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摘要：在城市轨道交通系统中，地铁车辆上多采用电连接器进行设备间的连接。电连接器内部接触件多为弹性件与刚性件之间的弹性接触从而实现接触连接。内冠簧作为电连接器实现弹性接触的一种方式，直接影响电连接器的性能和安全，影响电连接器工作的安全稳定。本文主要对几种内冠簧的工作原理进行浅析，并对其进行试验对比数据分析。
关键词：轨道交通 ；电连接器 ；内冠簧
1 常用的3种内冠簧型式及原理
1.1内冠簧1
如下图所示冠簧是现行使用较多的冠簧，该冠簧包含冠簧本体，冠簧本体由若干个向同一侧倾斜的弓形簧片连接而成，冠簧片由接触导电面的弹性部分（序号11）及与弹性部两侧相连接的延伸部（序号12）组成，弹性部份相较于延伸部份向斜上方凸起一定角度；延伸部末端设置有圆弧触角（序号14），圆弧触角与延伸部份成夹角设置；冠簧本体上簧片两端圆弧触角的中心线交错不重合。
图片1.内冠簧1外形示意图
为了增加冠簧的过电流承受能力，该簧片由铍铜条内层及包覆铍铜条内层上的镀银外层构成。为了使簧条11在使用中发挥更好的支撑回弹力，延长回弹寿命，冠簧两端触角的中心线不在同一轴线上，簧条11的两端触角14在冠簧本体上形成有角度的交错斜向设置。
冠簧弹性部分与插针形成并联多线接触，与插孔形成多点接触。触角与插孔形成多点接触。
冠簧1的优势：
（1）簧片紧密排布有效的增大导电面积，支撑回弹性位移性能增强。具有抗腐蚀、使用寿命长的优点。
（2）应用范围广，在插孔式电连接器和平面接触的电连接器上均可以应用；
（3）簧片采用内外层结构设计，具有较高的过电流承受能力。
该产品冠簧缺点是加工工艺复杂，需多道加工工序完成。
2.内冠簧2
电连接器采用的内冠簧中有一种采用单一方面的冠簧弹片（如图2所示）。
图片2.内冠簧2外形示意图
其主要由冠簧本体1和冠簧弹片2组成，冠簧本体与插孔形成电接触，冠簧弹片与插针形成弹性接触。插针插入后的利用冠簧弹片压缩变形实现接触导电。
冠簧2的优势：制作成型工艺简单，较容易控制插拔力的范围；
该冠簧存在过电流能力较差，接触面积小，过电流能力小，多次插拔和容易损上芯件，实用性不及内冠簧1。
3.内冠簧3
如下图所示的冠簧。该冠簧包含冠簧本体1、冠簧弹片2
图片3.内冠簧3外形示意图
在冠簧弹片的边缘设有径向方向的翻扭的簧片，使簧片在径向能实现弹性变形，加大了导电面积，提高了导电性能。只要控制制作工艺，就能实现多次插拔而不损坏冠簧弹片。另外该冠簧两端设有外向伸展的触角安装固定部1，利于安装固定在插孔内槽，方便装配固定。
簧片在與插针插孔接触的过程中，由于径向上发生弹性变形，簧片与插针插孔形成多点接触，增加了簧片的接触面积；安装固定部1由于冠簧本身存在的弹性产生弹力能牢牢固定在插孔内槽，与插孔形成多点接触。
冠簧3优势：
（1）在冠簧弹片的边缘设有径向方向延伸的簧片，使簧片在径向实现弹性变形，加大了导电面积，提高了导电性能。
（2）冠簧的安装固定部能可靠固定在插孔内槽。
该产品冠簧缺点是加工工艺复杂，需多道加工工序完成。冠簧的弹力较难控制，容易出现插拔波动大的现象。冠簧弹片成形复杂，插拔容易形成划伤插针，寿命较短。
2试验数据分析对比
如表1所示为3种冠簧在插拔力、接触电阻、温升方面进行试验，得出的试验数据。
（1）3种冠簧在额定电流范围内均表现出较好的温升数据，过电流能力前2者好于内冠簧3。内冠簧1表现出最好的温升性能。
（2）因受到成形制作工艺的影响，内冠簧3的插拔力不是很稳定，还需优化。
（3）接触电阻上3种冠簧均能达到标准要求≯0.5mΩ。
3、结语
在内冠簧进行设计时，设计的冠簧应能达到以下目标：
（1）针插入插孔与冠簧接触的过程中接触面积尽可能的大，以利于高效率的电流传递；
（2）插拔力要求相对柔和，使冠簧与插针插孔能够可靠的连接，延长使用寿命；
（3）冠簧表面粗糙度尽可能小，保持在插针与冠簧接触时出现较小的接触电阻，实现良好的温升曲线；
（4）冠簧尽量选导电效率好、轻度高的材料，增强过电流的能力。
参考文献：
[1] 李志萍. 电连接器接触对关键技术研究综述[J]. 机电元件， 2014（4）：24-27.
[2]刘新建.电连接器电接触可靠性分析研究[D].武汉： 华中科技大学，2006，55-68
[3] 袁海英， 陈宁， 陈利钦. 轨道交通电连接器试验方法的标准分析[J]. 环境技术， 2016， 34（6）：63-68.
