一種車載共型雷達嵌入式液冷源的製作方法

2023-05-30 13:53:51 1

一種車載共型雷達嵌入式液冷源的製作方法
【專利摘要】本發明屬於車載雷達【技術領域】，具體是涉及一種車載共型雷達嵌入式液冷源。液冷源嵌設在車載雷達的天線骨架中，液冷源通過循環管路向設置在天線骨架上的車載雷達的發射機提供循環冷卻液，液冷源、天線骨架形成一體式結構。本發明將液冷源嵌入式安裝在車載雷達的天線陣面中，使其與天線骨架等車載雷達裝置成為一個共型整體，並向雷達發射機提供持續循環的冷卻液，從而解決了天線旋轉的管路供液技術問題，為雷達工作提供可靠的工作環境。下部密閉機柜上設置獨特的通風散熱裝置，確保連續運行時不發生內部超溫現象。系統補液裝置減少了隨機部件並提高了維護保障效率。系統排液裝置便於更換循環冷卻液。
【專利說明】一種車載共型雷達嵌入式液冷源
【技術領域】
[0001]本發明屬於車載雷達【技術領域】，具體是涉及一種車載共型雷達嵌入式液冷源。
【背景技術】
[0002]隨著我國電子科技水平的提高，現代車載雷達的應用越來越廣泛。車載雷達對其冷卻裝置的性能要求較高，傳統的冷卻方式主要有風冷換熱、獨立液冷循環換熱等方式，這些冷卻方式所使用的冷卻裝置始終存在一些無法克服的問題難題，例如:由於雷達天線處於旋轉狀態，從而對冷卻裝置的安裝造成不便，即無法滿足雷達的特殊性安裝需求。另外，傳統的冷卻裝置還普遍存在無法實現低溫加熱、無法將系統的溫度及時有效的散除等雷達散熱技術難題。

【發明內容】

[0003]針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在於提供一種車載共型雷達嵌入式液冷源，該車載共型雷達嵌入式液冷源能夠向雷達發射機持續提供循環的冷卻液，從而解決了天線旋轉時的管路供液技術問題。
[0004]為實現上述目的，本發明採用了以下技術方案:一種車載共型雷達嵌入式液冷源，液冷源嵌設在車載雷達的天線骨架中，所述液冷源通過循環管路向設置在天線骨架上的車載雷達的發射機提供循環冷卻液，所述液冷源、天線骨架形成一體式結構。
[0005]本發明還可以通過以下技術方案進一步實施:
[0006]進一步的，所述天線骨架包括天線陣面和設置在天線陣面下側的旋轉平臺，所述液冷源嵌設在天線陣面圍成的空間內部；所述發射機設置在天線陣面中。
[0007]進一步的，所述液冷源包括與發射機形成冷卻液循環迴路的依次設置的儲液箱、循環泵、換熱器和過濾器，過濾器的出口端通過供液口與發射機的進液口相連通，儲液箱的入口端通過回液口與發射機的出液口相連通。
[0008]進一步的，所述回液口與儲液箱之間的管路上設有流量調節閥和流量傳感器。
[0009]進一步的，所述儲液箱與循環泵之間的管路上設有第一截止閥；所述循環泵與換熱器之間的管路上設有單向止回閥和第二截止閥，該第二截止閥置於單向止回閥的出液管路上。
[0010]進一步的，所述循環泵與單向止回閥之間的管路上設有用於向該管路中充入氣體的充氣管路，該充氣管路上設有充氣閥。
[0011]進一步的，所述儲液箱上設有第二排氣閥、放水閥、液位傳感器、視液鏡和液位開關，儲液箱中設有電加熱器，儲液箱連通有補液管路，該補液管路上設有補液齒輪泵和第三截止閥。
[0012]進一步的，本液冷源還包括將換熱器中熱量傳遞至環境中的軸流風機，該換熱器通過第一排氣閥連通至水箱。
[0013]進一步的，所述液冷源置於呈上、下分體式結構的櫃體中，液冷源的軸流風機、換熱器置於櫃體的上櫃體中，液冷源的循環泵、儲液箱置於櫃體的下櫃體中，供液口、回液口置於下櫃體的側面。
[0014]進一步的，所述下櫃體的面板上設有通風散熱裝置，該通風散熱裝置包括散熱風機、波導窗和防水百葉窗。
[0015]本發明中的車載共型雷達嵌入式液冷源，與現有技術相比，其有益效果表現:
[0016]I)、本發明通過將液冷源嵌入式安裝在車載雷達的天線陣面中，使其與天線骨架成為一個共型整體(天線轉速6rpm、12rpm，以垂直狀態為參照，天線姿態傾斜仰角8。)，並向雷達發射機提供持續循環的冷卻液，從而解決了天線旋轉時的管路供液技術問題，為雷達工作提供了可靠的工作環境。
[0017]2)、本發明的通風和散熱部件位於液冷源的上半部，也即將軸流風機和換熱器設置在上櫃體中。由於上櫃體的位置較高，因此其易於通風換熱，能夠較大程度地提高換熱器的換熱效率，確保了雷達的正常工作。
[0018]3)、本發明將循環泵、補液/儲液裝置及控制系統位於液冷源的下半部，即設置在下櫃體內，並在下櫃體的面板上設置了通風散熱裝置，確保了雷達在連續運行時不發生內部超溫現象。
[0019]4)、本發明設有系統補液裝置，減少了隨機部件並提高了維護保障效率。
[0020]5)、本發明設有系統排液裝置，以便更換循環冷卻液。
[0021]6)、本發明解決 了雷達在高低溫環境條件下使用時的可靠性問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]下面結合附圖對本發明的優選實施方式作進一步、詳細的描述，附圖中:
[0023]圖1是本發明的車載共型雷達嵌入式液冷源的安裝結構示意圖。
[0024]圖2是裝載本發明的車載共型雷達嵌入式液冷源的櫃體的側視圖。
[0025]圖3是裝載本發明的車載共型雷達嵌入式液冷源的櫃體的後視圖。
[0026]圖4是本發明的車載共型雷達嵌入式液冷源的工作原理流程圖。
[0027]圖中附圖標記的含義如下:
[0028]11-旋轉平臺 12-天線陣面13-發射機
[0029]20-櫃體21-上櫃體22-下櫃體
[0030]23-供液口24-回液口
[0031]30-儲液箱31-循環泵
[0032]32-換熱器33-過濾器
[0033]34-流量調節閥 35-流量傳感器
[0034]36-電加熱器37-第三截止閥
[0035]38-補液齒輪泵 39-放水閥
[0036]40-第二排氣閥 41-第一截止閥
[0037]42-充氣閥43-單向止回閥
[0038]44-第二截止閥 45-第一排氣閥46-軸流風機
【具體實施方式】[0039]請參閱圖1，液冷源裝載於櫃體20中，該櫃體20嵌入在車載雷達的天線陣面12上，櫃體20中的液冷源通過循環管路向置於天線陣面12中的發射機13提供循環冷卻液，液冷源和車載雷達的發射機13、天線陣面12以及旋轉平臺11形成一體式結構。在液冷源頂部裝配吊裝吊環，在地面調試狀態下，裝配底座使機組自由立地，裝配電線時拆除底座。
[0040]本發明的車載共型雷達嵌入式液冷源，通過將液冷源嵌入式安裝在車載雷達的天線陣面中，使其與車載雷達裝置的天線骨架成為一個共型整體，並向雷達發射機提供持續循環的冷卻液，從而解決了天線旋轉時的管路供液技術問題，為雷達工作提供可靠的工作環境。
[0041]請參閱圖4，上述液冷源包括與發射機13形成冷卻液循環迴路並沿著液體前進方向依次設置的儲液箱30、循環泵31、換熱器32和過濾器33，過濾器33的出口端、儲液箱30的入口端分別通過供液口 23、回液口 24與發射機13相連通。
[0042]同時，為了控制及調節發射機13中循環冷卻液的流量，在回液口 24與儲液箱30之間的管路上設有流量調節閥34和流量傳感器35。
[0043]儲液箱30與循環泵31之間的管路上設有第一截止閥41 ;循環泵31與換熱器32之間的管路上設有單向止回閥43和第二截止閥44，該第二截止閥44置於單向止回閥43的出液管路上。
[0044]為了便於更換循環冷卻液，在循環泵31與單向止回閥43之間的管路上設有用於向該管路中充入氣體的充氣管路，該充氣管路上設有充氣閥42，另外，儲液箱30上設有放水閥39，通過向系統衝入氣體，並打開該防水閥39，即可實現將系統中的循環冷卻液充分排空，再進行更換冷卻液。
