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城轨车辆线缆接线端子压接工艺研究

2020-04-17林雁鹏

科学与信息化 2020年3期

林雁鹏

摘 要 通过对城轨车辆常见的线缆接线端子的压接制作工艺要求、压接过程注意事项以及常见压接不合格的介绍,给予城轨车辆电连接作业提供可行性的工作指导,保障城轨车辆的控制系统及车载电气设备等部件,在线缆电连接作用下,高效稳定安全的运行。

关键词 城轨车辆;接线端子;压接;工艺要求;电连接

引言

目前国内的城轨车辆控制系统由各类功能不同的电气设备相互集成、相互作用形成一个整体,电气设备间通过不同功能、电压等级的线缆相互连接实现控制,其线缆电连接方式,常以车载连接器、插拔式接头及端子排等形式实现电连接,其连接器接线端子的制造工艺的可靠性,直接影响城轨车辆的高效稳定安全的运行,经过长期学习试验总结了,以下常见的接线端子压接工艺要求。

1 常见城轨车辆线缆接线端子类型及压接方式

根据接线端子压接筒结构的区别,可分为开口式压接筒和封闭式压接筒,常见的封闭式压接筒则种类较多,主要有裸铜管接线端子、插芯接线端子、绝缘套筒接线端子、裸铜管接头等;常见的开口式压接筒有开口式压接筒接线端子。

目前,接线端子压接均须使用专业的压接工具或装备进行压接,通常使用的压接工具均为冷压成型法,即接线端子在常温下,通过专用的压接工具或设备,施加压力使接线端子压接端局部永久性变形的方法。线缆线芯截面大于等于10mm2时,其接线端子按照形变后的外形可分为坑压型、围压型两种模压成型,反之,线缆线芯截面小于10mm2时,则常用坑压型模压成型[1]。

2 城轨车辆线缆接线端子压接的工艺要求

2.1 严格规定接线端子的压痕位置

接线端子压接时,所使用的冷压成型的压接工具或设备造成的压痕位置,应该沿接线端子轴向的位置,一般应在接线端子中心。由于接线端子种类繁多且结构略有区别,因此,接线端子压接时,可遵循以下几种工艺要求:

(1)当接线端子结构存在有焊缝时,压接工具的凸模压坑或压模标记应压在接线端子有焊缝的一边,若压在其他位置,将对接线端子焊缝造成形变应力,可能造成接线端子破裂损坏的情况。

(2)当线缆线芯需伸出接线端子前段,压接工具的压痕应压在接线端子可见线芯伸出的一侧,便于在冷压过程中,操作者能持续观察线芯伸出接线端子前端的余量,避免无法观察压接动态,造成线芯伸入量不足,存在线缆虚接的情况。

(3)当接线端子有检查或观察孔时,压接工具的压痕应压在接线端子带检查孔的一面,便于在冷压过程中,操作者通过观察孔持续观察线芯的伸入量,避免无法观察压接动态,造成线芯伸入量不足,存在线缆虚接的情况。

(4)当压接工具的压模带有压模特征标记的压痕,接线端子压接以及接线端子与连接件安装紧固时,应保持其压模特征标记的压痕朝向外侧,便于安装后质检。

(5)在任何情况下,接线端子压接均应通过一个完整的压接周期完成,接线端子应避免重复压接,不允许存在重叠压痕,可使用带棘轮的压接工具进行周期压接,可规避上述问题。

2.2 常见城轨车辆线缆压接端子的压接工艺要求

(1)裸铜管接线端子压接工艺要求。线芯与裸铜管接线端子压接前,操作者应当确保所使用的裸铜管接线端子内外侧表面应光洁平滑,不允许有锈蚀、毛刺、裂纹、锐边的现象,且支承面应平整;为避免电化学腐蚀接线端子,裸铜管接线端子表面应电镀锡保护层,且锡层厚度不少于5μm,镀锡层应均匀,无脱镀锡层的现象。裸铜管接线端子适用于线芯横截面积大于或等于10mm2的电缆,常见裸铜管接线端子截面积有10mm2、16mm2、35mm2、50mm2、70mm2、90mm2、240mm2等。裸铜管接线端子一般采用坑压和围压的压接方式,线芯插入接线端子后,通过接线端子的观察孔,观察到线芯后方可压接,以保证电缆剥线部分插接到位。线径大于或等于240mm2的裸铜管接线端子,其压接点规定为2次,第1次压接位置距裸铜管接线端子尾部2mm,第2次壓接位置距第1次压接位置2mm;线径小于240mm2时,裸铜管接线端子其压接点规定为1次,压接位置距裸铜管接线端子尾部2mm。

