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航天器D超小型连接器插接方法研究

2019-10-09 09:25:43 来源:连接器世界网 作者:Wei Zhang, Yugang Liu ,Yue'e Wei 北京航天器环境工程研究所 北京航空航天产品智能装配技术与设备工程研究中心

【大比特导读】本文综述了D超小型(D-Sub)连接器在航天器装配和集成过程中的澳门永利网上娱乐。

本文综述了D超小型(D-Sub)连接器在航天器装配和集成过程中的澳门永利网上娱乐。锁定力控制是分析D-Sub连接器插接方法的关键因素,为了满足航天器装配和集成过程中D-Sub连接器外螺纹的一般锁定力控制,设计了带D-Sub连接器的电缆支架振动环境试验,以设置D-Sub连接器外螺纹的扭力值,并设计了两种扭力扳手。

1.简介

在航天器的装配和集成过程中存在大量的电连接器插头操作。使用螺钉固定的进电连接器(包括D-Sub连接器和Airborn连接器)在操作过程中很复杂。电连接的一些质量问题是由于连接器的制造缺陷造成的,有些是由于电连接器方法不当造成的。主要原因是缺乏对D-Sub连接器的澳门永利网上娱乐和特性结构的充分理解。针对航天器装配和集成过程中D-Sub连接器的可靠性,本文研究了决定D-Sub连接器组件可靠性的关键因素。

2. D-Sub连接器在航天器AIT中的澳门永利网上娱乐

D-Sub连接器是航天器常用的矩形进电连接器,其接触布置和壳体尺寸由代码E、A、B、C、D表示。在航天器的AIT中,D-Sub连接器,按触点类型来分就包括焊接触点和压接触点类别,按后壳来分就包括直夹、圆夹、角度钳类别,按触点密度来分就包括标准密度和高密度类别。

D-Sub连接器有2种锁紧螺钉:外螺纹和内螺纹。固定在设备或电缆支架上的D-Sub连接器插座由内螺纹安装。插在插座上的D-Sub连接器插针由外螺纹安装。包含前面板安装和后面板安装的D-Sub连接器的螺钉锁定组件如图1所示。当D-Sub连接器插座固定在航天器AIT的电缆支架上时,前面板安装使用两个平垫圈。外螺纹由黄铜或不锈钢制成,但黄铜外螺纹被广泛使用,与螺纹头为六角孔的AIRBORN连接器相比,D-Sub连接器的螺钉头是开槽的。

连接器

图1. D-Sub连接器的螺钉锁组件。

3. 航天器D-Sub连接器插接方法分析

D-Sub连接器产品的可靠性取决于结构设计、工艺制造、环境和其他因素,D-Sub连接器耦合的可靠性取决于操作员插拔技术,D-Sub连接器的耦合可靠性比航天器AIT中产品本身的可靠性更重要。

插头D-Sub连接器的主要流程包括插头准备、初始插头连接、拧紧和拧紧锁定螺钉四个步骤。插头准备主要是对D-Sub连接器针脚或插座和螺钉锁定组件的目视检查。例如,如果前面板安装中只有一个平垫圈,则不能满足满足连接器之间的间距,并且不允许使用该螺钉锁定组件。初始插头连接并联推动D-Sub连接器引脚,以防止损坏公或母连接器。

关于旋入航天器AIT中的锁紧螺钉有很多质量事故,例如,外螺纹不能拧紧内螺纹,或者螺纹在强行拧紧后损坏,主要原因是公和母螺丝中心轴不对中。

安装孔之间的距离具有严格的公差,即±0.13mm,因此在设计和加工阶段需要严格控制面板上安装孔之间的距离。即便如此,如果装配误差超出设计范围,公螺钉也不能拧紧内螺纹。因此,如果在拧紧时存在明显的阻力,则不允许强行拧紧,可能需要重新组装。因此,对准控制是决定D-Sub连接器耦合可靠性的关键因素之一。

外螺纹的锁定力控制是决定D-Sub连接器联轴器可靠性的另一个关键因素。实际上在航天器的AIT中,外螺纹没有扭力值,并且在操作员的经验下拧紧外螺纹,因此在拧紧锁紧螺钉时会有安全隐患。如果紧固力太小,则在遇到恶劣的发射环境时锁定螺钉可能会丢失。如果拧紧力过大,可能会损坏螺纹。与六角孔头螺钉相比,开槽头螺钉更容易损坏。

实际上,连接器通常会经历多次插入和拔出,如果外螺纹的紧固力太大,则在拔出连接器时,内螺纹可能松动,并且设备必须打开面板以固定内螺纹。与不锈钢螺钉相比,黄铜螺钉也更容易损坏。ESCC详细规范No. 3401/022给出黄铜外螺纹的最大扭力值为0.33Nm,因此迫切需要在航天器的AIT过程中设置D-Sub连接器的外螺纹扭力值,这个值不应该太大,锁定力控制应尽可能少,仅在航天器即将受到振动环境或发射时使用。

4.对外螺纹扭力值的实验验证

采用D-Sub连接器的电缆支架振动环境试验,设计了航天器AIT工艺中D-Sub连接器外螺纹的扭力值,具有自身最差机械条件的电缆支架有双排插头,高225mm,宽186mm,厚2mm。它由LY12M制成,尺寸C和尺寸D的D-Sub连接器安装在支架上,高度为180mm。12个铝制连接件模拟其他连接器安装在电缆支架的其他开口上。

带有D-Sub连接器的电缆支架的振动环境试验如图2所示。两个连接器销的电缆用胶带固定在支架上,内螺纹和其他部分固定并涂胶,未涂胶的外螺钉用默认扭力值固定,外螺纹制造器如图3所示。振动环境试验条件是航天器部件的最差条件,如表1所示。正弦振动的扫描速度为2oct/分钟,随机振动的时间为2分钟/方向。详细内容请查看附件

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