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摘要：方位铰链是某型雷达的关键部件，是连接天线和馈线的枢纽。装配后要求铰链轉动灵活，阻尼适当，无轴向串动，无噪声及卡滞现象，要保证传动精度和电性能要求。
关键词：装配技术;质量控制;铰链
一、引言
方位铰链是某型雷达的关键部件，是连接天线和馈线的枢纽。除了传输微波信号外，该铰链同时进行方位传动同步输出，对方位精度的影响较大。装配后要求铰链转动灵活，阻尼适当，无轴向串动，无噪声及卡滞现象，要保证传动精度和电性能要求。在整机联调过程中，曾多次出现打火、双通道之间出现信号窜扰现象。
二、方位铰链故障分析
2.1故障现象
（1）整机联调过程中，方位铰链打火
（2）整机联调过程中，双通道之间信号窜扰。
2.2原因分析
（1）拆开方位铰链，检查发现在A波段同轴线外导体的旋转扼流机构中的开路点和短路点均出现了打火的痕迹;衬套和A波段下腔体的表面相互接触，有摩擦痕迹。经测量，扼流机构的开路点仅剩0.1mm的间隙。由于微波通过时局部温度升高，该间隙变成0间隙，发生摩擦，使得该处由开路点变成了短路点，同轴线外导体的短路点变成了开路点，微波通过时发生打火。其原因是操作者在装配时未按照要求修配端盖端面，而自行修改了衬套的局部结构尺寸，引起其余部位结构尺寸改变，无法满足电讯设计要求，导致铰链打火。
（2）间隙太小。为保证隔离度指标，电讯设计、结构设计要求A波段上腔体电铸圆管与支承该管轴承端盖的内孔壁之间间隙为0.04～0.1mm。由于尺寸链组成环较多，装配后的实际间隙是随机的，很难保证端盖内孔和电铸圆管之间的间隙。如果间隙太小，装配误差可能会造成端盖内孔壁和电铸圆管外壁之间的相互摩擦。端盖绕电铸圆管外壁旋转，一旦发生摩擦，摩擦表面温度会很快升高，两种零件之间产生相对切削，形成切削瘤，圆管的变形将会加剧互相间的切削，形成恶性循环。
（3）端盖端面与衬套端面间隙过小时会产生摩擦，发生打火现象。
（4）端盖端面与衬套端面间隙过大时会发生A与B信号窜扰故障。
基于上述原因，B波段下腔体内出现铜屑，圆管外壁和端盖孔内壁间隙增大，由此发生打火和信号窜扰故障。
三、方位铰链装配质量控制
方位铰链装配是关键工序，装配质量直接影响到雷达的整机性能和指标。方位铰链结构复杂，装配精度要求高。虽然被装配的零部件加工尺寸精度和形位公差要求很高，但因为装配零件较多，装配后由于累积误差也会影响到装配后的精度，所以并不是简单的将一组合格零件进行连接，而是要在装配时对零部件进行测量和适当的修配。同时，在装配过程中还要进行电性能测试，测试合格后再进行短路块和电感棒的锡焊、封胶等工序。装配和检验难度较大，工艺设计要求：
（1）装配前，检验员按图纸、工艺及方位铰链装配技术条件的要求复测相关零部件，并记录数据，以确保其组装精度。
（2）装配时根据方位铰链装配技术条件的要求和复测结果，计算、确认相关零、部件的修配尺寸并记录数据。因装配后尺寸0.6±0.1位于方位铰链腔体内部，用现有的量具无法进行直接测量，只能进行间接测量。所以，设计了方位铰链专用检具，经过有关计量部门认定后，用于检验尺寸0.6±0.1，解决了检验难题。
（3）方位铰链装配后要求转动灵活，阻尼适当，无轴向串动。影响装配精度的主要是方位旋转铰链里的4只轴承，工艺要求在装配时采用修配法，要求轴承与轴的径向配合尺寸控制在过盈0.005～0.01mm，轴承与孔的径向配合尺寸控制在过盈0.01～0.015mm。
