一种有屏蔽效能的异形截面水管转接件及使用方法
阅读说明：本技术 一种有屏蔽效能的异形截面水管转接件及使用方法 (Special-shaped section water pipe adapter with shielding effect and using method ) 是由 王超 孙小刚 张李军 戴苏亚 于 2021-10-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种有屏蔽效能的异形截面水管转接件及使用方法,包括含矩形流道前舱组件和与含矩形流道前舱组件连通的圆形截面水管,所述含矩形流道前舱组件和圆形截面水管之间通过异形截面转接件连通,本发明涉及有源相控阵天线阵面技术领域。该有屏蔽效能的异形截面水管转接件及使用方法,实现高集成小型化设计的同时,实现了圆形截面水管的受力不通过异形截面转接件向结构面板传递,提高了异形截面转接件与面板间密封的可靠性,改善了转接件的受力,在转接面板与阵面骨架间通过屏蔽组件填隙,实现了阵面骨架上转接件安装过孔的电磁屏蔽设计,实现了阵面骨架两侧设备舱与走线舱的完全隔离,实现了电磁屏蔽的设计。(The invention discloses a special-shaped section water pipe adapter with shielding effect and a using method thereof. The irregular-section water pipe adapter with the shielding effect and the using method thereof realize high-integration miniaturization design, realize that the stress of a circular-section water pipe is not transferred to a structural panel through the irregular-section adapter, improve the reliability of sealing between the irregular-section adapter and the panel, improve the stress of the adapter, and realize the electromagnetic shielding design of installing through holes on the adapter on the array surface framework by gap-filling between the adapter panel and the array surface framework through a shielding component, thereby realizing the complete isolation of the equipment cabins on two sides of the array surface framework and the wiring cabin and realizing the design of electromagnetic shielding.)
技术领域
本发明涉及有源相控阵天线阵面技术领域，具体为一种有屏蔽效能的异形截面水管转接件及使用方法。
背景技术
随着有源相控阵雷达的发展，阵面结构集成技术的重要性越发突出，为适应这一新的发展趋势，传统的雷达体系架构和设计方法相应地得到了发展和补充，其结构上呈现出功能多元化、布局集成化、口径大型化以及外形轻薄化等多种特点，一般情况下，相控阵天线的工作频率越高，每个辐射单元的面积越小，集成度要求越高，传统的由各分系统模块简单组装而成的设计方法已不能满足阵面布置、维修等要求，必须采用高集成一体化设计技术，才能实现有线相控阵天线轻薄化、可扩展的要求。
在有源相控阵雷达领域，面板与流道集成技术多指将冷却流道在结构面板中的集成设计技术，通过该冷却流道集成在结构面板中的技术可对阵面提供以下技术优势：节省了常规设计中水管的布置空间，降低了有源子阵或组件的体积限制，为高集成度的高频段天线设计探索了一条有效技术路径；实现了冷却链路的盲插互联，提高了有源子阵、组件等模块的维修性；可根据流量需要在面板中设计各种截面形状的流道，既高效利用了面板空间又减轻了阵面重量；提高了阵面轻薄化和高机动水平。
