技术交流地面侦泰情设备的防本密封设计顾彦博（信息产业部电子第54研究所）情报设备上的应用作了有益的尝试，可作为防水密封机壳结构设计时。

　　地面侦察情报设备的防水问题，是其环境适应性设计中必须考虑的主要问题之一。地面侦察情报设备的防水密封设计，就是研究电子设备在不同的防水条件要求下，满足使用要求的*佳结构设计。本文探讨了防水密封机壳的设计特点，对于防水密封机壳的结构设计及其在新型侦察情报设备上的应用作了有益的尝试，可作为防水密封机壳结构设计时。

　　1防水密封机壳的分类所谓机壳的防水能力，就是机壳在水的不同类型的作用下，以不同的密封结构，防止水进人设备内部，以保持电子设备正常工作的能力D我国国家军用标准GB1440- 92电气和电子设备机壳定义和基本要求规定了电气和电子设备机壳用于环境防护的定义和基本要求，及相应的试验要求，并指出，它适用于电气和电子设备机壳的设计和制造，是制订电气和电子设备的技术条件或产品标准等技术文件的选用依据。该标准按照防护对象、防护程度将机壳分为防水类、防尘类和气密类三大类。对于防水类机壳，又分为防滴型、防溅型、防淋型、溅密型、防喷型和浸水型6个级别。而防滴型、防溅型、溅密型、防喷型多用于舰船设备。从地面侦察情报设备的使用环境来讲，主要涉及防淋型、浸水型两种机壳。

　　防淋型机壳是指设备在正常的安装位置，淋水从与机壳各面垂直的位置变到不大于45度夹角位置淋于设备，淋水不得进人的机壳。这种类型的机壳是地面侦察情报设备*常使用的结构类型，例如，野外露天使用的终端设备、通信设备、GPS定位设备等。

　　浸水型机壳是指浸在规定深度（例如1米深）的水中，在规定的时间（例如2小时）内，水不能进人的机壳。例如，有些设备要求埋人地下使用，则属于浸水型机壳范畴。

　　2防水密封机壳结构设计2.1防水密封机壳结构设计特点对于防淋型和浸水型机壳，结构设计有以下特点：①机壳不应有任何敞露的开口；②机壳的门、盖及分离面均应有密封垫；③机壳选材和表面处理必须考虑较强的耐腐蚀性和防霉性；④机壳的防水密封措施应不影响电子设备工作时的良好的散热性；⑤为了保证良好的防水密封性能，机壳结构必须有足够的强度。特别对于浸水型机壳，还要求机壳应具有足够的耐压强度，在规定的极限压力下无破裂。

　　2.2防水密封机壳结构设计机壳材料选择和表面处理D地面侦察情报设备一般要求体积小、重量轻，在恶劣的环境下能够可靠地工作，材料选择上优先选用耐腐蚀且比重小的铝合金材料。

　　为了保护机壳表面，防水密封机壳都要进行表面处理，目前主要采用先电镀氧化，然后再进行涂漆，这样，在机壳表面形成双层薄膜涂层，既有效地防止了水气透过材料的气孔和连接缝隙，又满足了防腐蚀要求。

　　机壳结构。防水密封机壳的结构型式一般采用板材整体焊接结构、板材整体铣削加工结构或整体铸造结构。

　　机壳中的所有非拆卸连接主要用焊接或铆接完成，并用封口膏、腻子、密封胶等进行辅助密封。个别有特殊要求的密封机壳还可设计用中性气体（氮、氦）充满机壳的内部空间，利用中性气体来实现密封。这时结构上应预先在机壳上设置用来抽出空气和送人中性气体的装置。

　　我们在研制某新型地面侦察情报设备时，各整机设备统一采用按分机划分结构单元的办法，分机机壳采用板材整体铣削加工而成，用螺钉将两分机的机壳联接在一起，两分机的外壳也是组成整机的外壳，不另嵌套，这样有利于减小体积和减轻重量。由于机壳从中间分开，有利于维修和更换元器件，也方便两分机的调试。另外，由于机壳材料采用了铝合金，在常拆卸连接处将螺纹孔镶嵌了钢丝螺套。

　　密封方案。密封方案有多种选择，对密封件来说*常用的是平板密封垫和0型密封圈。若采用平板密封垫进行密封，密封面具有结构简单、加工方便的特点，但是，这种情况下，密封面与密封垫之间的接触面积较大，预紧的时候，密封垫容易往侧面伸展，不易压紧，密封性较差。