(2)插芯接线端子压接工艺要求。操作者应当确保所使用的插芯不存在裂纹、变形的情况,插芯表面镀层应光滑,无镀层脱落的现象,且应该保持插芯接线端子与线芯的清洁。插芯接线端子常用于线芯横截面积小于10mm2的电缆,常见线芯截面积有0.15mm2、0.5mm2、0.75mm2、1.0mm2、1.5mm2、2.5mm2等。正常情况下,插芯截面积规格与电缆导体截面积规格应当保持同一个规格,且压接钳钳口规格或档位与插芯截面积规格大小应相匹配,如电缆导体截面与插芯插孔截面积不匹配时,则出现压接插芯后,线芯压接不紧,出现虚接易脱落的情况,如压接钳钳口规格或档位与插芯插孔截面积不匹配时,则可能造成压接插芯后,插芯出现严重变形,造成线芯断股或插芯损坏的现象,或插芯未压接变形到位,出现虚接易脱落的情况。操作者作业时,应保证线芯前端部修剪平齐,线缆剥除绝缘层时不能损伤线芯或造成线芯断股,将剥好的线芯按原来合股的方向适度拧紧,插入插芯接线端子圆筒部位直至底端,线缆剥线长度需根据接线端子规格型号来确定,具体长度为接线端子压接筒长度加上电缆绝缘层与接线端子端部应留有的间隙长度,这样在压接牢靠后,可保证电缆绝缘层和接线端子尾部间留有适当间隙,可以在插芯接线端子观察孔检查线芯是否插接到位,确保压接性能可靠。压接插芯接线端子时,但不能压在观察孔上。

(3)绝缘套筒接线端子压接工艺要求。绝缘套筒接线端子适用于电缆道题线芯横截面积小10mm2的电缆,常见城轨车辆线缆的绝缘套筒接线端子截面积有1.0mm2、2.5mm2、4.0mm2等,作业时根据线芯大小选相应型号的绝缘套筒接线端子。作业时应该检查绝缘套筒接线端子外观,不应出现裂缝或其它损伤的情况,如有损伤不应使用。绝缘套筒接线端子规格、电缆规格和压接钳钳口规格(档位)应一致,不匹配时,则出现与插芯接线端子类似的问题。绝缘套筒接线端子压接作业时,操作者应确保绝缘套筒接线端子的前端部压接后,线芯露出部分应控制在1mm~2mm以内,同时应保证电缆绝缘层不能伸入到接线端子的压接区域内,且绝缘套筒接线端子后端部不出现线芯露出的情况[2]。

(4)开式压接筒接线端子的压接技术要求。常见的开式压接筒接线端子,其结构上包含了线芯压接区域和线缆绝缘层紧套压接区域两部分组成。操作者应将剥好的线芯按原来线芯合股的方向拧紧,插入开式压接筒接线端子内,需确保开式接线端子的压接区域与线芯良好接触,确认此区域内电缆按要求剥除了绝缘层、塑料薄膜等其他绝缘材料,同时确保绝缘层紧套压紧区域与导体线芯压压接区域之间能观看到电缆绝缘层和电缆绞合导线,且规定电缆绞合导体伸出接线端子压接区域长度在1mm~2mm以内。压接完成后,开式压接筒接线端子不能出现弯曲、扭曲等变形。

3 城轨车辆接线端子压接作业的注意事项

3.1 作业前进行视觉检查线缆、接线端子和压线钳的性能要求

线缆绝缘层不应存在破坏、损伤、烧焦等現象,线芯不应有折断、刻痕或破损等现象,接线端子不应有锈蚀、裂纹、锐边、折叠等现象,压线钳外观应完好无破损,且该压线钳的压接样品应合格经过抗拉强度试验,粘贴有效使用期限,方可使用。

3.2 作业后进行视觉检查接线端子性能要求

接线端子只允许由压接钳凸模或压模压出的压痕,压接后的接线端子不应有非预期的锐边、金属剥脱、毛刺、镀层损伤或切口等现象,当压线钳凸模或档位使用错误时,导致压接不足,造成线芯松动脱落,或过分压接导致压接部位线芯形成的断头或有畸形的现象[3]。

3.3 常见接线端子压接不合格的现象

(1)当线芯剥得过长造成接线端子前端或后端露芯过长的现象;

(2)当接线端子存在有检查孔时,从检查孔应能看到线芯,若线芯剥得过短或未插到位,导致接线端子的观察孔看不到线芯的现象;

(3)当线芯需伸出接线端子前端时,若线芯剥得过短或未插到位,导致接线端子前端部线芯不可见的现象;

(4)当线芯未完全进入接线端子压接筒内,有部分外露、外漏或被夹入抗振绝缘支撑的现象;

(5)压接位置不正确,压痕位置太前或太后的现象;

(6)压接后接线端子或压接连接件弯曲扭曲或者接线端子损坏的现象。

4 结束语

本文通过在实际制造过程中,不断地学习摸索实验归纳总结得出了,上述常见的城轨车辆线缆接线端子类型、压接方式及制造工艺要求,在城轨车辆制造过程中,线缆接线端子压接作业应严格遵循作业要求,确保城轨车辆各系统的电气设备间稳定性、可靠性的运转,以提高城轨车辆的高效安全稳定的运行。

参考文献

[1] 包海涛.压接工艺及其在工程机械中的应用[J].现代制造工程, 2003,(5):84-85.

[2] 姜景兰.基于压接连接工艺技术的研究与分析[J].科技传播,2013, (5):46,49.

[3] 张俊,孙立权.城轨车辆电气配线系统设计探讨[J].科技创新与应用,2014,(35):87.