设计中出于增加流道面积、提高面板体积利用率及便于加工成形等多重因素考虑，流道截面一般多为矩形，而天线口径外围的主水管是圆形截面，为此特提出一种有屏蔽效能的异形截面水管转接件及使用方法，实现矩形截面到圆形截面的过度，且在解决了两种截面流道转接问题的同时实现了有效空间内转接件的高集成设计，两种截面对接面密封设计，两种截面水管对接配合区域结构隔离及电磁屏蔽设计和封闭空间内转件件矩形截面密封面快速维修性设计。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种有屏蔽效能的异形截面水管转接件及使用方法，解决了上述的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种有屏蔽效能的异形截面水管转接件，包括含矩形流道前舱组件和与含矩形流道前舱组件连通的圆形截面水管，所述含矩形流道前舱组件和圆形截面水管之间通过异形截面转接件连通，所述异形截面转接件包括对接面板、转接面板和中间流道，所述对接面板和转接面板之间通过中间流道连通，所述中间流道呈矩形至圆形的过度弧形，所述对接面板和含矩形流道前舱组件之间通过松不脱螺钉固定连接，且转接面板的表面开设有与松不脱螺钉相适配的工艺孔，所述转接面板和含矩形流道前舱组件之间通过固定螺钉固定连接，且转接面板和含矩形流道前舱组件之间设置有屏蔽组件，所述转接面板和圆形截面水管之间通过组合螺钉固定连接。
通过采用上述技术方案，实现高集成小型化设计的同时，实现了圆形截面水管的受力不通过异形截面转接件向结构面板传递，提高了异形截面转接件与面板间密封的可靠性，改善了转接件的受力。
本发明进一步设置为：所述含矩形流道前舱组件具体包括前舱设备模块、含矩形流道结构面板和阵面骨架，所述前舱设备模块和阵面骨架均固定安装在含矩形流道结构面板上。
本发明进一步设置为：所述对接面板通过松不脱螺钉与含矩形流道结构面板进行固定连接，且对接面板和含矩形流道结构面板相对的一侧之间设置有面板对接面密封圈。
通过采用上述技术方案，根据矩形截面的特点设计了有效且可靠的面板对接面密封圈，为系统可靠工作提供了基础。
本发明进一步设置为：所述转接面板通过固定螺钉与阵面骨架进行固定连接，且屏蔽组件通过固定螺钉固定设置在转接面板和阵面骨架相对的一侧之间。
通过采用上述技术方案，在转接面板与阵面骨架间通过屏蔽组件填隙，实现了阵面骨架上转接件安装过孔的电磁屏蔽设计，实现了阵面骨架两侧设备舱与走线舱的完全隔离，实现了电磁屏蔽的设计。
本发明进一步设置为：所述转接面板和圆形截面水管相对的一侧之间设置有管道对接面密封圈，其中转接面板的表面开设有与管道对接面密封圈相适配的第一密封槽。
通过采用上述技术方案，根据圆形截面的特点设计了有效且可靠的管道对接面密封圈，为系统可靠工作提供了基础。
本发明进一步设置为：所述屏蔽组件具体包括两个导电橡胶垫和导电结构网，两个所述导电橡胶垫相对的一侧分别与导电结构网的两侧固定连接。
通过采用上述技术方案，利用导电结构网对两个导电橡胶垫进行连接，在转接面板挤压导电橡胶垫时，导电结构网挤压两个导电橡胶垫，使得结构稳定的同时，进一步地加强屏蔽效果。
本发明进一步设置为：所述含矩形流道结构面板的表面开设有与面板对接面密封圈相适配的第二密封槽。
本发明还提供了一种有屏蔽效能的异形截面水管转接件的使用方法，具体包括以下步骤：
步骤一、前舱组装：将面板对接面密封圈放置在第二密封槽中，然后将异形截面转接件置于含矩形流道结构面板，其中，对接面板对准含矩形流道结构面板的矩形流道，使用内六角螺栓穿过工艺孔拧紧松不脱螺钉，完成异形截面转接件与含矩形流道结构面板之间的固定；
步骤二、骨架固定：在进行步骤一的固定之前，将屏蔽组件套在异形截面转接件外部，完成步骤一的固定后，将固定螺钉穿过转接面板和屏蔽组件后，将固定螺钉拧紧在阵面骨架上，即完成异形截面转接件与阵面骨架的固定；
步骤三、组装连通：将管道对接面密封圈放置在转接面板上的第一密封槽中，再使用组合螺钉穿过圆形截面水管并拧紧在转接面板上，即完成组装，实现从矩形流道至圆形流道的转接固定。
(三)有益效果
本发明提供了一种有屏蔽效能的异形截面水管转接件及使用方法。具备以下有益效果：
(1)该有屏蔽效能的异形截面水管转接件及使用方法，通过在约30mm宽度空间内实现了直径60mm的流道从矩形至圆形的过渡，且重量仅有1.5kg，相比常见的水管转接件，该转接件的体积与重量均减小约50％，实现了高集成设计。
(2)该有屏蔽效能的异形截面水管转接件及使用方法，根据矩形截面和圆形截面的特点设计了有效且可靠的面板对接面密封圈和管道对接面密封圈，为系统可靠工作提供了基础。
(3)该有屏蔽效能的异形截面水管转接件及使用方法，通过在矩形截面对接面侧维修空间受限的情况下，实现了从水管对接面一侧拆装水管转接件的功能，该设计也实现了阵面骨架两侧设备舱与走线舱的结构隔离，为提高阵面的电磁屏蔽效能提供了基础。
(4)该有屏蔽效能的异形截面水管转接件及使用方法，通过在转接面板与阵面骨架间通过屏蔽组件填隙，实现了阵面骨架上转接件安装过孔的电磁屏蔽设计，实现了阵面骨架两侧设备舱与走线舱的完全隔离，实现了电磁屏蔽的设计。
(5)该有屏蔽效能的异形截面水管转接件及使用方法，实现了圆形截面水管的受力不通过异形截面转接件向结构面板传递，提高了转接件与面板间密封的可靠性，改善了转接件的受力。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明图1中A处结构的放大示意图；
图3为本发明水管、异形截面转接件和含矩形流道结构面板结构的连接示意图；
