一種電磁屏蔽的機(jī)電液一體化結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電磁屏蔽的機(jī)電液一體化結(jié)構(gòu)，用于射電望遠(yuǎn)鏡鏡面驅(qū)動機(jī)構(gòu)的電磁和環(huán)境防護(hù)，具體涉及驅(qū)動機(jī)構(gòu)中各設(shè)備連接、安裝界面處的防電磁泄漏裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]500m 口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡 FAST (Five-hundred-meter Aperture Sphericalrad1 Telescope)將是國際上最大、最靈敏的射電天文望遠(yuǎn)鏡。利用貴州喀斯特洼坑作為臺址，在洼坑內(nèi)鋪設(shè)球冠狀反射面，通過主動控制形成拋物面以匯聚電磁波，采用輕型鋼索拖動饋源平臺實現(xiàn)望遠(yuǎn)鏡的指向跟蹤。
[0003]FAST主動反射面基準(zhǔn)面是一個口徑500m、半徑300m的球面，由主體支承結(jié)構(gòu)、促動器、反射面單元組成。主動反射面主體支承結(jié)構(gòu)由圈梁和格構(gòu)柱以及格構(gòu)柱基礎(chǔ)、主索網(wǎng)、下拉索組成。主索網(wǎng)為短程線型三角形網(wǎng)格，三角形反射面單元安裝在主索網(wǎng)上，邊長約為10.4m?12.4m，數(shù)量約4300塊。
[0004]在望遠(yuǎn)鏡觀測時，采用促動器驅(qū)動下拉索方式改變反射面單元面型，以跟蹤天體。促動器為機(jī)、電、液一體化單元，工作于貴州黔南潮濕洼地中，始終承受最大7?15噸拉力變載荷作用，平均速度約0.2mm/s，數(shù)量為2225套。
[0005]由于射電望遠(yuǎn)鏡要求避免電磁干擾，所以針對促動器有必要設(shè)置防護(hù)結(jié)構(gòu)，防止促動器運行過程中產(chǎn)生電磁波干擾射電望遠(yuǎn)鏡的觀測質(zhì)量，同時也要防止射電望遠(yuǎn)鏡和其他各類設(shè)備產(chǎn)生的電磁波干擾促動器的運行，而且促動器工作環(huán)境位于室外，需要防止雨雪風(fēng)塵對促動器造成影響。
[0006]在電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，經(jīng)常會涉及三個方面的內(nèi)容:1.環(huán)境防護(hù)問題；2?電磁干擾防護(hù)和抗干擾問題；3.散熱問題；這三個方面的內(nèi)容常常結(jié)合在一起，成為電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵因素。
[0007]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種電磁屏蔽的機(jī)電液一體化結(jié)構(gòu)，能夠解決驅(qū)動機(jī)構(gòu)的防電磁泄漏裝置。該機(jī)電液一體化結(jié)構(gòu)還解決了環(huán)境防護(hù)和散熱等技術(shù)問題。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種電磁屏蔽的機(jī)電液一體化結(jié)構(gòu)，包括電器艙，所述電器艙中設(shè)置有主控制器，所述電器艙外部設(shè)置有液壓缸和液壓栗，所述液壓栗設(shè)置有驅(qū)動電機(jī)，所述驅(qū)動電機(jī)設(shè)置在所述電器艙內(nèi)，所述主控制器控制所述驅(qū)動電機(jī)工作，所述主控制器同時監(jiān)測所述液壓缸和液壓栗的工作狀態(tài)；所述電器艙的艙體上設(shè)置有若干安裝口和觀察口，在所述安裝口和觀察口處設(shè)置有防電磁泄漏裝置。
[0010]進(jìn)一步，所述液壓缸配置有磁致伸縮位移傳感器，所述磁致伸縮位移傳感器的電子頭設(shè)置有屏蔽罩，所述屏蔽罩安裝在所述液壓缸的底座結(jié)構(gòu)件上，和所述底座結(jié)構(gòu)件的安裝界面處設(shè)置有防電磁泄漏裝置；所述磁致伸縮位移傳感器的電子頭通過連接法蘭安裝在所述液壓缸的底座結(jié)構(gòu)件上，所述連接法蘭和所述底座結(jié)構(gòu)件的安裝界面處設(shè)置有防電磁泄漏裝置。
[0011]進(jìn)一步，所述磁致伸縮位移傳感器的信號線接入所述艙體內(nèi)連接所述主控制器，所述信號線外部設(shè)置有防護(hù)管，所述防護(hù)管和所述電器艙的安裝界面，和所述液壓缸的安裝界面處均設(shè)置有防電磁泄漏裝置。
