РАДИОЭЛЕКТРОННЫЙ ПРИБОР Российский патент 2000 года по МПК H05K7/00 

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при конструировании приборов и стоек со съемными модулями.

Известна конструкция унифицированной стойки (см. Гелль П.П., Иванов-Есипович Н.К. Конструирование и микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры: Учебник для вузов.- Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отделение, 1984, рис. 5-31, стр. 273 - 276). Стойка содержит несущий каркас с установленными в нем блоками, в которые встроены малогабаритные съемные ячейки-модули.

Недостатками данной конструкции являются невысокая плотность компоновки стойки, неудобства эксплуатационного обслуживания и большая длина электрических связей между модулями, расположенными в равных блоках, а особенно в их передних частях. Указанные недостатки имеют место вследствие того, что модули встраиваются в стойку в составе блоков, имеющих свои собственные несущие конструкции и электромонтаж не только межмодульных, но и межблочных связей.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является решение по стойке, известное из книги Шершнева В.В. Конструирование и микроминиатюризация ЭВА: Учебник для вузов. - М.: Радио и связь, 1984, стр. 123 - 124, рис. 3.27,б. Стойка содержит несущий каркас с двумя поворотными и неподвижной центральной рамами, в которые встроены съемные блоки, в том числе и блоки со съемными ячейками - модулями.

Однако и эта стойка имеет также невысокую плотность компоновки, так как блоки встраиваются в промежуточные несущие конструкции - рамы, которые крепятся в несущем каркасе. При этом в случае, когда в блоки встраиваются модули, плотность компоновки снижается еще больше. Кроме того, как видно из рис. 3.21,б, требуются дополнительные зазоры для поворота крайних рам частично внутри каркаса, что также снижает плотность компоновки.

Конструкция стойки не обеспечивает также высокой плотности компоновки помещений объектов, в которых устанавливаются стойки, так как из-за наличия второй поворотной рамы и бокового расположения разъемов внешней коммутации требуется доступ, то есть свободное пространство, не только спереди, но и сзади и сбоку (со стороны подвеса рам). В большинстве же случаев приборные стойки, размещаемые на подвижных объектах (кораблях, судах, кузовах автомашин и т. п. ), имеют доступ лишь спереди и ограниченный доступ, сверху, иногда и снизу (см. рис. 1.15, 1.18 на стр. 57 и 60 упомянутого выше учебника для вузов авторов Гелля П.П. и Иванова-Есиповича Н.К.).

Недостатком известной стойки также является невысокая степень эксплуатационных удобств. Это связано с тем, что электромонтаж межблочных связей, выполненный с монтажных сторон каждой из рам по их периферии, связанный с ним электромонтаж внешних связей и связей между рамами со стороны их подвеса является несъемным. Такая организация электромонтажа ухудшает условия его ремонта или доработки при изменениях в составе и связях блоков, разъемов внешней коммутации, например, при модернизации стойки. Также следует отметить, что при повороте крайних рам ими частично перекрываются зоны неподвижной рамы со стороны подвеса, чем затрудняется доступ к блокам или монтажу.

Наконец, к недостаткам известной стойки можно отнести и невысокую технологичность конструкции, особенно в части внутреннего электромонтажа, состоящего из нескольких частей (монтажа каждой из рам, жгутов связи между ними и др.), каждая из которых различна по трассировке, элементам укладки и крепления, количеству связей и т.п. Большая часть работ по электромонтажу выполняется непосредственно на рамах в стойке, что увеличивает цикл изготовления стойки в целом. Конструктивное разнообразие электромонтажа стойки и его составных частей требует индивидуального подхода к изготовлению, контролю, затрудняет возможности автоматизированной укладки и проверки правильности связей.

Таким образом, известная стойка имеет недостаточно высокие плотность компоновки, удобства эксплуатации и технологичность конструкции.

Цель изобретения - повышение плотности компоновки, удобств эксплуатации и технологичности конструкции.

Цель достигается за счет того, что в радиоэлектронном приборе, содержащем шкаф с корпусом, передней и задней крышками, неподвижной и поворотной рамами, разделенными на одинаковое количество секций, в каждую из которых встроены съемные модули, объединенные коммутационной платой с разъемами внутренних связей, внутренний электромонтаж для связей между коммутационными платами, корпус шкафа выполнен из двух скрепленных между собой частей, неподвижной и поворотной, в качестве которых использованы соответствующие рамы, при этом неподвижная рама снабжена задней, а поворотная - передней крышками, кроме того, неподвижная рама снабжена съемным монтажным модулем, выполненным в виде встроенного по внутреннему контуру передней части этой рамы замкнутого желоба, в котором уложен внутренний электромонтаж для связей между коммутационными платами. Монтажный модуль электрически соединен с разъемами внутренних связей коммутационных плат неподвижной и поворотной рам с помощью накидных разъемов.

