CN109395960A - 一种粘接接线板式永磁力矩器转子灌胶工装及灌胶方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种粘接接线板式永磁力矩器转子灌胶工装及灌胶方法，所述粘接接线板式永磁力矩器转子包括接线板、线圈和骨架，骨架内部有开口向上的腔体，线圈缠绕在骨架外壁，接线板粘接在骨架底部，其特征在于包括灌胶底模、灌胶套筒、斜角压块，灌胶套筒用于放在灌胶底模上，将粘接接线板式永磁力矩器转子罩在其内部，粘接接线板式永磁力矩器转子放置在灌胶底模上，其骨架腔体朝上，斜角压块塞于骨架空腔入口处，用于防止胶粘剂进入骨架空腔。该发明确保力矩器转子组件接线板、内壁不得有余胶，并保证接线板粘接牢固，不变形。

Description

一种粘接接线板式永磁力矩器转子灌胶工装及灌胶方法

技术领域

本发明涉及一种粘接接线板式永磁力矩器转子灌胶装置及其方法，属于精密电磁元件灌胶工艺技术领域。

背景技术

速度陀螺仪的用途很广，广泛用于飞行器、车辆、火炮控制等方面，在有关角度控制的伺服系统中也常常用它来改善系统的动态品质。在飞行器上，速度陀螺仪能为导航、制导系统提供角速度信号。目前，作为角速度敏感元件，已应用于导弹控制系统稳定回路中，不仅为控制系统稳定回路提供角速度信号，同时还可以改善系统动态特性，保证导弹飞行姿态稳定。

在陀螺仪表中，力矩器是一个非常重要的元件，因为它是构成仪表内伺服系统的执行元件，它对仪表的性能有着较大的影响。目前用于陀螺仪表的力矩器种类很多，有感应式力矩器、电磁式力矩器以及永磁式力矩器等。其中永磁式力矩器是精度最高的一种，在惯性导航陀螺仪、摆式加速度以及高精度速率陀螺仪中已得到广泛的应用。永磁力矩器力矩系数的稳定性是任何高精度惯性陀螺仪表的一个重要性能指标，因为它直接影响着整个仪表或系统的工作精度。

永磁力矩器转子的灌胶处理是保障永磁力矩器力矩系数稳定性的一个重要前提，同时也为了防止永磁力矩器转子多余物对陀螺仪表中的浮油产生有害影响。

如图1所示，粘接接线板式永磁力矩器的转子组件包括接线板1-1、线圈1-3和转子骨架1-2，骨架内部有开口向上的腔体，线圈缠绕在骨架外壁，接线板粘接在骨架底部。对于航天器这类使用环境比较特殊的场合来说，要求转子组件各个部分之间粘接固定完全，不允许接线板开裂，确保转子组件的结构强度和抗力学性能，减少振动、冲击等力学环境对永磁力矩器性能参数的影响。

然而，一般的灌胶工装浇注出的转子上的接线板很容易从转子骨架上剥落，以及出现后续加工困难等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术不足，提出一种粘接接线板式永磁力矩器转子灌胶工艺方法，确保力矩器转子组件接线板、内壁不得有余胶，并保证接线板粘接牢固，不变形。

本发明的技术解决方案是：一种粘接接线板式永磁力矩器转子灌胶工装，所述粘接接线板式永磁力矩器转子包括接线板、线圈和骨架，骨架内部有开口向上的腔体，线圈缠绕在骨架外壁，接线板粘接在骨架底部，其特征在于包括灌胶底模、灌胶套筒、斜角压块，灌胶套筒用于放在灌胶底模上，将粘接接线板式永磁力矩器转子罩在其内部，粘接接线板式永磁力矩器转子放置在灌胶底模上，其骨架腔体朝上，斜角压块塞于骨架空腔入口处，用于防止胶粘剂进入骨架空腔。