[0045]另外，儲液箱30上還設有第二排氣閥40(用於將系統中的氣體排出)、液位傳感器、視液鏡和液位開關、溫度傳感器T5等。
[0046]為了滿足系統的補液要求,上述儲液箱30連通有補液管路,該補液管路上設有補液齒輪泵38和第三截止閥37，從而減少了隨機部件並提高了維護保障效率。
[0047]換熱器32中的熱量是通過軸流風機46傳遞至環境中的，從而解決了系統高溫散熱的問題。同時，該換熱器32通過第一排氣閥45連通至水箱即冷卻水箱。為了解決儲液箱具有低溫加熱的功能，在儲液箱30中設有電加熱器36，因此，本發明還解決了高低溫環境條件下使用的可靠性問題。
[0048]另外，在回液口與流量調節閥34之間的管路上設有溫度傳感器T3/T4，在供液口與過濾器33之間的管路上設有溫度傳感器T1/T2，在截止閥44與換熱器32之間的管路上設有壓力傳感器P，從而實現對系統中循環冷卻液溫度和壓力的檢測。
[0049]對於例如圖1所述的車載雷達來說，由於液冷源需要同時向兩個發射機13提供持續循環的冷卻液，因此，液冷源需要提供兩組冷卻液的循環迴路。請參閱圖4，兩組循環迴路中第二截止閥44、單向止回閥43、充氣閥42、循環泵31、第一截止閥41、儲液箱30、第二排氣閥40、放水閥39、液位傳感器、視液鏡和液位開關、電加熱器36、補液齒輪泵38和第三截止閥37為兩組所共用，而流量調節閥34、流量傳感器35、換熱器32、第一排氣閥45、軸流風機46和過濾器33均為兩組，兩組循環迴路分別具有供液口 23和回液口 24，以分別向發射機13提供持續循環的冷卻液。
[0050]請參閱圖1-3，用於裝載液冷源的櫃體20呈上、下分體式結構，分為上櫃體21和下櫃體22，同時，為了便於兩組循環迴路中設備的安裝，該上櫃體21和下櫃體22均由左、右兩部分構成，一組循環迴路的軸流風機46和換熱器32安裝在上櫃體21的左側，另一組循環迴路的軸流風機和換熱器則安裝在上櫃體21的右側。循環泵31以及儲液箱30的補液系統(補液齒輪泵38和第三截止閥37)安裝於下櫃體22的左側，而儲液箱30及其第二排氣閥40、放水閥39、液位傳感器等設備則安裝於下櫃體22的右側。
[0051]對於上櫃體21的左側或右側來說，軸流風機46安裝於上櫃體21的正面面板上，上櫃體21的背面面板開設有通風口，換熱器32則安裝於軸流風機46與通風口之間，在軸流風機46的工作下，氣體自通風口進入上櫃體21中，並通過軸流風機46引出，從而實現將換熱器32中熱量帶出至環境中，以實現冷卻降溫。
[0052]對於下櫃體22的左側或右側來說，下櫃體22的面板上設有通風散熱裝置，該散熱裝置包括散熱風機、波導窗和防水百葉窗。從而解決了下部密閉機櫃長期運行時的散熱問題，以確保連續運行時不發生內部超溫現象。
[0053]針對上述兩組冷卻液循環迴路，分別設計一組控制系統，並安裝於控制箱內，兩個控制箱分別安裝在下櫃體22的左、右側。
[0054]本發明的車載共型雷達嵌入式液冷源，其冷卻形式採用一次液體冷卻+ 二次風冷，使用環境溫度為_40°C~+50°C，儲存溫度為-45°C~+60°C。所採用的冷卻介質為56%乙二醇防凍液，散熱量達到20kw。總供液流量≥72L/min，一分為二等流量進入左、右天線發射機。供液溫度≥58°C，供液壓力≥0.5MPa，設備噪聲≤75dB (A)0液冷源低溫加熱:在儲液箱內溫度 10°C時，電加熱停止加熱。液冷源出液溫度≥27 °C時，軸流風機工作；出液溫度< 5 °C時，軸流風機停止工作。
[0055]液冷源包含調試模式和工作模式，可通過RS422通訊接口將機組工作狀態參數以及故障信號上傳給雷達主控(或調試控制盒)，並接收它們的信號。
[0056]調試模式:通過調試控制盒完成，在液冷源調試、檢修和故障時使用。
[0057]工作模式:液冷源低溫加熱:在儲液箱內溫度 10°c時，電加熱停止加熱。液冷源出液溫度> 27°c時，軸流風機工作；出液溫度≤5 °C時，軸流風機停止工作。
