某機構中柱銷夾緊裝配及測試技巧

2020-11-06 00:04:42孟慶昕馮利明李曉峰時敏東焦云雷

中國電氣工程學報 2020年10期

孟慶昕馮利明李曉峰時敏東焦云雷

摘要：在探月二期探測器的某機構中，釋放裝置采用卷筒釋放鋼絲繩方式，鋼絲繩固定形式為不銹鋼圓柱銷夾緊固定方式。在裝配和測試過程中，實現可靠夾緊和拉脫力測試是產品實現的難點。本文主要介紹了柱銷夾緊及便攜式測試的實現方法，通過改造設備、工裝，設計便攜式測試裝置，使柱銷夾緊可測量、可控制，提高了柱銷夾緊裝配質量和可靠度，助力探月任務圓滿完成。該方法已在某型號衛星研制中得到了推廣使用。

關鍵詞? ?柱銷夾緊裝配測試方法

1.引言

在探月二期某機構中，釋放裝置采用卷筒釋放鋼絲繩方式，鋼絲繩端固定形式為不銹鋼圓柱銷夾緊固定方式。在裝配過程中，需要將圓柱銷和8字形柱銷采用機械夾緊的方法完成壓接并現場測試拉脫力。壓接過程需要控制夾緊力。常規壓力設備龐大、不能移動，拉伸試驗機不便于跟隨產品試驗轉移場地，且購置成本高，不利于產品的實現。本文設計的移動式的柱銷夾緊裝置和測試裝置，有效地解決了該問題，并在探月二期某機構的裝配中得到了應用。

2柱銷介紹及技術要求

2.1 柱銷產品介紹

在機構的釋放機構中鋼絲繩端部采用不銹鋼“圓固定端套”和“∞形固定端套”擠壓夾緊鋼絲繩的緊固方式。使用部位如圖1，固定端套示意圖如圖2、圖3所示。

2.2 柱銷夾緊及測試要求

1）要求柱銷夾緊后不影響在螺套內和卷筒內、聯動輪內的裝配位置。

2）柱銷夾緊過程可測量、控制夾緊力，以防損傷或夾斷鋼絲繩，

3）柱銷夾緊后要進行拉脫力測試，轉移鋼絲繩1.5mm在拉力不小于1000N時不發生滑移、斷裂現象。聯動鋼絲繩1.2mm在拉力不小于750N時不發生滑移、斷裂現象。

4）壓接時進行試樣測試，試樣長度600mm，數量不小于3根。

5）壓接和測試過程能夠在裝配場地、AIT裝配大廳、發射場裝配區，考慮清潔和便捷性。

3 難點分析及解決思路

3.1 難點分析

常規方法是采用壓力機進行柱銷壓接，通過調整壓力實現柱銷壓接過程。在拉伸試驗機上測試柱銷拉脫力。但是壓力機只能固定在車間使用，不能在裝配場地邊裝配邊使用，且購置成本高，壓力控制精度低，完成小壓力壓接過程比較困難。拉伸試驗機量程有限，且傳感器量程為10T左右，測試誤差較大，同樣也需要再固定地點使用，不能滿足裝配任務需要。

經過分析總結，主要難點為①壓接設備：壓力滿足壓緊不銹鋼套的力值、壓接參數可控。②拉脫力測試設備：拉力覆蓋測試力值范圍且便于攜帶。

3.2 解決思路

通過思考和對市場的壓力[1]設備調研，發現有一種用于壓接銅鋁線纜的液壓鉗，便攜且壓緊力可選，但壓緊活動與產品不匹配。可以通過對鉗口改造，設計∞形端套”和“圓柱形端套”鉗口工裝，解決活動塊不匹配問題，達到壓接不銹鋼的目的。壓接過程通過控制鉗口的間隙和柱銷壓接后直徑來判斷壓緊力，達到可測量量化控制的目的。在市場上無便攜式的拉力測試設備，只能自研專用的柱銷拉脫力測試設備來滿足測試需求。

4 解決方法及技巧

4.1改造液壓鉗滑槽，使鉗口與槽配合緊密

拆卸液壓鉗的頭部，鉗口進行改造，形成鉗口滑槽，配合自制壓接鉗口，確保在壓接時不發生錯位現象。[2]選用Y-120型壓線鉗，壓力8T，最大行程16mm。

4.2設計∞形端套和圓柱形端套鉗口

固定端套壓接方法有“軸向壓接法”和“徑向壓接法”，軸向壓接后無法滿足裝配空間要求，故采用“徑向壓接法”。設計半圓式圓柱面擠壓工裝，用壓力鉗完成壓接工作。壓接鉗口要留有柱銷變形空間和工藝圓角，根據柱銷外形尺寸和壓緊量，合理選擇變形量。鉗口如圖4和圖5 所示。

4.3壓接過程

通過壓接鉗施加壓力，使柱銷發生塑性變形，夾緊鋼絲繩。這樣解決了不銹鋼“圓固定端套”和“∞形固定端套”壓接難點。

4.4柱銷拉脫力測試裝置

針對柱銷的測試要求，測試裝置可提供具備0--2000N的柱銷拉脫力（同時也可測其他的拉壓力測試），測試量程400mm～1500mm，加載平穩、位移可控制并實時測量、力值精度高。[3]設計柱銷拉脫力測試裝置，通過絲杠加導軌的組合實現平穩加載。

5 結果及推廣價值分析

通過改造液壓鉗槽和設計壓接鉗口，實現了不同形狀的柱銷的壓接，控制鉗口間隙和柱銷直徑來控制柱銷壓接力，達到量化、可控的目的。設計便攜式拉脫力測量裝置，解決了大量程、小力值的拉脫力測試，圓滿完成裝配任務。該壓接方法通過了飛行驗證，質量可靠、穩定，為探月任務的圓滿成功提供了有力的保障。

低成本、高效率、高質量的壓接量化控制工藝方法和測試裝置，給單位節省了近百萬元的設備經費開支。此方法和測試裝置在其他型號推廣使用效果良好。