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        新型彈片型連接器的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化

        2016-10-13 23:53:46羅奕奕

        羅奕奕

        摘 要:隨著連接器行業(yè)的發(fā)展,連接器種類結(jié)構(gòu)越來越多,這就對連接器產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、實(shí)用性和安全性提出了更高的要求?,F(xiàn)有技術(shù)中,連接器的種類有很多,各種連接器的結(jié)構(gòu)各不相同,接線方式也有很多。但是經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)很多現(xiàn)有接線技術(shù)存在一些弊端,如安裝費(fèi)時(shí)、不耐振動(dòng)、需要特殊工具、操作不便等等缺點(diǎn)。本Push Spring Connector技術(shù)正是為了解決這些現(xiàn)有難題孕育而生。

        關(guān)鍵詞:連接器;連接方式;彈片連接器;籠式彈片;推壓;拆裝便利

        中圖分類號:THl23+.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-8937(2016)24-0016-02

        1 現(xiàn)有接線方式介紹-螺釘接線方式的特點(diǎn)

        1.1 螺釘連接型

        通過螺釘與插針上的內(nèi)螺紋旋接后,壓緊插入插針內(nèi)的導(dǎo)線。

        1.1.1 螺釘連接型的優(yōu)點(diǎn)

        ①同一規(guī)格插針,可適用的導(dǎo)線規(guī)格范圍較廣;

        ②導(dǎo)線可拆卸重裝,插針可多次使用,方便維護(hù);

        ③可以產(chǎn)品組裝時(shí),使用常用的螺絲刀即可,無需專用的工具;

        ④可帶導(dǎo)線保護(hù)片;

        ⑤若有需要的話,單孔可同時(shí)接幾根線。

        1.1.2 螺釘連接型的缺點(diǎn)

        ①使用中,易受設(shè)備振動(dòng)影響,可能導(dǎo)致螺釘旋接處出現(xiàn)退松現(xiàn)象,這就需要定期重新檢查。

        ②產(chǎn)品安裝導(dǎo)線較費(fèi)時(shí)。

        ③由于降低電阻,減少溫升,往往使用材質(zhì)較軟的銅合金制造插針,螺釘旋緊壓線時(shí),為了確保導(dǎo)線壓緊,需要有一定的螺釘旋緊力,而過大的旋緊力容易造成滑牙現(xiàn)象,導(dǎo)致導(dǎo)線松脫,出現(xiàn)故障。

        1.2 冷壓接型

        通過專用的冷壓鉗工具間插針壓變形后,將插入插針的導(dǎo)向壓緊。

        1.2.1 冷壓型連接器的優(yōu)點(diǎn)

        ①不受設(shè)備振動(dòng)影響,適用于振動(dòng)場合;

        ②插針排布密度高,可以節(jié)省空間;

        ③可實(shí)現(xiàn)線束預(yù)先裝配。

        1.2.2 冷壓型連接器的缺點(diǎn)

        ①同一規(guī)格插針,適用導(dǎo)線規(guī)格較窄,規(guī)格多,不利于物料管理;

        ②需要專用的壓接工具,而且工具比較昂貴;

        ③插針壓接后,不可重復(fù)使用;

        ④不適用硬線場合。

        2 新型彈片型連接器技術(shù)特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵工 藝及解決途徑

        專案小組將項(xiàng)目需要解決的技術(shù)目標(biāo)設(shè)定為開發(fā)一種

        型連接方式,它必須具有以下特點(diǎn):

        ①連接牢靠,不易受到設(shè)備震動(dòng)影響;

        ②能夠多次拆裝,實(shí)現(xiàn)重復(fù)使用;

        ③拆裝不需要專用工具;

        ④實(shí)現(xiàn)快速拆裝,方便維護(hù);

        經(jīng)過多輪的功能模型試制和優(yōu)化,開發(fā)出全新的創(chuàng)新型彈片式連接器,具體如圖1所示。

        2.1 新型彈片型連接器技術(shù)特點(diǎn)

