基于高精度電液轉換器接線工藝的研究與應用

梁 彥，周海榮

（南方電網調峰調頻發電公司檢修試驗分公司，廣東 廣州 511400）

0 引 言

電液轉換器是電液伺服系統的關鍵執行元件，具有控制精度高、響應速度快、輸出功率大、結構緊湊等優點，現已廣泛應用于軍事工業和其他工業控制領域[1-2]。高精度的電液轉換器常在其線圈上采用振頻信號與電信號疊加的控制方式，以確保其性能。在長期振動的工作環境下，它的電導線接線的穩定性至關重要。

現有的技術使得高精度電液轉換器接線存在如下缺陷：

（1）采用導線和接線柱十字交叉的連接方式，使得安裝的牢固性不夠；

（2）采用點錫焊方式容易脫焊，因為點錫焊方式對現在安裝條件和安裝工藝要求較高，會使得接觸面的焊錫無法完全覆蓋，無法有效保障工藝；

（3）采用激光焊接的方式，環境要求高、成本高，激光焊接需要在工廠采用專門的設備進行加工才能實施，不適用于電液轉換器的使用現場進行后續維護；

（4）直接焊錫或者激光焊接的方式，電導線往往沒有進行有效的保護，易老化、磨損。

基于這些問題，對高精度電液轉換器的接線方式進行深入的需求分析，克服現有技術的不足，并有針對性地進行技術研究及技術攻關，提出了直角插簧端子固定、全包圍防護的接線優化方案。現場安裝實物圖，如圖1 所示。

圖1 現場安裝實物圖

1 接線方式研究

對于細長的導線，傳統的接線方式一般采用端子固定、十字交叉固定或者插簧固定等方式。對于高精度電液轉換器的接線方式進行了深入分析。

（1）端子固定。電液轉換器這種高精度設備結構緊湊并帶有磁力，使用端子固定會有很大的不便利性，一般不采用。

（2）十字交叉固定。十字交叉的連接方式使得導線沒有足夠的支持，只能靠焊接點來固定。這樣電液轉換器的導線會同時收到上下的牽引力、左右的拉伸力以及設備振頻信號作用，長期工作后會出現連接不牢固、甚至脫落的現象。

（3）插簧固定。插簧方式安裝工藝的要求簡單、可操作性強、人工成本低，既保障了安裝的牢固性，又提高了導線的耐用性和導電性[3]。

因此，插簧固定的接線方式能很好地滿足插簧高精度電液轉換器的要求。一般有直線插簧和角型插簧，需根據實際需要選擇。

2 焊接工藝研究

現有電導線在電氣連接時，通常采用焊錫或者激光焊接的方式。

激光焊接技術采用具有高能量密度的激光束，通過激光自身具有的高度聚焦功能，能夠在短時間內迅速形成強烈的脈沖，從而完成加工、切割材料等工作。它具有高效性、精密性、360°范圍之內任意聚焦等特性，使得焊接牢固，不容易虛焊、脫焊。但是，該項技術制作成本高、需要大型器械等因素的限制，對于高精度電液轉換器的接線優化并不適用[4]。

采用點錫焊方式容易脫焊，因為點錫焊方式對現在安裝條件和安裝工藝要求較高，會使得接觸面的焊錫無法完全覆蓋，無法有效保障工藝。若施工時工藝不到位，那么在長期低頻振動狀態下，這樣的焊接方式會導致脫焊，進而無法有效控制設備。

結合插簧固定的接線方式，本文提出一種滲焊的焊接方式，即通過將焊錫高溫融化成液態，利用液態的流動性將插簧內的空間填滿，然后冷卻固定。這樣的方式能有效避免虛焊、脫焊的現象。

3 防護工藝研究

高精度電液轉換器采用振頻信號實現位置移動，控制導線的上下的牽引力、左右的拉伸力以及設備振頻信號[5]。由于電液轉換器的精密性要求，導線的直徑一般≤0.5 mm。采用普通的線鼻子的方式，使得導線的連接處無法得到有效的防油、防振動的保護，長期運行會導致導線磨損、斷股。

結合現場運維經驗和對導線防護技術的研究，提出以下全包圍防護方案：

（1）通過滲焊的方式，使得多股導線聚合在一起，有效防止單根斷股；

（2）使用配套的耐油、絕緣的熱縮套管，充分包裹導線與直角插簧連接處，使得導線不會大幅度晃動；同時，導線不會長期處于油污包圍的環境，有效規避了導線長期晃動、惡劣環境下的破損和老化現象，有利于提高設備的使用壽命。

4 應 用

本文提出的基于高精度電液轉換器的直角插簧端子固定、全包圍防護的接線工藝，于2018 年在廣東省的廣州蓄能水電廠4 臺機組共80 個調速器系統電液轉換器上實施并應用。經現場反饋，該工藝安裝方式、工藝要求簡單、可操作性強、人工成本低，既保障了安裝的牢固性，又提高了導線的耐用性，徹底根絕了該廠近幾年10 余起因電液轉換器接線問題導致機組被迫停運的事件。工藝流程見圖2。

圖2 基于高精度電液轉換器接線工藝流程示意圖

5 結 論

經實踐證明，基于高精度電液轉換器的直角插簧端子固定、全包圍防護的接線工藝，要求簡單、可操作性強、人工成本低，具有很強的推廣性和可操作性。