專利名稱：一種基于真空鍍膜的圓感應(yīng)同步器屏蔽層結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及一種圓感應(yīng)同步器屏蔽層結(jié)構(gòu)，尤其是涉及一種在航天環(huán)境中使用的基于真空鍍膜的圓感應(yīng)同步器的屏蔽層結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
感應(yīng)同步器是一種角位移傳感器，是一種多極感應(yīng)元件。由于多極結(jié)構(gòu)對誤差起補償作用，所以元件具有很高的精度。感應(yīng)同步器按其運動方式的不同，分旋轉(zhuǎn)式和直線式兩種，前者用來檢測旋轉(zhuǎn)角度，后者用來檢測直線位移。其結(jié)構(gòu)都包括固定和運動兩部分。對旋轉(zhuǎn)式分別稱定子和轉(zhuǎn)子；對直線式，則分別稱為定尺和滑尺。感應(yīng)同步器有耐惡劣環(huán)境，測量精度高，壽命長，成本低，安裝方便，運行速度快，穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。所以感應(yīng)同步器的應(yīng)用領(lǐng)域廣，遍及航天、航空、機械制造、精密儀器、計 量等部門。圓感應(yīng)同步器可以測量整個圓周內(nèi)的任意角度，常用于數(shù)顯轉(zhuǎn)臺、數(shù)控轉(zhuǎn)臺、陀螺平臺、火炮控制、導航制導、雷達天線、經(jīng)緯儀等。為了屏蔽電磁干擾，提高測角精度，在圓感應(yīng)同步器轉(zhuǎn)子表面需鍍屏蔽層。在某航天系統(tǒng)應(yīng)用中，感應(yīng)同步器精度要求高，屏蔽層的影響顯著，因此屏蔽層質(zhì)量的好壞至關(guān)重要。傳統(tǒng)方法屏蔽層用鋁箔或鋁膜做成，用絕緣環(huán)氧膠將鋁箔貼到轉(zhuǎn)子繞組上。由于鋁箔厚度為0. 1_，而定子與轉(zhuǎn)子之間間隙為0. 2mm。由于其間氣隙的變化要影響到電磁耦合度的變化，因此氣隙一般必須保持在0. 2±0. 05mm的范圍內(nèi)。在嚴酷的高真空與惡劣的高低溫環(huán)境下，鋁箔容易因環(huán)氧膠起氣泡而鼓起、脫落，造成同步器轉(zhuǎn)子與定子短路，導致感應(yīng)同步器失效，最終導致航天系統(tǒng)失效。如下圖2和圖3分別是膠接鋁箔后的圓感應(yīng)同步器轉(zhuǎn)子與鋁箔損壞后的圓感應(yīng)同步器轉(zhuǎn)子。所以傳統(tǒng)的屏蔽層結(jié)構(gòu)無法滿足某航天系統(tǒng)的真空環(huán)境要求，需要針對屏蔽層的結(jié)構(gòu)展開深入研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于真空鍍膜的圓感應(yīng)同步器屏蔽層結(jié)構(gòu)，解決圓感應(yīng)同步器在航天環(huán)境中使用的技術(shù)問題。當前某航天系統(tǒng)對圓感應(yīng)同步器的精度要求越來越高，為了適應(yīng)航天系統(tǒng)的真空環(huán)境要求，更好的滿足航天系統(tǒng)要求，進行了對圓感應(yīng)同步器的屏蔽層結(jié)構(gòu)的研究。并且做了一系列試驗對該結(jié)構(gòu)進行了驗證測試。試驗結(jié)果表明，圓感應(yīng)同步器鍍膜前與鍍膜后的精度沒有改變，屏蔽層粘附良好，新的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可控。圓感應(yīng)同步器的定轉(zhuǎn)子都由基板、絕緣層和繞組構(gòu)成?；宄森h(huán)型，材料為硬鋁、不銹鋼或玻璃。繞組用銅做成，厚度在0.05mm左右。在轉(zhuǎn)子繞組的表面鍍由環(huán)氧樹脂層2和真空鍍膜層組成的屏蔽層，其中真空鍍膜層由氧化硅絕緣層3、鋁膜4、氧化硅保護層5構(gòu)成，鍍完膜后的轉(zhuǎn)子繞組結(jié)構(gòu)如圖I所示，屏蔽層結(jié)構(gòu)為在轉(zhuǎn)子繞組I上依次為環(huán)氧樹脂層2、氧化硅絕緣層3、鋁膜4和氧化硅保護層5，其中所述的環(huán)氧樹脂層2的厚度在0. 08mm以內(nèi)。所述的氧化硅絕緣層3、鋁膜4和氧化硅保護層5的厚度均為0. OOlmnTO. 003mm。