所述灌胶底模设有凸台，凸台与接线板边缘接触，使得接线板边缘均有着力点。

所述灌胶底模底部朝上设有沉头螺钉，沉头螺钉与灌胶底模底部平齐，斜角压块通过螺栓与灌胶底模固定。

所述斜角压块与粘接接线板式永磁力矩器转子骨架壁之间存在一定夹角，在转子组件上方，斜角压块与转子组件上表面之间预留间隙，此间隙上表面是倾斜的。

所述夹角为45度。

所述灌胶套筒敞口处设置倒角，使得胶液更方便流入。

所述倒角的角度取值范围为：5°-15°。

所述灌胶套筒内部设有一定的拔模角度，便于脱模。

所述拔模角度为：3°-8°。

所述粘接接线板式永磁力矩器转子灌胶工装还包括快锁扳手和两块快锁扳手垫块，快锁扳手垫块对称分布在灌胶底模两侧，快锁扳手压在灌胶套筒端面上。

一种粘接接线板式永磁力矩器转子灌胶方法，该方法包括如下步骤：

(1)、将转子组件放置在灌胶底模上；

(2)、转子组件上面放置斜角压块；

(3)、灌胶套筒放在灌胶底模上；

(4)、在转子的外部，螺栓穿过斜角压块、转子组件和灌胶底模，使其固定；

(5)、将组装好的转子组件放置在灌胶底板内，并用快锁扳手固定；

(6)、往灌胶套筒内灌入多配方环氧树脂胶，所述多配方环氧树脂胶包括双酚A型环氧树脂、聚硫橡胶和三乙醇胺；

(7)、将多配方环氧树脂胶进行固化。

与现有的技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)、本发明灌胶底模上设计了一个内圆环，与接线板圆环内边缘接触，使得接线板有着力点，解决了接线板与薄壁灌胶件剥离问题，大大地提高了灌胶的合格率；

(2)、本发明装置斜角压块与粘接接线板式永磁力矩器转子骨架壁之间存在一定夹角，在转子组件上方，斜角压块与转子组件上表面之间预留间隙，此间隙上表面是倾斜，便于胶黏剂充分流动填充到线圈内，并防止由于胶黏剂固化收缩导致液面凹陷，从而造成后续加工困难等问题。降低了后续的加工难度。

(3)、本发明工装底板和锁扳手垫块的设计大大地提升灌胶效率，保证了产品转移时的固定性、安全性。

(4)、本发明灌胶方法将转子组件、斜角压块、灌胶套筒、灌胶底模用螺栓固定，可以避免平面歪斜，在转移的过程中破坏等问题；

(5)、本发明采用多配方环氧树脂胶进行灌胶，粘接性能好，耐高低温，机械强度高，符合空间环境使用要求；

(6)、本发明采用高温分段固化的方法将多配方环氧树脂胶进行固化，可消除固化收缩导致的缺陷。

附图说明

图1是本发明实施例力矩器薄壁转子灌胶结构示意图；

图2是本发明实施例转子组件结构示意图；

图3是本发明实施例灌胶底板结构示意图。

具体实施案例

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明提供了一种粘接接线板式永磁力矩器转子灌胶工装，保证产品的质量，大大地提高了永磁力矩器转子灌胶的合格率。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，转子组件1，由线圈1-1、骨架1-2和接线板1-3组成，转子骨架1-2材料为草酸阳极化的铝合金材料，侧面设有绕线凸台，线圈可在骨架上缠绕。接线板1-3的内径为7mm，外径为14mm。所述粘接接线板式永磁力矩器转子灌胶装置包括灌胶底模4、灌胶套筒3、斜角压块2、灌胶套筒3用于放在灌胶底模上，将粘接接线板式永磁力矩器转子罩在其内部，粘接接线板式永磁力矩器转子放置在灌胶底模上，骨架腔体朝上，斜角压块2塞于骨架空腔入口处，用于防止胶粘剂进入骨架空腔。本实施例中，斜角压块放在转子组件的上方，为了使斜角压块定位，斜角压块底部外径略小于转子骨架内径，斜角压块伸入转子骨架约3mm，斜角压块与转子组件顶端呈45°。

