,需要进行水冷循环时,由进水孔27和出水孔28加装水管和防爆循环水泵,如内载精密仪器仅需隔热而无散热要求,可在箱体2外壳21注满水后利用胶盖封闭。

为保证结构稳定和密封,外壳21结构应无接缝或焊缝,需采用3D打印工艺进行增材制造,同时为保证防爆性能和抗冲击能力,箱体外壳21采用冲压或磨削形式一体成型,为保证防爆性能和抗冲击能力,外壳21材料选用高强度金属材料,外壳21材料需满足内部结构及载物的承载要求,其材料屈服强度应不低于550MPa。

箱体2侧壁出线孔33用以通过供电线缆及通信线缆,该出线孔33采用防爆接头及防爆胶管30形式安装。

箱体2和上盖1的接触面设有上防水皮垫31和下防水皮垫32,外壳21底部留有现场安装螺纹孔,具备外加平台或支架固定能力,以便于与现场试验台架结合。

箱体2和上盖1采用插接结合,上盖1覆盖到位后,有包含胶皮衬垫的螺丝孔位提供锁紧能力,结合后可由固定螺栓35紧固,箱体2在所有开口处均采用胶皮压合、防爆胶管、衬垫等方式密封,固定螺栓35与螺纹孔见采用衬垫密封,优选的,可在上述孔位涂膏脂类油封已达到完全密封目的。

减震层根据现场环境抗振需要,由一层或多层箱体缓冲材料25、弹簧24 和衬垫组成,弹簧24安装于箱体2外壳21,通过衬垫与箱体缓冲材料25连接,箱体缓冲材料25与保温层直接相连,弹簧24顶部通过衬垫与箱体缓冲材料25相连,弹簧24通过预制在外壳21内侧的弹簧支柱26安装,弹簧24顶部通过衬垫与箱体缓冲材料25相连,减震层中弹簧24选型可根据隔振原理和胡克定律计算获得。

如现场环境存在较高的热辐射防护需求,箱体2及上盖1外侧可附加反射箔膜层以起到增强抗热辐射能力目的。

防护箱三维尺寸、减震层和保温层设计可根据实际内载精密仪器和现场环境要求灵活调整。本实用新型中未明确防护箱体的尺寸、减震层、保温层的具体结构,上述内容可根据内载精密仪器尺寸和现场环境要求进行计算和布置。

保温层由一层或多层隔热保温材料层合而成,优选的,采用低导热率材料和真空隔热材料复合组成,保温层设计可根据导热公式计算获得,具体计算公式为:其中q为总导热量,t为各保温材料层板间温度,R 为各保温材料层板导热系数。

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