摘要:方位鉸鏈是某型雷達的關(guān)鍵部件,是連接天線和饋線的樞紐。裝配后要求鉸鏈轉(zhuǎn)動靈活,阻尼適當,無軸向串動,無噪聲及卡滯現(xiàn)象,要保證傳動精度和電性能要求。
關(guān)鍵詞:裝配技術(shù);質(zhì)量控制;鉸鏈
一、引言
方位鉸鏈是某型雷達的關(guān)鍵部件,是連接天線和饋線的樞紐。除了傳輸微波信號外,該鉸鏈同時進行方位傳動同步輸出,對方位精度的影響較大。裝配后要求鉸鏈轉(zhuǎn)動靈活,阻尼適當,無軸向串動,無噪聲及卡滯現(xiàn)象,要保證傳動精度和電性能要求。在整機聯(lián)調(diào)過程中,曾多次出現(xiàn)打火、雙通道之間出現(xiàn)信號竄擾現(xiàn)象。
二、方位鉸鏈故障分析
2.1故障現(xiàn)象
(1)整機聯(lián)調(diào)過程中,方位鉸鏈打火
(2)整機聯(lián)調(diào)過程中,雙通道之間信號竄擾。
2.2原因分析
(1)拆開方位鉸鏈,檢查發(fā)現(xiàn)在A波段同軸線外導體的旋轉(zhuǎn)扼流機構(gòu)中的開路點和短路點均出現(xiàn)了打火的痕跡;襯套和A波段下腔體的表面相互接觸,有摩擦痕跡。經(jīng)測量,扼流機構(gòu)的開路點僅剩0.1mm的間隙。由于微波通過時局部溫度升高,該間隙變成0間隙,發(fā)生摩擦,使得該處由開路點變成了短路點,同軸線外導體的短路點變成了開路點,微波通過時發(fā)生打火。其原因是操作者在裝配時未按照要求修配端蓋端面,而自行修改了襯套的局部結(jié)構(gòu)尺寸,引起其余部位結(jié)構(gòu)尺寸改變,無法滿足電訊設計要求,導致鉸鏈打火。
(2)間隙太小。為保證隔離度指標,電訊設計、結(jié)構(gòu)設計要求A波段上腔體電鑄圓管與支承該管軸承端蓋的內(nèi)孔壁之間間隙為0.04~0.1mm。由于尺寸鏈組成環(huán)較多,裝配后的實際間隙是隨機的,很難保證端蓋內(nèi)孔和電鑄圓管之間的間隙。如果間隙太小,裝配誤差可能會造成端蓋內(nèi)孔壁和電鑄圓管外壁之間的相互摩擦。端蓋繞電鑄圓管外壁旋轉(zhuǎn),一旦發(fā)生摩擦,摩擦表面溫度會很快升高,兩種零件之間產(chǎn)生相對切削,形成切削瘤,圓管的變形將會加劇互相間的切削,形成惡性循環(huán)。
(3)端蓋端面與襯套端面間隙過小時會產(chǎn)生摩擦,發(fā)生打火現(xiàn)象。
(4)端蓋端面與襯套端面間隙過大時會發(fā)生A與B信號竄擾故障。
基于上述原因,B波段下腔體內(nèi)出現(xiàn)銅屑,圓管外壁和端蓋孔內(nèi)壁間隙增大,由此發(fā)生打火和信號竄擾故障。
三、方位鉸鏈裝配質(zhì)量控制
方位鉸鏈裝配是關(guān)鍵工序,裝配質(zhì)量直接影響到雷達的整機性能和指標。方位鉸鏈結(jié)構(gòu)復雜,裝配精度要求高。雖然被裝配的零部件加工尺寸精度和形位公差要求很高,但因為裝配零件較多,裝配后由于累積誤差也會影響到裝配后的精度,所以并不是簡單的將一組合格零件進行連接,而是要在裝配時對零部件進行測量和適當?shù)男夼?。同時,在裝配過程中還要進行電性能測試,測試合格后再進行短路塊和電感棒的錫焊、封膠等工序。裝配和檢驗難度較大,工藝設計要求:
(1)裝配前,檢驗員按圖紙、工藝及方位鉸鏈裝配技術(shù)條件的要求復測相關(guān)零部件,并記錄數(shù)據(jù),以確保其組裝精度。
(2)裝配時根據(jù)方位鉸鏈裝配技術(shù)條件的要求和復測結(jié)果,計算、確認相關(guān)零、部件的修配尺寸并記錄數(shù)據(jù)。因裝配后尺寸0.6±0.1位于方位鉸鏈腔體內(nèi)部,用現(xiàn)有的量具無法進行直接測量,只能進行間接測量。所以,設計了方位鉸鏈專用檢具,經(jīng)過有關(guān)計量部門認定后,用于檢驗尺寸0.6±0.1,解決了檢驗難題。
(3)方位鉸鏈裝配后要求轉(zhuǎn)動靈活,阻尼適當,無軸向串動。影響裝配精度的主要是方位旋轉(zhuǎn)鉸鏈里的4只軸承,工藝要求在裝配時采用修配法,要求軸承與軸的徑向配合尺寸控制在過盈0.005~0.01mm,軸承與孔的徑向配合尺寸控制在過盈0.01~0.015mm。
裝軸承前要對相關(guān)零件進行測量,選擇合適的尺寸并進行適當修配。在確認軸承軸向裝配到位后,用深度尺測量每個軸承圓周方向4個點(360°均分)軸向尺寸,從而決定軸承端蓋加工量,使軸承端蓋裝上后對軸承預緊力適當。根據(jù)方位鉸鏈旋轉(zhuǎn)的傳動特點,2個大軸承的預緊控制在0.02mm,2個小軸承的預緊控制在0.01~0.02mm。采取這種配合使軸承的游隙合適,可以設計滿足要求。因為軸承裝在方位旋轉(zhuǎn)鉸鏈內(nèi)部,所以要求軸承裝配前涂潤滑脂。對潤滑脂的量也有控制要求,量少對傳動不利,量多又會因為方位鉸鏈工作時發(fā)熱使?jié)櫥鞒?,污染鉸鏈內(nèi)腔體。經(jīng)合理控制潤滑脂量,本方位鉸鏈工作時未發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象。
(4)方位鉸鏈組裝完畢后,觀察其轉(zhuǎn)動是否靈活、平穩(wěn),有無死點。用專用工裝進行跑合試驗并檢查相對運動部位干涉情況,合格后進行電性能測試。
(5)電性能測試合格后,由電訊設計師確認短路塊和電感棒位置尺寸,以便在短路塊和電感棒錫焊時位置復現(xiàn)及檢驗。
(6)為保證方位鉸鏈具有良好的氣密性,還需進行充氣試驗。用工裝將方位鉸鏈的3處開口端全部堵死,從另一法蘭端口沖入0.05MPa氣體,把工件放入水槽中,時間3~5min,并由檢驗確認。
四、結(jié)束語
方位鉸鏈最終性能的形成是從零件精度到裝配精度逐步建立的。由此可見,一個復雜產(chǎn)品的裝配工藝不僅要有規(guī)范的工藝技術(shù)要求,還要有高素質(zhì)的技術(shù)工人,還要有高素質(zhì)檢測人員的技術(shù)支持。
參考文獻
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作者簡介:
劉志龍(1986.7—)高級工,安徽省宿州市人,主要從事雷達整機裝配流程及工藝方法細化