所述灌胶底模4设有凸台，凸台与接线板边缘接触，使得接线板边缘均有着力点。若是无该内圆环，仅是接线板圆环外边缘有着力点，会造成接线板与薄壁灌胶件剥离。本实施例中，接线板是薄片圆环，粘接在骨架底部，灌胶底模设有两个环形凸台，分别为内圆环凸台和外圆环凸台，转子组件放置在灌胶底模4上，灌胶底模的内圆环凸台与外圆环凸台的尺寸参数与接线板1-3的尺寸参数相关，灌胶底模的内圆环凸台内径略大于接线板1-3的内径，灌胶底模的外圆环凸台内径要小于接线板1-3的外径。灌胶的接线板边缘接触，灌胶底模的内圆环凸台与外圆环凸台之间形成的凹槽位置与接线板上的元器件位置对应，将元器件悬空。

所述灌胶底模底部朝上设有沉头螺钉，沉头螺钉与灌胶底模底部平齐，斜角压块2通过螺栓与灌胶底模固定。

所述灌胶底模4、灌胶套筒3和斜角压块2均采用聚四氟乙烯材料制成。

所述斜角压块2与粘接接线板式永磁力矩器转子骨架内壁之间存在一定的夹角，所述夹角为45度。斜角压块是放在转子组件上方，与转子组件上表面之间预留间隙，此间隙上表面是倾斜的，便于胶黏剂充分流动填充到线圈内，并防止由于胶黏剂固化收缩导致液面凹陷，从而造成后续加工困难等问题。

所述灌胶套筒敞口处设置倒角，使得胶液更方便流入。倒角角度采用小角度，取值范围为：5°-15°。

灌胶套筒3放在灌胶底模4上，位于转子组件1的外部，顶部的内径倒角为45°。所述灌胶套筒内部设有一定的拔模角度，便于脱模。所述拔模角度为：3°-8°。本实施例中，灌胶套筒3的内部拔模角度为5°

本发明还包括快锁扳手和两块快锁扳手垫块，快锁扳手垫块对称分布在灌胶底模两侧，快锁扳手压在灌胶套筒端面上。

为了批量灌胶，可以设计一个灌胶底板，图3由底板6-1、快锁扳手垫块6-2和快锁扳手6-3组成，灌胶底部上均匀分布直径一致的圆槽，圆槽的直径略大于灌胶底模4的外径。每一个圆槽处都分布两个快锁扳手6-3及两个快锁扳手垫块6-2。接线板1-3放置在灌胶底模4上，其高度与灌胶底模4的高度保持一致，防止胶黏剂流向接线板1-3的侧边。快锁扳手垫块采用斜边45°对称的设计，使得底板空间利用率达到最大，扳手的受力中心正好在工装中心，并最大化地利用灌胶底板，可以一次性处理多个灌胶工装，大大地提升了灌胶效率。

基于上述粘接接线板式永磁力矩器转子灌胶工装，本发明还提供了一种粘接接线板式永磁力矩器转子灌胶方法，该方法包括如下步骤：

(1)、将转子组件放置在灌胶底模上；

(2)、转子组件上面放置斜角压块；

(3)、灌胶套筒放在灌胶底模上；

(4)、在转子的外部，螺栓穿过斜角压块、转子组件和灌胶底模，使其固定；转子组件1、斜角压块2、灌胶套筒3、灌胶底模4有螺栓固定，可以避免平面歪斜，在转移的过程中破坏等问题。

(5)、将组装好的转子组件放置在灌胶底板内，并用快锁扳手固定；

(6)、往灌胶套筒内灌入多配方环氧树脂胶，所述多配方环氧树脂胶包括双酚A型环氧树脂、聚硫橡胶和三乙醇胺；采用多配方环氧树脂胶，粘接性能好，耐高低温，机械强度高，符合空间环境使用要求。

