强脱装置钢丝绳断裂原因分析及工艺改进

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1、设计·工艺2017年8月第4期强脱装置钢丝绳断裂原因分析及工艺改进焦云雷郭晨亮赵佳琪倪娜王晓然（天津航天机电设备研究所，天津300458）摘要：某探测器的电连接器强脱装置拉绳组件在进行地面功能试验时发生钢丝绳断裂。从试验件状态、故障树原因分析、断裂机理等方面进行原因分析，准确定位钢丝绳发生断裂主要原因是钢丝绳刚度系数大、承载力设计与拔销器输出载荷不匹配，使电连接器分离过程中钢丝绳产生较大张力，超出钢丝绳承载极限后钢丝绳断裂。采用强度高、弹性好的芳纶编织绳替代钢丝绳，以有效降低电连接器强脱分离过程中钢丝绳的冲击载荷，延长了作用时间。通过对材料和工艺改进，再次进行功能试验验证，试验

2、结果符合设计功能要求，为后续采用钢丝绳连接的产品设计提供参考价值。关键词：强脱装置；钢丝绳；断裂原因；工艺改进；改进措施；冲击载荷；芳纶编织绳ReasonAnalysisandProcessImprovementofWireRopeFractureofCompulsoryEvacuationDeviceJiaoYunleiGuoChenliangZhaoJiaqiNiNaWangXiaoran(TianjinAerospaceInstituteofElectricalandMechanicalEquipment,Tianjin300458)Abstract：Thewirerop

3、eofthecableconnectorassemblyforthecompulsoryevacuationdeviceofanelectricalconnectorforadetectorcrackedduringthegroundfunctiontest.Thereasonofthecrackisanalyzedinmanyaspects,suchasthestatusoftestarticles,thefaulttreeanalysismethod,andthefracturemechanismetc.Themainreasonofthecrackisthatthedes

4、ignbearingcapacitydoesn’tmatchtheoutputloadofthepindriver,whichmakesthewireropeoverloadandcrack.Aimingatthereasonofthecrack,correctiveactionsaretakenasfollows：replacingthewireropewithanaramidbraidedropetoreducetheimpactloadofropeandincreasingtheactiontimeduringthecompulsoryevacuationofthecab

5、leconnector.Aftertheimprovementofmaterialandprocess,anotherfunctiontestisconducted.Thetestresultsmeetthedesignrequirements.Themethodelaboratedinthispaperprovidesreferencevalueforthedesignofwireropeconnection.Keywords：compulsoryevacuationdevice；wirerope；fracturereason；processimprovement；corre

6、ctiveactions；impackload；aramidbraidedrope1引言置）在地面进行功能试验时发生拉绳组件的钢丝绳断裂。钢丝绳（1.6NAT1×19，材料1Cr18Ni9Ti）为多股[2]在航天器各类机构中，如：太阳翼展开机构、转捻合成形。在使用前严格按标准检验，符合标准要移机构、电连接器强脱装置、天线臂展开锁定机构等求。通常钢丝绳断裂原因很多，主要从抗拉强度不等，越来越多的机构采用钢丝绳和芳纶绳等绳索连接足、载荷过大、受力不均匀、固定方法错误、局部有[1]方式。某探测器的电连接器在两器分离时需采用强损伤等方面来分析断裂原因。采用故障树分析定位，脱方式分离。电

7、连接器强脱装置（以下简称强脱装断裂机理分析，提出改进措施，并对改进措施进行了作者简介：焦云雷（1981），高级工程师，机械设计制造及其自动化专业；研究方向：航天器机构精密制造与装配工艺技术。收稿日期：2017-06-1030设计·工艺航天制造技术试验验证。验证结论表明：钢丝绳不适宜承受冲击载在对电连接器强脱装置第二次功能试验时，拔销荷，采用芳纶编织绳替代钢丝绳以降低绳索刚度系器正常工作并成功实现电连接器插座和插头分离，但数，有效降低冲击载荷，满足型号任务功能需求，对钢丝绳断裂，断裂位置位于钢