图4为本发明异形截面转接件的结构示意图；
图5为本发明异形截面转接件、面板对接面密封圈和管道对接面密封圈的结构示意图；
图6为本发明工艺孔结构的施工结构示意图；
图7为本发明屏蔽组件的结构示意图。
图中，1、含矩形流道前舱组件；2、圆形截面水管；3、异形截面转接件；4、对接面板；5、转接面板；6、中间流道；7、松不脱螺钉；8、工艺孔；9、固定螺钉；10、屏蔽组件；11、组合螺钉；12、前舱设备模块；13、含矩形流道结构面板；14、阵面骨架；15、面板对接面密封圈；16、管道对接面密封圈；17、第一密封槽；18、导电橡胶垫；19、导电结构网；20、第二密封槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，本发明实施例提供一种技术方案：一种有屏蔽效能的异形截面水管转接件，包括含矩形流道前舱组件1和与含矩形流道前舱组件1连通的圆形截面水管2，含矩形流道前舱组件1和圆形截面水管2之间通过异形截面转接件3连通，具体的，含矩形流道前舱组件1具体包括前舱设备模块12、含矩形流道结构面板13和阵面骨架14，前舱设备模块12和阵面骨架14均固定安装在含矩形流道结构面板13上。
作为优选方案，异形截面转接件3包括对接面板4、转接面板5和中间流道6，对接面板4和转接面板5之间通过中间流道6连通，中间流道6呈矩形至圆形的过度弧形，需要说明的是，中间流道6通过铸造与机加工相结合的方法在约30mm宽度空间内实现了直径60mm的流道从矩形至圆形的过渡，且异形截面转接件3重量仅有1.5kg，进一步说明，相比常见的水管转接件，该转接件的体积与重量均减小约50％，实现了高集成设计，对接面板4和含矩形流道前舱组件1之间通过松不脱螺钉7固定连接，且转接面板5的表面开设有与松不脱螺钉7相适配的工艺孔8，转接面板5和含矩形流道前舱组件1之间通过固定螺钉9固定连接，且转接面板5和含矩形流道前舱组件1之间设置有屏蔽组件10，具体的，屏蔽组件10具体包括两个导电橡胶垫18和导电结构网19，两个导电橡胶垫18相对的一侧分别与导电结构网19的两侧固定连接，进一步的，利用导电结构网19对两个导电橡胶垫18进行连接，在转接面板5挤压导电橡胶垫18时，导电结构网19挤压两个导电橡胶垫18，使得结构稳定的同时，进一步地加强屏蔽效果，转接面板5和圆形截面水管2之间通过组合螺钉11固定连接，值得一提的是，通过在矩形截面对接面侧维修空间受限的情况下，实现了从水管对接面一侧拆装水管转接件的功能，该设计也实现了阵面骨架两侧设备舱与走线舱的结构隔离，为提高阵面的电磁屏蔽效能提供了基础。
作为优选方案，对接面板4通过松不脱螺钉7与含矩形流道结构面板13进行固定连接，且对接面板4和含矩形流道结构面板13相对的一侧之间设置有面板对接面密封圈15，含矩形流道结构面板13的表面开设有与面板对接面密封圈15相适配的第二密封槽20，转接面板5和圆形截面水管2相对的一侧之间设置有管道对接面密封圈16，其中转接面板5的表面开设有与管道对接面密封圈16相适配的第一密封槽17，根据矩形截面和圆形截面的特点设计了有效且可靠的面板对接面密封圈15和管道对接面密封圈16，为系统可靠工作提供了基础。
作为优选方案，转接面板5通过固定螺钉9与阵面骨架14进行固定连接，且屏蔽组件10通过固定螺钉9固定设置在转接面板5和阵面骨架14相对的一侧之间，其中屏蔽组件10上开设有与固定螺钉9相适配的通孔。
上述的一种有屏蔽效能的异形截面水管转接件的使用方法，具体包括以下步骤：
步骤一、前舱组装：将面板对接面密封圈15放置在第二密封槽20中，然后将异形截面转接件3置于含矩形流道结构面板13，其中，对接面板4对准含矩形流道结构面板13的矩形流道，使用内六角螺栓穿过工艺孔8拧紧松不脱螺钉7，完成异形截面转接件3与含矩形流道结构面板13之间的固定；
步骤二、骨架固定：在进行步骤一的固定之前，将屏蔽组件10套在异形截面转接件3外部，完成步骤一的固定后，将固定螺钉9穿过转接面板5和屏蔽组件10后，将固定螺钉9拧紧在阵面骨架14上，即完成异形截面转接件3与阵面骨架14的固定；
步骤三、组装连通：将管道对接面密封圈16放置在转接面板5上的第一密封槽17中，再使用组合螺钉11穿过圆形截面水管2并拧紧在转接面板5上，即完成组装，实现从矩形流道至圆形流道的转接固定。
综上所述，本发明具备以下优势：
(1)转接件设计合理：实现矩形截面流道到圆形截面流道间的变换。
(2)密封设计合理：实现矩形截面与圆形截面的可靠密封。
(3)解决了阵面骨架左侧转接件与松不脱螺钉无操作空间下实现螺钉方便拆装的问题。
(4)实现阵面骨架左侧与右侧空间电磁屏蔽，无明显泄漏缝隙。
(5)实现可靠密封，解决了圆形截面水管与转接件连接后，转接件的受力不传递给转接件与面板对接面。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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