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基于使用要求和质量保证的GJB177A-99标准修订探讨

2020-02-14勾红璋

机电元件 2020年5期
关键词:交货同轴外壳

桂 丑,王 静,王 波,勾红璋

(贵州航天电器股份有限公司,贵州贵阳,550009)

1 引言

在机柜用电连接器领域,我国应用最广泛的军用标准有:GJB 142 《外壳定位小矩形电连接器通用规范》[1]、国军标GJB 177《压接接触件矩形电连接器总规范》[2]和GJB 2446 《外壳定位微矩形电连接器通用规范》。目前,GJB 142和GJB 2446均已经升级到2011年版,而GJB 177A参照MIL-C-81659B进行编制,目前仍然是1999年版。MIL-C-81659B(1976年版,经过1983年和1990年2次修订)于2007年1月连同其相关详细规范被一起作废,转入SAE AS81659系列标准。SAE AS81659标准于2004年6月颁布实施,2004年8月第1次修订,2007年10月第2次修订,2012年1月换版颁布实施SAE AS81659A,2017年6月再次换版,现行有效的最新版本是SAE AS81659B[3](2017年版)。资深标准化员黎世山高级工程师在他的专业论文《美国标准81659与GJB 177A的主要区别》[4]一文中对GJB 177A和SAE AS81659A进行了详细的对比,他从二者的性能指标、质量保证规定、试验方法、说明事项、外壳和密封塞尺寸等方面进行了研究。对SAE AS81659B与SAE AS81659A进行对比研究,二者在上述前三个方面也没有变化。本文将基于对上述对比的研究,从用户使用要求、产品质量保证、交货检验和标准内容细化角度进行修订探讨。

2 GJB 177A在实际使用中亟待解决的问题

2.1 GJB 177A连接器规范简介

GJB 177A规定了单绝缘安装板、双绝缘安装板、三绝缘安装板、四绝缘安装板外壳的压接式可拆卸接触件矩形电连接器的通用要求、质量保证规定和交货准备。

GJB177A连接器由不同的外壳标志、系列标志、绝缘安装板接触件孔位排列、定位位置组合而成,而以上的规格组合还有连接器的级别、连接器绝缘安装板的形式的区分。因此,其不同组合所形成的连接器具体订货的规格型谱庞大,在航空、航天、兵器、船舶、电子、通讯等领域均得到了广泛的应用。

2.2 GJB 177A-99在实际使用中亟待解决的问题

2.2.1 用户使用需求

1)在连接器非金属材料霉菌性能方面,GJB 177A没有对材料的防霉性能做出明确规定,而实际上用户对连接器均有防霉要求;

2)经查询贵州航天电器公司历史供货情况、调研主要用户需求,用户对外壳标志A的六绝缘安装板外壳连接器,外壳标志B的单绝缘安装板、双绝缘安装板、三绝缘安装板、四绝缘安装板连接器,以及“124”排列的绝缘安装板的连接器需求日益增加,而GJB 177A中目前没有这方面的规定。

2.2.2 质量保证规定

在鉴定试验的样本规格、数量方面,样本只抽取“六个组装好的带有接触件规格数量最大的单绝缘安装板插头或插座承受试验,对于所需要鉴定的其它连接器规格,还应分别提供一个组装好的带有多个绝缘安装板的插头或插座承受试验”,样本规格不能覆盖所有的连接器规格、样本数量较少,试验结果偶然性因素增加,结果可信度便降低;

产品的周期检验由B组检验和C组检验组成,C组检验同样存在上述问题。产品的B组检验每12个月进行一次,检验项目包含接触电阻、低电平接触电阻、接触件插入力和分离力、维修老化、绝缘电阻、绝缘安装板固定性等6个检验项目,且均为抽检,固定为每批6个。抽样数量较少,且为固定的样本数量检验,不利于连接器质量的保证。

2.2.3 交货检验

在交货检验方面,GJB 177A规定“逐批检验应由A组检验组成。逐批检验即为产品交货检验。”,A组检验只包含外观和机械检查、耐电压(海平面)这2个指标,没有保护实际上均进行的室温绝缘电阻性能测试要求。

2.2.4 标准内容细化

1)标准中部分内容规定不够细化,在实践过程中存在差异性。例如,在接触件电阻、低电平接触电阻、接触件插入力和分离力、维修老化、接触件嵌入力和卸出力等关于接触件的相关抽样数量只规定“在每一插头或者插座的20%的接触件上(至少4个)”进行试验,而连接器中的接触件可能存在多种规格,如果按标准规定仅抽取某一规格进行试验,不具有覆盖性,存在实质上的检验不足风险。又例如,在接触件固定性方面,未对带封线体的绝缘安装板用来顶压接触件的工具进行细化规定,存在因工具与封线体孔穴之间摩擦力导致的数据差异,存在误判风险,等等;

2)在接触件固定性指标方面,连接器包含的1号同轴、3号同轴、5号同轴、7号同轴、9号同轴、11号同轴、16号同轴接触件的固定性指标没有进行规定,对其指标进行检测缺乏标准层面的规范作用。