Сопоставительный анализ показывает, что предложенное устройство отличается от известных тем, что корпус шкафа выполнен из двух скрепленных между собой частей, неподвижной и поворотной, в качестве которых использованы соответствующие рамы, при этом неподвижная рама снабжена задней, а поворотная передней крышками, в результате чего повышается плотность компоновки прибора. Кроме того, неподвижная рама снабжена съемным монтажным модулем, выполненным в виде встроенного по внутреннему контуру передней части этой рамы замкнутого желоба, в котором уложен внутренний электромонтаж для электрической связи между любыми коммутационными платами обеих рам; при этом монтажный модуль электрически соединен с разъемами внутренних связей коммутационных плат неподвижной и поворотной рам с помощью накидных разъемов, благодаря чему повышаются удобства эксплуатации и технологичности конструкции. Таким образом, заявляемый радиоэлектронный прибор соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники позволяют сделать вывод о соответствии критерию "существенное отличие".

На фиг. 1 изображен радиоэлектронный прибор, общий вид в аксонометрии, на фиг. 2 - то же, вид спереди; на фиг. 3 - то же, разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - то же, разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - монтажный модуль, общий вид в аксонометрии.

Радиоэлектронный прибор содержит шкаф 1, корпус 2 которого выполнен из двух скрепленных между собой частей, неподвижной и поворотной. Эти части корпуса 2 соответственно представляют собой неподвижную 3 раму и поворотную раму 4, разделенную перегородками 5 на одинаковое количество секций (этажей). Конструктивные элементы рам 3 и 4 (боковые стенки, верхние и нижние основания и др.), не обозначенные в материалах заявки, а также перегородки 5 выполнены из жестких алюминиевых профилей, соединенных сваркой. Крепление поворотной 4 рамы и неподвижной 3 осуществляется слева с помощью закрепленных в верхнем и нижнем передних левых углах рамы 3 опорных элементов 6, обеспечивающих возможность поворота рамы 4 относительно рамы 3, а справа - с помощью фланцевых элементов 7, имеющихся на обеих рамах 3 и 4, невыпадающими винтами (не показаны). Неподвижная 3 и поворотная 4 рамы снабжены соответственно задней 8 и съемной передней 9 крышками.

В секциях обеих рам 3 и 4 сверху и снизу установлены имеющие направляющие пазы пластины 10, которые могут быть, например, кондуктивно-жидкостными или другими теплообменниками. Между пластинами 10 размещены съемные модули 11 с разъемами 12 на их задних стенках. Модули 11 в каждой секции электрически объединены коммутационной платой 13 с разъемами 14 внутренних связей. Коммутационные платы 13 крепятся в рамах 3 и 4 посредством закрепленных на задних торцах пластин 10 планок 15 таким образом, что обеспечивается возможность съема этих плат вперед (в сторону лицевой поверхности).

В неподвижную раму 3 в ее передней части по внутреннему контуру встроен монтажный модуль 16, выполненный в виде замкнутого желоба 17, в котором уложен внутренний электромонтаж 18 для связей между любыми коммутационными платами 13 в обеих частях корпуса 2. От электромонтажа 18 в зоне каждой из секций обеих рам отводятся вперед и назад (через отверстия в желобе, которые не показаны) жгуты 19 с накидными разъемами 20, которые сопрягаются с крайними разъемами 14, внутренних связей коммутационных плат 13. При этом в неподвижной раме 3 обеспечена возможность связи монтажного модуля 16 и коммутационных плат 13 с одной или двух боковых сторон этих плат (по необходимости), а в поворотной раме 4 только со стороны оси ее поворота. Сверху и снизу монтажного модуля 16 от его электромонтажа 18 через окна в задних частях желоба 17 и через окна в передних частях верхнего и нижнего оснований рамы 3 выводятся жгуты 21 с разъемами 22 внешних связей. Последние своими фланцами крепятся к внутренним сторонам верхней 23 и нижней 24 плат, закрепленных на раме 3.

