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        一種溫度繼電器焊接防錯研究與應用

        2017-01-20 20:32:25申剛潘柏清陽玲玲
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2017年2期
        關(guān)鍵詞:固定焊接

        申剛 潘柏清 陽玲玲

        摘 要:溫度繼電器主要用于航空工業(yè),軌道交通行業(yè)以及一些民用產(chǎn)品,但是此類溫度繼電器在需要用于產(chǎn)品上時需要做一些特殊的處理,才能夠發(fā)揮其在電路中開斷方面的作用。本文重點圍繞溫度繼電器的引腳焊接技術(shù)以及其他的一些線束制作處理介紹。通過分析溫度繼電器的結(jié)構(gòu)特點,從而制定比較合理的處理方式以滿足產(chǎn)品使用的需求。

        關(guān)鍵詞:溫度繼電器;焊接;固定;線束處理

        中圖分類號:TG431 文獻標識碼:A

        0.引言

        溫度繼電器通常用在溫度異常時自動切斷電路,實現(xiàn)電器過熱保護、溫度控制、火災報警、自動點火等功能,有效地避免了事故的發(fā)生。但由于溫度繼電器外形結(jié)構(gòu),決定了兩個引腳的焊接質(zhì)量,在操作者焊接的時候常常出現(xiàn)一些焊接不當,造成溫度繼電器外殼短路而失效,還有一些不正確的安裝時的溫度繼電器沒有起到對應的監(jiān)控作用,從而影響其所在產(chǎn)品的質(zhì)量。本文主要通過一些實驗對比,以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計,從而制定出溫度繼電器的一些焊接和安裝處理規(guī)范,有效避免由于一些人為原因造成溫度繼電器失效。

        1.基本原理

        1.1 溫度繼電器工作原理。航空用溫度繼電器與民用溫度繼電器工作原理基本相同,通常選用碟形雙金屬片作為動作元件,利用雙金屬的工作特性[1],即當溫度升高時,雙金屬片產(chǎn)生彎曲,當彎曲到一定程度便帶動電觸點,實現(xiàn)接通或斷開負載電路;當溫度降低時,雙金屬片逐漸恢復原狀,恢復到一定程度反向帶動電觸點,實現(xiàn)斷開或接通負載電路。其原理如圖1所示。

        1.2 溫度繼電器焊接失效分析。在焊接處理溫度繼電器引腳焊錫流動正常時,電流通過正常;在溫度繼電器焊接不當時,焊錫流動到溫度繼電器外殼,造成引腳點位失效,溫度繼電器電路失效分析如圖2所示。

        左圖分析,當外部熱傳遞到溫度繼電器的蝶形雙金屬片時,外部通過的電流從左邊的引腳傳過右邊的引腳,通過導線傳到溫控檢測單元,溫度繼電器在電路中正常工作,可以控制電路的開斷。

        右圖分析,當外部熱傳遞到溫度繼電器的蝶形雙金屬片時,外部通過的電流從溫度繼電器左邊的引腳傳過右邊引腳,可以到達導線和溫度繼電器的圓形外殼,但是由于導線電阻遠遠大于外殼電阻:

        R導線>R外殼

        所以電流就近選擇路徑,電流將從圓形安裝外殼接入地面(可以是金屬及其他散熱平面),而不會傳遞到對應的傳到溫控檢測單元,溫度繼電器在電路中失效,不能控制電路的開斷。

        2.焊接方式研究

        對現(xiàn)有的溫度繼電器外形進行分析,尋找焊接最佳方式。

        平放:此種方式可以將溫度繼電器放置平穩(wěn),但是焊接時液態(tài)焊錫順著引腳流到外殼上,外殼和溫度繼電器引腳距離僅有1.75mm,容易造成溫度繼電器外殼焊接短路。

        側(cè)放:溫度繼電器自身的結(jié)構(gòu)特點,操作時將溫度繼電器放在桌子上焊接,左手拿著焊錫絲右手拿烙鐵,根本無法固定溫度繼電器。

        綜合以上兩種方式,為保證質(zhì)量,選擇第二種方式進行焊接,如圖3、圖4所示。

        3.相關(guān)防呆防錯工藝方法介紹

        3.1 方案設(shè)計

        如何在側(cè)放的情況下降焊錫流動控制,首先得保證溫度繼電器不動,需要考慮以下因素:

