擴(kuò)展方艙擴(kuò)展結(jié)部電磁屏蔽設(shè)計方案

擴(kuò)展方艙擴(kuò)展結(jié)合部電磁屏蔽設(shè)計-汽車擴(kuò)展方艙擴(kuò)展結(jié)合部電磁屏蔽設(shè)計

吳長偉范雪峰

鐵嶺陸平專用汽車有限責(zé)任公司遼寧鐵嶺112001

摘要：通過設(shè)計擴(kuò)展方艙擴(kuò)展結(jié)合部的電磁屏蔽結(jié)構(gòu)，突破擴(kuò)展廂體與固定廂體電磁密封關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)擴(kuò)展方艙真正意義上的電磁屏蔽。

關(guān)鍵詞 ：擴(kuò)展方艙電磁屏蔽試驗情況

中圖分類號：U469.6+93.02文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1004-0226(2016)03-0097-03

第一作者：吳長偉，男，1980年生，工程師。現(xiàn)從事方艙、移動實驗室、特種車研發(fā)設(shè)計。

1前言

方艙電磁屏蔽關(guān)鍵是如何讓方艙形成一個封閉殼體。目前，國內(nèi)外固定方艙處理手段已經(jīng)非常成熟，主要控制點是門、窗等孔口的處理。擴(kuò)展方艙相對于固定方艙可以有效增加空間和使用面積，大大提高方艙的使用效率，增加電磁屏蔽功能，可有效解決擴(kuò)展方艙在指揮、通信、偵察、干擾等領(lǐng)域的應(yīng)用難題。其主要控制點除了門、窗等孔口位置外，重點是擴(kuò)展結(jié)合部的電磁屏蔽控制。

2組成

電磁屏蔽擴(kuò)展方艙收攏狀態(tài)外型尺寸（長×寬×高）：6058x2438x2438，mm;展開狀態(tài)外形型尺寸（長×寬×高）：6058x4366x2438，mm；擴(kuò)展艙長為5000mm;主要由左擴(kuò)展艙、右擴(kuò)展艙、固定艙、折疊底板、擴(kuò)展助力機(jī)構(gòu)和壓緊裝置等組成（如圖1）?？倲U(kuò)展容積滿足國軍標(biāo)規(guī)定大于1.8m3的標(biāo)準(zhǔn)。

3展收原理

3.1展開

方艙展開時（如圖2），先將方艙調(diào)整平衡，再打開擴(kuò)展艙固定鎖，拉動擴(kuò)展艙即可展開；擴(kuò)展完成后，啟動壓緊裝置，鎖定擴(kuò)展艙和壓緊屏蔽密封。在擴(kuò)展過程中，擴(kuò)展艙是通過底部滾輪在軌道上面滾動的，可以有效地減小運(yùn)動阻力。

3.2收攏

折疊底板與兩側(cè)擴(kuò)展艙根部通過鉸鏈連接，方艙收攏時，折疊底板向上抬起折疊。由于展開狀態(tài)時，折疊底板處于展平狀態(tài)，收攏時折疊底板存在死點，需要先將折疊板向上拉起，越過死點方可收攏。方艙收攏時，卸下壓緊裝置，用手拉起固定艙內(nèi)折疊底板，再將擴(kuò)展艙推入固定艙內(nèi)，卸下滾輪，再將擴(kuò)展艙用固定鎖鎖緊。

4關(guān)鍵技術(shù)及結(jié)構(gòu)

4.1電磁屏蔽密封設(shè)計

擴(kuò)展方艙門窗孔口的屏蔽處理也與固定方艙一致，關(guān)鍵是如何解決擴(kuò)展孔口結(jié)合部的電磁屏蔽密封。為保證擴(kuò)展后電磁屏蔽指標(biāo)要求，擴(kuò)展艙與固定艙結(jié)合部位采用嚙合形式，嚙合部位形成回宮格結(jié)構(gòu)，造成電磁波無法直線穿透，從而削弱電磁波能量。為增加結(jié)合部位導(dǎo)電性能，形成等勢體，在嚙合部位，安裝一道橡膠芯絲網(wǎng)屏蔽條和屏蔽簧片，這樣雙擴(kuò)展艙擴(kuò)展后與固定艙形成一個封閉廂體，確保了方艙的電磁屏蔽效果。

4.1.1屏蔽條和屏蔽簧片

由于擴(kuò)展孔口大于5m，擴(kuò)展艙與固定艙接合部位存在一定的平面撓度和對角線差，會造成擴(kuò)展艙與固定艙結(jié)合部位的結(jié)合不均勻。為保證接合部位有效結(jié)合，在固定艙框口內(nèi)側(cè)安裝一條屏蔽型簧片和橡膠芯絲網(wǎng)屏蔽條，通過兩者的彈性伸縮，可以彌補(bǔ)結(jié)合不均勻（如圖3）。屏蔽型簧片通過螺釘與框口連接，橡膠芯絲網(wǎng)屏蔽條直接嵌入框口牙槽內(nèi)，方便維修更換。擴(kuò)展艙展開時，擴(kuò)展艙端部壓框先壓在簧片上，實現(xiàn)第一層屏蔽密封，隨著進(jìn)一步擴(kuò)展壓縮，壓框內(nèi)邊接觸屏蔽條，實現(xiàn)第二層屏蔽密封，當(dāng)壓框全部壓在屏蔽條和簧片上之后，整個框口就形成了良好的電磁密封。另外，屏蔽型簧片和橡膠芯絲網(wǎng)屏蔽條均具有彈性和記憶功能，并可以互補(bǔ)。