　　若采用0型密封圈进行密封，0型密封圈结构简单、体积小、安装部位紧凑，具有自密封作用，不需要周期性调整，虽然接触面积小，但承受界面压力大，故密封效果较佳。

　　无论采用平板橡胶密封垫还是采用0型橡胶密封圈，当相对变形￡=10%时，橡胶密封件与金属表面的缝隙小至0.01毫米，水分仍能渗透；当预紧力增大到一定程度，相对变形e=20%30%，由于弹性作用，橡胶密封件紧贴金属表面，使分子渗透作用终止而形成密封。如果进一步增大预紧力，使相对变形s>30%时，对密封质量并无多大改善，反而会由于疲劳现象加速橡胶密封件的损坏。所以在橡胶件密封设计时，橡胶密封件的相对变形一般取e=25%~30%.可拆卸密封的密封效果与选用的橡胶材料有很大关系，橡胶密封件由于其配方不同，其性能也很不相同。从密封角度来考虑，橡胶密封件的硬度和脆性温度不能太篼，对于橡胶密封件，一般其硬度（邵氏硬度）不大于55；脆性温度（即橡胶变脆时的温度）不高于-50我们在研制某侦察情报设备时，选用硅橡胶材料制造密封件。硅橡胶耐热、耐寒性好，使用温度为-70+250，且具有压缩永久变形小和介电性能好等特点。

　　螺钉或螺栓的预紧力是影响密封效果的重要因素之一。

　　预紧力必须使密封件压紧并实现初始密封条件，同时要保证操作时预留在密封件中的密封比压不小于工作密封比压。

　　预紧力要适当，太大有可能将密封件压坏，甚至损坏机壳密封面，太小则使密封件所受的压应力达不到密封比压，不起密封作用。要使机壳密封面达到良好的密封效果，预紧力必须均匀地作用在密封件上。因此，当通过机壳密封面传递给密封件的预紧力一定时，采取减小钉或螺栓的直径，增加螺钉或栓的个数的措施，使预紧力均匀，对于提高机壳密封面的密封效果是有利的。

　　在实际生产中，机壳的刚度不足而产生过大的翘曲变形，也会导致密封面的密封失败。刚度好的机壳变形小，可使分散分布的螺钉（或螺栓）预紧力比较均匀地传递给密封件，可提高密封性能。反之，密封性能则下降。我们在研制某侦察情报设备时，如前所述，由于采用模块化设计，整机机壳的密封面在两分机机壳之间，而两分机机壳刚度好，很好地解决了上述问题。

　　面板上元器件的密封。在防水密封机壳设计时，既要研究机壳本身的密封问题，又要考虑面板上的操作件、观察窗、插座等元器件的密封。若忽视上述元器件的密封问题，往往使机壳的密封前功尽弃。

　　我们在研制某地面侦察情报设备时，其中有一种手持式终端设备，选用薄膜开关键盘作为数据输人操作件，设计了有机玻璃件作为液晶显示器的观察窗，对于键盘和有机玻璃窗口，采用了胶粘加结构件固定的双重措施加以密封。

　　对于机壳上安装的旋转开关、插座等器件，我们通过对国内外生产厂家的广泛调研，选购了防水密封的产品，在装人机壳前，对上述器件的密封性能进行了复检，在安装时，使用了橡胶密封垫和密封胶，解决了上述器件与机壳之间的密封问题。

　　散热和防潮。电子设备长时间工作会发出一定的热量，尤其是随着设备向小型化发展，电子器件的散热会更加集中，使得密封机壳的散热问题显得比较突出。

　　设计时，在机壳内的电路板上安装一定数量的散热片，使散热片与机壳内壁接触，对于个别集中热源，例如功率放大器，将其直接固定安装在机壳内壁上，通过将热量传导到机壳上，达到散热的目的。

　　设备在工作时温度升高，当停止工作时温度降低，容易产生潮气。外界高温度的工作环境也可能有少量潮气侵人机壳内。防潮的办法是在机壳内装人必要的吸湿剂，如硅胶。硅胶作成小颗粒形状，放人机壳内的小口袋中，硅胶被水汽完全浸透时，可定期更换。

　　3结束语本文阐述了地面侦察情报设备防水密封机壳的结构设计中，所遇到的且必须解决的一系列问题，并结合工程研制实践介绍了解决方案，希得到有关同行批评指正。