专利名称：电磁铆枪用放电线圈及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种放电线圈，特别是电磁铆枪用放电线圈，还涉及这种放电线圈的制作 方法。
背景技术：
电磁铆接技术在航空航天领域已得到广泛应用，作为电磁铆接设备的核心元器件，放电 线圈对电磁铆接设备的性能有重要影响。电磁铆接设备一般有两个线圈，初级线圈一般是缠 绕的多匝饼形线圈，也称放电线圈，次级线圈一般为具有一定厚度的铝板或铜板。放电线圈 是电磁铆接设备的关键元器件，其工作条件非常苛刻。铆接时放电线圈需承受数万安的冲击 电流，并承受较大的冲击载荷作用，匝间要承受数十甚至上千伏电压；为了保证绝缘安全， 线圈整个结构需要密封。但密封结构导致线圈散热非常困难。线圈放电会产生大量热量，如 果没有好的散热系统，线圈工作时温度会不断升高，当温度超过绝缘树脂的许用温度时线圈 就会破坏。另外，由于需要承受数万安培的冲击电流，线圈的两个接头如果接触不牢靠就会 会出现打火，长期工作会导致接头破坏。
参照图4 5。文献1"专利号为4091260的美国专利"公开了美国格鲁门公司的一种放电线 圈，包括螺栓l、铜带9、玻璃纤维布11以及缝合线12。两个螺栓1将铜带9与电源导线固连在 一起，铜带9用玻璃纤维布11包裹，然后用缝合线12缝合。这种线圈存在的缺点是制作程序复 杂。首先将铜带9用玻璃纤维布11包裹，再用缝合线12缝合，最后再缠绕；固定铜带9与电源 导线的两个螺栓的头部外露，增大了线圈外形尺寸，只能用于固定式电磁铆接设备，不适合 装在对线圈尺寸要求小，并能方便移动的手提式电磁铆枪上。
参照图6。文献2"专利号为0293257的欧洲专利"公开了一种电磁脉冲促动器,其线圈将铜 带9缠绕在芯管5上，其芯管5用尼龙棒加工而成，缠绕线圈的铜带9直接引出形成接头。这种 放电线圈存在的不足是线圈整体强度差，线圈散热性能不好，必须对线圈进行实时冷却。另 外，铜带9和电源线的连接不方便，必须设计专门的接头。
发明内容
为了克服现有技术的线圈外形尺寸大、制作程序复杂的不足，本发明提供一种电磁铆 枪用放电线圈，采用沉头螺母，可以减小线圈外形尺寸。
为了克服现有技术的线圈制作程序复杂的不足，本发明还提供这种电磁铆枪用放电线 圈的制作方法，采用玻璃纤维布包缠铜带，可以使制作程序简单化。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案 一种电磁铆枪用放电线圈，包括芯管、外
3壳、铜带、玻璃纤维布，其特点是还包括支撑板、绝缘板、压紧螺栓、绝缘层、隔板以及沉 头螺母，线圈中心是铜材质的芯管，铜带的起始端与芯管焊接，围绕芯管的是玻璃纤维布包 裹的一层层铜带，连续的铜带在外壳内形成饼形园盘，芯管的上端有凸台，凸台内壁是与压 紧螺栓相配合的螺纹，饼形园盘的上面是圆形绝缘板，绝缘板的中心是与芯管上端配合的通 孔，绝缘板的外缘与外壳内壁等大，绝缘板的上面是支撑板，支撑板的上面是绝缘层，压紧 螺栓是中空形，其中心孔与支撑板和绝缘层的中心孔等大，压紧螺栓将芯管与连接线的一端 压住，连接线的另一端与外壳上的一个沉头螺母固连，作为一个电极；铜带的末端与外壳上 的另一个沉头螺母固连，引出作为另一个电极；支撑板与外壳紧密配合，将两个沉头螺母顶 住，沉头螺母的头部为方形，螺杆部分为圆形，螺杆部分由里向外穿过外壳并与外壳平齐， 外壳内壁有与沉头螺母头部形状相匹配的方形孔；线圈下部的工作表面上是隔板，隔板与线 圈胶接。
一种上述电磁铆枪用放电线圈的制作方法，其特点是包括以下步骤
(a) 对选用的铜带表面进行打磨，并用丙酮清理表面；
(b) 将铜带一端与芯管焊接，另一端与一个沉头螺母焊接；
(C)将隔板置于缠绕模具表面，将芯管压到隔板上并固定在缠绕模具上，把玻璃纤维布 的起始端缠到铜带的起始端；
(d) 将玻璃纤维布均匀的缠绕到铜带上并被涂覆绝缘树脂，同时，将缠绕玻璃纤维布的 铜带围绕芯管缠绕；
(e) 将缠绕完成的饼形线圈压入线圈外壳中；
(f) 将绝缘板放入外壳中，并在各缝隙中灌入绝缘树脂；
(g) 将支撑板压入外壳中，顶紧两个沉头螺母；
(h) 固化绝缘层并清理线圈表面溢出的绝缘树脂，在线圈中心相对应的绝缘层和支撑板 上钻散热孔。