Радиоэлектронный прибор собирают в следующем порядке.

Сначала собирают шкаф 1, начиная, например, с установки в секциях рам 3 и 4 сверху и снизу пластин 10, к задним торцам которых прикрепляют планки 15. К неподвижной раме 3 сзади крепят заднюю крышку 8. Далее в рамах 3 и 4 к планкам 15 крепят монтажные платы 13 с разъемами 14 внутренних связей. Затем в переднюю часть неподвижной рамы 3 устанавливают заранее смонтированный монтажный модуль 16 и за ушки его желоба 17 закрепляют в раме 3. После этого обе части корпуса 2 с помощью опорных элементов 6 скрепляют по левым сторонам и приступают к стыковке накидных разъемов 20 и разъемов 14 внутренних связей коммутационных плат 13 в обеих рамах, к закреплению разъемов 22 на внутренних сторонах плат 23 и 24, а также к креплению самих плат 23 и 24 в верхней и нижней частях рамы 3. В заключение в неподвижную раму 3 при повернутой на угол 90^o раме 4 устанавливают модули 11, свинчивают обе рамы 3 и 4 по их фланцам 7 справа, встраивают модули 11 в поворотную раму и, наконец, к раме 4 крепят переднюю крышку 9.

Эксплуатационное обслуживание прибора осуществляют следующим образом.

При необходимости замены неисправного модуля 11, размещенного в поворотной раме 4, снимают переднюю крышку 9 и извлекают этот модуль, заменяя исправным. При замене модуля 11, вышедшего из строя в неподвижной раме 3, отворачивают винты крепления рам 3 и 4, поворачивают раму 4 на угол 90^o, а затем извлекают нужный модуль 11, устанавливая вместо него исправный.

В случае повреждений в коммутационных платах 13 поворотной рамы 4 эту раму поворачивают на угол 90^o, что обеспечивает удобный доступ к монтажной стороне плат. Для замены в коммутационных платах 13 разъема 14 внутренних связей из соответствующей секции извлекают все модули 11, расстыковывают накидные разъемы 20 и в направлении к лицевой стороне прибора снимают саму плату 13, после чего с платой выполняют необходимые ремонтные работы. Для ремонта коммутационных плат 13 в неподвижной раме 3 поворачивают раму 4 на угол 90^o, из соответствующей секции рамы 3 извлекают модули 11, расстыковывают накидные разъемы 20 и в направлении к лицевой стороне прибора вынимают плату 13.

Если в процессе эксплуатации потребуется ремонт монтажного модуля 16 или его доработка с внесением существенных изменений во внутренний электромонтаж 18, то производят расстыковку накидных разъемов 20 со всех коммутационных плат 13 в обеих рамах 3 и 4. Затем раскрепляют платы 23 и 24, поворачивают их нужным образом на петлях жгутов 21 и открепляют от этих плат разъемы 22 внешних связей. После этого извлекают монтажный модуль 16 из передней части корпуса, протаскивая разъемы 22 через окна в верхнем и нижнем основаниях неподвижной рамы 3. После ремонта или доработки монтажный модуль 16 устанавливают на прежнее место, производя действие в обратном порядке.

Следует отметить, что предложенная конструкция позволяет произвести и замену монтажного модуля 16 на вновь изготовленный, например, при модернизации прибора, доставив его на объект эксплуатации радиоэлектронного прибора.

При незначительном ремонте, например, с заменой какого-либо из разъемов 22 внешних связей или накидных 20, необходимость в извлечении монтажного модуля из корпуса прибора отсутствует. Для замены разъема 22 внешних связей раскрепляют соответствующую плату 23 или 24, поворачивают ее необходимым образом и производят операции сначала по демонтажу, а затем по пайке и креплению разъема 22. При замене накидного разъема 20 выполняют его расстыковку с разъемом 14 коммутационной платы 13, демонтируют его, а затем монтируют новый накидной разъем 20.

Таким образом, предложенная конструкция обеспечивает эксплуатационное обслуживание радиоэлектронного прибора преимущественно с его передней стороны, а сверху и снизу только при манипуляциях с разъемами 22 внешних связей.

Предложенное техническое решение по сравнению с прототипом обеспечивает повышение плотности компоновки, удобств эксплуатации и технологичности конструкции.

Повышение плотности компоновки и удобств эксплуатации достигается за счет того, что в радиоэлектронном приборе корпус шкафа выполнен из двух скрепленных между собой частей, неподвижной и поворотной, в качестве которых использованы соответствующие рамы, при этом неподвижная рама снабжена задней, а поворотная - передней крышками.

