一種全封閉的一體化匯流環(huán)總成設(shè)計(jì)與應(yīng)用

嚴(yán) 曉,趙利強(qiáng)

（航天南湖電子信息技術(shù)股份有限公司,湖北 荊州 434000）

0 引言

匯流環(huán)總成是雷達(dá)設(shè)備的關(guān)鍵件，主要由旋轉(zhuǎn)變壓器、匯流環(huán)、旋轉(zhuǎn)光纖連接器組成。完成雷達(dá)天線轉(zhuǎn)動和固定部分之間電流、高頻信號、中頻信號、差分控制信號和光信號的傳輸。匯流環(huán)一旦出現(xiàn)故障，整個雷達(dá)陣面將失去光電信號供應(yīng)，雷達(dá)無法正常工作。因此研制一種全封閉匯流環(huán)總成對現(xiàn)代雷達(dá)使用非常必要。

1 匯流環(huán)總成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

（1）匯流環(huán)總成要求具有氣密封結(jié)構(gòu)，可用干燥機(jī)進(jìn)行充氣檢查。

（2）維修性要求。匯流環(huán)總成零部件安裝要合理，插銷、螺釘、螺母和需要潤滑調(diào)整的部件和部位應(yīng)易于接近，便于維修。

2 匯流環(huán)總成結(jié)構(gòu)組成和布局

匯流環(huán)總成結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，匯流環(huán)總成由光纜旋轉(zhuǎn)接頭、旋轉(zhuǎn)變壓器和匯流環(huán)及相關(guān)傳動結(jié)構(gòu)件等組成。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上將光纜旋轉(zhuǎn)接頭放在頂部，旋轉(zhuǎn)變壓器放在底部，匯流環(huán)放在中間。光纜旋轉(zhuǎn)接頭出故障可從上面取出維修，匯流環(huán)出故障須整體吊裝至工作平臺后拆開匯流環(huán)總成可取出維修，旋轉(zhuǎn)變壓器出故障情況很少，所以放在底部，出現(xiàn)故障最后取出維修。安裝時(shí)整體吊裝至轉(zhuǎn)臺裝置上。其中轉(zhuǎn)動支架2安裝在轉(zhuǎn)臺上，固定支架4安裝在雷達(dá)天線車底座上，雷達(dá)工作時(shí)兩部分相互轉(zhuǎn)動。在軸向利用鎖定支架將轉(zhuǎn)動支架2和固定支架4鎖定不脫離，同時(shí)存在間隙可以保證相互轉(zhuǎn)動。在相互轉(zhuǎn)動部分采用動密封進(jìn)行密封防護(hù)，在相互固定部分采用O形密封圈端面壓緊方式進(jìn)行密封防護(hù)，以保證匯流環(huán)總成的全封閉一體化。

圖1 全封閉一體化匯流環(huán)總成結(jié)構(gòu)圖

3 機(jī)械傳動

（1）由于制造安裝誤差，工作過程中的溫度變化和外力產(chǎn)生的變形等諸因素的影響，使兩軸軸線有對中誤差。匯流環(huán)總成在設(shè)計(jì)上，使帶動匯流環(huán)轉(zhuǎn)動的撥叉和帶動旋轉(zhuǎn)變壓器的撥叉上下成十字交錯，形成十字滑塊聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)，能夠解決不同軸帶來的影響。

（2）光纜旋轉(zhuǎn)接頭和旋轉(zhuǎn)變壓器及匯流環(huán)同軸安裝，由轉(zhuǎn)動部分和固定部分組成。

（3）轉(zhuǎn)動支架2用撥叉方式帶動光纜旋轉(zhuǎn)接頭和匯流環(huán)及旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)動部分；固定支架4用螺栓緊固光纜旋轉(zhuǎn)接頭和匯流環(huán)及旋轉(zhuǎn)變壓器的固定部分。使用螺栓緊固固定部分、撥叉帶動轉(zhuǎn)動部分的結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行傳動。這種傳動方式可以避免因安裝精度和加工精度等因素帶來的上下部分不同軸導(dǎo)致匯流環(huán)打火、磨損等故障。

4 設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題

（1）為了保證動密封的密封性，φ1和φ2處須有同軸度要求，否則在工作時(shí)相互轉(zhuǎn)動時(shí)就有可能干涉，且出現(xiàn)磨損，導(dǎo)致密封效果被破壞。

（2）轉(zhuǎn)動支架由蓋板1外殼2及支架3組成，支架3固定在外殼上，外殼2固定在蓋板1上，3個零件均以止口來保證相互同軸。

（3）固定支架由底座和底架組成，相互之間用止口來保證相互同軸，固定部分用O形密封圈保證密封。

（4）動密封由油封1和自制密封圈2及防塵蓋板3組成。油封1安裝在外殼5上，外面用防塵蓋板3壓緊，防止油封1脫落，自制密封圈2安裝在防塵蓋板3上。當(dāng)外殼5轉(zhuǎn)動時(shí)，油封1和自制密封圈2共同起作用，達(dá)到密封效果。

（5）鎖定支架主要由固定支架1和傳動支架3組成，固定支架1和傳動支架3將外殼2夾住，使轉(zhuǎn)動部分和固定部分鎖定不脫離連成一體，同時(shí)又存在間隙可以保證相互轉(zhuǎn)動，在結(jié)構(gòu)上保證匯流環(huán)總成內(nèi)部一體化設(shè)計(jì)。

5 結(jié)論

該匯流環(huán)總成設(shè)計(jì)考慮充分，應(yīng)用在某雷達(dá)產(chǎn)品上，可靠、穩(wěn)定、密封性好，經(jīng)過長時(shí)間使用，未出現(xiàn)故障，很好的解決了惡劣環(huán)境對匯流環(huán)總成嚴(yán)重影響的難題。

[1]吳宗澤.機(jī)械零件[M].中央廣播電視大學(xué)出版社.

[2]顧永泉.機(jī)械密封實(shí)用技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社.