        ①連接牢靠,不易受到設(shè)備震動(dòng)影響;

        ②能夠多次拆裝,實(shí)現(xiàn)重復(fù)使用;

        ③拆裝不需要專用工具,使用任何輔助物件推動(dòng)設(shè)在產(chǎn)品上的插銷即可完成拆裝導(dǎo)線;

        ④在連接和換線過程中,工具與人體都不與導(dǎo)體接觸,防止導(dǎo)致觸電的情形發(fā)生,安全性好;

        ⑤實(shí)現(xiàn)快速拆裝,方便維護(hù)。甚至可利用簡單的特制工具將一次性獎(jiǎng)所有上插孔一次性打開,進(jìn)行裝線,更加省時(shí)。如圖2所示。

        2.2 新型彈片型連接器關(guān)鍵技術(shù)

        ①研究選擇合適的彈片材料,它必須具有同時(shí)具備高彈性、合適的剛性,還需要有較高的壽命。

        ②設(shè)計(jì)彈片的異形結(jié)構(gòu)和插針結(jié)構(gòu),確保對導(dǎo)線具有必要的夾持力。

        2.3 新型彈片型連接器關(guān)鍵工藝技術(shù)

        ①彈片材料的生產(chǎn)工藝;

        ②彈片制造設(shè)備和模具開發(fā);

        ③用于裝插針的插體注塑精度控制。

        2.4 新型彈片型連接器關(guān)鍵工藝技術(shù)解決途徑

        ①彈片材料技術(shù)主要是通過本項(xiàng)目專案小組與材料供應(yīng)商合作開發(fā),最后選擇德國產(chǎn)的特殊不銹鋼材料,并經(jīng)過國內(nèi)的特殊處理工藝加工出符合要求的材料。

        ②彈片制造設(shè)備和模具是由本項(xiàng)目專案小組與國內(nèi)知名的自動(dòng)化設(shè)備制造商合作開發(fā)進(jìn)行,經(jīng)過了二代原型機(jī)改進(jìn),最后完成了可量產(chǎn)的生產(chǎn)設(shè)備。

        ③插體注塑工藝通過引進(jìn)德國產(chǎn)的素有“注塑界勞斯萊斯”美譽(yù)的ARBURG品牌注塑機(jī),確保注塑工藝的高精度、高穩(wěn)定性。

        通過自主開發(fā)和外部引進(jìn)相結(jié)合的方式對插針的加工設(shè)備和產(chǎn)品裝配設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化技改,提高產(chǎn)品的加工精度和穩(wěn)定性,確保產(chǎn)品質(zhì)量,通知提高生產(chǎn)效率。

        3 新型彈片型連接器技術(shù)性能指標(biāo)與現(xiàn)有的產(chǎn) 品對比

        3.1 對產(chǎn)品抗振動(dòng)性能實(shí)驗(yàn)分析

        新型彈片型連接器的抗振動(dòng)性已按照IEC/EN 60068-2-6標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行振動(dòng)測試得到驗(yàn)證。試驗(yàn)中使用最大為2 000 Hz的頻率、最大為20 g的不同大小的振幅。針對軌道交通車輛電氣設(shè)備的試驗(yàn)對抗振動(dòng)性都有著尤其高的要求,這些試驗(yàn)都已全部通過。在按照IEC/EN 60068-2-27標(biāo)準(zhǔn)和針對IEC/EN 61373標(biāo)準(zhǔn)的鐵路應(yīng)用所進(jìn)行的抗沖擊性試驗(yàn)中會(huì)用單獨(dú)的撞擊代替持續(xù)的振動(dòng)。本項(xiàng)目開發(fā)的新型彈片型連接器可以承受X\Y\Z方向達(dá)到100 g的沖擊,并且不會(huì)出現(xiàn)任何損害。