装轴承前要对相关零件进行测量，选择合适的尺寸并进行适当修配。在确认轴承轴向装配到位后，用深度尺测量每个轴承圆周方向4个点（360°均分）轴向尺寸，从而决定轴承端盖加工量，使轴承端盖装上后对轴承预紧力适当。根据方位铰链旋转的传动特点，2个大轴承的预紧控制在0.02mm，2个小轴承的预紧控制在0.01～0.02mm。采取这种配合使轴承的游隙合适，可以设计满足要求。因为轴承装在方位旋转铰链内部，所以要求轴承装配前涂润滑脂。对润滑脂的量也有控制要求，量少对传动不利，量多又会因为方位铰链工作时发热使润滑脂流出，污染铰链内腔体。经合理控制润滑脂量，本方位铰链工作时未发现异常现象。
（4）方位铰链组装完毕后，观察其转动是否灵活、平稳，有无死点。用专用工装进行跑合试验并检查相对运动部位干涉情况，合格后进行电性能测试。
（5）电性能测试合格后，由电讯设计师确认短路块和电感棒位置尺寸，以便在短路块和电感棒锡焊时位置复现及检验。
（6）为保证方位铰链具有良好的气密性，还需进行充气试验。用工装将方位铰链的3处开口端全部堵死，从另一法兰端口冲入0.05MPa气体，把工件放入水槽中，时间3～5min，并由检验确认。
四、结束语
方位铰链最终性能的形成是从零件精度到装配精度逐步建立的。由此可见，一个复杂产品的装配工艺不仅要有规范的工艺技术要求，还要有高素质的技术工人，还要有高素质检测人员的技术支持。
参考文献
[1]宋克双.水铰链压力损失的有限元分析与测试验证[J].电子机械工程.2018（04）
[2]王远锋.某搜索雷达水铰链的设计改进[J].电子机械工程.2020（03）
[3]常健.雷达液体旋转关节结构设计概述[J].火控雷达技术.2020（03）
作者简介：
刘志龙（1986.7—）高级工，安徽省宿州市人，主要从事雷达整机装配流程及工艺方法细化
关键词：装配技术;质量控制;铰链
一、引言
方位铰链是某型雷达的关键部件，是连接天线和馈线的枢纽。除了传输微波信号外，该铰链同时进行方位传动同步输出，对方位精度的影响较大。装配后要求铰链转动灵活，阻尼适当，无轴向串动，无噪声及卡滞现象，要保证传动精度和电性能要求。在整机联调过程中，曾多次出现打火、双通道之间出现信号窜扰现象。
二、方位铰链故障分析
2.1故障现象
（1）整机联调过程中，方位铰链打火
（2）整机联调过程中，双通道之间信号窜扰。
2.2原因分析
（1）拆开方位铰链，检查发现在A波段同轴线外导体的旋转扼流机构中的开路点和短路点均出现了打火的痕迹;衬套和A波段下腔体的表面相互接触，有摩擦痕迹。经测量，扼流机构的开路点仅剩0.1mm的间隙。由于微波通过时局部温度升高，该间隙变成0间隙，发生摩擦，使得该处由开路点变成了短路点，同轴线外导体的短路点变成了开路点，微波通过时发生打火。其原因是操作者在装配时未按照要求修配端盖端面，而自行修改了衬套的局部结构尺寸，引起其余部位结构尺寸改变，无法满足电讯设计要求，导致铰链打火。
（2）间隙太小。为保证隔离度指标，电讯设计、结构设计要求A波段上腔体电铸圆管与支承该管轴承端盖的内孔壁之间间隙为0.04～0.1mm。由于尺寸链组成环较多，装配后的实际间隙是随机的，很难保证端盖内孔和电铸圆管之间的间隙。如果间隙太小，装配误差可能会造成端盖内孔壁和电铸圆管外壁之间的相互摩擦。端盖绕电铸圆管外壁旋转，一旦发生摩擦，摩擦表面温度会很快升高，两种零件之间产生相对切削，形成切削瘤，圆管的变形将会加剧互相间的切削，形成恶性循环。
