风腔搁架、制作风腔搁架的方法以及电子设备架技术

本发明专利技术涉及一种风腔搁架，该风腔搁架由复合材料制成，并且包括：风腔底板；风腔隔离板，风腔隔离板与风腔底板间隔开设置；分别附连到风腔底板的两侧的第一横梁和第二横梁；附连到风腔隔离板和风腔底板的空气堵板；以及附连到风腔隔离板的空气腔接头，其中，风腔底板、风腔隔离板、第一横梁、第二横梁和空气堵板封围空气引导通道。通过这种复合材料风腔搁架，能够减轻电子设备架和风腔搁架的重量，减少零件连接紧固件数量和过渡区域的附加重量，缩短装配过程，无需进行零件之间的贴面和填角密封，降低了工艺难度，最大限度的解决通风泄露问题，降低了风腔的泄漏风量。本发明专利技术还涉及制作风腔搁架的方法以及包括这种风腔搁架的电子设备架。架。架。

【技术实现步骤摘要】
风腔搁架、制作风腔搁架的方法以及电子设备架


[0001]本专利技术属于航空
，涉及一种风腔搁架，特别地，涉及一种一体式复合材料双层风腔搁架结构，并且更具体地，涉及一种一体式石墨烯增强酚醛树脂基纤维复合材料双层风腔搁架结构，用于民用飞机机载电子设备集中安装在E
‑
E舱的电子设备架。
[0002]另外，本专利技术还涉及一种制作这种风腔搁架的方法，并且涉及包括这种风腔搁架的电子设备架。

