CN104377528A - 导电滑环组件装配方法 - Google Patents

Abstract

一种导电滑环组件装配方法，包括：步骤1，将绝缘环氧粘接胶涂抹在小轴颈表面，之后对小轴颈机械加工，形成小轴颈组件；步骤2，将导电滑环片与引出导线焊接形成滑环组件；步骤3，在小轴颈组件上安装多组交替间隔排列的绝缘垫片和滑环组件；步骤4，在小轴颈组件上压装大轴颈，形成导电滑环组装毛坯件；步骤5，将导电滑环组装毛坯件进行真空灌注环氧灌封胶，形成导电滑环组件。本发明通过对小轴颈进行灌注两组分绝缘环氧粘接胶以达到轴与滑环片间的绝缘效果，尺寸小，结构紧凑。

Description

导电滑环组件装配方法

技术领域

本发明涉及惯性仪表组件领域，特别涉及到一种针对尺寸小、结构紧凑的导电滑环组件的装配方法。

背景技术

惯性仪表中的陀螺加速度计外环输电装置可实现陀螺摆与外环的功率和信号传输。输电装置是由导电滑环组件、电刷组件和支架三部分组成。其中，导电滑环组件装配质量的好坏直接影响到输电装置工作性能的好坏。由于特种仪表的体积要求，导电滑环组件具有尺寸小、结构紧凑、工作通道多的特点。因此，如何能装配出高精度要求的小型化导电滑环组件的装配方法成为关键。

以往通用的导电滑环组件装配方法看似简单，但存在缺陷。由于没有使用绝缘片零件，装配精度完全靠一个齿条状工装保证。而齿条状工装结构复杂，加工精度不易保证，因此造成导电滑环的装配精度难以控制。另外，由于工装为金属材料，装配环节无法提前进行环片间的绝缘筛查，只能在经过装配、灌胶、机加完毕后才能进行绝缘检测，只要有一个环片部分不合格则整体都会不合格，因此产品合格率低。

现有技术的装配方法很难满足仪表用小型化导电滑环产品的可靠性、合格率和性能指标要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：提供一种导电滑环组件的装配方法，克服现有技术中对于小型化产品的装配精度无法有效控制、产品可靠性和合格率无法有效保证的问题。

本发明的技术方案为：

一种导电滑环组件装配方法，包括：步骤1，将绝缘环氧粘接胶涂抹在小轴颈表面，之后对小轴颈机械加工，形成小轴颈组件；步骤2，将导电滑环片与引出导线焊接形成滑环组件；步骤3，在小轴颈组件上安装多组交替间隔排列的绝缘垫片和滑环组件；步骤4，在小轴颈组件上压装大轴颈，形成导电滑环组装毛坯件；步骤5，将导电滑环组装毛坯件进行真空灌注环氧灌封胶，形成导电滑环组件。

进一步地，步骤1中包括：步骤11，将绝缘环氧粘结胶涂抹在小轴颈表面；步骤12，晾干或高温固化胶层；步骤13，用兆欧表检查涂胶部分和非涂胶部分的绝缘电阻；步骤14，车削加工小轴颈，加工时保护轴承安装面。

进一步地，步骤2包括：步骤21，测量漆包线的长度，并对漆包线的端头进行脱漆处理，制成引出导线；步骤22，焊接导电滑环片与引出导线，形成滑环组件；步骤23，用毛刷或酒精清洗焊点。

进一步地，步骤2还包括：步骤24，检查焊线后的滑环组件，随机抽取多个焊线后的环片，用50g砝码吊在引线尾部，持续1分钟，剔除出现断线、焊点松动的不合格环片；步骤25，用数字万用表检查每个环片与所焊接的引出导线的导通性；步骤26，用双组分聚氨酯清漆涂于焊点表面。

进一步地，步骤3中包括，步骤31，测量滑环环片组件与绝缘片的厚度尺寸，按尺寸公差要求对滑环环片及绝缘垫片进行分组组合；步骤32，将小轴颈组件装入灌胶工装；步骤33，先装入一片完整的绝缘垫片，然后滑环环片与绝缘垫片的交替安装。

