浅谈提高晶体罩继电器振动筛选合格率的措施

2022-03-08罗京虎刘建林

机电元件 2022年1期

李千，罗京虎，刘建林，王艳

(1.陕西群力电工有限责任公司，陕西宝鸡，721300；2.中国航天科工防御技术研究院，北京，100854)

1 引言

某1/5晶体罩继电器是我公司自主研制的有可靠性指标的超小型密封电磁继电器，采用金属熔焊密封，贯军标生产线扩展品种，具有体积小、重量轻、使用简单，抗冲击振动能力强的特点(冲击指标高达1470m/s2,可与俄罗斯生产的PЗC49、PЗK23互换使用)，失效率等级为L级，目前市场需求量较大，市场前景好。

经统计分析，该型号继电器筛选淘汰主要分布在振动筛选项目，该产品9个批次的振动筛选合格率平均约为50%，与同类产品相比振动筛选合格率处于低水平，造成该产品生产成本高，因此必须通过改进提高该产品振动筛选合格率，降低生产成本。

2.1 振动筛选不合格率高的类别

该产品振动频率为10Hz～3000Hz、加速度为294m/s2。为了确认该型号继电器振动筛选合格率低的原因，在振动筛选时进行跟踪确认并统计淘汰原因，发现振动筛选淘汰主要分布在振动频率在1900Hz至2300Hz之间静合触点抖动。根据振动筛选淘汰现象对其产生的原因初步分析，认为可能造成振动筛选淘汰率高的原因有以下几点：

1)静合触点压力小造成继电器振动筛选时静合触点抖动。

2)动簧片长度一致性差，部分长度尺寸偏长，造成继电器振动筛选时动簧片抖动造成继电器振动筛选时静合触点抖动而淘汰。

3)该产品外形为瘦高型，其长、宽、高尺寸为：10.5mm、6 mm、15 mm。其高度为宽度的2.5倍，为长度的1.5倍，由于继电器高度较高振动时在1900Hz～2300Hz之间产生谐振，导致继电器振动筛选淘汰率较高。

2.2 继电器振动筛选不合格率高原因分析

2.2.1 静合压力小问题

从振动筛选淘汰样品(静合触点抖动样品)中抽取10只样品拆罩测试其静合触点压力，测试值见下表1：

表1 静合压力测试值

从表1中可以看出，10只样品静合触点压力最小为0.023N，最大为0.028 N，该产品技术文件要求静合触点压力检验值为0.02N～0.03N，测试的10只样品静合触点压力均合格，因此不存在静合压力小问题。

2.2.2 动簧片长度尺寸一致性差

继电器在生产时如果动簧片长度尺寸偏长，会造成继电器振动筛选时簧片抖动，从而导致继电器振动筛选淘汰率高。我们对生产线上三个批次的动簧片长度尺寸进行测量，每个批次各抽10个动簧片进行测量，技术文件中动簧片长度尺寸要求为7.5mm±0.05mm。具体测量数据见下表2：

表2 长度尺寸测量数据

从表2中测试数据可以看出1901203批次10个动簧片长度尺寸有2个正超差0.01 mm ，有4个为极限最大值7.55 mm；1901204批次10个动簧片长度尺寸有3个正超差0.01 mm ，有2个为极限最大值7.55 mm；1901205批次10个动簧片长度尺寸有2个正超差0.01 mm ，有3个为极限最大值7.55 mm，三个批次中均存在动簧片长度尺寸超差问题。

为了进一步确认动簧片长度对继电器振动筛选的影响程度，我们进行对比试验，装配30个产品，15个产品按正常工艺进行生产，15个产品在保证推杆部分玻璃球位置的条件下将动簧片长度剪短进行生产，然后做好标记进行振动筛选，结果发现：按正常工艺生产的15只产品振动筛选有9只不合格，将动簧片剪短的15只有6只振动时触点抖动，因此认为由于部分动簧片偏长，继电器振动筛选时在一定的振动频率范围产生谐振，从而使继电器静合触点抖动。

2.2.3 继电器谐振问题

由于该型号继电器筛选淘汰产品80%至90%的在1900Hz～2300Hz振动频率淘汰，因此认为该产品在1900Hz～2300Hz为其谐振点。通过与其它产品对比及该产品的特点，在其两轭铁上分别增加阻尼簧片，以提高继电器的抗振能力。对此方案进行验证，我们将某产品阻尼簧片根据需要进行改制，点焊在该型号继电器电磁系统轭铁上，组装10只产品按正常工艺进行生产，对10只产品进行振动筛选，筛选完后9只合格，1只不合格。由此说明该型号继电器高度较高、振动时在1900Hz～2300Hz之间易产生谐振，导致继电器振动筛选淘汰率较高。

从以上排查分析可以看出，该型号继电器使用的动簧片长度尺寸一致性差、继电器谐振问题导致其振动筛选合格率低。