某型飞机JY系列电连接器缩针孔故障分析及改进措施框架思路构建

某型飞机JY系列电连接器缩针孔故障分析及改进措施框架思路构建

杨明芳，张斌棋

航空工业陕西飞机工业有限责任公司，陕西汉中，723213

摘要：由于现代飞行器生产的一体化程度日益增强，线材组装制品的技术进步、轻型化倾向也越来越突出。另外，低频接头的结构也出现了改变。在电缆组装中，校针也是一个十分关键的组成部分，所以，对校针工艺技术的制定以及对制造过程的工艺管理也是十分关键的。为此，针对JY系列电连接器的缩针穿孔现象，专门开展了一项有关防止JY系列电连接器缩针/穿孔技术的研究工作，并对其生产技术、测试方法、装配技术等方面作出了较完善的调整，有效降低了JY系列电连接器的缩针/孔故障率，从而增强了航空器的使用安全性，有效保障了航空器的飞行安全性。这些技术都准确、有效，与工程实际情况相吻合，能够为今后的工程研究工作提供科技保障，在工程技术领域也具有很广泛的应用前景。

关键词：通信基站；动环系统；远程监控

引言：某型航空电连接器80%采用 JY系列高密度压接式插头/底座，并设有锁定机构，用于电子设备，智能仪表和电子控制设备。其优点是体积小，接触偶密度高（每一个插头最多可达128个），抗电磁干扰素力强。JY系列电连接器制造工艺是目前国内外航空设备中最尖端的技术，它的设计和开发，极大地促进了我国的科技进步，提高了我国的科研水平，增强了我国的核心竞争力。JY系列电连接器的插针、插孔较细，密度较大，容易出现缩针、缩孔、断针、变形等故障，导致电气连接器出现虚接、断路、接触不良等故障。此类故障的隐蔽性、危害性、难以排除，如果出现故障，将会带来重大的经济损失。这主要是由于国内还没有足够的产能，或者国内的产品性能不够好，无法达到预期的效果。为此，对 JY系列电连接器的加工、制造、检测、拆装和防治等方面的技术问题进行了深入的探讨，以达到降低生产成本、降低生产成本、增强企业竞争力的目的。

一、常见故障及原因分析

主要有4类常见的典型失效。

1)在飞机起飞的瞬间紧急功率系统（EPU）开始工作，使飞机返回。经检验，电源控制箱与插头10 PXB的11号插针、弯针相连接。经检验，飞机手把没有卡住，所有的电线和连接插头都没有任何问题，但这种情况仍然时有发生，因此，初步判定液压系统有可能发生故障。

2)一架飞机2号悬挂点不能进行视频同步。检查结果是由于针脚的插入而引起的。根据用户的说明，此故障属于断续失效，推测其原因可能是液压主阀下降，伺服电磁阀滤网堵塞，阀芯磨损，卡住，或提升/下降主阀芯失效。

3)某架飞机在对燃料系统输油泵进行检测时，发现其中体配电箱上的油泵开关跳闸。经调查，117 XPS电源插头 G孔因送错而产生缩孔，三相电压失衡造成断路器跳闸。故障的发生可能是因为电源短暂中断，串口或 U口不可靠，静电干扰。其中，以单相接地故障最为突出，如果不能及时发现、排除，就有可能发展成为变压器之间的短路，从而产生更大的短路电流，从而导致设备的损坏，严重的话还会引起电缆沟的爆炸，从而危害到人们的生命。

4)一架在飞行控制测试中的故障，发现是由于原机型61 XSP电气连接器22、23号针缩针所致。此故障是系统故障，之后维修人员进行了一系列的排故检修，其中包括与其他飞机进行了互换接收和接收，并更换了天气雷达接收器，但是仍然没有解决问题.

JY型电连接器插针、插孔结构从原来的台阶式固定针孔，到采用橡胶内部的金属弹性片来固定插针插孔，经测试结果分析表明，其抗针孔收缩强度减小。所以，出现缩针缩孔的原因有以下7个。

1)在制造或维修时，未将插头插入正确的位置，使定位钳卡住，导致缩针缩孔失效；

2)在取针头插头时，由于取针方式不当或使用塑料刀具型号不当而导致的缩针缩孔失效；

3)进针时，内定位钳破损，变形，导致缩针缩孔失效；

4)在接通线缆时，由于接通方式不对，导致下拉长度受限，导致缩针缩松失效；

5)各安全稳定控制系统不能协同工作，不能及时开启安全阀，造成安全事故；

6)在对插塞时，由于插塞中某个接触部位的接合阻力太大，很可能导致插销偏移，使插塞大小达不到规范的规定，从而导致误操作，从而危害用户的人身安全；

7)插销时插针、孔未对齐或有过多的杂物，导致插针歪曲，粗暴地对接后插针插孔缩回。插针、插孔的接合可靠性主要由插针插孔和夹爪的黏合情况决定，在其它条件相同的情况下，如果二者的黏合不佳，则容易出现缩针和缩孔失效。

上述原因仅是其中的一种，但其中最普遍的原因是导线断线、绝缘子击穿、树枝等短接故障。

二、构造研究与改进措施

2.1 JY型电插头结构的探讨

JY系列电气接插件是根据国家军事标准GJB599制造的，与美国军事规格MIL-C-38999相同，具有良好的性能和可靠性。除了采购一套设备，还要有专门的技术人员来保证设备的正常使用、维护和更新。

电气接插件由接触电偶、绝缘部件、外壳等构成。插头插座是电气接插件中的一个重要部件，它是电气连接器的关键部件，也是连接线路的基础部件。插头的材质是铜丝和镀金。它的两边都有7毫米，一边有10毫米的长度，一边有30毫米的长度，有一个6毫米的阶梯，用来固定连接电极。