本发明的有益效果是由于采用沉头螺母，减小了线圈的外形尺寸，可以方便地装入小 型电磁铆枪中；线圈整体中心的散热孔，改善了线圈的散热条件，降低了线圈的温升速度； 整个线圈封装在外壳中，提高了线圈的整体强度，保证了线圈可以承受较大的冲击载荷；隔 板的设计，提高了线圈的绝缘性能。
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
图1是本发明电磁铆枪用放电线圈的结构图。
图2是图1中支撑板、沉头螺母与外壳的结构示意图。图3是图1中铜带、芯管、沉头螺母与玻璃纤维布的结构示意图。
图4是现有技术文献1放电线圈的结构图。
图5是图2中铜带及玻璃纤维布的结构示意图。
图6是现有技术文献2线圈的结构图。
图中，l-螺栓；2-支撑板；3-绝缘板；4-压紧螺栓；5-芯管；6-绝缘层；7-连接线；8-外
壳；9-铜带;10-隔板;ll-玻璃纤维布;12-缝合线;13-散热孔;14-沉头螺母。
具体实施例方式
放电线圈包括支撑板2、绝缘板3、压紧螺栓4、芯管5、绝缘层6、外壳8、铜带9、隔 板10、玻璃纤维布ll以及沉头螺母14。沉头螺母14有两个，其头部为方形，螺杆部分为圆 形，螺杆部分由里向外穿过外壳8并与外壳平齐，外壳14内壁有与沉头螺母14头部形状相 匹配的方形孔。线圈中心是铜材制成的芯管5，芯管5作为线圈缠绕的衬套，围绕芯管5的 是玻璃纤维布11包裹的一层层铜带9，连续的铜带9在外壳8内形成饼形园盘，芯管5的上 端有凸台，凸台内壁是与压紧螺栓4相配合的螺纹，铜带9的起始端与芯管5用铜焊焊接， 芯管5.的上端有螺纹，通过压紧螺栓4的配合，将芯管5与连接线7的一端压住，连接线7 的另一端与外壳8上的一个沉头螺母14固连，作为一个电极。铜带9的末端与外壳8上的另 一个沉头螺母14固连，引出作为另一个电极。为防止线圈受到冲击时沉头螺母14和连接线 7松动，用支撑板2与外壳8紧密配合，将两个沉头螺母14顶住。支撑板2可以是Y字型、 半月板型或者其他能起支撑作用的形状。
铜带9缠绕成饼形园盘后封装在外壳8中，以保证线圈有较好的强度。
饼形园盘铜带的上面是圆形绝缘板3，绝缘板3的中心是与芯管5上端配合的通孔，绝 缘板3的外缘与外壳8的内壁等大。绝缘板3的上面是支撑板2，支撑板2的上面是绝缘层6， 压紧螺栓4是中空形，其中心孔与支撑板2和绝缘层6的中心孔等大。
为保证线圈具有较好的绝缘性能，在线圈下部的工作表面上设计有隔板10。隔板10和 线圈工作表面之间浇注绝缘树脂，这样固化后就保证了隔板和线圈之间牢固的胶接在一起。 由于隔板10和铜带9性能差异较大，当线圈工作温度升髙时由于热膨胀可能会出现隔板和线 圈工作表面发生脱胶分离的现象。为解决这个问题，专门在隔板10上钻出许多小孔，浇注时 树脂可以充分流入隔板以提高胶接强度。
为保证线圈匝间具有较好的绝缘性能，本发明将缠绕线圈的铜带9先用玻璃纤维布11缠 绕，在缠绕过程中给玻璃纤维布ll上涂覆绝缘树脂。
绝缘树脂采用耐冲击、并具有较好流动性和较长活性期的聚胺脂橡胶，保证了线圈固化 后具有较高的绝缘强度以及良好的胶接强度和机械强度。线圈铜带的连接接头采用埋入外壳的沉头螺母，减小了线圈的外形尺寸并能保证外形光 滑，以便在铆枪内部移动，同时保证连接接头连接的可靠和安装方便。
线圈工作过程中会产生大量热量，特别是线圈中心，温度最高。由于热膨胀的原因，线 圈中心部分的树脂层经常会出现和铜带分离而导致线圈损坏的现象。为解决线圈中心温度过 高的问题，在线圈中心设计了一个散热孔13，降低了线圈中心的温升。
放电线圈的制作方法如下
第一步铜带表面处理。为保证胶接强度，必须先对铜带表面打磨，并用丙酮清理表面。 第二步铜带9 一端与芯管5焊接，另一端与一个沉头螺母14焊接。
第三步铜带安装。将隔板IO放到缠绕模具表面，将芯管5压到隔板10上并固定在缠 绕模具上，把玻璃纤维布的起始端缠到铜带和芯管焊接位置处。
第四步绝缘树脂的加热和抽真空。按照绝缘树脂的工艺要求进行加热、抽真空，然后' 加入固化剂，再倒入胶盒。
第五步线圈缠绕。开动缠绕机，电机带动缠绕模具转动，铜带以芯管为中心不断转动 完成线圈缠绕。在缠绕过程中，玻璃纤维布均匀的缠绕到铜带上并被涂覆上绝缘树脂。.