圖I為圓感應(yīng)同步器轉(zhuǎn)子繞組鍍膜示意圖，其中1為轉(zhuǎn)子繞組，2為環(huán)氧樹脂層，3為氧化硅絕緣層， 4為鋁膜，5為氧化硅保護層。圖2為膠接鋁箔后的圓感應(yīng)同步器轉(zhuǎn)子。圖3為鋁箔損壞后的圓感應(yīng)同步器轉(zhuǎn)子。圖4為鍍膜后的圓感應(yīng)同步器轉(zhuǎn)子。
具體實施例方式經(jīng)過長時間的反復試驗，最終屏蔽層的制作步驟確定如下I.涂第一層環(huán)氧樹脂膠。用酒精和乙醚混合液清洗轉(zhuǎn)子表面，在繞組銅皮上涂環(huán)氧樹脂膠，然后將涂好環(huán)氧樹脂膠的轉(zhuǎn)子放置在真空箱。膠層涂覆位置應(yīng)為繞組銅皮的內(nèi)圈到外圈，保護圓感應(yīng)同步器轉(zhuǎn)子的徑向金屬安裝面、外圓柱面及內(nèi)孔安裝面。2.環(huán)氧樹脂膠固化。在室溫下使膠層固化,時間彡48小時。3.磨環(huán)氧樹脂膠層，等膠干之后，在磨床上將環(huán)氧膠層磨平，磨削膠層厚度控制在0. 02 0. 04mm。4.涂第二層環(huán)氧樹脂膠，在磨平的環(huán)氧樹脂膠層上澆稀釋的環(huán)氧樹脂膠，用臺式勻膠機將膠層甩平，然后放置于真空箱半小時。第二層的環(huán)氧膠厚度控制在0.02 0. 04_。膠層涂覆位置應(yīng)為繞組銅皮的內(nèi)圈到外圈，保護圓感應(yīng)同步器轉(zhuǎn)子的徑向金屬安裝面、外圓柱面及內(nèi)孔安裝面。兩層環(huán)氧樹脂膠總厚度控制在0. 08_以內(nèi)。5.環(huán)氧膠固化。膠層固化時間彡48小時。6.鍍氧化硅，等環(huán)氧膠干之后，在膠層上面鍍氧化硅，厚度控制為0.001 0.003_。膜層位置應(yīng)為繞組銅皮的內(nèi)圈到外圈，保護圓感應(yīng)同步器轉(zhuǎn)子的徑向金屬安裝面、外圓柱面及內(nèi)孔安裝面。7.鍍導電層鋁膜，在氧化硅上面再鍍一層鋁，厚度控制為0. 001 0. 003mm。膜層位置應(yīng)為覆蓋轉(zhuǎn)子繞組的整個平面，且保護外圓柱面及內(nèi)孔安裝面。8.鍍保護層氧化硅，在鋁層上鍍氧化硅，厚度控制為0. 001 0. 003mm。以上I到8步中，涂層、鍍膜的厚度和位置應(yīng)嚴格控制。針對制作工藝進行了反復試驗研究，且鍍膜后對膜層做了一系列試驗均合格，如高低溫試驗、濕度試驗、熱真空試驗、粘著力測試試驗。同時鍍膜前后對圓感應(yīng)同步器的各項指標如絕緣電阻、同步器精度及同步器重復精度進行了測試對比。各項指標對比如下表I所示。圖4為鍍膜之后的圓感應(yīng)同步器轉(zhuǎn)子。試驗結(jié)果表明，圓感應(yīng)同步器鍍膜前與鍍膜后的精度沒有改變，屏蔽層粘附良好，新的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可控。表I鍍膜前、后各項指標對比
權(quán)利要求
1.一種圓感應(yīng)同步器屏蔽層結(jié)構(gòu)，它由環(huán)氧樹脂層(2)和真空鍍膜層組成，其特征在于所述的屏蔽層結(jié)構(gòu)為在轉(zhuǎn)子繞組(I)上依次為環(huán)氧樹脂層(2)、氧化硅絕緣層(3)、鋁膜(4)和氧化硅保護層(5)，其中 所述的環(huán)氧樹脂層(2)的厚度在0. 08mm以內(nèi)； 所述的真空鍍膜層由氧化硅絕緣層(3)、鋁膜(4)和氧化硅保護層(5)構(gòu)成，厚度均為0.OOlmnTO. 003mm。
全文摘要
本發(fā)明專利公開了一種基于真空鍍膜的圓感應(yīng)同步器屏蔽層結(jié)構(gòu)。圓感應(yīng)同步器的定轉(zhuǎn)子由基板、絕緣層和繞組組成，為了屏蔽電磁干擾，提高測角精度，在轉(zhuǎn)子表面需鍍屏蔽層。屏蔽層的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)是鋁箔屏蔽層，但在熱真空環(huán)境下鋁箔屏蔽層鼓泡，導致定轉(zhuǎn)子繞組接觸造成短路。本發(fā)明專利是將環(huán)氧樹脂層和真空鍍膜層構(gòu)成屏蔽層，能夠解決屏蔽層在熱真空環(huán)境下鼓泡的缺點，具有較高的可靠性。
文檔編號B32B9/00GK102744925SQ2012102198
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月28日
發(fā)明者楊旭東, 章衛(wèi)祖, 鄧容, 陸強 申請人:中國科學院上海技術(shù)物理研究所