王芳 楊竹 李涵凝

摘要：連接器是飛機(jī)電纜與機(jī)載設(shè)備連接的重要元件。電連接器不僅需要滿足一般的電氣性能要求，更重要的是必須保證接觸良好、密封可靠，連接器的灌膠質(zhì)量對(duì)于提高飛機(jī)安全性能至關(guān)重要。本文分析了2PX型連接器灌膠故障形式，提出了解決方法。

關(guān)鍵詞：灌膠硫化；連接器；故障率；解決方案

Keywords：gumming vulcanization；connector；failure rate；solution

0 引言

飛機(jī)上安裝于高溫區(qū)、高振動(dòng)區(qū)和連接重要部件的焊接式電連接器一般采用灌膠式防護(hù)，以防止接插件與導(dǎo)線之間的焊接點(diǎn)腐蝕或因振動(dòng)而松動(dòng)脫落。如果灌膠質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，不但起不到防護(hù)作用，還會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)短路、斷路等故障，影響飛機(jī)上電氣設(shè)備的運(yùn)行，甚至威脅到飛機(jī)以及飛行員的安全。

1 2PX型連接器的結(jié)構(gòu)及灌膠硫化

1.1 連接器的結(jié)構(gòu)

2PX型連接器分為直式和彎式兩種類型。不論哪一種類型的連接器，大體上都由前螺帽、轉(zhuǎn)接殼體及尾附連接組成（見(jiàn)圖1）。

1.2 硫化

硫化是指在橡膠中加入硫化劑和促進(jìn)劑等助劑，在一定的溫度和壓力條件下，使線型大分子轉(zhuǎn)變?yōu)槿S網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的過(guò)程。HM305有機(jī)硅密封膠液的硫化是基膏和硫化劑（液體）按一定的比例配比后，在規(guī)定的溫濕度下變成固體的過(guò)程（見(jiàn)圖2）。

2 2PX型連接器灌膠故障形式及原因

2.1 膠液硫化不完全

連接器灌膠完成，放置24h后檢查灌膠質(zhì)量，膠液應(yīng)完全固化，但本次故障中部分膠液始終無(wú)法固化，導(dǎo)致灌膠質(zhì)量不合格。針對(duì)該故障現(xiàn)象進(jìn)行原因分析，確定是膠液的基膏和硫化劑混合不均所致，即基膏與硫化劑充分混合的部分雖完全固化但與硫化劑混合比例不滿足要求的基膏始終無(wú)法固化。檢查配膠過(guò)程發(fā)現(xiàn)，操作人員配膠時(shí)沒(méi)有使用專用的配膠容器和攪拌器具，配膠時(shí)將基膏和硫化劑先后倒入塑料袋中，使用木棍進(jìn)行攪拌。由于塑料袋很軟，使用木棒手動(dòng)攪拌速度很慢，很容易造成膠液混合不均，導(dǎo)致無(wú)法固化。

2.2 插孔漏膠

根據(jù)故障現(xiàn)象，針對(duì)HM305有機(jī)硅密封膠液的基膏和硫化劑的不同配比開(kāi)展試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)掌握膠液配比的最佳活性期非常重要。膠液的最佳活性期與配膠的比例、硫化時(shí)間及環(huán)境溫濕度密切相關(guān)。通過(guò)試驗(yàn)得出：在20℃～30℃、相對(duì)濕度40%～70%的大氣環(huán)境條件下，基膏和硫化劑的配比比例按100 ：3時(shí)，膠液在50～90h內(nèi)能夠達(dá)到最佳活性期；當(dāng)基膏和硫化劑的配比比例按100 ：（4～5）時(shí)，膠液在30～60h能夠達(dá)到最佳活性期；當(dāng)基膏和硫化劑的配比比例按100 ：（6～7）時(shí)，膠液在10～40h能夠達(dá)到最佳活性期。環(huán)境溫度越高，到達(dá)最佳活性期的時(shí)間越短；環(huán)境溫度越低，到達(dá)最佳活性期的時(shí)間越長(zhǎng)。未進(jìn)入最佳活性期的膠液接近液態(tài)，粘稠度小，若此時(shí)灌膠，因插孔與膠木之間有間隙，膠液很容易順著連接器接觸偶與膠木之間的間隙流入插孔內(nèi)，從而產(chǎn)生漏膠故障，影響連接器對(duì)接；又由于膠液固化后是絕緣體，一旦連接器對(duì)接后插針孔中間隔著膠時(shí)，可能導(dǎo)致斷路故障（見(jiàn)圖3）。

2.3 膠液未灌滿連接器

某型飛機(jī)發(fā)電機(jī)連接器出現(xiàn)斷線故障，打開(kāi)連接器檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，膠液未灌滿連接器，連接器焊點(diǎn)處沒(méi)有膠體，檢查孔往上都有膠體。導(dǎo)致該現(xiàn)象的原因與灌膠時(shí)機(jī)有關(guān)，當(dāng)膠液進(jìn)入最佳活性期后，粘度會(huì)逐漸增大，流動(dòng)性逐漸減小，超過(guò)0.5h后基本無(wú)流動(dòng)性，灌膠過(guò)程困難。在此狀態(tài)下灌膠時(shí)，由于膠液粘度高，流動(dòng)性極差，導(dǎo)致膠液未能流入焊點(diǎn)處，無(wú)法起到保護(hù)焊點(diǎn)的作用。

