專利名稱：一種基于真空鍍膜的圓感應同步器屏蔽層結構的制備方法
技術領域：
本發(fā)明專利涉及ー種圓感應同步器屏蔽層結構的制備方法，尤其是涉及ー種在航天環(huán)境中使用的基于真空鍍膜的圓感應同步器的屏蔽層結構的制備方法。
背景技術：
感應同步器是一種角位移傳感器，是ー種多極感應元件。由于多極結構對誤差起補償作用，所以元件具有很高的精度。感應同步器按其運動方式的不同，分旋轉式和直線式兩種，前者用來檢測旋轉角度，后者用來檢測直線位移。其結構都包括固定和運動兩部分。對旋轉式分別稱定子和轉子；對直線式，則分別稱為定尺和滑尺。感應同步器有耐惡劣環(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。所以感應同步器的應用領域廣，遍及航天、航空、機械制造、精密儀器、計 量等部門。圓感應同步器可以測量整個圓周內的任意角度，常用于數(shù)顯轉臺、數(shù)控轉臺、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，在圓感應同步器轉子表面需鍍屏蔽層。在某航天系統(tǒng)應用中，感應同步器精度要求高，屏蔽層的影響顯著，因此屏蔽層質量的好壞至關重要。傳統(tǒng)方法屏蔽層用鋁箔或鋁膜做成，用絕緣環(huán)氧膠將鋁箔貼到轉子繞組上。由于鋁箔厚度為0. 1_，而定子與轉子之間間隙為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。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，造成同步器轉子與定子短路，導致感應同步器失效，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同步器轉子與鋁箔損壞后的圓感應同步器轉子。所以傳統(tǒng)的屏蔽層結構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構展開深入研究。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種基于真空鍍膜的圓感應同步器屏蔽層結構的制備方法，解決圓感應同步器在航天環(huán)境中使用的技術問題。當前某航天系統(tǒng)對圓感應同步器的精度要求越來越高，為了適應航天系統(tǒng)的真空環(huán)境要求，更好的滿足航天系統(tǒng)要求，進行了對圓感應同步器的屏蔽層結構的研究。并且做了一系列試驗對該結構進行了驗證測試。試驗結果表明，圓感應同步器鍍膜前與鍍膜后的精度沒有改變，屏蔽層粘附良好，新的結構穩(wěn)定可控。圓感應同步器的定轉子都由基板、絕緣層和繞組構成?；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0.05_左右。在轉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構成，鍍完膜后的轉子繞組結構如圖I所示。
所述的環(huán)氧樹脂層2的厚度在0. 08mm以內。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為圓感應同步器轉子繞組鍍膜示意圖，其中1為轉子繞組，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同步器轉子。圖3為鋁箔損壞后的圓感應同步器轉子。圖4為鍍膜后的圓感應同步器轉子。
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。用酒精和こ醚混合液清洗轉子表面，在繞組銅皮上涂環(huán)氧樹脂膠，然后將涂好環(huán)氧樹脂膠的轉子放置在真空箱。膠層涂覆位置應為繞組銅皮的內圈到外圈，保護圓感應同步器轉子的徑向金屬安裝面、外圓柱面及內孔安裝面。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吋。第二層的環(huán)氧膠厚度控制在0.02
0.04_。膠層涂覆位置應為繞組銅皮的內圈到外圈，保護圓感應同步器轉子的徑向金屬安 裝面、外圓柱面及內孔安裝面。兩層環(huán)氧樹脂膠總厚度控制在0. 08_以內。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_。膜層位置應為繞組銅皮的內圈到外圈，保護圓感應同步器轉子的徑向金屬安裝面、外圓柱面及內孔安裝面。7.鍍導電層鋁膜，在氧化硅上面再鍍ー層鋁，厚度控制為0. 001 0. 003mm。膜層位置應為覆蓋轉子繞組的整個平面，且保護外圓柱面及內孔安裝面。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嚴格控制。針對制作エ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同步器轉子。試驗結果表明，圓感應同步器鍍膜前與鍍膜后的精度沒有改變，屏蔽層粘附良好，新的結構穩(wěn)定可控。表I鍍膜前、后各項指標對比
權利要求
1. 一種基于真空鍍膜的圓感應同步器屏蔽層結構的制備方法，其特征在于包括以下步驟 1)涂第一層環(huán)氧樹脂膠，用酒精和こ醚混合液清洗轉子表面，在繞組銅皮上涂環(huán)氧樹脂膠，然后將涂好環(huán)氧樹脂膠的轉子放置在真空箱；膠層涂覆位置應為繞組銅皮的內圈到外圈，保護圓感應同步器轉子的徑向金屬安裝面、外圓柱面及內孔安裝面； 2)環(huán)氧樹脂膠固化,在室溫下使膠層固化,時間>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. 04mm ;膠層涂覆位置應為繞組銅皮的內圈到外圈，保護圓感應同步器轉子的徑向金屬安裝面、外圓柱面及內孔安裝面；兩層環(huán)氧樹脂膠總厚度控制在0. 08_以內； 5)環(huán)氧膠固化,膠層固化時間>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. 003mm ;膜層位置應為繞組銅皮的內圈到外圈，保護圓感應同步器轉子的徑向金屬安裝面、外圓柱面及內孔安裝面； 7)鍍導電層鋁膜，在氧化硅上面再鍍ー層鋁，厚度控制為0.001 0. 003mm ;膜層位置應為覆蓋轉子繞組的整個平面，且保護外圓柱面及內孔安裝面； 8)鍍保護層氧化硅，在鋁層上鍍氧化硅，厚度控制為0.00r0. 003mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于真空鍍膜的圓感應同步器屏蔽層結構的制備方法。圓感應同步器的定轉子由基板、絕緣層和繞組組成，為了屏蔽電磁干擾，提高測角精度，在轉子表面需鍍屏蔽層。本發(fā)明專利是將環(huán)氧樹脂層和真空鍍膜層構成屏蔽層，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G01B7/30GK102776475SQ201210211579
公開日2012年11月14日 申請日期2012年6月25日 優(yōu)先權日2012年6月25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物理研究所