[0058]系統實時參數顯示內容為左右發射機的供液溫度、回液溫度和流量；儲液箱溫度；系統供液壓力。
[0059]系統運行顯示及報警為主泵、風機、電加熱工作狀態指示；電源狀態指示，缺相、錯相報警；供液溫度高報警；供液壓力過高或過低報警；儲液箱液位低報警；水泵過載、風機熱保護報警。
[0060]以上所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，並非對本發明的範圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明權利要求書確定的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種車載共型雷達嵌入式液冷源，其特徵在於:液冷源嵌設在車載雷達的天線骨架中，所述液冷源通過循環管路向設置在天線骨架上的車載雷達的發射機(13)提供循環冷卻液，所述液冷源、天線骨架形成一體式結構。
2.根據權利要求1所述的車載共型雷達嵌入式液冷源，其特徵在於:所述天線骨架包括天線陣面(12)和設置在天線陣面(12)下側的旋轉平臺(11 )，所述液冷源嵌設在天線陣面(12)圍成的空間內部；所述發射機(13)設置在天線陣面(12)中。
3.根據權利要求2所述的車載共型雷達嵌入式液冷源，其特徵在於:所述液冷源包括與發射機(13)形成冷卻液循環迴路的依次設置的儲液箱(30)、循環泵(31)、換熱器(32)和過濾器(33)，過濾器(33)的出口端通過供液口(23)與發射機(13)的進液口相連通，儲液箱(30)的入口端通過回液口(24)與發射機(13)的出液口相連通。
4.根據權利要求3所述的車載共型雷達嵌入式液冷源，其特徵在於:所述回液口(24)與儲液箱(30)之間的管路上設有流量調節閥(34)和流量傳感器(35)。
5.根據權利要求3所述的車載共型雷達嵌入式液冷源，其特徵在於:所述儲液箱(30)與循環泵(31)之間的管路上設有第一截止閥(41);所述循環泵(31)與換熱器(32)之間的管路上設有單向止回閥(43)和第二截止閥(44)，該第二截止閥(44)置於單向止回閥(43)的出液管路上。
6.根據權利要求5所述的車載共型雷達嵌入式液冷源，其特徵在於:所述循環泵(31)與單向止回閥(43)之間的管路上設有用於向該管路中充入氣體的充氣管路，該充氣管路上設有充氣閥(42)。
7.根據權利要求3所述的車載共型雷達嵌入式液冷源，其特徵在於:所述儲液箱(30)上設有第二排氣閥(40)、放水閥(39)、液位傳感器、視液鏡和液位開關，儲液箱(30)中設有電加熱器(36)，儲液箱(30)連通有補液管路，該補液管路上設有補液齒輪泵(38)和第三截止閥(37)。
8.根據權利要求3所述的車載共型雷達嵌入式液冷源，其特徵在於:本液冷源還包括將換熱器(32)中熱量傳遞至環境中的軸流風機(46)，該換熱器(32)通過第一排氣閥(45)連通至水箱。
9.根據權利要求8所述的車載共型雷達嵌入式液冷源，其特徵在於:所述液冷源置於呈上、下分體式結構的櫃體(20)中，液冷源的軸流風機(46)、換熱器(32)置於櫃體(20)的上櫃體(21)中，液冷源的循環泵(31)、儲液箱(30)置於櫃體(20)的下櫃體(22)中，所述供液口(23)、回液口(24)置於下櫃體(22)的側面。
10.根據權利要求9所述的車載共型雷達嵌入式液冷源，其特徵在於:所述下櫃體(22)的面板上設有通風散熱裝置，該通風散熱裝置包括散熱風機、波導窗和防水百葉窗。
【文檔編號】G01S7/02GK103837860SQ201410075554
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月3日 優先權日:2014年3月3日
【發明者】陳恩, 江用勝, 鄭榮波, 蔣德倫, 侯春枝 申請人:合肥通用機械研究院