一種溫度繼電器焊接防錯研究與應用

申剛　潘柏清　陽玲玲

摘 要：溫度繼電器主要用于航空工業(yè)，軌道交通行業(yè)以及一些民用產(chǎn)品，但是此類溫度繼電器在需要用于產(chǎn)品上時需要做一些特殊的處理，才能夠發(fā)揮其在電路中開斷方面的作用。本文重點圍繞溫度繼電器的引腳焊接技術(shù)以及其他的一些線束制作處理介紹。通過分析溫度繼電器的結(jié)構(gòu)特點，從而制定比較合理的處理方式以滿足產(chǎn)品使用的需求。

關(guān)鍵詞：溫度繼電器；焊接；固定；線束處理

中圖分類號：TG431 文獻標識碼：A

0.引言

溫度繼電器通常用在溫度異常時自動切斷電路，實現(xiàn)電器過熱保護、溫度控制、火災報警、自動點火等功能，有效地避免了事故的發(fā)生。但由于溫度繼電器外形結(jié)構(gòu)，決定了兩個引腳的焊接質(zhì)量，在操作者焊接的時候常常出現(xiàn)一些焊接不當，造成溫度繼電器外殼短路而失效，還有一些不正確的安裝時的溫度繼電器沒有起到對應的監(jiān)控作用，從而影響其所在產(chǎn)品的質(zhì)量。本文主要通過一些實驗對比，以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計，從而制定出溫度繼電器的一些焊接和安裝處理規(guī)范，有效避免由于一些人為原因造成溫度繼電器失效。

1.基本原理

1.1 溫度繼電器工作原理。航空用溫度繼電器與民用溫度繼電器工作原理基本相同，通常選用碟形雙金屬片作為動作元件，利用雙金屬的工作特性[1]，即當溫度升高時，雙金屬片產(chǎn)生彎曲，當彎曲到一定程度便帶動電觸點，實現(xiàn)接通或斷開負載電路；當溫度降低時，雙金屬片逐漸恢復原狀，恢復到一定程度反向帶動電觸點，實現(xiàn)斷開或接通負載電路。其原理如圖1所示。

1.2 溫度繼電器焊接失效分析。在焊接處理溫度繼電器引腳焊錫流動正常時，電流通過正常；在溫度繼電器焊接不當時，焊錫流動到溫度繼電器外殼，造成引腳點位失效，溫度繼電器電路失效分析如圖2所示。

左圖分析，當外部熱傳遞到溫度繼電器的蝶形雙金屬片時，外部通過的電流從左邊的引腳傳過右邊的引腳，通過導線傳到溫控檢測單元，溫度繼電器在電路中正常工作，可以控制電路的開斷。

右圖分析，當外部熱傳遞到溫度繼電器的蝶形雙金屬片時，外部通過的電流從溫度繼電器左邊的引腳傳過右邊引腳，可以到達導線和溫度繼電器的圓形外殼，但是由于導線電阻遠遠大于外殼電阻：

R導線>R外殼

所以電流就近選擇路徑，電流將從圓形安裝外殼接入地面（可以是金屬及其他散熱平面），而不會傳遞到對應的傳到溫控檢測單元，溫度繼電器在電路中失效，不能控制電路的開斷。

2.焊接方式研究

對現(xiàn)有的溫度繼電器外形進行分析，尋找焊接最佳方式。

平放：此種方式可以將溫度繼電器放置平穩(wěn)，但是焊接時液態(tài)焊錫順著引腳流到外殼上，外殼和溫度繼電器引腳距離僅有1.75mm，容易造成溫度繼電器外殼焊接短路。

側(cè)放：溫度繼電器自身的結(jié)構(gòu)特點，操作時將溫度繼電器放在桌子上焊接，左手拿著焊錫絲右手拿烙鐵，根本無法固定溫度繼電器。

綜合以上兩種方式，為保證質(zhì)量，選擇第二種方式進行焊接，如圖3、圖4所示。

3.相關(guān)防呆防錯工藝方法介紹

3.1 方案設(shè)計

如何在側(cè)放的情況下降焊錫流動控制，首先得保證溫度繼電器不動，需要考慮以下因素：

（1）由于其結(jié)構(gòu)相對比較特殊，在定位時由于其表面為敏感器件，所以在定位時需要對其外觀保護；（2）從效率方面考慮，需要一種快速定位的方法；（3）焊接完成后，取下時應很方便；（4）焊接過程中能夠有效將焊接區(qū)域和外殼有效隔離；（5）焊接時還需要考慮到焊錫絲的定位。

綜合以上要求，在經(jīng)過大量的實驗和實踐之后得出以下方案，如圖5所示。

（1）底板。用于支撐整個溫度繼電器包括焊錫絲的定位溫度繼電器的一些組件，共6個孔，前排3個，后排3個，后續(xù)如果需要兩個人同時在一個桌面操作時備用。

（2）焊接板。主要用于限制溫度繼電器的旋轉(zhuǎn)自由度，小槽內(nèi)部均需打磨，以保證不會再定位時將引腳刮傷。和底板安裝配合處采用腰孔形式，以調(diào)節(jié)前后距離

（3）具有彈性的密封條20×5，主要用于保護溫度繼電器外殼，同時起到緩沖作用。

（4）具有彈性的密封條20×10，作用同第3點。

（5）后擋板主要用于調(diào)節(jié)安裝尺寸，和件2可以前后移動以控制溫度繼電器的安裝前后尺寸。

（6）根據(jù)焊錫絲通常使用的尺寸，我們制定出可以將焊錫絲固定的結(jié)構(gòu)，不銹鋼棒前端向上傾斜20°，它通過焊接方式和底板固定，后端預留一根焊錫絲掛鉤，后續(xù)如果需要兩個人同時在一個桌面操作時備用。

3.2 規(guī)范上錫手法和焊接線束制作

（1）線束剝線長度為10±1mm，對折長度為4±0.5mm。

（2）為保證制作線束的一致性，套管統(tǒng)一定為左邊1點，右邊定為2點，以其上溫度的方向為參照。

（3）為保證焊接的可靠性，我們規(guī)定溫度繼電器的焊接處理方式為勾焊。所穿線束的直徑推薦小于或等于0.5平方。引腳焊接溫度通?？刂圃?50℃，線徑較粗的可以稍調(diào)高，最多不超過390℃。焊接時上錫方向如圖6所示，從溫度繼電器引腳開始到線束端，如圖中黃色箭頭所示。如圖6所示。

（4）對于一些需要從兩側(cè)引線焊接的溫度繼電器，需要保證其焊接時成一個“八”字形，以保證其線束焊接后不會影響其螺釘安裝。如圖7所示。

結(jié)論

通過監(jiān)控12個月的數(shù)據(jù)，發(fā)生焊接接地數(shù)量為零，證明以上的焊接方式在大批量生產(chǎn)中取得了顯著成效，有效避免焊錫在焊接過程中流動到外殼上，同時也使得此類溫度繼電器的制作更加規(guī)范化。文中提到的溫度繼電器焊接定位裝置已經(jīng)應用在大批量溫度繼電器焊接中。

參考文獻

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