某型机载电连接器低气压浸渍改进研究

2017-06-28蒋建军于水游

中国军转民 2017年5期

■ 蒋建军鲁伟于水游王磊

某型机载电连接器低气压浸渍改进研究

■ 蒋建军鲁伟于水游王磊

为了改善某型机载JYI系列电连接器低气压浸渍性能，结合JYI系列电连接器在某型飞机上使用情况及此系列电连接器低气压浸渍试验的技术要求，通过分析JYI电连接器低气压浸渍失效的模式及机理，提出了改善此系列电连接器低气压浸渍性能的方法，经过试验验证表明该方法是可行的。

1.引言

随着军用飞机电子设备的大量增加，飞机对技、战术性能要求越来越高。各种电子设备的连接器的性能就显得越来越重要了。低气压浸渍是验证一对插合电连接器的导线间和界面密封处对模拟的高空迅速下降及其后伴随的潮气冷凝水的密封能力。如果电连接器低气压浸渍性能达不到要求，飞机在空中进行各种战术动作时，潮气冷凝水进入连接器内部将会导致连接器绝缘失效，对飞机的性能造成不良的影响，甚至机毁人亡。JYI系列电连接器接触件密度非常高，最小中心距仅2.16mm，绝缘性能和耐低压性能要求较高，特别在低气压状态下要求更高，这对研制工作提出了很高的要求。随着JYI系列电连接器研制工作的深入和对MIL-C-38999标准的消化吸收，低气压浸渍已成为一项亟待解决的课题。在对JYI系列电连接器进行低气压浸渍试验时发现，部分产品绝缘电阻小于100MΩ，有的产品绝缘电阻甚至为零，打开产品检查时发现其界面密封处有水渍。同时还发现，试验不合格的产品均为大壳体产品。本文从JYI系列电连接器的结构设计，试验不合格原因的分析方面，提出了改善连接器低气压浸渍性能的方案。

2.技术要求

按照GJB1217-91中方法1004规定：将按规定数量的接触件、恰当尺寸型号的导线、制备好的出线端和其他规定的附件等组成的完整的插合好的电连接器完全浸入装有盐溶液的容器内，将容器放入密封试验箱，使箱内气压在5min内由室内环境气压降至3.4-0.6kPa（相当于22860m高空），在这一压力下至少保持30min。然后将箱内气压在1min内升高至室内环境气压，并保持30min，按上述过程共完成3次循环。3次循环完成后进行绝缘电阻测量，其值应不小于100MΩ, 进行耐压测量，对电连接器进行检查应无盐沉积物的痕迹，防潮密封应无损坏。

3.机理分析

JYI系列电连接器主要采取了以下措施保证密封性：采用封线体结构，封线体每个内孔中都有两个小台阶，台阶孔径小于导线直径，当导线插入时，起到封线的作用，防止灰尘和雨水等物进入孔内；封线体与壳体之间采用RTVD04透明硅橡胶进行灌封，封线体与绝缘体之间采用704硅橡胶粘接；插头与插座界面采用密封垫防止灰尘和雨水的浸入，隔断了接触件间的空气隙；内、外壳体间采用密封圈进行密封。因此，若连接器出现密封失效，其原因有以下几个方面：

3.1 封线体与壳体间灌封胶失效

由于产品在进行试验时需安装封严塞，插上封严塞后,封线体变形量增大,胶的粘接力不足以克服封线体变形所产生的力，造成封线体与壳体间灌封胶失效。特别是矮封线体结构，由于灌封高度较小，胶的粘接强度较低。

3.2 封线体未对导线起到密封作用

连接器在进行试验时，需要装配压接了导线的接触件，如果封线体对导线的密封作用较差，或者封线体在取送接触件时受到损伤，当试验箱内压力变化时可能产生呼吸作用，导致液体将漏入连接器内部。

3.3导线上有针孔

由于导线绝缘层有针孔，或者在剥线时损伤导线绝缘层，同样，当试验箱内压力变化时可能产生呼吸作用，导致液体将漏入连接器内部。

3.4密封圈失效

连接器在完全连接后，插头内壳体前端面与插座上密封圈紧密配合，如果此时波纹弹簧的弹力不够，不足以使密封圈达到足够的变形量，插头与插座的配合面就起不到密封的作用，在低气压条件下，液体将漏入连接器内部。当密封圈失效后，插头和插座界面间仅靠界面密封垫进行密封，如果密封垫之间有间隙则密封失效。采用密封圈和界面密封垫进行密封，必须对连接器施加一个轴向力，保证密封圈和界面密封垫有一定的压合量，否则密封圈和界面密封垫将失去应有的作用。这个力由波纹弹簧来保证。

4.试验验证

为了确定JYI连接器密封失效的位置，首先作了以下试验：把漏水产品的封线体取掉，完全用704硅橡胶灌封好，再进行低气压浸渍试验，试验发现连接器内部仍然有积水。该试验排除了封线体灌封处、封线体对导线和封严塞密封处、以及导线损伤造成液体浸入的可能。

为了进一步确定连接器产生漏水的位置，又作了以下试验：在内壳体上增加一个0.8mm垫片（如下图1所示），增大连接器波纹弹簧的力，使连接器插头与插座配合紧密，然后进行低气压浸渍试验。试验发现各项指标符合技术要求，连接器内部密封良好，未发现水渍。试验结果证明连接器漏水位置在插头与插座配合端。

测量波纹弹簧变形力（见表1）和密封圈压缩时所需压力（见表2）。从测量数据可以看出，某厂生产的JYI系列产品的波纹弹簧随着直径的增大，波纹弹簧力就越小，与密封圈的力的差距就越大。如壳体号为25＃的波纹弹簧压缩0.5mm时的力为11.2N（国外产品为100N，相差近10倍），而密封圈压缩0.4mm时的力为74.5N，压缩0.6mm时的力为163.7N，波纹弹簧的力偏小使得产品连接后密封圈压缩量不够，造成密封圈没有起到密封作用。