4.1.2固定艙、擴(kuò)展艙電磁屏蔽

固定艙、擴(kuò)展艙各壁板之間連接全部采用高導(dǎo)電金屬材料接觸，并做抗氧化處理；框體與蒙皮之間全部采用拉鉚方式連接。

4.1.3固定艙與擴(kuò)展艙連接部位壓緊

簧片和屏蔽條壓縮彈性會產(chǎn)生反作用力，導(dǎo)致擴(kuò)展艙與固定艙不能有效連接。因此，在擴(kuò)展艙外部安裝了一套可調(diào)節(jié)的壓緊裝置（如圖4）。擴(kuò)展艙展開后，頂撐機(jī)構(gòu)固定在擴(kuò)展艙外部端面滾輪運(yùn)動軌道內(nèi)，通過調(diào)整其伸縮，頂滾輪端面向外側(cè)頂擴(kuò)展艙，實現(xiàn)方艙在嚙合部位屏蔽條的壓緊。

4.2助力裝置

在不考慮摩擦力的情況下，方艙擴(kuò)展和收攏時折疊板水平分力隨夾角a變化曲線為余切函數(shù)曲線，夾角增大，折疊板水平分力減小，方向向外。受力分析如圖5所示：

式中，F(xiàn)為折疊板水平分力；G為折疊板重力；a為折疊板與水平面夾角。

為確保1～2人即可操作，實現(xiàn)方艙擴(kuò)展及收攏，克服折疊板運(yùn)動造成的影響，本方艙設(shè)計了一套彈簧助力裝置輔助擴(kuò)展方艙的收攏，從而抵消折疊板的運(yùn)動變化產(chǎn)生的分力(如圖6)。這樣人工操作只需克服擴(kuò)展艙運(yùn)動時底部滾輪滾動摩擦力即可。

助力裝置由頂升彈簧裝置和拉力彈簧裝置組成(如圖7、8)。兩種裝置均安裝在方艙折疊底板下方。頂升彈簧用于將折疊底板頂起，力量設(shè)置在與折疊底板重力平衡狀態(tài)，解決了方艙收攏時的折疊底板死點問題；拉力彈簧裝置通過彈簧壓縮，使折疊底板的重力與彈簧的彈性勢能接近平衡，解決了收攏方艙時推力過大而無法操作的問題。

折疊底板重力直接影響水平分力，在設(shè)計助力裝置時，折疊底板自重經(jīng)過了仔細(xì)校核。由于彈簧彈力與壓縮量成正比，彈力曲線只能趨近于折疊底板水平分力曲線，無法完全平衡折疊板水平分力，故在設(shè)計和制造彈簧時，控制彈簧剛度和使用行程尤為重要。

5工藝控制

方艙各部位連接主要是搭接，為保證良好的電磁屏蔽效果，對接縫、孔口均要進(jìn)行有效處理。

a．搭接表面清潔時需要用酒精等有機(jī)試劑擦除灰塵和鐵屑等，保證搭接金屬平面充分連接成一體。

b．去除搭接表面不導(dǎo)電的保護(hù)鍍層（如陽極氧化）。

c．屏蔽密封條在周轉(zhuǎn)過程中需要用塑料袋包裝并保持清潔，不能在地上拖拽；安裝時，屏蔽密封條需要用試劑擦試干凈，保證與溝槽接觸嚴(yán)密，同時用屏蔽條本體將接縫縫合。

d．通過工裝控制加工質(zhì)量，確?？卓诔叽缙钤谠试S范圍內(nèi)。

6防雨防塵密封

方艙收攏時，通過固定在擴(kuò)展端板內(nèi)側(cè)周圈的密封條密封，同時，外部加裝集裝箱鎖進(jìn)行鎖緊，以確保密封條能夠壓實密封。方艙展開時，通過固定在擴(kuò)展艙根部周圈的密封條密封。收攏時密封條為“0”字型，為嵌入安裝；展開時的密封條為“山”字形，通過壓板壓裝。兩種密封條均具有耐鹽、耐油、耐酸堿、耐壓等性能，彈性好，使用溫度-45℃～+70℃。其密封形式如圖9、10所示。

7試驗情況

該方艙試制完成后經(jīng)過了淋雨、短途轉(zhuǎn)運(yùn)、1000km路跑、200次展收、3t加載，以及1個月、3個月、半年存放等多項試驗的測試，其電磁屏蔽指標(biāo)在頻段150kH2～6GHz，均達(dá)到40dB以上。

8結(jié)語

通過該方艙的研制，擴(kuò)展方艙電磁屏蔽性能良好，解決了擴(kuò)展方艙因無屏蔽性能而無法在指揮、通信領(lǐng)域拓展應(yīng)用的技術(shù)難題。該項技術(shù)已經(jīng)獲得實用新型專利，授權(quán)公告號：CN202528894U．

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