        3.2 對特殊氣候耐候性實(shí)驗(yàn)分析

        特殊的氣候條件可能會(huì)對彈片的長期穩(wěn)定性造成影響,而在氣候試驗(yàn)中會(huì)將這些氣候條件在實(shí)驗(yàn)室中模擬出來。為此,項(xiàng)目專案小組對產(chǎn)品進(jìn)行耐候性測試,包括高低溫測試、鹽霧試驗(yàn)等,試驗(yàn)結(jié)果所有彈片連接產(chǎn)品都滿足下列氣候試驗(yàn)的相關(guān)要求:

        ①溫度變化要求符合IEC/EN 60998-2-2,IEC/EN60947-7

        -1標(biāo)準(zhǔn);

        ②工業(yè)氣候條件符合EN ISO 6988,IEC/EN 60068-2-42標(biāo)準(zhǔn);

        ③鹽霧符合IEC/EN 60068-2-11標(biāo)準(zhǔn)。如圖3所示。

        3.3 新型彈片型連接器和現(xiàn)有產(chǎn)品的對比

        產(chǎn)品使用性能對比,見表1。

        性能指標(biāo)對比分析:按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)EN 61984,見表2。

        經(jīng)對比,可發(fā)現(xiàn)新型彈片型連接器有以下優(yōu)勢:

        ①創(chuàng)新性。

        接線方便,在連接和換線過程中,工具與人體都不與導(dǎo)體接觸,防止導(dǎo)致觸電的情形發(fā)生,安全性好。

        使用方便靈活,接線方式對導(dǎo)線壓接前的準(zhǔn)備要求不高,并且不需要特殊安裝工具可以解放操作工具,可極大的降低安裝成本。

        在接線過程中工具只是輔助作用,有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)體連接和拆解時(shí),在完成彈片開口狀態(tài)后、工具可拿開,在安裝和拆卸時(shí)不被工具干擾,可更好的進(jìn)行接線連接操作。操作十分方便,在連接和拆解中,輕松按壓推桿或撥桿就可以將相應(yīng)的孔或槽推開,并可利用簡單的特制工具將所有上插孔一次性打開,更加省時(shí)。

        ②先進(jìn)性。

        在現(xiàn)有技術(shù)中,連接器的種類很多,各種連接器的結(jié)構(gòu)各不相同,接線方式也有很多。大部分連接器在與導(dǎo)體連接和拆解時(shí),必須借助專用工具完成,操作十分不便;在連接和拆解中,工具容易與導(dǎo)體接觸,導(dǎo)致觸電的情形時(shí)有發(fā)生,安全性差;在接線過程中,工具不能移除,干擾導(dǎo)體連接操作;因此,我司針對這些缺陷,對連接器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究,開發(fā)出一種依靠帶狀硬金屬扭曲壓力接線的連接器,使導(dǎo)體連接和拆解時(shí)操作方便,且避免與導(dǎo)體接觸而觸電。

        4 結(jié) 語

        新型彈片型連接器已量產(chǎn),并廣泛應(yīng)用于電梯控制系統(tǒng)、自動(dòng)化風(fēng)力發(fā)電等行業(yè)中,大大提高了連接器的靈活性和操作性。在人工成本升高問題日益凸顯的今天,產(chǎn)品的快速便捷,省時(shí)省力操作成為一種必然趨勢。在機(jī)器人、自動(dòng)化設(shè)備、工程機(jī)械、紡織機(jī)械、能源設(shè)備等連接器應(yīng)用成熟的行業(yè),正是需要這種能為客戶節(jié)約現(xiàn)場安裝成本,省時(shí)省力的便捷操作。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 一種依靠帶狀金屬扭曲壓力接線的連接器[P].CN202616433U.

        [2] 一種依靠帶狀硬金屬扭曲壓力接線的連接器(德國)以及一項(xiàng)發(fā)明專 利在實(shí)審中[P].DE2020120358U1.

        [3] 一種依靠帶狀硬金屬扭曲壓力接線的連接器[P].CN103367935A.

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