        (1)由于其結(jié)構(gòu)相對比較特殊,在定位時由于其表面為敏感器件,所以在定位時需要對其外觀保護;(2)從效率方面考慮,需要一種快速定位的方法;(3)焊接完成后,取下時應很方便;(4)焊接過程中能夠有效將焊接區(qū)域和外殼有效隔離;(5)焊接時還需要考慮到焊錫絲的定位。

        綜合以上要求,在經(jīng)過大量的實驗和實踐之后得出以下方案,如圖5所示。

        (1)底板。用于支撐整個溫度繼電器包括焊錫絲的定位溫度繼電器的一些組件,共6個孔,前排3個,后排3個,后續(xù)如果需要兩個人同時在一個桌面操作時備用。

        (2)焊接板。主要用于限制溫度繼電器的旋轉(zhuǎn)自由度,小槽內(nèi)部均需打磨,以保證不會再定位時將引腳刮傷。和底板安裝配合處采用腰孔形式,以調(diào)節(jié)前后距離

        (3)具有彈性的密封條20×5,主要用于保護溫度繼電器外殼,同時起到緩沖作用。

        (4)具有彈性的密封條20×10,作用同第3點。

        (5)后擋板主要用于調(diào)節(jié)安裝尺寸,和件2可以前后移動以控制溫度繼電器的安裝前后尺寸。

        (6)根據(jù)焊錫絲通常使用的尺寸,我們制定出可以將焊錫絲固定的結(jié)構(gòu),不銹鋼棒前端向上傾斜20°,它通過焊接方式和底板固定,后端預留一根焊錫絲掛鉤,后續(xù)如果需要兩個人同時在一個桌面操作時備用。

        3.2 規(guī)范上錫手法和焊接線束制作

        (1)線束剝線長度為10±1mm,對折長度為4±0.5mm。

        (2)為保證制作線束的一致性,套管統(tǒng)一定為左邊1點,右邊定為2點,以其上溫度的方向為參照。

        (3)為保證焊接的可靠性,我們規(guī)定溫度繼電器的焊接處理方式為勾焊。所穿線束的直徑推薦小于或等于0.5平方。引腳焊接溫度通??刂圃?50℃,線徑較粗的可以稍調(diào)高,最多不超過390℃。焊接時上錫方向如圖6所示,從溫度繼電器引腳開始到線束端,如圖中黃色箭頭所示。如圖6所示。

        (4)對于一些需要從兩側(cè)引線焊接的溫度繼電器,需要保證其焊接時成一個“八”字形,以保證其線束焊接后不會影響其螺釘安裝。如圖7所示。

        結(jié)論

        通過監(jiān)控12個月的數(shù)據(jù),發(fā)生焊接接地數(shù)量為零,證明以上的焊接方式在大批量生產(chǎn)中取得了顯著成效,有效避免焊錫在焊接過程中流動到外殼上,同時也使得此類溫度繼電器的制作更加規(guī)范化。文中提到的溫度繼電器焊接定位裝置已經(jīng)應用在大批量溫度繼電器焊接中。

        參考文獻

        [1]鐘國民,王改名,等.一種溫度控制系統(tǒng)[J].自動化學報,1993,19(2):223~226.

        [2]姜鳳賢,王燕濤,馬軍輝,等.手工焊接操作基本步驟及焊點質(zhì)量檢查修改[J].甘肅科技,2011(14):69-70.

        [3]孟貴華.電子技術(shù)工藝基礎(chǔ)[M].北京:電子技術(shù)工業(yè)出版社,2005.

        [4]張勇.電子產(chǎn)品手工焊接技巧[M].北京:電子技術(shù)工業(yè)出版社,2007.

        [5]孟少農(nóng).機械加工工藝手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,1992.

        [6]尹成湖,李保章,杜金萍.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計[M].北京:高等教育出版社,2003.

        [7]王小華.機械夾具圖冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,1992.

        [8]孫建強.手工焊接技術(shù)[J].天津科技,2012(3):75-77.

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