CN110364901A - 一种基于专用工装的汇流环印制板装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于专用工装的汇流环印制板装配方法，属于汇流环领域。本发明采用印制板与专用工装配合进行汇流环的装配，首先根据汇流环的传输特性、要求分别设计印制板和专用工装并固定；然后将置于专用工装凹槽中的刷丝束焊接于印制板两侧的焊孔内，将定子端线缆焊接于印制板中间的焊孔内，对所有焊点依次点胶；最后将印制板固定于汇流环定子的外壳上。这种装配方法使得刷丝束的间距、刷丝束与印制板之间的夹角精准可控，保证了刷丝束与导电环在一定压紧力下的有效接触，从而提升了汇流环传输的稳定性、可靠度以及汇流环的使用寿命。

Description

一种基于专用工装的汇流环印制板装配方法

技术领域

本发明属于汇流环领域。

背景技术

汇流环是雷达固定部分与转动部分的连接装置，是雷达的关键部件，其主要功能为将转台下各机柜的功率和信号等传输至旋转的天线转台上方。根据传输功率、信号的不同，汇流环可分为动力环、控制环、网络环等等。应用于军事试验装备的雷达时，汇流环的性能要求高、工作环境恶劣、工作转速高、无故障工作时间长。因此，对汇流环传输的稳定性、可靠度以及汇流环工作寿命的要求与日俱增。

汇流环的形式和种类很多，考虑到实际使用环境及各类汇流环的优缺点，军事装备雷达一般采用滑动接触的柱式汇流环来传输功率和信号，即利用刷丝束与导电环配对进行功率、信号的传输，导电环镀层以及刷丝束采用高性能电接触材料。采用此种结构形式的汇流环，每个环路的刷丝束必须与相应导电环的导电导电滑道良好接触。为了进一步提高通电能力、稳定性和可靠度，导电环与刷丝束之间一般采用多触点的接触形式。此外，刷丝束与导电环之间压紧力的大小也至关重要，压紧力越大，刷丝束与导电环间的接触电阻越小，接触电阻变化也较小，直至趋于不变。如果压紧力偏小，会有接触不良的情况发生，影响传输的稳定性与可靠度；如果压紧力过大，则会增加磨损，对滑环的寿命影响也较大。因此，需要合理设计、分析刷丝束与导电环接触面之间的压紧力，使导电环与刷丝束接触、贴合良好，磨损也较小，从而保证传输的稳定性、可靠度以及汇流环的使用寿命。

传统的汇流环装配采用刷架的方式，不仅装配难度较大，间距和夹角也无法保证。有些汇流环的装配中虽也应用到印制板，但刷丝束之间的距离、刷丝束与导电环之间的夹角依然无法精确控制。汇流环装配的不可控，使得刷丝束的间距、刷丝束与导电环的夹角无法与设计值保持一致，导致刷丝束与导电环之间的良好接触、刷丝束与导电环之间的压紧力均得不到保证，继而严重影响了汇流环的稳定性、可靠度及其使用寿命。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提供了一种基于专用工装的汇流环印制板装配方法，目的在于使刷丝束之间的距离及刷丝束与导电环之间的夹角得到精准控制，从而提升汇流环的稳定性、可靠度和使用寿命。

本发明的技术方案是，利用印制板与专用工装配合进行汇流环的装配：首先根据汇流环的传输特性、实际使用条件和具体技术要求进行印制板和专用工装的设计；再利用印制板和专用工装配合进行汇流环的装配；装配时：先利用螺钉通过印制板和专用工装的孔将印制板固定于专用工装之上；然后将刷丝束通过印制板两侧的焊孔置于与印制板成一定角度的、专用工装的凹槽内，用压条压住后进行焊接；焊接完成后对刷丝束与印制板之间的焊点点涂硅橡胶；待硅橡胶完全凝固后，将汇流环定子端的线缆焊接于印制板中间的焊孔内；焊接完成后将印制板取下，对印制板背面的线缆焊点也进行点胶；最后将印制板装配于汇流环定子的外壳上，使得汇流环定子端每路刷丝束均与对应转子端导电环上的导电槽成一定角度的有效接触，实现汇流环定子、转子之间功率、信号的可靠传输。

更进一步的技术方案是，印制板与专用工装的设计：印制板根据传输的类型、路数设计，可用于动力环、控制环和网络环；用于动力环时，根据每路对应导电环的导电导电滑道数设计每路所对应的刷丝束组数，如有必要可采用并联；用于网络环时，同色的全色线和半色线为一对，线对与线对之间覆铜屏蔽；印制板上相应位置需要开孔以用于与专用工装的配合装配以及与汇流环定子外壳的安装固定，当环数多时，应增加孔数以保证印制板的平整；印制板上焊接刷丝束，刷丝束之间的距离由印制板和专用工装保证，刷丝束与导电环之间的夹角由专用工装保证，根据刷丝束与导电环之间最适合的压紧力设计；专用工装的凹槽数根据刷丝束的数量设计，与刷丝束数量一致；专用工装斜侧面凹槽之间的距离根据刷丝束之间的距离设计，凹槽的长度与刷丝束的长度一致，凹槽的顶部开槽用以在装配过程中嵌入压条使刷丝束平整不翘起，凹槽的底部开槽则用以限位以及保证凹槽角为直角；专用工装斜侧面与顶面之间的角度根据刷丝束与导电环之间的角度设计，顶面的宽度与印制板两侧相对焊孔之间的距离一致，工装顶面也应在与印制板对应的位置开孔以在与印制板配合装配时用于固定。