2.4 導(dǎo)線損傷

由于導(dǎo)線自身的重量，如果膠液沒(méi)有凝固，隨著硫化時(shí)間的增加，導(dǎo)線會(huì)因重力作用產(chǎn)生角度偏移，直到導(dǎo)線與殼體接觸。經(jīng)調(diào)查，目前的操作辦法是：靜置連接器，自然硫化，當(dāng)導(dǎo)線與連接器出現(xiàn)角度偏移時(shí)，通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)方式進(jìn)行修正。但由于硫化的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)（約24h），硫化完成時(shí)導(dǎo)線還是很容易與連接器殼體相接觸，安裝尾附時(shí)會(huì)將導(dǎo)線絕緣層磨破，從而產(chǎn)生短路故障（見(jiàn)圖4）。

3 解決措施

3.1 研制灌膠容器

為滿足可視性要求，采用亞克力透明材料制作容器。依據(jù)實(shí)際膠液使用量確定容器大小，瓶身直徑為55mm，高度為150mm?？紤]容器的兼容性，既能用于調(diào)膠又可用于灌膠，將出膠口設(shè)計(jì)為帶螺紋的樣式并配備堵蓋。根據(jù)膠液體積公式V=m/ρ和圓柱體體積公式h=V/πr2，并結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算出一定質(zhì)量的基膏和硫化劑在容器內(nèi)的相應(yīng)高度，在該容器上按照配比比例100 ：（3～7）標(biāo)注基膏和硫化劑的配比刻度，從而簡(jiǎn)化配膠方法，保證配膠質(zhì)量（見(jiàn)圖5）。

3.2 研制攪拌器具

攪拌器具種類繁多，由于HM305有機(jī)硅密封劑基膏粘度Pa.s≤35，屬于中密度溶劑，調(diào)膠時(shí)基膏比重較大處于容器下部，硫化劑比重較輕處于基膏上部，需要使用一種能將沉淀于底部比重較大的膠液全部攪起又便于操作并與灌膠容器適配的工具，防止轉(zhuǎn)速過(guò)大導(dǎo)致膠液飛濺。因此，選用現(xiàn)有的轉(zhuǎn)速可控的電槍作為動(dòng)力裝置，操作者可以輕松控制攪拌方向，攪拌器的桿部端頭采用與電槍適配的六方頭設(shè)計(jì)，方便安裝（見(jiàn)圖6）。使用該器具可以使基膏與硫化劑充分融合，解決攪拌不均問(wèn)題。

3.3 研制固定裝置

根據(jù)殼體尺寸，在連接器尾附設(shè)計(jì)中增加線束固定裝置。固定裝置內(nèi)部下端內(nèi)徑大小與連接器尾附匹配，上端內(nèi)徑與連接器線束直徑匹配。為了便于拆卸，固定裝置使用兩個(gè)半圓組合安裝，待膠液固化后取下固定裝置，使導(dǎo)線處于殼體中心位置，保證導(dǎo)線與殼體的間隙，防止安裝連接器尾附時(shí)損傷導(dǎo)線造成短路故障（見(jiàn)圖7）。

3.4 研制注膠槍

根據(jù)2PX型彎式連接器要求，使用注入法從工藝孔處進(jìn)行灌膠時(shí)，電連接器在灌封和硫化時(shí)應(yīng)保持垂直狀態(tài)（觸點(diǎn)向下），但使用現(xiàn)有灌膠器具進(jìn)行操作有困難，原因?yàn)椋?）沒(méi)有合適的灌膠容器和與工藝孔匹配的接管嘴，導(dǎo)致灌膠時(shí)膠液無(wú)法流入工藝孔中；2）工藝孔位置在連接器下部，膠液由下至上流動(dòng)直到填滿連接器殼體空間，由于灌膠時(shí)產(chǎn)生壓力，導(dǎo)致用現(xiàn)行器具無(wú)法將膠液灌入連接器殼體。

針對(duì)上述問(wèn)題，研制了錐形接管嘴，一端安裝在灌膠容器的出膠孔上，另一端頭部外徑為φ2.8mm，灌膠時(shí)放入直徑為φ3mm的工藝孔內(nèi)，保證接管嘴與工藝孔適配，有效防止工藝孔處漏膠；研制了與灌膠容器尺寸匹配的灌膠槍，增加壓力，使膠液順利填滿連接器殼體空間，解決灌膠難題（見(jiàn)圖8）。

3.5 改變配膠方法

根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，插孔漏膠故障多發(fā)生在環(huán)境溫度低于20℃～30℃、濕度低于40%～70%的情況下。這是由于溫濕度變低，膠液的最佳活性期時(shí)間延長(zhǎng)，硫化緩慢，導(dǎo)致漏膠故障產(chǎn)生。針對(duì)這種情況進(jìn)行試驗(yàn)，得出結(jié)論：當(dāng)環(huán)境溫濕度不滿足要求時(shí)，尤其是溫度低于要求時(shí)，在基膏與硫化劑混合均勻后，加入0.2%～0.5%的蒸餾水（每滴蒸餾水約為0.05g），混合均勻后進(jìn)行灌封，可保證連接器殼體內(nèi)的膠液在較低的環(huán)境溫度下快速硫化；結(jié)合活性期檢測(cè)試驗(yàn)，取出重量為10～15g配置好的密封劑，用潔凈的木簽或金屬絲緩慢拉密封劑，直至密封劑拉出的膠絲斷部有明顯回縮時(shí)，可認(rèn)為活性期已到，開(kāi)始灌膠。該方法能夠有效解決插孔漏膠故障。

作者簡(jiǎn)介

王芳，工程師，從事飛機(jī)電纜修理技術(shù)研究。

楊竹，工程師，從事飛機(jī)電纜修理技術(shù)研究。

李涵凝，工程師，從事飛機(jī)修理標(biāo)準(zhǔn)化研究。