新型彈片型連接器的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化

羅奕奕

摘 要：隨著連接器行業(yè)的發(fā)展，連接器種類結構越來越多，這就對連接器產(chǎn)品的結構、實用性和安全性提出了更高的要求。現(xiàn)有技術中，連接器的種類有很多，各種連接器的結構各不相同，接線方式也有很多。但是經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)很多現(xiàn)有接線技術存在一些弊端，如安裝費時、不耐振動、需要特殊工具、操作不便等等缺點。本Push Spring Connector技術正是為了解決這些現(xiàn)有難題孕育而生。

關鍵詞：連接器；連接方式；彈片連接器；籠式彈片；推壓；拆裝便利

中圖分類號：THl23+.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）24-0016-02

1 現(xiàn)有接線方式介紹-螺釘接線方式的特點

1.1 螺釘連接型

通過螺釘與插針上的內(nèi)螺紋旋接后，壓緊插入插針內(nèi)的導線。

1.1.1 螺釘連接型的優(yōu)點

①同一規(guī)格插針，可適用的導線規(guī)格范圍較廣；

②導線可拆卸重裝，插針可多次使用，方便維護；

③可以產(chǎn)品組裝時，使用常用的螺絲刀即可，無需專用的工具；

④可帶導線保護片；

⑤若有需要的話，單孔可同時接幾根線。

1.1.2 螺釘連接型的缺點

①使用中，易受設備振動影響，可能導致螺釘旋接處出現(xiàn)退松現(xiàn)象，這就需要定期重新檢查。

②產(chǎn)品安裝導線較費時。

③由于降低電阻，減少溫升，往往使用材質(zhì)較軟的銅合金制造插針，螺釘旋緊壓線時，為了確保導線壓緊，需要有一定的螺釘旋緊力，而過大的旋緊力容易造成滑牙現(xiàn)象，導致導線松脫，出現(xiàn)故障。

1.2 冷壓接型

通過專用的冷壓鉗工具間插針壓變形后，將插入插針的導向壓緊。

1.2.1 冷壓型連接器的優(yōu)點

①不受設備振動影響，適用于振動場合；

②插針排布密度高，可以節(jié)省空間；

③可實現(xiàn)線束預先裝配。

1.2.2 冷壓型連接器的缺點

①同一規(guī)格插針，適用導線規(guī)格較窄，規(guī)格多，不利于物料管理；

②需要專用的壓接工具，而且工具比較昂貴；

③插針壓接后，不可重復使用；

④不適用硬線場合。

2 新型彈片型連接器技術特點、關鍵技術和關鍵工 藝及解決途徑

專案小組將項目需要解決的技術目標設定為開發(fā)一種

型連接方式，它必須具有以下特點：

①連接牢靠，不易受到設備震動影響；

②能夠多次拆裝，實現(xiàn)重復使用；

③拆裝不需要專用工具；

④實現(xiàn)快速拆裝，方便維護；

經(jīng)過多輪的功能模型試制和優(yōu)化，開發(fā)出全新的創(chuàng)新型彈片式連接器，具體如圖1所示。

2.1 新型彈片型連接器技術特點

①連接牢靠，不易受到設備震動影響；

②能夠多次拆裝，實現(xiàn)重復使用；

③拆裝不需要專用工具，使用任何輔助物件推動設在產(chǎn)品上的插銷即可完成拆裝導線；

④在連接和換線過程中，工具與人體都不與導體接觸，防止導致觸電的情形發(fā)生，安全性好；

⑤實現(xiàn)快速拆裝，方便維護。甚至可利用簡單的特制工具將一次性獎所有上插孔一次性打開，進行裝線，更加省時。如圖2所示。

2.2 新型彈片型連接器關鍵技術

①研究選擇合適的彈片材料，它必須具有同時具備高彈性、合適的剛性，還需要有較高的壽命。

②設計彈片的異形結構和插針結構，確保對導線具有必要的夾持力。

2.3 新型彈片型連接器關鍵工藝技術

①彈片材料的生產(chǎn)工藝；

②彈片制造設備和模具開發(fā)；

③用于裝插針的插體注塑精度控制。

2.4 新型彈片型連接器關鍵工藝技術解決途徑

①彈片材料技術主要是通過本項目專案小組與材料供應商合作開發(fā)，最后選擇德國產(chǎn)的特殊不銹鋼材料，并經(jīng)過國內(nèi)的特殊處理工藝加工出符合要求的材料。

②彈片制造設備和模具是由本項目專案小組與國內(nèi)知名的自動化設備制造商合作開發(fā)進行，經(jīng)過了二代原型機改進，最后完成了可量產(chǎn)的生產(chǎn)設備。