与现有技术相比，本发明的汇流环装配方法具有以下的有益效果：

该装配方法较之传统方法更为简单、便捷，使刷丝束之间的距离和刷丝束与导电环之间的压紧力精准可控，刷丝束与导电环之间的接触、刷丝束与定子线缆之间的连接坚实可靠。利用印制板与专用工装配合进行装配，保证了刷丝束之间的距离以及刷丝束与导电环之间的夹角与设计值一致，从而实现了刷丝束与导电环在一定压紧力下的有效接触，使得汇流环的接触电阻小、摩擦损耗少，有效提升了汇流环传输的稳定性、可靠度以及汇流环的使用寿命。

附图说明

图1为动力环印制板的示意图。

图2为控制环印制板的示意图。

图3为网络环印制板的示意图。

图4为动力环专用工装的俯视示意图。

图5为控制环专用工装的俯视示意图。

图6为网络环专用工装的俯视示意图。

图7为专用工装的左视示意图。

图8为刷丝与导电环压接的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。

本发明的一个实施例如图1～7所示，包括动力环、控制环、网络环；动力环有16路，每路动力环有2个半圆形导电滑道，每个导电滑道与4根刷丝压接，相对刷丝之间的角度为90°，共有两组相对的刷丝组，动力环共需要2块印制板；控制环有50路，每路控制环有1个半圆形导电滑道，每个导电滑道与4根刷丝压接，相对刷丝之间的角度为90°，也有相对的两组刷丝组，控制环也需要2块印制板；网络环有16路，每路网络环有1个半圆形导电滑道，每个导电滑道与2根刷丝压接，相对刷丝之间的角度为90°，只有一组刷丝组，故网络环只需要1块印制板，印制板有16路32个焊点，刷丝对之间覆铜以达到屏蔽的效果；专用工装斜侧面与顶面之间的角度为135°，工装顶面分别钻两个螺纹孔，其中，控制环对应专用工装的顶面正中加钻一个螺纹孔，因为控制环的印制板较长，增加固定点可以保证配合装配时印制板的平整度；进行装配时，首先利用螺钉通过印制板上的通孔和专用工装上顶面的螺纹孔，将印制板固定于专用工装之上，将刷丝穿过印制板的椭圆形焊孔放置于专用工装的凹槽之中，用压条压住后进行焊接，再对刷丝与印制板之间的焊点用硅橡胶点胶，然后将汇流环定子端的导线依次置于印制板中间的一排圆形焊孔中进行焊接，再使用硅橡胶对导线与印制板之间的焊点进行点胶，以保证焊点之间的绝缘，最后将印制板装配于汇流环定子的外壳之上，使得刷丝之间的距离和刷丝与导电环之间的夹角与设计值保持一致，保证了每根刷丝均与对应导电环上的半圆形导电滑道在一定压紧力下有效地接触。

本发明的另一个实施例如图8所示，本实施例具体公开一种上述汇流环装配方法中选取压紧力大小的方法，采用如图所示的结构将刷丝和环路压接在一起，压紧力的大小取决于90°减去接触点、环心之间连线与刷丝之间的角度，差值越大，压紧力越大；根据经验值，每根刷丝的压紧力约为0.1～0.2N，满足保证接触和不致印制板变形的要求；压紧力越大，刷丝与环间的接触电阻越小，直至趋于不变；采用图中所示的压接结构，压紧力较大，相应的接触电阻较小，接触电阻变化也较小。

Claims (4)

1.一种基于专用工装的汇流环印制板装配方法，其特征在于：根据汇流环的传输特性、要求分别设计印制板和专用工装，然后利用印制板和专用工装配合进行汇流环的装配；装配时：先将印制板固定于专用工装之上，再将刷丝束穿过印制板两侧焊孔置于专用工装的凹槽内，依次进行焊接，并对焊点点涂硅橡胶；待硅橡胶完全凝固后，将汇流环定子端线缆焊接在印制板中间的焊孔内，再取下印制板，对印制板背面的线缆焊点进行点胶；最后将印制板固定于汇流环定子的外壳上，使得定子端刷丝束与转子端导电环在一定压紧力下有效接触。

2.根据权利要求1所述的基于专用工装的汇流环印制板装配方法，其特征在于：印制板根据所传输能量大小、信号种类、环数设计，可用于动力环、控制环或网络环；用于动力环时如有必要可采用并联，用于网络环时需要设计屏蔽。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的基于专用工装的汇流环印制板装配方法，其特征在于：刷丝束之间的距离由印制板和专用工装保证；刷丝束与导电环之间的夹角由专用工装保证，由压紧力的大小决定。

4.根据权利要求3所述的基于专用工装的汇流环印制板装配方法，其特征在于：专用工装根据刷丝束的数量、刷丝束之间的距离、刷丝束与导电环之间的角度设计，与印制板配合进行装配。