一种温度继电器焊接防错研究与应用

申刚　潘柏清　阳玲玲

摘 要：温度继电器主要用于航空工业，轨道交通行业以及一些民用产品，但是此类温度继电器在需要用于产品上时需要做一些特殊的处理，才能够发挥其在电路中开断方面的作用。本文重点围绕温度继电器的引脚焊接技术以及其他的一些线束制作处理介绍。通过分析温度继电器的结构特点，从而制定比较合理的处理方式以满足产品使用的需求。

关键词：温度继电器；焊接；固定；线束处理

中图分类号：TG431 文献标识码：A

0.引言

温度继电器通常用在温度异常时自动切断电路，实现电器过热保护、温度控制、火灾报警、自动点火等功能，有效地避免了事故的发生。但由于温度继电器外形结构，决定了两个引脚的焊接质量，在操作者焊接的时候常常出现一些焊接不当，造成温度继电器外壳短路而失效，还有一些不正确的安装时的温度继电器没有起到对应的监控作用，从而影响其所在产品的质量。本文主要通过一些实验对比，以及数据统计，从而制定出温度继电器的一些焊接和安装处理规范，有效避免由于一些人为原因造成温度继电器失效。

1.基本原理

1.1 温度继电器工作原理。航空用温度继电器与民用温度继电器工作原理基本相同，通常选用碟形双金属片作为动作元件，利用双金属的工作特性[1]，即当温度升高时，双金属片产生弯曲，当弯曲到一定程度便带动电触点，实现接通或断开负载电路；当温度降低时，双金属片逐渐恢复原状，恢复到一定程度反向带动电触点，实现断开或接通负载电路。其原理如图1所示。

1.2 温度继电器焊接失效分析。在焊接处理温度继电器引脚焊锡流动正常时，电流通过正常；在温度继电器焊接不当时，焊锡流动到温度继电器外壳，造成引脚点位失效，温度继电器电路失效分析如图2所示。

左图分析，当外部热传递到温度继电器的蝶形双金属片时，外部通过的电流从左边的引脚传过右边的引脚，通过导线传到温控检测单元，温度继电器在电路中正常工作，可以控制电路的开断。

右图分析，当外部热传递到温度继电器的蝶形双金属片时，外部通过的电流从温度继电器左边的引脚传过右边引脚，可以到达导线和温度继电器的圆形外壳，但是由于导线电阻远远大于外壳电阻：

R导线>R外壳

所以电流就近选择路径，电流将从圆形安装外壳接入地面（可以是金属及其他散热平面），而不会传递到对应的传到温控检测单元，温度继电器在电路中失效，不能控制电路的开断。

2.焊接方式研究

对现有的温度继电器外形进行分析，寻找焊接最佳方式。

平放：此种方式可以将温度继电器放置平稳，但是焊接时液态焊锡顺着引脚流到外壳上，外壳和温度继电器引脚距离仅有1.75mm，容易造成温度继电器外壳焊接短路。

侧放：温度继电器自身的结构特点，操作时将温度继电器放在桌子上焊接，左手拿着焊锡丝右手拿烙铁，根本无法固定温度继电器。

综合以上两种方式，为保证质量，选择第二种方式进行焊接，如图3、图4所示。

3.相关防呆防错工艺方法介绍

3.1 方案设计

如何在侧放的情况下降焊锡流动控制，首先得保证温度继电器不动，需要考虑以下因素：

（1）由于其结构相对比较特殊，在定位时由于其表面为敏感器件，所以在定位时需要对其外观保护；（2）从效率方面考虑，需要一种快速定位的方法；（3）焊接完成后，取下时应很方便；（4）焊接过程中能够有效将焊接区域和外壳有效隔离；（5）焊接时还需要考虑到焊锡丝的定位。

综合以上要求，在经过大量的实验和实践之后得出以下方案，如图5所示。

（1）底板。用于支撑整个温度继电器包括焊锡丝的定位温度继电器的一些组件，共6个孔，前排3个，后排3个，后续如果需要两个人同时在一个桌面操作时备用。

（2）焊接板。主要用于限制温度继电器的旋转自由度，小槽内部均需打磨，以保证不会再定位时将引脚刮伤。和底板安装配合处采用腰孔形式，以调节前后距离

（3）具有弹性的密封条20×5，主要用于保护温度继电器外壳，同时起到缓冲作用。

（4）具有弹性的密封条20×10，作用同第3点。

（5）后挡板主要用于调节安装尺寸，和件2可以前后移动以控制温度继电器的安装前后尺寸。

（6）根据焊锡丝通常使用的尺寸，我们制定出可以将焊锡丝固定的结构，不锈钢棒前端向上倾斜20°，它通过焊接方式和底板固定，后端预留一根焊锡丝挂钩，后续如果需要两个人同时在一个桌面操作时备用。

3.2 规范上锡手法和焊接线束制作

（1）线束剥线长度为10±1mm，对折长度为4±0.5mm。

（2）为保证制作线束的一致性，套管统一定为左边1点，右边定为2点，以其上温度的方向为参照。

（3）为保证焊接的可靠性，我们规定温度继电器的焊接处理方式为勾焊。所穿线束的直径推荐小于或等于0.5平方。引脚焊接温度通常控制在350℃，线径较粗的可以稍调高，最多不超过390℃。焊接时上锡方向如图6所示，从温度继电器引脚开始到线束端，如图中黄色箭头所示。如图6所示。

（4）对于一些需要从两侧引线焊接的温度继电器，需要保证其焊接时成一个“八”字形，以保证其线束焊接后不会影响其螺钉安装。如图7所示。

结论

通过监控12个月的数据，发生焊接接地数量为零，证明以上的焊接方式在大批量生产中取得了显著成效，有效避免焊锡在焊接过程中流动到外壳上，同时也使得此类温度继电器的制作更加规范化。文中提到的温度继电器焊接定位装置已经应用在大批量温度继电器焊接中。

参考文献

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[5]孟少农.机械加工工艺手册[M].北京：机械工业出版社，1992.

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