进一步地，步骤33包括：绝缘垫片剪开豁口。

进一步地，步骤3包括：步骤34，用万用表检查每一环与对应导线之间的导通，用兆欧表检查各导电滑环之间、各导电滑环与小轴颈之间的绝缘。

进一步地，步骤5之前包括，步骤50，在导电滑环组件d尺寸包含的面内涂硅橡胶进行保护；在步骤5之后包括，步骤51，胶液固化后，取下硅橡胶。

进一步地，步骤5后包括，步骤52，对导电滑环组件进行车削加工。

进一步地，步骤5后包括，步骤53，用兆欧表检查各环之间、各环与小轴颈之间绝缘。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明通过对小轴颈进行灌注两组分绝缘环氧粘接胶以达到轴与滑环片间的绝缘效果，而通用性的产品中一般使用绝缘套进行物理隔离，以达到绝缘效果。由于尺寸小，结构紧凑，本产品采用新的环氧灌胶法更为可行。

(2)现有技术只能整体由齿条加工工装控制精度。而本发明采取多组滑环环片组合而成，通过严格控制装配的每组滑环环片厚度与绝缘垫片厚度，保证28组滑环组件与绝缘垫片装配后形成的导电滑环毛坯组件的有效工作尺寸精度要求，比通用性产品尺寸精度要求高。

(3)本发明通过对环片内孔壁上焊接引出导线(漆包线)取代通用性产品中环片焊接AF(聚四氟乙烯)引出线的滑环组件的生产方法。

(4)本发明通过对导电滑环毛坯组件进行真空环氧灌胶操作，灌注KMT-206胶，保证导电滑环组件的灌胶质量。与通用性的产品灌胶配方有区别，灌胶方法更严格。

附图说明

图1为本发明针对的小型导电滑环组件的装配结构图；

图2为本发明针对的导电滑环组件的小轴颈组件装配后的机加结构图；

图3为本发明针对的导电滑环组件中的滑环环片组件的焊接示意图；

图4为本发明针对的导电滑环组件中的滑环环片组件的焊接示意图；

图5为本发明针对的小型导电滑环组件的灌胶工装示意图；

图6为本发明针对的小型导电滑环组件的灌胶工装进行灌胶操作的示意图；

图7为本发明针对的小型导电滑环组件的涂硅橡胶进行保护部分的示意图。

具体实施方式

本发明包括以下步骤：

1、将小轴颈1经装配清洗后，灌注专用的两组分绝缘环氧粘接胶2后形成小轴颈组件灌胶件。再经机械加工后，形成小轴颈组件。

2、将导电滑环片4经焊接引出导线5后形成滑环组件。

3、在小轴颈组件上先装一片绝缘垫片3，然后按照一片滑环组件，一片绝缘垫片3形成一组的方式顺序叠装滑环组件和绝缘垫片3，共计装配28组，最后再装上一片绝缘垫片3后，压装入大轴颈6，形成导电滑环组装毛坯件。

4、将导电滑环组装毛坯件进行真空灌注专用的小导电杆环氧灌封胶7(型号KMT-206)后，形成导电滑环组件。

本发明的具体步骤如下：

如图1所示，本发明包括小轴颈1、专用的两组分绝缘环氧粘接胶2、绝缘垫片3、导电滑环片4、引出导线5、大轴颈6和小导电滑环专用的环氧灌封胶7(型号KMT-206)。在灌封胶时使用灌胶工装8。

本发明的小轴颈组件装配后的加工结构如图2所示，小轴颈组件主要由零件小轴颈1、专用的两组分绝缘环氧粘接胶2组成。

参见图2所示，本发明的小轴颈组件装配及加工结构的步骤包括：

a)调制两组份环氧粘接胶，将配制好的胶液均匀涂在小轴颈由A面开始向端部延伸的尺寸17.15毫米范围(此为小型导电杆装配环片、绝缘片的有效长度：0.6×28(28组滑环片组件厚度)+0.3(绝缘片厚度)+最大工差0.05)内的三个面上，涂胶时应保证A面(大于Ф2.4mm部分)尺寸内不应有胶，胶层应尽量均匀，且应无明显气泡、无缺胶结构；

b)小轴颈组件在室温(20±5)℃，24小时晾干后，或在60℃高温下固化4-6小时后，用游标卡尺测量其外圆尺寸应大于1.5mm，小于2.3mm；

c)用250V兆欧表检查涂胶部分与非涂胶部分绝缘电阻应大于250MΩ；

d)对小轴颈组件进行车削加工，装夹时应保护轴承安装面B面(小轴径中Ф3±0.02部位尺寸，该位置在小轴颈组件车削加工后尺寸为Ф参见图2，测量加工后的小轴颈尺寸，应满足使用要求。