（3）端盖端面与衬套端面间隙过小时会产生摩擦，发生打火现象。
（4）端盖端面与衬套端面间隙过大时会发生A与B信号窜扰故障。
基于上述原因，B波段下腔体内出现铜屑，圆管外壁和端盖孔内壁间隙增大，由此发生打火和信号窜扰故障。
三、方位铰链装配质量控制
方位铰链装配是关键工序，装配质量直接影响到雷达的整机性能和指标。方位铰链结构复杂，装配精度要求高。虽然被装配的零部件加工尺寸精度和形位公差要求很高，但因为装配零件较多，装配后由于累积误差也会影响到装配后的精度，所以并不是简单的将一组合格零件进行连接，而是要在装配时对零部件进行测量和适当的修配。同时，在装配过程中还要进行电性能测试，测试合格后再进行短路块和电感棒的锡焊、封胶等工序。装配和检验难度较大，工艺设计要求：
（1）装配前，检验员按图纸、工艺及方位铰链装配技术条件的要求复测相关零部件，并记录数据，以确保其组装精度。
（2）装配时根据方位铰链装配技术条件的要求和复测结果，计算、确认相关零、部件的修配尺寸并记录数据。因装配后尺寸0.6±0.1位于方位铰链腔体内部，用现有的量具无法进行直接测量，只能进行间接测量。所以，设计了方位铰链专用检具，经过有关计量部门认定后，用于检验尺寸0.6±0.1，解决了检验难题。
（3）方位铰链装配后要求转动灵活，阻尼适当，无轴向串动。影响装配精度的主要是方位旋转铰链里的4只轴承，工艺要求在装配时采用修配法，要求轴承与轴的径向配合尺寸控制在过盈0.005～0.01mm，轴承与孔的径向配合尺寸控制在过盈0.01～0.015mm。
装轴承前要对相关零件进行测量，选择合适的尺寸并进行适当修配。在确认轴承轴向装配到位后，用深度尺测量每个轴承圆周方向4个点（360°均分）轴向尺寸，从而决定轴承端盖加工量，使轴承端盖装上后对轴承预紧力适当。根据方位铰链旋转的传动特点，2个大轴承的预紧控制在0.02mm，2个小轴承的预紧控制在0.01～0.02mm。采取这种配合使轴承的游隙合适，可以设计满足要求。因为轴承装在方位旋转铰链内部，所以要求轴承装配前涂润滑脂。对润滑脂的量也有控制要求，量少对传动不利，量多又会因为方位铰链工作时发热使润滑脂流出，污染铰链内腔体。经合理控制润滑脂量，本方位铰链工作时未发现异常现象。
（4）方位铰链组装完毕后，观察其转动是否灵活、平稳，有无死点。用专用工装进行跑合试验并检查相对运动部位干涉情况，合格后进行电性能测试。
（5）电性能测试合格后，由电讯设计师确认短路块和电感棒位置尺寸，以便在短路块和电感棒锡焊时位置复现及检验。
（6）为保证方位铰链具有良好的气密性，还需进行充气试验。用工装将方位铰链的3处开口端全部堵死，从另一法兰端口冲入0.05MPa气体，把工件放入水槽中，时间3～5min，并由检验确认。
四、结束语
方位铰链最终性能的形成是从零件精度到装配精度逐步建立的。由此可见，一个复杂产品的装配工艺不仅要有规范的工艺技术要求，还要有高素质的技术工人，还要有高素质检测人员的技术支持。
参考文献
[1]宋克双.水铰链压力损失的有限元分析与测试验证[J].电子机械工程.2018（04）
[2]王远锋.某搜索雷达水铰链的设计改进[J].电子机械工程.2020（03）
[3]常健.雷达液体旋转关节结构设计概述[J].火控雷达技术.2020（03）
作者简介：
刘志龙（1986.7—）高级工，安徽省宿州市人，主要从事雷达整机装配流程及工艺方法细化