[4]杨奋为. 军用电连接器接触件的技术集成创新[J]. 机电元件， 2014（4）：31-37.
（作者单位：南京康尼科技实业有限公司）
关键词：轨道交通 ；电连接器 ；内冠簧
1 常用的3种内冠簧型式及原理
1.1内冠簧1
如下图所示冠簧是现行使用较多的冠簧，该冠簧包含冠簧本体，冠簧本体由若干个向同一侧倾斜的弓形簧片连接而成，冠簧片由接触导电面的弹性部分（序号11）及与弹性部两侧相连接的延伸部（序号12）组成，弹性部份相较于延伸部份向斜上方凸起一定角度；延伸部末端设置有圆弧触角（序号14），圆弧触角与延伸部份成夹角设置；冠簧本体上簧片两端圆弧触角的中心线交错不重合。
图片1.内冠簧1外形示意图
为了增加冠簧的过电流承受能力，该簧片由铍铜条内层及包覆铍铜条内层上的镀银外层构成。为了使簧条11在使用中发挥更好的支撑回弹力，延长回弹寿命，冠簧两端触角的中心线不在同一轴线上，簧条11的两端触角14在冠簧本体上形成有角度的交错斜向设置。
冠簧弹性部分与插针形成并联多线接触，与插孔形成多点接触。触角与插孔形成多点接触。
冠簧1的优势：
（1）簧片紧密排布有效的增大导电面积，支撑回弹性位移性能增强。具有抗腐蚀、使用寿命长的优点。
（2）应用范围广，在插孔式电连接器和平面接触的电连接器上均可以应用；
（3）簧片采用内外层结构设计，具有较高的过电流承受能力。
该产品冠簧缺点是加工工艺复杂，需多道加工工序完成。
2.内冠簧2
电连接器采用的内冠簧中有一种采用单一方面的冠簧弹片（如图2所示）。
图片2.内冠簧2外形示意图
其主要由冠簧本体1和冠簧弹片2组成，冠簧本体与插孔形成电接触，冠簧弹片与插针形成弹性接触。插针插入后的利用冠簧弹片压缩变形实现接触导电。
冠簧2的优势：制作成型工艺简单，较容易控制插拔力的范围；
该冠簧存在过电流能力较差，接触面积小，过电流能力小，多次插拔和容易损上芯件，实用性不及内冠簧1。
3.内冠簧3
如下图所示的冠簧。该冠簧包含冠簧本体1、冠簧弹片2
图片3.内冠簧3外形示意图
在冠簧弹片的边缘设有径向方向的翻扭的簧片，使簧片在径向能实现弹性变形，加大了导电面积，提高了导电性能。只要控制制作工艺，就能实现多次插拔而不损坏冠簧弹片。另外该冠簧两端设有外向伸展的触角安装固定部1，利于安装固定在插孔内槽，方便装配固定。
簧片在與插针插孔接触的过程中，由于径向上发生弹性变形，簧片与插针插孔形成多点接触，增加了簧片的接触面积；安装固定部1由于冠簧本身存在的弹性产生弹力能牢牢固定在插孔内槽，与插孔形成多点接触。
冠簧3优势：
（1）在冠簧弹片的边缘设有径向方向延伸的簧片，使簧片在径向实现弹性变形，加大了导电面积，提高了导电性能。
（2）冠簧的安装固定部能可靠固定在插孔内槽。
该产品冠簧缺点是加工工艺复杂，需多道加工工序完成。冠簧的弹力较难控制，容易出现插拔波动大的现象。冠簧弹片成形复杂，插拔容易形成划伤插针，寿命较短。
2试验数据分析对比
如表1所示为3种冠簧在插拔力、接触电阻、温升方面进行试验，得出的试验数据。
（1）3种冠簧在额定电流范围内均表现出较好的温升数据，过电流能力前2者好于内冠簧3。内冠簧1表现出最好的温升性能。
（2）因受到成形制作工艺的影响，内冠簧3的插拔力不是很稳定，还需优化。
（3）接触电阻上3种冠簧均能达到标准要求≯0.5mΩ。
3、结语
在内冠簧进行设计时，设计的冠簧应能达到以下目标：
（1）针插入插孔与冠簧接触的过程中接触面积尽可能的大，以利于高效率的电流传递；
（2）插拔力要求相对柔和，使冠簧与插针插孔能够可靠的连接，延长使用寿命；
（3）冠簧表面粗糙度尽可能小，保持在插针与冠簧接触时出现较小的接触电阻，实现良好的温升曲线；
（4）冠簧尽量选导电效率好、轻度高的材料，增强过电流的能力。
参考文献：
[1] 李志萍. 电连接器接触对关键技术研究综述[J]. 机电元件， 2014（4）：24-27.
[2]刘新建.电连接器电接触可靠性分析研究[D].武汉： 华中科技大学，2006，55-68
[3] 袁海英， 陈宁， 陈利钦. 轨道交通电连接器试验方法的标准分析[J]. 环境技术， 2016， 34（6）：63-68.
[4]杨奋为. 军用电连接器接触件的技术集成创新[J]. 机电元件， 2014（4）：31-37.
（作者单位：南京康尼科技实业有限公司）