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车辆点火配件构架磁性绕圈解析

信息来源:foioo.com  时间:2013-10-16  浏览次数:375

    能减少初、次级绕组匝数,使产品体积较小,且比较容易获得高输出电压和大点火能量,使火花塞点火更可靠。在点火线圈失效模式中,最主要的是高压击穿,其主要原因是次级绕线工艺的各因素控制不佳而引起的。目前,汽车用次级线圈都采用槽绕工艺,从工艺角度看,次级绕线工艺控制的好坏是决定点火线圈质量的首要条件。下面主要对绕线中要注意的几个方面作具体分析。绕线芯轴的设计和制造芯轴的设计一般依据骨架的具体情况设计。目前最常用的是圆形骨架和矩形骨架。

  对于圆形骨架来说,芯轴的设计较简单,但要注意如下几点:与绕线机主轴孔配合的芯轴直径一般按H7 /g6的配合精度设计,同时芯轴在与绕线机相连的一端圆周方向应均布3个螺纹孔,用螺钉防止芯轴联轴器周向转动。与骨架孔配合的芯轴直径一定要以骨架的实际尺寸为准,配合精度的设计要求而定,同时要考虑骨架在芯轴上的轴向定位不会因高速转动而出现偏移。骨架在芯轴上的径向圆周定位点的设计最好是双向限制,即顺时针方向和逆时针方向都不能转动。若不能兼顾时必须选择与转动方向相反的定位。一般骨架安装在芯轴上后,要设计限制骨架在芯轴上的轴向窜动装置,如1所示。

  对于矩形骨架来说,绕线芯轴的设计要求与圆形骨架芯轴的设计相似,但也有其独特之处。芯轴的过度圆弧要比骨架的过度圆弧略大如图2所示 ,以方便骨架安装。骨架在绕线后由于受漆包线力的作用,矩形的孔要向内收缩,把骨架从芯轴上退出需要很大的力,所以在设计矩形骨架芯轴时需要在芯轴的4个平面上各开一个槽,去掉一部分芯轴材料,开槽的宽窄要视骨架结构而定。一方面减少接触面便于骨架插入和拔出;另一方面可减少芯轴质量,从而进一步减小转动惯量。制造芯轴的材料最好选择轻而硬的铝合金,不仅转动惯量小且动平衡很好。

  绕线程序的调整所谓绕线程序就是让绕线机实现设定操作的指令。绕线采用槽绕工艺,而槽绕工艺的关键是保证漆包线准确地在过线槽中过渡,这也是绕线程序调整的关键。在调整时要用单步程序,即逐轴逐步地重复调整。调整的目标是:漆包线过槽时要有足够的安全裕度即过槽时要跨过槽的边缘,决不能使漆包线处在似过非过的临界状态。在调整时因硬件的安装或制造原因,个别的骨架达不到要求时,可重新调整芯轴的安装位置,甚至更换芯轴,不提倡随便调整漆包线通过喷针的初始位置。这样就给绕线程序的调整提出了更高的要求。

  以上是次级绕线中尤其要注意的两个方面,在实际的工作中是既有芯轴设计和制造的缺陷,也有芯轴安装和绕线程序调整的缺陷,体现在产品上就会出现单向偏峰、双向偏峰、满槽溢出、跨槽等严重影响点火线圈工作的绕线缺陷。

  槽绕工艺中常出现的典型缺陷下面对槽绕工艺经常出现的典型缺陷逐一分析,图3为绕线中出现的一些常见缺陷断面图。第1槽为理想的绕线结果,其表面呈平面状。称其为理想状态是因为喷针必须调整到2个槽壁边缘,而在这个位置是不稳定的临界状态,绕线结果会出现图中第4槽的两边高而中间低的状态,而不能保证全部达到理想状态,所以在实际操作中不提倡将喷针的位置调整到临界状态。3绕线缺陷断面图图中第2槽为常规的绕线结果,是槽绕的最佳状态,其表面呈一段大圆弧曲线,圆弧半径在15~20mm左右。喷针调整到距槽壁适当的位置一般取0. 25mm ,并保证左右对称,直到满意为止。这时槽内漆包线均处于稳定状态。

  图中第3槽为缺陷之一的中间高峰型,出现这种绕线形状的主要原因是喷针的排线宽度调整得过小,漆包线只能在中间的很小区域内正常排线,当两侧漆包线不能继续稳定地增高时,势必向外滑落,成为中间高两边低的高峰型。图中第4槽为缺陷之二的中间凹陷型,出现这种绕线形状的原因是喷针的排线宽度调整得过大,漆包线在槽壁两侧堆积。当堆积的漆包线不能继续稳定地增高时,势必向内滑落,成为中间凹两边凸的中间凹陷型。

  图中第5槽为缺陷之三的单侧偏峰型,出现这种绕线形状的原因是喷针的排线宽度整体偏向一侧,漆包线在一侧的槽壁绕线不足而在另一侧的槽壁绕线过盈,成为一边高一边低的单侧偏峰型。图中第6槽为缺陷之四的双侧偏峰型。出现这种绕线形状的原因不是喷针的排线宽度调整不当造成的,而是芯轴在旋转时的摆动所致,使漆包线在这一侧向左偏斜,绕线的形状是左偏峰;在另一侧漆包线向右偏斜,绕线的形状是右偏峰。

  综上所述,前3种缺陷是由于喷针的调整不当所致,所以只要仔细调整绕线程序就可达到最佳状态。第4种缺陷与喷针的调整没有直接的因果关系,通过调整绕线程序不会有明显的改变,只能通过调整芯轴的安装情况,不使芯轴产生摆动,这样才能使绕线的形状达到最佳 4 。

  绕线中张力的控制绕线中另一个重要参数是控制漆包线的张力即漆包线在绕线时所受的拉力 ,不同直径的漆包线允许的张力是有严格要求的。张力过小会使漆包线松弛,槽内的漆包线可能因蓬松而溢出;张力过大会使漆包线拉长、直径变小而使电阻升高,漆膜受损而绝缘强度下降,严重的能将漆包线拉断。圆形骨架在高速绕线时对漆包线的拉力是一个变化不大的常量。矩形骨架的瞬时线速度大小呈周期性变化,对漆包线的拉力会出现冲击,机械式弹簧张力器的惯性跟不上绕线的高频率变化,不能实时反映漆包线的张力,只反映出一个有效值。

  张力的控制是依靠调整张力刹车轮的弹簧松紧实现的,漆包线还要通过夹持的毛毡。毛毡经过漆包线长时间的摩擦,一方面本身会磨损,另一方面漆包线上的漆膜也会因摩擦而黏附在毛毡上。这2种情况都会改变漆包线的张力。所以要经常清理毛毡,在工作现场中最实际可行的办法是改变毛毡夹持漆包线的位置。

  小结笔者主要对点火线圈次级绕线中绕线芯轴的设计和制造、绕线程序及绕线的典型缺陷给出了较为详细的分析。同时也对汽车点火线圈次级绕线中出现的一些重要问题提出相应的解决方法,在实际的现场操作中有一定的指导意义。

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