[0012]進(jìn)一步，所述電器艙設(shè)置有艙蓋，電器艙的艙體和艙蓋的安裝界面處設(shè)置有防電磁泄漏裝置；所述液壓栗配置有油箱和液壓閥塊，所述油箱和所述液壓閥塊的安裝界面處設(shè)置有防電磁泄漏裝置，所述液壓閥塊和所述艙體的安裝界面處設(shè)置有防電磁泄漏裝置。
[0013]進(jìn)一步，所述液壓栗配置有工作狀態(tài)傳感器，所述電器艙內(nèi)部設(shè)置有工作環(huán)境傳感器，所述傳感器將監(jiān)測信息傳遞給所述主控制器。
[0014]進(jìn)一步，所述液壓栗的工作狀態(tài)傳感器包括油溫、油壓傳感器，所述電器艙的工作環(huán)境傳感器包括溫度、氣壓、濕度傳感器。
[0015]進(jìn)一步，所述驅(qū)動電機(jī)連接有電機(jī)驅(qū)動器，所述艙體內(nèi)設(shè)置有電源濾波器，所述電源濾波器連接有交流轉(zhuǎn)直流電源模塊，所述交流轉(zhuǎn)直流電源模塊分別連接所述電機(jī)驅(qū)動器和所述主控制器，所述艙體外部的電源線通過所述電源濾波器接入艙體內(nèi)部為電子設(shè)備供電；所述電源濾波器通過連接法蘭安裝在所述艙體上，所述安裝法蘭和艙體的安裝界面處設(shè)置有防電磁泄漏裝置。
[0016]進(jìn)一步，所述艙體內(nèi)設(shè)置有散熱裝置分別連接所述電機(jī)驅(qū)動器和艙體、所述驅(qū)動電機(jī)和艙體。
[0017]進(jìn)一步，所述散熱裝置設(shè)置有回路導(dǎo)熱管，所述導(dǎo)熱管內(nèi)部流通有導(dǎo)熱介質(zhì)，所述艙體外部對應(yīng)所述散熱裝置設(shè)置有散熱翅片。
[0018]進(jìn)一步，所述防電磁泄漏裝置采用可導(dǎo)電的密封O型圈、彈簧墊、螺紋結(jié)構(gòu)，或止口結(jié)構(gòu)。
[0019]進(jìn)一步，所述主控制器設(shè)置有信號傳輸線，所述艙體設(shè)置有傳輸線通道，所述通道采用截止波導(dǎo)管，所述信號傳輸線向外延伸時穿過所述通道，所述傳輸線通道外端口設(shè)置有防水法蘭，通過所述防水法蘭安裝在所述艙體上，所述信號傳輸線采用光纖。
[0020]進(jìn)一步，所述觀察口處設(shè)置有截止波導(dǎo)管、截止波導(dǎo)板或拐角形觀察鏡，所述截止波導(dǎo)管、截止波導(dǎo)板或拐角形觀察鏡均設(shè)置有透明端蓋遮蓋，透過所述截止波導(dǎo)管、截止波導(dǎo)板或拐角形觀察鏡觀察艙體內(nèi)部電子設(shè)備的運行狀態(tài)。
[0021]進(jìn)一步，所述拐角形觀察鏡的鏡筒采用截止波導(dǎo)管構(gòu)成，在拐角處設(shè)置有反射棱鏡；所述截止波導(dǎo)管、截止波導(dǎo)板或拐角形觀察鏡均對應(yīng)電子設(shè)備的工作指示燈或儀表盤設(shè)置。
[0022]進(jìn)一步，所述電器艙內(nèi)設(shè)置有寬頻射頻源，連接所述主控制器，發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)干擾信號，作為檢測電磁泄漏的信號源，所述寬頻射頻源設(shè)置有發(fā)射天線。
[0023]采用上述結(jié)構(gòu)設(shè)置的機(jī)電液一體化結(jié)構(gòu)，具有以下優(yōu)點:
1、本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是在多種現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上綜合的，具有通用性，可以作為一般的機(jī)電液一體化系統(tǒng)的電磁兼容性設(shè)計或改造的參考。通過對其中的電磁干擾可能的泄漏界面5-1至5-8的處理，可以實現(xiàn)滿足信息安全標(biāo)準(zhǔn)和射電天文標(biāo)準(zhǔn)的整體屏蔽效能。由于結(jié)構(gòu)不僅可以實現(xiàn)良好的電磁屏蔽，還能實現(xiàn)良好的環(huán)境防護(hù)，所以特別適合于在惡劣環(huán)境下工作，對電磁屏蔽要求較高的情況，如射電天文和航空艦船等領(lǐng)域。
[0024]2、設(shè)備供電通過電源濾波器接入。
[0025]3、設(shè)備的信號傳輸通過穿過截止波導(dǎo)管的光纖傳輸線為介質(zhì)實現(xiàn)。
[0026]4、設(shè)備的散熱通過具有超導(dǎo)熱能力的熱管實現(xiàn)。將設(shè)備散發(fā)的熱量傳導(dǎo)到封閉艙體的外殼上，在外殼上設(shè)計有增強(qiáng)散熱能力的散熱翅片。
[0027]5、設(shè)備的環(huán)境防護(hù)通過結(jié)構(gòu)的密閉性實現(xiàn)。結(jié)構(gòu)的密閉性體現(xiàn)在，對于截止波導(dǎo)管或截止波導(dǎo)板的出口，均通過防水法蘭或者透明端蓋予以封閉。