3 GJB 177A修订需求评审论证

2018年初,GJB 177A的修订事宜被提上了日程,获得了相关生产厂家、主要用户的同意和认可,并且于2019年通过了军委装备发展部信息系统局的立项评审,目前已经在开展相关的换版修订工作。因此,对GJB 177A的相关修订内容的探讨,通过讨论获得真知,为标准的修订建言献策是一项很有必要和很有意义的工作。

4 GJB 177A修订探讨和建议

以下将对上述不足之处分别进行修订探讨,重点对交货检验、鉴定检验的相关内容修订进行论述和探讨。

4.1 用户使用要求方面的修订建议

1)在连接器非金属材料霉菌性能方面,建议增加单独抽取的样本进行防霉菌试验。目前,用户通常的要求是按GJB 150.10A—2009的表1菌种组2和表2的评定等级2规定进行检验验证或,材料的防霉等级应不低于2级。抽样时,应注意连接器的样本应包含所有的非金属材料;

2)根据用户使用需求,建议增加外壳标志A的六绝缘安装板外壳连接器,外壳标志B的单绝缘安装板、双绝缘安装板、三绝缘安装板、四绝缘安装板连接器,以及“124”排列的绝缘安装板,满足用户多样化的应用需求。

4.2 鉴定试验和C组试验方面的修订建议

在鉴定试验、周期试验中的C组检验的样本规格、数量方面,通过分析GJB 177A中表6 鉴定检验中的7个试验组别的不同特征,发现1组和2组、3组和4组检验项目和顺序分别相似、5组和6组项目完全相同。而且,1组和2组的检验项目覆盖了连接器绝大多数的检验项目,3组和4组侧重连接器的振动性能、高温性能、介质耐电压(低气压)性能,5组和6组侧重连接器的潮湿、液体浸渍性能。

根据上述分析,鉴定检验样本抽样规格可以从以下几方面进行考虑:

1)抽取覆盖性最全,代表的连接器设计、制造工艺更难的连接器规格。1组和2组采用覆盖性抽样方案,抽取单绝缘安装板外壳、三绝缘安装板外壳、六绝缘安装板外壳,且对每种外壳中组装的绝缘安装板排列进行分类规定,应包含不同使用条件的绝缘安装板中接触件排列最密的排列、且覆盖所有的接触件规格;抽样应最经济,不重复抽样;

2)针对连接器的特殊规格对应的独特的、重要的性能指标单独抽取样本进行重点考核。3组和4组侧重连接器的高温性能,因此可以抽取单绝缘安装板外壳、绝缘安装板排列最密、系列2的1级、型式Ⅱ连接器承受试验。这样的样本能够代表连接器高温性能、介质耐电压(低气压)性能的最严酷制造要求,因此具有代表性。对于这两个组中的振动试验,由于1组和2组已经抽取了样本进行了检验,因此无需再进行抽样;

3)5组和6组检验样本同样可以采用上述原则,建议抽样覆盖所有非金属材料、插拔力最大绝缘安装板排列的连接器即可。

对于周期检验,由于2组的检验项目多于1组、3组的检验项目多于4组,5组和6组的项目相同。因此,C组检验的检验项目在2组、3组、5组的规定上进行,抽样样本按照前述原则进行,同时增加防霉试验要求(在非金属材料未发生变动的情况下,可以免除该检验)。

4.3 交货检验规定方面的修订建议

在实际的交货检验中,为了保证连接器质量,各连接器生产厂家均进行了100%的室温绝缘电阻检查。对于需要抽检的项目,类似的规范GJB 142B-2011根据批量大小不同,批量大的相应增加样本量。同时,现行有效的GJB 142B-2011除了上述2个指标外检测了室温绝缘电阻。

因此,建议将GJB 177A 的B组检验从周期检验改为交货检验,每批次均进行检验。将其中的绝缘电阻性能调整到A组检验100%进行检验。维修老化和绝缘安装板固定性对连接器有一定的损伤左右,承受试验的样本不宜交货,这2个项目调整到C组检验比较合适;B组检验的抽样数量,应根据样本数量大小进行抽样,抽样数量参照GJB 142B中表14的规定。

4.4 标准内容细化方面的修订建议

1)标准内容规定细化方面,充分和全面考虑各项要求,避免内容规定不够细化带来的误判风险。例如,接触件的相关实验抽样改为每种规格接触件均进行抽样。接触件固定性的顶压工具的外径小于封线体孔穴的内径,避免孔穴摩擦力造成试验结果的干扰;

2)在接触件固定性指标方面,增加1号同轴、3号同轴、5号同轴、7号同轴、9号同轴、11号同轴、16号同轴接触件的固定性。指标大小主要考虑内导体接触件、外导体接触件插合时,总的插合力大小、连接器插合时接触件对准插合过程中可能受到的额外冲击力大小,并考虑耐用性进行取值。

5 结语

GJB 177A电连接器在航空领域的ATR机箱上有着不可替代的作用,同时在航天、通讯、船舶及电子领域的需求也在日益增加,其完善性对提高连接器本身的质量,提高我国电连接器领域科研水平、提高武器装备质量都有着巨大的推动作用。我们期待GJB 177A能够及时得到完善,以解决目前存在的这些问题。

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