该插座工作部件采用封闭式结构，即在插座工作部位增加一根金属套管，起到保护插座工作部件不受损坏，增加插座的接触可靠性；另一种功能是引导针头在负压区域工作，方便插针插入插头。

JY系列插头、插孔的夹紧部件包括一个绝热元件，它的结构是一种后松开后取出的结构，它是一种弹性元件，它被固定在一个绝缘元件的孔中，当插针、插孔被插入插头或插座时，插针和插孔的舌片会向外扩展，当插头和插孔被送到合适的位置时，定位爪就会向内收缩，卡在插针、插座的阶梯上，从而可靠地将插针和插座夹在一起。本机能适应不同工业领域的需要，并能根据不同的生产需要，对产品的外形和台面进行匹配，从而达到自动操作的目的，能充分满足不同行业的客户需要。

由电气连接器的构造我们得知，线束插孔的紧固是电气连接器电气稳定性的良好保证，线束与插针、插孔连接的紧密，没有后退，这样保证了电路的稳定性。据此，对电连接器的缩针缩孔的危害因子进行了更深层次的剖析，同时也对其进行了优化操作的测试，并对其进行了充分的稳定性试验，从而使得产品实现了最大限度地失效。但实践中证明:由于线路结构复杂，操作复杂，故障率较高，且故障不易消除(定位错误，缺乏诊断功能)，自动化设备维修，因此大大降低了产品制造效益。

2.2改善措施

1)增大回缩性检验

进行回缩力（也称为接触固位力）检验，是为了确保连接器内插销/插座的可靠连接，在压力测试时，为防止绝缘体与周边物体之间的绝缘距离不够而发生放电，试验中使用悬吊试验对绝缘子进行压力测试。所有的试验头都可以被替换。但要从设备开始，断头并不代表设备就没有问题，中夜班是不能出错的，在完成检查的时候，设备也要零扣。在试验过程中，将试验工具的探头插入插头/插口，并小心地沿轴向推进，直至测试管的末端触及指示器。在作业之前，应先将试验装置与其他装置进行隔离，并对试验装置与接地装置、带电装置之间的绝缘间距进行检测。如发现有故障或损坏，无法正常工作，应及时进行替换，以保证其工作正常。若电连接器的插头/插座仍在原来的位置，则表示其回缩力满足要求；如果电气连接器的插头/插座向后缩回，表示它没有插入到指定的地方，或者是电气连接器内部的夹具被破坏了。如果没有测试方法的问题，可以通过增加测试电压或延长测试时间来判定电缆能否满足持续使用的要求。

2)改进对插头插口的接合方式，通过“触觉”识别和“听觉”识别等方式来检测插头插口的连接是否牢固，并且不受空间条件的制约。

当插头与插口连接时，应先检查插头内部有没有缩针和缩孔现象，将头部导向部分插入插口，转动插头，将插口转动，当键位准确后，将螺丝顺时针转动，将螺丝快速插｜入凹槽，再转动120度左右，“喀哒”一声，插好后，插头盖仍能顺时针转动，但扭矩明显降低，并伴随着“哒哒”的“哒哒”声响。这时插口和插口都已经正确地安装好了，在这个时候进行试验，由于被压制，所以不能听见检测警报声。因此，生产厂家和检验单位应结合现有设备的具体条件，选用适当的测试手段。

3)明确的插头插口的取料方法

如果要拔出插头插口，用专门的工具从插头、插口的尾端插入到绝缘元件的孔腔中，把夹钳的舌片张开，就可以把插头的插头拿出来，并把插头的插头分开放进。值得注意的是，在套针放置时，针身过于柔软，在拉动钩子时，会产生很大的弯曲和位移，造成定位误差。

三、结果验证

设备更新是设备管理与维护的一个重要环节，可以大大减少设备的失效次数，提高设备的可靠性和稳定性，从而使设备的安全和高效运转。通过对某型号飞机缆线电气接头的改造，使其发生缩针缩孔的事故大为降低，通过对飞机电缆电气连接故障的分析，可以使维修时间缩短31%，发现故障的平均时间不到5分钟，维修时间不到4个小时，设备的完成率一直维持在99.9%以上。电气接插件的缩针缩孔故障率由原来的30%降低到2%，大大提高了设备的可靠性。

四、结论

总之，设备振动问题是一个非常复杂的问题，需要对其进行合理的检测与分析，并根据实际情况选用相应的方法来进行有效的处理。本文就 JY系列电连接器的缩针缩孔问题进行了研究和分析，认为通过对 JY系列电连接器插头的回缩力进行测试，可以有效地防止缩针和缩孔失效；该系统为设备的快速、准确、准确地进行故障诊断奠定了基础，同时也为设备的正常工作提供了可靠的保证。JY系列电气连接器的插头和插头之间的连接是一种弹性连接，它与接触我的制作、接触我的取送方法、插头的对接、组装和使用都有着密切的关系，它的运动稳定性和寿命将直接关系到系统的安全性和可靠性。

参考文献

[1] 刘长萍， 王猛， 裴有志，等. 某型飞机JY系列电连接器缩针/孔故障分析及改进措施[J]. 航空维修与工程， 2015(12):3.

[2] 刘长萍, 刘建波, 侯占国,等. 某型飞机电连接器绝缘体断裂故障分析及预防措施[J]. 航空维修与工程, 2018(10):2.

[3] 魏振伟, 刘昌奎. 电连接器组件典型失效模式特征及原因[J]. 失效分析与预防, 2022, 17(1):63-72.