(7)、将多配方环氧树脂胶进行固化。

本步骤采用高温分段固化的方法将多配方环氧树脂胶进行固化，可消除固化收缩导致的缺陷。具体步骤如下：

(7.1)、对灌胶后的转子组件进行烘干；

(7.2)、将烘干后的转子组件放入真空干燥箱进行真空处理，真空条件为：压力0.1MPa，温度：120℃±5℃，保持20min。

(7.3)、在120℃±5℃下恒温干燥，保持6h。

本发明所述一种粘接接线板式永磁力矩器转子灌胶工艺方法只是用于帮助说明本发明，并不用作限制本发明的具体实施方式，可以根据实际需要进行很多的修改和变化，凡归属于本发明的原理和实际应用，均包含在本发明的保护范围之内。

本说明书未进行详细描述部分属于本领域技术人员公知常识。

Claims (11)

1.一种粘接接线板式永磁力矩器转子灌胶工装，所述粘接接线板式永磁力矩器转子包括接线板、线圈和骨架，骨架内部有开口向上的腔体，线圈缠绕在骨架外壁，接线板粘接在骨架底部，其特征在于包括灌胶底模(4)、灌胶套筒(3)、斜角压块(2)，灌胶套筒(3)用于放在灌胶底模上，将粘接接线板式永磁力矩器转子罩在其内部，粘接接线板式永磁力矩器转子放置在灌胶底模上，其骨架腔体朝上，斜角压块(2)塞于骨架空腔入口处，用于防止胶粘剂进入骨架空腔。

2.根据权利要求1所述的一种粘接接线板式永磁力矩器转子灌胶工装，其特征在于：所述灌胶底模设有凸台，凸台与接线板边缘接触，使得接线板边缘均有着力点。

3.根据权利要求1所述的一种粘接接线板式永磁力矩器转子灌胶工装，其特征在于：所述灌胶底模底部朝上设有沉头螺钉，沉头螺钉与灌胶底模底部平齐，斜角压块(2)通过螺栓与灌胶底模固定。

4.根据权利要求1所述的一种粘接接线板式永磁力矩器转子灌胶工装，其特征在于：所述斜角压块(2)与粘接接线板式永磁力矩器转子骨架壁之间存在一定夹角，在转子组件上方，斜角压块(2)与转子组件上表面之间预留间隙，此间隙上表面是倾斜的。

5.根据权利要求4所述的一种粘接接线板式永磁力矩器转子灌胶工装，其特征在于所述夹角为45度。

6.根据权利要求1所述的一种粘接接线板式永磁力矩器转子灌胶工装，其特征在于所述灌胶套筒敞口处设置倒角，使得胶液更方便流入。

7.根据权利要求1所述的一种粘接接线板式永磁力矩器转子灌胶工装，其特征在于：所述倒角的角度取值范围为：5°-15°。

8.根据权利要求1所述的一种粘接接线板式永磁力矩器转子灌胶工装，其特征在于：所述灌胶套筒内部设有一定的拔模角度，便于脱模。

9.根据权利要求7所述的一种粘接接线板式永磁力矩器转子灌胶工装，其特征在于：所述拔模角度为：3°-8°。

10.根据权利要求7所述的一种粘接接线板式永磁力矩器转子灌胶工装，其特征在于：还包括快锁扳手和两块快锁扳手垫块，快锁扳手垫块对称分布在灌胶底模两侧，快锁扳手压在灌胶套筒端面上。

11.一种粘接接线板式永磁力矩器转子灌胶方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)、将转子组件放置在灌胶底模上；

(2)、转子组件上面放置斜角压块；

(3)、灌胶套筒放在灌胶底模上；

(4)、在转子的外部，螺栓穿过斜角压块、转子组件和灌胶底模，使其固定；

(5)、将组装好的转子组件放置在灌胶底板内，并用快锁扳手固定；

(6)、往灌胶套筒内灌入多配方环氧树脂胶，所述多配方环氧树脂胶包括双酚A型环氧树脂、聚硫橡胶和三乙醇胺；

(7)、将多配方环氧树脂胶进行固化。