本发明的滑环环片焊接示意图如图3所示，环片组件主要由导电滑环片4及引出导线42(漆包线)组成。参见图3所示，环片组件的焊接步骤包括：

a)下线：测量漆包线的长度，满足使用要求，用手术刀对漆包线的端头进行脱漆处理，脱漆长度为1-2mm，漆包线的脱漆应洁净彻底且不允许有划痕，根部应光滑，无毛刺且不允许损坏线芯，并将脱漆后的漆包线端头折弯处理。

b)焊接：按照使用要求焊接环片(导线与环片焊接)，形成滑环组件；要求环片的焊接质量应符合航天产品手工焊接工艺技术要求。环片焊接后，焊点要牢固，导线焊接后应位于环片中心，焊锡不允许高出环片端面。

c)清洗：用毛刷蘸汽油、酒精清洗焊点，在25倍放大镜下检查清洗后的焊点不允许有助焊剂等多余物。

d)检查：随机抽取5个焊线后的环片，用50g砝码吊在引线尾部，持续1min，不允许出现断线、焊点松动；用数字万用表检查每个环片与所焊漆包线的导通性。

e)焊点清理干净后，用双组分聚氨酯清漆TS01-3涂于焊点表面，导线(漆包线)去漆皮部分不允许伸出环片端面，如图3所示，其余部分的导线不允许损坏漆皮。

本发明小型导电滑环组件的灌胶工装示意图如图5所示，小型导电滑环组件与灌胶工装的装配关系示意图如图6所示。灌胶前将小轴颈组件装入灌胶工装，定位良好后用工艺螺母将小轴颈固定于灌胶工装中。之后在灌胶工程中将装入导电滑环组件的灌胶工装进行预热处理，将处理后的胶液灌于工装中。

本发明小型导电滑环组件的装配具体操作步骤如下：

a)用螺旋测微仪测量滑环环片组件与绝缘片的厚度尺寸，按尺寸公差要求对滑环环片及绝缘片进行分组组合，便于滑环环片与绝缘片的组合叠装。组装后的环片加绝缘片成对尺寸为0.6，越接近“0”线越好。因此，实际生产中，环片尺寸加工为0.3±0.01，绝缘片相应的也为0.3±0.01。以实际误差尺寸分组进行装配。环片与绝缘片各分成四组尺寸：环片： 绝缘片同样按以上四组尺寸分组。组装时将环片尺寸的与绝缘片尺寸的配对装配，依次类推，将环片尺寸的与绝缘片尺寸的配对装配，环片与绝缘片环片与绝缘片组合。由此，加工得较薄的环片与较厚的绝缘片，加工得较薄的绝缘片与较厚的环片组合，以保证组装后0.6尺寸的精确性，保证28组装配后加上一片绝缘片后17.1-17.15尺寸的准确性。其中环片控制在0.3±0.01尺寸是考虑两个原因。一为刷丝与环道接触的可靠性，二为考虑组装后环片间的绝缘性，因此，控制在0.3+0.01以内。

b)将小轴颈组件装入灌胶工装，定位良好后，用工艺螺母将小轴颈固定于灌胶工装中。

c)先装入一片完整的绝缘垫片，然后进行滑环环片与绝缘垫片交替安装。注意，此时的绝缘垫片剪开大约(60°±5°)的豁口，滑环环片及绝缘垫片形成1组依次紧靠叠装，共计28组，叠装完后再次装入1片完整的绝缘垫片，用大轴径压紧、固牢，保证叠装完后的尺寸满足使用要求。(在绝缘垫片上剪出豁口是本发明的一大特色。目的是考虑到灌胶操作后，胶液能通过豁口方便地进行爬胶过程，同时，该豁口使胶液除气更顺畅。豁口保证了灌胶胶液的充实，灌注效果，胶液固化后无缺胶，在机加中不会出现胶的强度问题，环片的攒动等问题。)要求：滑环环片组件的焊点应交叉分布，滑环导线(漆包线)从大轴颈的两个出线腰形孔中穿出，滑环导线应延着腰形槽内沿圆周均布，走线时不能划伤导线(漆包线)线皮。

