弹上电缆网工艺线处理工艺研究
2022-03-08刘宾
刘 宾
(贵州航天电器股份有限公司,贵州贵阳,550009)
1 引言
弹上电缆网是独立于系统或整机,通过各种类型的连接器、元器件、导线以及护套等互联形成的,实现系统或整机中各个独立模块之间的通信或电气连接,它的设计和工艺水平,直接关系到使用这些电缆网的每一个航天产品直至整个系统的质量和可靠性[1]。
在电缆网设计环节,受温度、湿度、结构等使用环境,以及设计人员自身能力或习惯等方面的影响,部分连接器接线孔位分布不均匀或接线孔位数量偏少,在后期产品装配、使用过程时易受力导致导线损伤。在电缆网工艺环节,需要对设计环节产生这种情况的连接器增加部分导线,这部分导线压接或焊接在不需电气连接的孔位上,以加强连接器尾部线束或整体线束强度。对于这种没有电气连接,仅增强电缆网线束强度的导线,称为“工艺导线”或“工艺线”,后续文中以工艺线进行描述。
本文从四个部分对电缆网工艺线处理工艺进行了研究,即工艺线使用环境、工艺线端头处理位置、工艺线端头处理方法以及工艺线与线束成束办法。
2 工艺线使用环境
在电缆网的设计环节,有时会出现两种不合理的情况:一种是部分连接器接线孔位分布不均匀,易造成连接器尾部附件装配时部分导线受力,长时间使用后导线受损或折断;另一种是部分连接器接线孔位数量偏少,易造成连接器装配时线束与连接器尾部附件不能有效装配(因导线数量偏少,线束直径较小,在线束外增加填充物后,尾部附件仍无法有效夹紧线束),或此连接器端线束因导线较少在使用过程易受外力拉伤、拉断。
鉴于上述情况,对于连接器接线孔位分布不均匀的,则在电气连接孔位对称连接器中心的部分无电气连接孔位上均匀增加工艺线,通过压接或焊接方法连接;而对于连接器接线孔位数量偏少的,则均匀的在无电气连接孔位增加工艺线,通过压接或焊接方法连接,经过我公司相关试验验证,一般两者(有电气连接孔位和接工艺线的无电气连接孔位)总数量不应少于连接器总孔位的1/3。
3 工艺线端头处理位置
工艺线因一端已压接或焊接在连接器无电气连接孔位上,另一端的处理位置就非常关键。如果工艺线是用来平衡连接器孔位分布不均匀的,则在不影响电缆网生产装配、使用敷设的情况下,工艺线端头位置可由工艺人员灵活选择,一般应超过连接器尾端线束弯折部位,避免工艺线端头受力露出芯线;如果工艺线是用来增加导线数量的,则工艺线应穿过此连接器端最近的整段线束,端头处理在分叉处其它线束上,对于两头连接器,端头尽可能处理在另一连接器尾部附件内或两连接器工艺线端头在线束中部交汇。
4 工艺线端头处理方法
工艺线因一端已压接或焊接在连接器无电气连接孔位上,另一端端头的绝缘处理就非常关键,应避免端头出现芯线外露,造成工艺线芯线之间或芯线与其它导线、外壳之间发生电气连接。
4.1 工艺线端头处理方法简述
工艺线端头的处理方法主要是先将工艺线修剪成阶梯状,使各端头梯次分布,再通过热缩管热缩固定对每根工艺线端头绝缘保护,具体处理方法见图1,图1中尺寸主要适用于线径为0.14mm2的工艺线,其它线径工艺线的热缩管尺寸可由工艺人员参照0.14mm2工艺线的选取情况,并结合实际工艺线线径进行调整。现对图1中四种工艺线端头处理方法,简述如下:
图1 单根工艺线端头处理方法(热缩管热缩前状态)
(1)处理方法1:每根工艺线穿套(15±1)mm黑色热缩管热缩固定端头,工艺线端头应位于热缩管中部;
(2)处理方法2:先对工艺线端头加热,在端头芯线外绝缘层受热变形后拉伸,使其超出芯线端头2mm以上,再对每根工艺线穿套(15±1)mm黑色热缩管热缩固定端头,工艺线端头应位于热缩管中部;
(3)处理方法3:先对工艺线端头弯折,并修剪掉露出芯线,再对每根工艺线穿套(15±1)mm黑色热缩管热缩固定端头,黑色热缩管不要求覆盖整个回折区域,工艺线端头应位于热缩管中部;
(4)处理方法4:先对工艺线端头弯折,并修剪掉露出芯线,再对每根工艺线穿套(20±1)mm黑色热缩管热缩固定端头,黑色热缩管需覆盖整个回折区域,工艺线端头及弯折部位顶端距较近热缩管端头均需不小于2mm。
4.2 小结
4.1章节对四种工艺线端头处理方法进行了简单描述,现小结如下:
(1)处理方法1是一种早期工艺线的处理方法,这种处理方法在电缆网后期制造、使用时易产生热缩管脱落,使工艺线端头芯线外露,以致产生电缆网非法电气连接的风险,此处理方法不建议使用;
(2)处理方法2是在处理方法1的基础上,增加端头芯线与外界的物理隔绝,但是在实际操作中绕包线难以操作,故主要是用在工艺线选择挤塑线的情况下,但由于实际使用时操作人员有一定烫伤的风险,此处理方法建议限制使用;
(3)处理方法3则通过将工艺线弯折,形成热缩管内部实际为两根导线,由于弯折情况的存在,两根线之间有一定的张力,降低了热缩管脱落的概率,目前此办法使用较多,并未出现电缆网交付后热缩管脱落情况,但理论上仍有热缩管脱落风险,此处理方法建议限制使用;
(4)处理方法4是对处理方法3的进一步优化,通过增加热缩管长度,覆盖整个回折区域,形成热缩管两端头热缩后向内缩口,形成回折区域导线在导线张力和热缩管缩口的双重作用下,保持热缩管固定不脱落的良好状态,见图2,目前此办法在电缆网新产品上已大范围使用,此处理方法推荐使用。
图2 处理方法4热缩管缩口示意图(热缩管热缩后状态)
5 工艺线与线束成束办法
工艺线端头处理完成后,需先对端头进行外观检查,确认无缺陷后再将所有工艺线与线束成束。建议成束工艺办法如下:
用生料带或其它绝缘、柔软的材料将工艺线端头同线束包缠在一起(也可先将工艺线端头包缠后,再与线束包缠),并在生料带或其它材料两端使用绑扎线以连续结间断绑扎两处,绑扎处涂Q98-1胶液,对于较长的线束段,也可在线束段中增加包缠、绑扎以加强二者成束的可靠性。
6 结论
文章从工艺线使用环境、工艺线端头处理位置、工艺线端头处理方法以及工艺线与线束成束办法四部分对工艺线处理工艺进行了描述,以期通过工艺方法增强有一定设计缺陷的部分电缆网性能,但使用者在对于具体方法的使用上,应充分考虑电缆网的实际组成和使用环境,灵活掌握,有效改进,以期达到最佳工艺效果。