Из этого следует, что съемные модули встраиваются непосредственно в корпус, при этом в радиоэлектронном приборе не требуются какие-либо промежуточные несущие конструкции.

Кроме того, удобства эксплуатации повышаются благодаря тому, что передняя часть корпуса снабжена съемным монтажным модулем, выполненным в виде встроенного по внутреннему контуру передней части этой рамы замкнутого желоба, в котором уложен внутренний электромонтаж для связей между коммутационными платами, а электрическая связь монтажного модуля с коммутационными платами обеих частей корпуса осуществлена с помощью накидных разъемов.

Все это обеспечивает не только возможность съема монтажного модуля (то есть внутреннего электромонтажа прибора) для ремонта или доработки, но и его замены при модернизации аппаратуры.

Стыковка монтажного модуля с коммутационными платами через накидные разъемы обеспечивает удобный съем любой из коммутационных плат для ремонта или других целей.

Упомянутые выше технические решения обеспечивают эксплуатационное обслуживание прибора спереди с возможностью извлечения, в сторону лицевой стороны съемных модулей, коммутационных плат и монтажного модуля. Это позволяет повысить плотность компоновки при размещении приборов на объектах эксплуатации.

Технологичность конструкции повышается вследствие того, что неподвижная часть корпуса снабжена съемным монтажным модулем, который электрически соединен с разъемами внутренних связей коммутационных плат обеих частей корпуса с помощью накидных разъемов.

Это позволяет сократить цикл и повысить технологичность изготовления радиоэлектронного прибора, так как внутренний электромонтаж для связей между коммутационными платами уложен в собственную несущую конструкцию - кожух и оканчивается накидными разъемами и разъемами внешних связей. Благодаря этому электромонтажные работы по внутреннему электромонтажу могут выполняться параллельно с изготовлением других составных частей прибора (корпуса, монтажных плат), исключается необходимость длительного использования обеих частей корпуса для электромонтажных работ и появляется возможность встраивания и подключения внутреннего электромонтажа на заключительных этапах сборки прибора.

Кроме того, предложенная конструктивная реализация внутреннего электромонтажа позволяет автоматизировать его укладку, а также выполнять автоматизированную проверку на установках контроля монтажа, например, УКМ-5, к которым монтажный модуль может подключаться через разъемы внешних связей и накидные разъемы внутренних связей.

Используется в радиоэлектронике при конструировании приборов и стоек со съемными модулями. Техническим результатом является повышение плотности компоновки, удобств эксплуатации и технологичности конструкции. Сущность изобретения: в радиоэлектронном приборе, содержащем шкаф с корпусом, неподвижной и поворотной рамами, разделенными на одинаковое количество секций, в секциях рам встроены съемные модули, объединенные коммутационными платами с разъемами внутренних связей, внутренний электромонтаж для связей между этими платами, корпус шкафа выполнен из двух скрепленных между собой частей, неподвижной и поворотной, в качестве которых использованы соответствующие рамы, при этом неподвижная рама снабжена съемным монтажным модулем, выполненным в виде встроенного по внутреннему контуру передней части этой рамы замкнутого желоба, в который уложен внутренний электромонтаж для связей между коммутационными платами. Монтажный модуль электрически соединен с разъемами внутренних связей коммутационных плат обеих рам с помощью накидных разъемов. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Радиоэлектронный прибор, содержащий шкаф с корпусом, передней и задней крышками, неподвижной и поворотной рамами, разделенными на одинаковое количество секций, в каждую из которых встроены съемные модули, объединенные коммутационной платой с разъемами внутренних связей, внутренний электромонтаж для связей между коммутационными платами, отличающийся тем, что корпус шкафа выполнен из двух скрепленных между собой частей, неподвижной и поворотной, в качестве которых использованы соответствующие рамы, при этом неподвижная рама снабжена задней, а поворотная - передней крышками, кроме того, неподвижная рама снабжена монтажным модулем, выполненным в виде встроенного по внутреннему контуру передней части этой рамы замкнутого желоба, в котором уложен внутренний электромонтаж для связей между коммутационными платами. 2. Радиоэлектронный прибор по п.1, отличающийся тем, что монтажный модуль электрически соединен с разъемами внутренних связей коммутационных плат неподвижной и поворотной рам с помощью накидных разъемов.