技术介绍

[0003]民用飞机机载电子设备通常集中安装在E
‑
E舱的电子设备架上，电子设备架与通风系统相连，为电子设备提供统一的通风冷却接口，以确保飞机电子/电气设备舱的工作环境温度在RTCA/DO
‑
160[1]中规定的A2类环境温度范围内。
[0004]电子设备架中的风腔搁架作为电子设备架冷热空气的分配系统，冷风沿电子设备架的风腔从电子设备的底部进入电子设备，电子设备排出的热风从设备架的热风腔抽走，排出舱外。为了节省空间和减轻重量，通常利用电子设备架的结构件作为设备架的冷风风腔和热风风腔，使得设备架的通风风腔和电子设备架的结构件融为一体，形成双层风腔，上层风腔为冷风腔，下层风腔为热风腔，同时金属结构件为电子设备提供导电通路。
[0005]目前金属双层风腔结构中，主要使用铝合金钣金零件铆接而成，由于铝合金钣金成型的限制，金属双层风腔通常由冷风堵板、冷风腔接头、风腔隔离板、前后横梁、风腔底板通过铆钉铆接而成。因此，为减小风腔的冷却空气的泄漏量，在装配过程中通常需要使用密封剂对零件贴合面进行面面密封，并对贴合面边缘进行填角密封。
[0006]另外，由于金属双层风腔通过金属结构件铆接而成，风腔的密封质量通常取决于钣金零件生产过程中的平面度、铆接过程中钣金的变形、铆接质量、零件之间贴合面缝隙大小以及密封过程中的工艺操作等。复杂的装配过程导致风腔的泄漏量增大并增加了风腔装配过程中的操作难度和密封难度。并且冷风堵板、冷风腔接头、风腔隔离板、前后横梁之间由于需要进行铆接，零件之间需要相互贴合，增加了风腔重量。
[0007]因此，仍然需要一种克服现有技术中的一个或多个缺点的风腔搁架，以便减轻电子设备架中的风腔搁架的重量，减少零件连接紧固件数量和过渡区域的附加重量，减少了装配过程，减少进行零件之间的贴面和填角密封操作，降低了工艺难度，最大限度地解决通风泄露问题，降低了风腔的泄漏风量。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种复合材料的风腔搁架，该风腔搁架能够减轻风腔和电子设备架的重量、降低工艺难度、减少风腔的通风泄露，并且另外还能够提供电子设备的导电通路，例如接地通路等，以保护电子设备。
[0009]根据本专利技术的一个方面，提出了一种的风腔搁架，该风腔搁架可以由复合材料制成，并且包括：风腔底板，风腔底板设有通风孔；风腔隔离板，风腔隔离板与风腔底板间隔开
设置；第一横梁，第一横梁附连到风腔底板的第一侧；第二横梁，第二横梁附连到风腔底板的与第一侧相对的第二侧；空气堵板，空气堵板在风腔底板的第一端处附连在风腔底板与风腔隔离板之间；以及空气腔接头，空气腔接头在风腔底板的与第一端相对的第二端处附连到风腔隔离板，其中，风腔底板、风腔隔离板、第一横梁、第二横梁和空气堵板封围空气引导通道。
[0010]通过这种复合材料风腔搁架，能够减轻电子设备架的风腔搁架的重量，减少零件连接紧固件数量和过渡区域的附加重量，缩短装配过程，无需进行零件之间的贴面和填角密封，降低了工艺难度，最大限度地解决了通风泄露问题，降低了风腔的泄漏风量。
[0011]根据本专利技术的上述方面，较佳地，风腔搁架可以经由石墨烯增强酚醛树脂基纤维复合材料通过共固化工艺制成。风腔搁架和风腔底板之间通过共固化的成型工艺，所形成的风腔最大限度的减少了通风泄露，降低了风腔的泄漏量。并且，根据电子设备的电搭接要求，在纤维复合材料中加入合适比例的石墨烯，为电子设备提供了可靠有效的导电通路，以便例如便于为安装在其上或附近的电子设备提供接地保护等，此时风腔搁架经由接地线接地。
[0012]根据本专利技术的上述方面，较佳地，为了增强石墨烯增强酚醛树脂基纤维复合材料的强度，石墨烯增强酚醛树脂基纤维复合材料可以包括玻璃纤维和/或碳纤维复合材料。
[0013]根据本专利技术的上述方面，较佳地，通风孔包括可以多个，并且成排设置在风腔底板上，从而能够更好地改善风腔的通风冷却效果。
[0014]根据本专利技术的另一方面，提供了一种制作根据上述方面的风腔搁架的方法，该方法可以包括以下步骤：(1)制备石墨烯悬浮液的步骤；(2)制备水溶性酚醛树脂的步骤；(3)制备石墨烯增强酚醛树脂基纤维复合材料的步骤；以及(4)使风腔搁架和风腔底板共固化成型的成型步骤。
[0015]较佳地，制备石墨烯悬浮液的步骤，例如可包括：取石墨烯进行超声处理，静置，取上清液氧化石墨烯树脂悬浮液。制备水溶性酚醛树脂的步骤可以包括：取适量的苯酚和甲醛混合加热，升温至50～55℃后加入NaOH，恒温加热一段时间得到透亮红棕色水溶性酚醛树脂；
[0016]根据本专利技术的上述方面，较佳地，制备石墨烯增强酚醛树脂基纤维复合材料的步骤可以包括：准备水溶性酚醛树脂；加入石墨烯悬浮液并搅拌，例如磁力搅拌，并且均匀喷覆到纤维复合材料载体上；以及对纤维复合材料表面形成纤维件间的均匀包覆和纤维间的稳定性搭接。
[0017]根据本专利技术的上述方面，较佳地，成型步骤可以包括：将风腔搁架和风腔底板使用预浸料铺敷；在模具、风腔搁架和风腔底板之间的封闭空间中填充真空袋；以及在热压罐中进行固化成型。
[0018]这种制作/成型方式可以根据风腔搁架的受力情况合理选择复合材料铺层方向以减轻风腔搁架的重量，并且由于纤维复合材料密度小于铝合金密度，因此这种成型方式能够减少零件连接紧固件数量和过渡区域的附加重量。
[0019]根据本专利技术的另一方面，提供了一种电子设备架，该电子设备架可以包括：根据上述方面的风腔搁架和框架，该框架可以包括：在框架顶板和第一通风板之间的上部热风道；在风腔隔离板与第一托板之间的上部冷风道；在风腔底板与风腔隔离板之间的下部热风
道；以及在第二托板和框架底板之间的下部冷风道；其中，上部冷风道和下部冷风道经由冷风歧管连通到冷风进口，并且其中，上部热风道和下部热风道经由热风歧管连通到热风出口。
[0020]这种电子设备架构造成开放式强迫风冷结构，其中，冷风沿设备架的冷风歧管从电子设备的底部进入电子设备，电子设备排出的热风从设备架的热风歧管抽走，从而排出飞行器的舱外。除了如上针对风腔搁架所述的之外，这种结构还能够显著地改善电子设备的通风冷却效果。
[0021]根据本专利技术的上述方面，较佳地，冷风歧管或冷风进口中可以设有风量调节装置，从而能够根据电子设备的降温冷却需求，合理地调节冷却风量的大小和强度，以改善冷却效率并降低能耗或冲压空气使用量。
[0022]根据本专利技术的上述方面，较佳地，第一托板和第二托板上可以设有通风孔，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风腔搁架(100)，其特征在于，所述风腔搁架(100)由复合材料制成，并且包括：风腔底板(10)，所述风腔底板设有通风孔(11)；风腔隔离板(20)，所述风腔隔离板与所述风腔底板(10)间隔开设置；第一横梁(30)，所述第一横梁附连到所述风腔底板(10)的第一侧(12)；第二横梁(40)，所述第二横梁附连到所述风腔底板(10)的与所述第一侧(12)相对的第二侧(13)；空气堵板(50)，所述空气堵板在所述风腔底板(10)的第一端(14)处附连在所述风腔底板(10)与所述风腔隔离板(20)之间；以及空气腔接头(60)，所述空气腔接头在所述风腔底板(10)的与所述第一端(14)相对的第二端(15)处附连到所述风腔隔离板(20)，其中，所述风腔底板(10)、所述风腔隔离板(20)、所述第一横梁(30)、所述第二横梁(40)和所述空气堵板(50)封围空气引导通道。2.根据权利要求1所述的风腔搁架(100)，其特征在于，所述风腔搁架(100)经由石墨烯增强酚醛树脂基纤维复合材料通过共固化工艺制成。3.根据权利要求2所述的风腔搁架(100)，其特征在于，所述石墨烯增强酚醛树脂基纤维复合材料包括玻璃纤维和/或碳纤维复合材料。4.根据权利要求3所述的风腔搁架(100)，其特征在于，所述通风孔(11)包括多个，并且成排设置在所述风腔底板(10)上。5.一种制作根据权利要求2
‑
4中任一项所述的风腔搁架(100)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)制备石墨烯悬浮液的步骤；(2)制备水溶性酚醛树脂的步骤；(3)制备石墨烯增强酚醛树脂基纤维复合材料的步骤；以及(4)使所述风腔搁架(...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡雅，孙晨晨，陈峰，周忠斌，封桥桥，刘振芳，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院，
类型：发明
国别省市：