③插體注塑工藝通過引進德國產(chǎn)的素有“注塑界勞斯萊斯”美譽的ARBURG品牌注塑機，確保注塑工藝的高精度、高穩(wěn)定性。

通過自主開發(fā)和外部引進相結合的方式對插針的加工設備和產(chǎn)品裝配設備進行自動化技改，提高產(chǎn)品的加工精度和穩(wěn)定性，確保產(chǎn)品質(zhì)量，通知提高生產(chǎn)效率。

3 新型彈片型連接器技術性能指標與現(xiàn)有的產(chǎn) 品對比

3.1 對產(chǎn)品抗振動性能實驗分析

新型彈片型連接器的抗振動性已按照IEC/EN 60068-2-6標準進行振動測試得到驗證。試驗中使用最大為2 000 Hz的頻率、最大為20 g的不同大小的振幅。針對軌道交通車輛電氣設備的試驗對抗振動性都有著尤其高的要求，這些試驗都已全部通過。在按照IEC/EN 60068-2-27標準和針對IEC/EN 61373標準的鐵路應用所進行的抗沖擊性試驗中會用單獨的撞擊代替持續(xù)的振動。本項目開發(fā)的新型彈片型連接器可以承受X＼Y＼Z方向達到100 g的沖擊，并且不會出現(xiàn)任何損害。

3.2 對特殊氣候耐候性實驗分析

特殊的氣候條件可能會對彈片的長期穩(wěn)定性造成影響，而在氣候試驗中會將這些氣候條件在實驗室中模擬出來。為此，項目專案小組對產(chǎn)品進行耐候性測試，包括高低溫測試、鹽霧試驗等，試驗結果所有彈片連接產(chǎn)品都滿足下列氣候試驗的相關要求：

①溫度變化要求符合IEC/EN 60998-2-2，IEC/EN60947-7

-1標準；

②工業(yè)氣候條件符合EN ISO 6988，IEC/EN 60068-2-42標準；

③鹽霧符合IEC/EN 60068-2-11標準。如圖3所示。

3.3 新型彈片型連接器和現(xiàn)有產(chǎn)品的對比

產(chǎn)品使用性能對比，見表1。

性能指標對比分析：按照行業(yè)標準EN 61984，見表2。

經(jīng)對比，可發(fā)現(xiàn)新型彈片型連接器有以下優(yōu)勢：

①創(chuàng)新性。

接線方便，在連接和換線過程中，工具與人體都不與導體接觸，防止導致觸電的情形發(fā)生，安全性好。

使用方便靈活，接線方式對導線壓接前的準備要求不高，并且不需要特殊安裝工具可以解放操作工具，可極大的降低安裝成本。

在接線過程中工具只是輔助作用，有限的空間內(nèi)實現(xiàn)導體連接和拆解時，在完成彈片開口狀態(tài)后、工具可拿開，在安裝和拆卸時不被工具干擾，可更好的進行接線連接操作。操作十分方便，在連接和拆解中，輕松按壓推桿或撥桿就可以將相應的孔或槽推開，并可利用簡單的特制工具將所有上插孔一次性打開，更加省時。

②先進性。

在現(xiàn)有技術中，連接器的種類很多，各種連接器的結構各不相同，接線方式也有很多。大部分連接器在與導體連接和拆解時，必須借助專用工具完成，操作十分不便；在連接和拆解中，工具容易與導體接觸，導致觸電的情形時有發(fā)生，安全性差；在接線過程中，工具不能移除，干擾導體連接操作；因此，我司針對這些缺陷，對連接器的結構進行深入研究，開發(fā)出一種依靠帶狀硬金屬扭曲壓力接線的連接器，使導體連接和拆解時操作方便，且避免與導體接觸而觸電。

4 結 語

新型彈片型連接器已量產(chǎn)，并廣泛應用于電梯控制系統(tǒng)、自動化風力發(fā)電等行業(yè)中，大大提高了連接器的靈活性和操作性。在人工成本升高問題日益凸顯的今天，產(chǎn)品的快速便捷，省時省力操作成為一種必然趨勢。在機器人、自動化設備、工程機械、紡織機械、能源設備等連接器應用成熟的行業(yè)，正是需要這種能為客戶節(jié)約現(xiàn)場安裝成本，省時省力的便捷操作。

參考文獻：

[1] 一種依靠帶狀金屬扭曲壓力接線的連接器[P].CN202616433U.

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[3] 一種依靠帶狀硬金屬扭曲壓力接線的連接器[P].CN103367935A.