[0028]6、設(shè)備工作狀態(tài)觀察窗。為了在設(shè)備出現(xiàn)故障時方便地查看設(shè)備的工作狀態(tài)，及時獲得是否應(yīng)該打開屏蔽罩殼的判斷依據(jù)，同時不影響屏蔽外殼的屏蔽效果，采用了截止波導(dǎo)管或截止波導(dǎo)板上覆蓋透明端蓋視窗的方法，多種形式的觀察窗可以單個或組合使用。這種在截止波導(dǎo)管或截止波導(dǎo)板外出口加上透明端蓋的結(jié)構(gòu)，既防水、又防止電磁干擾的泄漏，又便于觀察，是新穎而實用的。
[0029]
【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明中電磁干擾所存在空間的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖中:1-1.電源濾波器；1-2.交流轉(zhuǎn)直流電源模塊；1-3.電機(jī)驅(qū)動器；1_4:驅(qū)動電機(jī)；1-5.各類傳感器；1_6:主控制器；1_7:寬頻射頻源；1_8:天線；1-9:設(shè)備工作指示燈；1_10:截止波導(dǎo)管；1_11:散熱管；1_12:玻璃觀察窗；1_13:防水法蘭；1_14:信號傳輸線；1_15:反射棱鏡；1_16:電源線；1_17:艙體；1-18:艙蓋；
2-1:液壓閥塊；2-2:聯(lián)軸器；2-3:液壓閥塊內(nèi)部的油孔；2-4:液壓栗；2_5:油箱；
3-1:油管；3-2:油管；3-3:位移傳感器線管；3-4:線纜快接頭；3_5:各類金屬線纜，是電磁干擾的傳輸載體；
4-1:液壓缸底座結(jié)構(gòu)件；4_2:位移傳感器電子頭屏蔽罩；4_3:位移傳感器電子頭；4-4:油缸的無桿腔；4-5:活塞；4-6:油缸的有桿腔；4-7:油缸外套筒；4_8:位移傳感器不銹鋼保護(hù)管；4-9:活塞桿；
5_1:電磁干擾泄漏界面①；5_2:電磁干擾泄漏界面②；5_3:電磁干擾泄漏界面③；5~4:電磁干擾泄漏界面④；5_5:電磁干擾泄漏界面⑤；5_6:電磁干擾泄漏界面⑥；5_7:電磁干擾泄漏界面⑦；5-8:電磁干擾泄漏界面⑧。
[0032]
【具體實施方式】
[0033]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)到預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖和較佳實施例，對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、特征以及功效詳細(xì)說明如后。
[0034]如圖1所不為本發(fā)明的實施例之一，在該實施例中，一種電磁屏蔽的機(jī)電液一體化結(jié)構(gòu)，包括電器艙，電器艙中設(shè)置有主控制器1-6，電器艙外部設(shè)置有液壓缸和液壓栗2-4，液壓栗2-4設(shè)置有驅(qū)動電機(jī)1-4，驅(qū)動電機(jī)1-4設(shè)置在電器艙內(nèi)，主控制器1_6控制驅(qū)動電機(jī)1-4工作，主控制器1-6同時監(jiān)測液壓缸和液壓栗的工作狀態(tài)；電器艙的艙體1-17上設(shè)置有若干安裝口和觀察口，在安裝口和觀察口處設(shè)置有防電磁泄漏裝置。
[0035]這些安裝口和觀察口設(shè)置了不同類型的防電磁泄漏裝置，下面有具體介紹。
[0036]如圖1所示，液壓缸配置有磁致伸縮位移傳感器，磁致伸縮位移傳感器的電子頭設(shè)置有屏蔽罩，屏蔽罩安裝在液壓缸的底座結(jié)構(gòu)件上，和底座結(jié)構(gòu)件的安裝界面處設(shè)置有防電磁泄漏裝置，該安裝界面即圖1中的電磁干擾泄漏界面⑤5-5 ;磁致伸縮位移傳感器的電子頭通過連接法蘭安裝在液壓缸的底座結(jié)構(gòu)件上，連接法蘭和底座結(jié)構(gòu)件的安裝界面處設(shè)置有防電磁泄漏裝置，該安裝界面即圖1中的電磁干擾泄漏界面⑥5-6。
[0037]如圖1所示，磁致伸縮位移傳感器的信號線接入艙體1-17內(nèi)連接主控制器1-6，該信號線外部設(shè)置有防護(hù)管，該防護(hù)管和電器艙的安裝界面，和液壓缸的安裝界面處均設(shè)置有防電磁泄漏裝置，這兩處安裝界面分別是圖1中的電磁干擾泄漏界面②5-2和電磁干擾泄漏界面④5-4。
[0038]如圖1所示，電器艙設(shè)置有艙蓋1-18，電器艙的艙體1-17和艙蓋1_18的安裝界面處設(shè)置有防電磁泄漏裝置，該安裝界面即圖1中的電磁干擾泄漏界面③5-3 ;艙體1-17和艙蓋1-18可以采用銅質(zhì)或鋁合金材料，扣合之后能夠整體封閉一方