淺談提高一種電磁繼電器投入產出率的幾點改進措施

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(陜西群力電工有限責任公司，陜西寶雞，721300)

1 現狀

一種型號電磁繼電器是我公司自主研制的超小型密封直流電磁繼電器，采用金屬熔焊密封，為平衡旋轉式結構，體積小、重量輕，負載能力強，可承受從低電平到10A的額定負載，具有抗振動、沖擊穩定性好的優點，目前市場需求量大。

統計改進前該產品10個批次的投入產出率，約為63%，處于較低水平，使得生產成本高，因此急需通過實施有效的改進措施提高該產品的投入產出率。

2 原因分析

2.1該型號繼電器篩選項目包括正弦振動、內潮、高、低溫運行、密封性、PIND、高溫電性能測試，我們進一步對各個生產批次的篩選合格率進行了統計，制作各項目淘汰率餅狀圖見圖1。從圖示可以看出，正弦振動項目淘汰率為14.3%，高溫電性能測試項目淘汰率為11.8%。可見這兩項是造成篩選合格率低的主要因素，同時也是制約產品投入產出率的主要因素。

圖1 篩選淘汰率餅狀圖

2.2對造成正弦振動項目及高溫電性能測試項目淘汰率高的原因分別展開分析：

①正弦振動淘汰率高：抽取兩個批次產品進行振動摸底，發現在去激勵狀態下常閉觸點斷開抖動失效比例高。將失效的10只繼電器拆罩后測試機械參數，靜合壓力測試均合格，推桿自由動程、復原反力不合格。具體為：

⑴推桿自由動程小，設計要求為≥0.2mm，失效繼電器實測值為≤0.05mm。同時對振動合格繼電器進行測試，推桿自由動程均合格。當推桿自由動程小時，會造成繼電器的推桿玻璃球距離動簧片太近，在振動去激勵狀態下玻璃球容易與動簧片發生碰撞，從而造成常閉觸點斷開抖動失效。

⑵復原反力小，設計要求為0.06N～0.09N，失效繼電器實測值為≤0.055N。同時對振動合格繼電器進行測試，復原反力均合格。復原反力小，會造成振動去激勵狀態下銜鐵易于發生抖動，導致常閉觸點斷開抖動失效。

②高溫電性能測試項目淘汰率高：高溫70℃下，要求動作電壓值≤16V。根據環境溫度與線圈電阻值公式，環境溫度每增加1℃，繼電器線圈阻值會增加4‰，因此在高溫下繼電器線圈阻值會增大，導致動作電壓值增大。而常溫測電性能工序動作電壓控制值為≤14.5V，僅考慮線圈溫升，在高溫70℃下，理論計算動作電壓值可以達到≤17.1 V，無法滿足要求。所以常溫動作電壓控制值設置太大，不合理，致使高溫下測試超差，合格率低。

從上面的分析中看出，繼電器推桿自由動程、復原反力低于設計值，造成繼電器正弦振動淘汰率高；常溫測電性能工序動作電壓控制值太大，不合理，造成高溫測試項目淘汰率高。

3 改進措施

3.1該型號繼電器結構見圖2，推桿自由動程不易直接進行測量。為此制作厚度為0.2mm的L型量規見圖3，在機構調整工序逐一對推桿自由動程最小值進行控制，并要求進行100%的檢驗。這樣防止了繼電器推桿玻璃球距離動簧片太近，避免了去激勵狀態下繼電器常閉觸點斷開抖動失效。

圖2 繼電器結構圖

圖3 增加L型量規

3.2在繼電器調整過程中，為了保證較小的動作電壓值，當復原反力較大時，校正工會在合格范圍內適當的減小復原反力值。而復原反力會在環境應力下進一步變小，當低于規定值后會造成振動過程中去激勵狀態下銜鐵抖動失效，振動合格率低。因此在電磁系統調整時將復原反力由0.06N～0.09N細化為0.07N～0.09N，并進行100%測試檢查。避免了復原反力小造成振動失效。

3.3對常溫測電性能工序動作電壓控制值進行優化。為了滿足高溫測試動作電壓值≤16V的要求，需要將常溫下動作電壓測試值進行優化和降低。為確定常溫下動作電壓的控制要求，按照常溫下動作電壓≤13.5V，≤13.3V，≤13V進行分類，考慮線圈溫升，理論計算其高溫動作電壓分別可滿足≤15.9V，≤15.7V，≤15.3V，均低于要求值；然后進一步進行高溫測試項目試驗驗證，見表1。

表1 試驗驗證

從上表中看出，滿足常溫下動作電壓≤13V的繼電器，在試驗中高溫測試符合動作電壓≤16V的要求。因此我們最終確定在常溫測電性能工序中動作電壓按照≤13V進行控制。

4 實施效果

對執行改進方案后生產的10個批次產品的投入產出率進行統計，正弦振動淘汰率降低到4.6%，高溫電性能測試項目淘汰率降低到3.8%，投入產出率達到了87%以上，得到了較大幅度提高，效果顯著。