某机构中柱销夹紧装配及测试技巧

2020-11-06孟庆昕冯利明李晓峰时敏东焦云雷

中国电气工程学报 2020年10期

孟庆昕冯利明李晓峰时敏东焦云雷

摘要：在探月二期探测器的某机构中，释放装置采用卷筒释放钢丝绳方式，钢丝绳固定形式为不锈钢圆柱销夹紧固定方式。在装配和测试过程中，实现可靠夹紧和拉脱力测试是产品实现的难点。本文主要介绍了柱销夹紧及便携式测试的实现方法，通过改造设备、工装，设计便携式测试装置，使柱销夹紧可测量、可控制，提高了柱销夹紧装配质量和可靠度，助力探月任务圆满完成。该方法已在某型号卫星研制中得到了推广使用。

关键词柱销夹紧装配测试方法

1.引言

在探月二期某机构中，释放装置采用卷筒释放钢丝绳方式，钢丝绳端固定形式为不锈钢圆柱销夹紧固定方式。在装配过程中，需要将圆柱销和8字形柱销采用机械夹紧的方法完成压接并现场测试拉脱力。压接过程需要控制夹紧力。常规压力设备庞大、不能移动，拉伸试验机不便于跟随产品试验转移场地，且购置成本高，不利于产品的实现。本文设计的移动式的柱销夹紧装置和测试装置，有效地解决了该问题，并在探月二期某机构的装配中得到了应用。

2柱销介绍及技术要求

2.1 柱销产品介绍

在机构的释放机构中钢丝绳端部采用不锈钢“圆固定端套”和“∞形固定端套”挤压夹紧钢丝绳的紧固方式。使用部位如图1，固定端套示意图如图2、图3所示。

2.2 柱销夹紧及测试要求

1）要求柱销夹紧后不影响在螺套内和卷筒内、联动轮内的装配位置。

2）柱销夹紧过程可测量、控制夹紧力，以防损伤或夹断钢丝绳，

3）柱销夹紧后要进行拉脱力测试，转移钢丝绳1.5mm在拉力不小于1000N时不发生滑移、断裂现象。联动钢丝绳1.2mm在拉力不小于750N时不发生滑移、断裂现象。

4）压接时进行试样测试，试样长度600mm，数量不小于3根。

5）压接和测试过程能够在装配场地、AIT装配大厅、发射场装配区，考虑清洁和便捷性。

3 难点分析及解决思路

3.1 难点分析

常规方法是采用压力机进行柱销压接，通过调整压力实现柱销压接过程。在拉伸试验机上测试柱销拉脱力。但是压力机只能固定在车间使用，不能在装配场地边装配边使用，且购置成本高，压力控制精度低，完成小压力压接过程比较困难。拉伸试验机量程有限，且传感器量程为10T左右，测试误差较大，同样也需要再固定地点使用，不能满足装配任务需要。

经过分析总结，主要难点为①压接设备：压力满足压紧不锈钢套的力值、压接参数可控。②拉脱力测试设备：拉力覆盖测试力值范围且便于携带。

3.2 解決思路

通过思考和对市场的压力[1]设备调研，发现有一种用于压接铜铝线缆的液压钳，便携且压紧力可选，但压紧活动与产品不匹配。可以通过对钳口改造，设计∞形端套”和“圆柱形端套”钳口工装，解决活动块不匹配问题，达到压接不锈钢的目的。压接过程通过控制钳口的间隙和柱销压接后直径来判断压紧力，达到可测量量化控制的目的。在市场上无便携式的拉力测试设备，只能自研专用的柱销拉脱力测试设备来满足测试需求。

4 解决方法及技巧

4.1改造液压钳滑槽，使钳口与槽配合紧密

拆卸液压钳的头部，钳口进行改造，形成钳口滑槽，配合自制压接钳口，确保在压接时不发生错位现象。[2]选用Y-120型压线钳，压力8T，最大行程16mm。

4.2设计∞形端套和圆柱形端套钳口

固定端套压接方法有“轴向压接法”和“径向压接法”，轴向压接后无法满足装配空间要求，故采用“径向压接法”。设计半圆式圆柱面挤压工装，用压力钳完成压接工作。压接钳口要留有柱销变形空间和工艺圆角，根据柱销外形尺寸和压紧量，合理选择变形量。钳口如图4和图5 所示。

4.3压接过程

通过压接钳施加压力，使柱销发生塑性变形，夹紧钢丝绳。这样解决了不锈钢“圆固定端套”和“∞形固定端套”压接难点。

4.4柱销拉脱力测试装置

针对柱销的测试要求，测试装置可提供具备0--2000N的柱销拉脱力（同时也可测其他的拉压力测试），测试量程400mm～1500mm，加载平稳、位移可控制并实时测量、力值精度高。[3]设计柱销拉脱力测试装置，通过丝杠加导轨的组合实现平稳加载。

5 结果及推广价值分析

通过改造液压钳槽和设计压接钳口，实现了不同形状的柱销的压接，控制钳口间隙和柱销直径来控制柱销压接力，达到量化、可控的目的。设计便携式拉脱力测量装置，解决了大量程、小力值的拉脱力测试，圆满完成装配任务。该压接方法通过了飞行验证，质量可靠、稳定，为探月任务的圆满成功提供了有力的保障。

低成本、高效率、高质量的压接量化控制工艺方法和测试装置，给单位节省了近百万元的设备经费开支。此方法和测试装置在其他型号推广使用效果良好。