d)测量滑环环片组件和绝缘垫片叠组装后的总长度尺寸应符合使用要求，并用万用表检查每一环与对应导线之间导通，用兆欧表检查各环之间、各环与小轴颈之间绝缘应大于250MΩ。

e)在导电滑环组件d尺寸包含的面内涂硅橡胶进行保护，硅橡胶应覆盖其表面，如图6所示。

f)按照小导电滑环专用的环氧灌封胶KMT-206的操作使用要求进行配胶，对胶液进行预热并抽真空处理，并将装入导电滑环组件的灌胶工装进行预热处理，将处理后的胶液灌于工装中，抽真空后、固化。

g)胶液固化后，取下硅橡胶，并对导电杆组件(导电滑环组件)进行车削加工，测量加工后的导电杆尺寸，应满足使用要求。

h)用汽油清洗导电杆上的多余物，如环片内的铁屑，应使用牙签、针灸针去除，去除时应避免破坏环片表面。

i)用万用表检查每一环与对应漆包线之间导通，用兆欧表检查各环之间、各环与小轴颈之间绝缘应大于250MΩ。

Claims (10)

1.一种导电滑环组件装配方法，其特征在于，包括：

步骤1，将绝缘环氧粘接胶涂抹在小轴颈(1)表面，之后对所述小轴颈(1)机械加工，形成小轴颈组件；

步骤2，将导电滑环片(4)与引出导线(5)焊接形成滑环组件；

步骤3，在所述小轴颈组件上安装多组交替间隔排列的绝缘垫片(3)和所述滑环组件；

步骤4，在所述小轴颈组件上压装大轴颈(6)，形成导电滑环组装毛坯件；

步骤5，将所述导电滑环组装毛坯件进行真空灌注环氧灌封胶，形成导电滑环组件。

2.根据权利要求1所述的导电滑环组件装配方法，其特征在于，所述步骤1中包括：

步骤11，将所述绝缘环氧粘结胶涂抹在所述小轴颈表面；

步骤12，晾干或高温固化胶层；

步骤13，用兆欧表检查涂胶部分和非涂胶部分的绝缘电阻；

步骤14，车削加工所述小轴颈，加工时保护轴承安装面。

3.根据权利要求1所述的导电滑环组件装配方法，其特征在于，所述步骤2包括：

步骤21，测量漆包线的长度，并对所述漆包线的端头进行脱漆处理，制成引出导线；

步骤22，焊接导电滑环片(4)与引出导线(5)，形成所述滑环组件；

步骤23，用毛刷或酒精清洗焊点。

4.根据权利要求3所述的导电滑环组件装配方法，其特征在于，所述步骤2还包括：

步骤24，检查焊线后的所述滑环组件，随机抽取多个焊线后的环片，用50g砝码吊在引线尾部，持续1分钟，剔除出现断线、焊点松动的不合格环片；

步骤25，用数字万用表检查每个环片与所焊接的引出导线的导通性；

步骤26，用双组分聚氨酯清漆涂于焊点表面。

5.根据权利要求1所述的导电滑环组件装配方法，其特征在于，

所述步骤3中包括，

步骤31，测量滑环环片组件与绝缘片的厚度尺寸，按尺寸公差要求对所述滑环环片及所述绝缘垫片进行分组组合；

步骤32，将所述小轴颈组件装入灌胶工装；

步骤33，先装入一片完整的绝缘垫片，然后所述滑环环片与所述绝缘垫片的交替安装。

6.根据权利要求5所述的导电滑环组件装配方法，其特征在于，所述步骤33包括：绝缘垫片剪开豁口。

7.根据权利要求1所述的导电滑环组件装配方法，其特征在于，步骤3包括：步骤34，用万用表检查每一环与对应导线之间的导通，用兆欧表检查各导电滑环之间、各导电滑环与所述小轴颈之间的绝缘。

8.根据权利要求1所述的导电滑环组件装配方法，其特征在于，步骤5之前包括，步骤50，在导电滑环组件d尺寸包含的面内涂硅橡胶进行保护；在步骤5之后包括，步骤51，胶液固化后，取下硅橡胶。

9.根据权利要求9所述的导电滑环组件装配方法，其特征在于，步骤5后包括，步骤52，对导电滑环组件进行车削加工。

10.根据权利要求10所述的导电滑环组件装配方法，其特征在于，步骤5后包括，步骤53，用兆欧表检查各环之间、各环与小轴颈之间绝缘。