关于某电源箱盖打开的技术分析及解决方案

孙嘉 田阳

摘要：针对某型号产品的电源箱翻转箱盖打开的问题，在充分考虑产品的设计、工艺及使用状况等各种影响因素的条件下，对搭扣锁定失效进行机理分析，成功地解决了搭扣锁定失效的问题。

一、引言

本文以某型号产品为例，其电源箱为翻转箱盖结构，通过两个搭扣与箱体锁定，搭扣扣板开启后，带动扣环转动，扣环沉入锁舌后，扣板由复位弹簧带动自动回弹，扣环与锁舌配合锁定。箱盖自行打开应为搭扣锁定失效、搭扣未按要求锁定。搭扣布局见图1，搭扣结构见图2和图3。

1.1针对搭扣锁定失效、搭扣未按要求锁定分析

1.1.1设计问题

1）扣环锁舌设计缺陷：扣环无法完全沉入锁舌，造成脱扣。如图3搭扣结构图所示，根据实物查看，锁舌圆弧较浅，搭扣锁紧后，扣环无法完全沉入锁舌，容易脱扣，，对锁扣进行拉力测试，结果见图4，锁舌在1.2KN拉力下，发生变形，不能排除。

2）复位弹簧失效：扣环自动打开，经检查，搭扣内部安装的复位弹簧回弹有力，扣板打开释放后能自弹回底板，排除原因。

1.1.2工艺问题

1）搭扣和锁舌安装定位：搭扣和锁舌安装间距过小，扣环从锁舌内脱落，现场查看，扣环和锁舌的配合松紧程度不一，安装较松的搭扣，扣环容易与锁舌脱开，不排除。

2）搭扣和锁舌安装松动：现场查看，锁舌与搭扣均与箱体螺接牢固，未发现锁扣、锁舌松动脱落，排除。

1.1.3使用问题

1）箱体损坏：箱体受外力撞击受损后，搭扣工作失效，箱盖自行弹开，现场查看，箱体未受损变形，排除原因。

2）箱盖未锁：操作人员确认按操作手册要求在运输前箱盖搭扣已锁定，排除原因。

通过上述故障.分析可知，阵面电源箱箱盖自行弹开与搭扣设计缺陷以及搭扣安装过程的工艺规范有关。

1.2 受力分析

锁扣受力f，箱盖重力f1，橡胶板对箱盖的反作用力f2，运输过程振动对锁扣造成的受力f3，f=f1+f2+f3，箱盖实际称重结果14.5kg，f1为0.142KN;橡胶板通过取样，截面尺寸100×18mm，在5t压力机上测试橡胶板变形量与压力的变化曲线见图5，根据橡胶板厂家所提供参数，选取变形量0.3mm，压力为0.078KN，箱盖安装橡胶板截面尺寸3950×14mm，按单位面积压强相等计算橡胶板对箱盖作用力f2为2.39KN。

GJB150.16A-2009中规定的军用装备铁路货物振动环境如图65所示，计算加速度均方根为0.65g，f3=0.65×f1=0.092KN;

综上，单个锁扣的受力1/2f为1.32KN。

二、机理分析

某电源箱箱盖通过两个搭扣锁定，扣环直径4mm，锁舌弯曲圆弧4.5mm，扣环无法完全沉入锁舌内，锁舌在承受1.2KN垃圾时变形，不满足实际环境下锁扣的受力要求;搭扣安装过程中，搭扣主体部分与锁舌间距较小，运输过程中由于振动，导致扣环从锁舌内脱落，箱盖自行打开。搭扣设计未留安全裕量，装配过程工艺要求不明确共同导致了此故障。

三、采取的措施及验证

3.1设计改进

1）锁舌原弯曲弧度为4.5mm，扣环直径4mm，弧度较浅，扣环容易脱落，现将锁舌弯曲弧度增加至9mm，保证扣环能完全沉入锁舌内，不通过搭扣扣板旋转就无法脱落;

2）原锁舌厚度1.5mm，现改用2mm不锈钢板，图7为改进后搭扣结构图，图8为改进后锁舌的拉力测试曲线图，拉力加至1.4KN时未变形，满足实际使用环境;

3）原锁扣安装后，锁扣转轴与扣环转轴高度差只有2mm，扣环没有过锁紧过程，现锁扣主体安装垫高3mm，保证锁环扣紧后与锁扣面有5mm高度差，增加死点行程。

4）搭扣安装增加B型销。

5）阵面电源箱目前安装有两个搭扣，搭扣间距800mm，左右两侧没有搭扣，不易壓紧，在两侧各增加一处不锈钢整体式带闩搭扣，与原搭扣配合使用，从上下两个方向保证箱盖不会弹开，图9为新增整体式带闩搭扣模型，图10为整体式带闩搭扣实物照片，该搭扣结构简单可靠，安全扣更换成B型销。图11为改进后阵面电源箱搭扣安装。

3.2工艺改进

在工艺文件中增加锁扣、锁舌的安装要求，制作安装模板，图12为搭扣安装模板，图13为整体式搭扣安装模板，保证安装尺寸的一致性。搭扣安装工艺要求：

1）调整盖板与箱体间隙至2mm;

2）按搭扣定位尺寸，钻孔模板与箱盖顶边重合，垂直箱盖放置用纸胶带固定，划线钻孔φ5.1;

3）锁舌和搭扣分别用M4*12螺栓与箱体连接，螺栓带胶安装，搭扣底部加垫3mm铝板;

4）按搭扣定位尺寸，整体式搭扣与箱盖顶边重合，划线钻孔φ5.1;

5）按搭扣定位尺寸调整锁舌位置，划线钻孔φ5.1;

6）锁舌和搭扣分别用M14*12螺栓与箱体连接，螺栓带胶安装。

四、结束语

以上介绍了某电源箱盖打开问题的技术分析及解决办法。通过设计和工艺改进，有效地避免了此类问题的再次发生。

作者简介：孙嘉（1982-），民族：汉，性别：男 籍贯：江西兴平，职称：工程师，学历：本科，研究方向：方舱、专用车及系统集成的研究与设计，根据用户需求实现低成本、高标准、定制式及批量式的快速研制、生产及维护。