第六步将缠绕完成的饼形线圈压入线圈外壳8。
第七步将绝缘板3放入线圈外壳中，并在各缝隙中灌入绝缘树脂。
第八步将支撑板2压入线圈壳体8，支撑板2的两个支撑头顶紧沉头螺母14。
第九步按照绝缘树脂的固化条件固化绝缘层6。
第十步清理线圈表面溢出的树脂，在线圈中心相对应的绝缘层6和支撑板2上钻散热 孔13。
成品线圈经过铆接条件试验10000次以上没有损坏。
权利要求
1、一种电磁铆枪用放电线圈，包括芯管、外壳、铜带、玻璃纤维布，其特征在于还包括支撑板、绝缘板、压紧螺栓、绝缘层、隔板以及沉头螺母，线圈中心是铜材质的芯管，铜带的起始端与芯管焊接，围绕芯管的是玻璃纤维布包裹的一层层铜带，连续的铜带在外壳内形成饼形园盘，芯管的上端有凸台，凸台内壁是与压紧螺栓相配合的螺纹，饼形园盘的上面是圆形绝缘板，绝缘板的中心是与芯管上端配合的通孔，绝缘板的外缘与外壳内壁等大，绝缘板的上面是支撑板，支撑板的上面是绝缘层，压紧螺栓是中空形，其中心孔与支撑板和绝缘层的中心孔等大，压紧螺栓将芯管与连接线的一端压住，连接线的另一端与外壳上的一个沉头螺母固连，作为一个电极；铜带的末端与外壳上的另一个沉头螺母固连，引出作为另一个电极；支撑板与外壳紧密配合，将两个沉头螺母顶住，沉头螺母的头部为方形，螺杆部分为圆形，螺杆部分由里向外穿过外壳并与外壳平齐，外壳内壁有与沉头螺母头部形状相匹配的方形孔；线圈下部的工作表面上是隔板，隔板与线圈胶接。
2、 根据权利要求l所述的电磁铆枪用放电线圈，其特征在于所述的支撑板是Y字型或 者半月板型。
3、 根据权利要求1所述的电磁铆枪用放电线圈，其特征在于所述的隔板上有若干小孔。
4、 根裙-权利要求1所述的电磁铆枪用放电线圈，其特征在于所述的绝缘层是聚胺脂橡胶。
5、 一种权利要求l所述电磁铆枪用放电线圈的制作方法，其特征在于包括以下步骤(a) 对选用的铜带表面进行打磨，并用丙酮清理表面；(b) 将铜带一端与芯管焊接，另一端与一个沉头螺母焊接；(c) 将隔板置于缠绕模具表面，将芯管压到隔板上并固定在缠绕模具上，把玻璃纤维布 的起始端缠到铜带的起始端；(d) 将玻璃纤维布均匀的缠绕到铜带上并被涂覆绝缘树脂，同时，将缠绕玻璃纤维布的 铜带围绕芯管缠绕；(e) 将缠绕完成的饼形线圈压入线圈外壳中；(f) 将绝缘板放入外壳中，并在各缝隙中灌入绝缘树脂；(g) 将支撑板压入外壳中，顶紧两个沉头螺母；(h) 固化绝缘层并清理线圈表面溢出的绝缘树脂，在线圈中心相对应的绝缘层和支撑板 上钻散热孔。
全文摘要
本发明公开了一种电磁铆枪用放电线圈，线圈中心是芯管，铜带的起始端与芯管焊接，围绕芯管的是玻璃纤维布包裹的一层层铜带，连续的铜带在外壳内形成饼形圆盘，饼形圆盘的上面是圆形绝缘板，绝缘板的中心是与芯管上端配合的通孔，绝缘板的上面是支撑板，支撑板的上面是绝缘层，连接线与外壳上的沉头螺母固连，支撑板将两个沉头方形螺母顶住。本发明还公开了这种放电线圈的制作方法。由于采用沉头螺母，减小了线圈的外形尺寸，可以方便地装入小型电磁铆枪中；线圈整体中心的散热孔，改善了线圈的散热条件，降低了线圈的温升速度；整个线圈封装在外壳中，保证了线圈可以承受较大的冲击载荷；隔板的设计，提高了线圈的绝缘性能。
文档编号H01F5/06GK101521077SQ200810232458
公开日2009年9月2日 申请日期2008年11月28日 优先权日2008年11月28日
发明者剑 刘, 曹增强, 熙 盛 申请人:西北工业大学