張新宇,程翔宇
(中國電子科技集團公司第三十八研究所,安徽 合肥 230088)
航管監視雷達是空中交通管理系統監視空中飛行情況的重要信息源之一,是確保飛行安全、實現雷達管制和提高空域容量的基礎。華北空管局使用的航管監視雷達為THALES AIRSYS公司的EA2000P雷達,該雷達的一次雷達為STAR2000全固態S波段雷達,二次雷達為RSM970S單脈沖雷達,同時還包括一套遠程操控和顯示系統。EA2000P雷達的結構組成如圖1所示,其中的轉盤(14)是雷達方位轉動的主要實現機構,而其中的回轉支承既具有承載的作用又具有傳動作用,是一個關鍵零部件。
圖1 EA2000P雷達結構組成示意
雷達方位轉動時平滑性變差,嚴重時會有卡死現象,并會傳出非周期性的金屬滑動雜音。
拆卸電機,減速機后,手動轉動雷達天線,聲音從回轉支承位置傳出,初步判斷回轉支承出問題可能性大。從齒輪開孔處漏下的鐵屑(見圖2)判斷,鐵屑顆粒較為粗大。如果是匯流環出了問題,匯流環磨損的鐵屑較細,排除匯流環故障的可能。從主傳動齒輪(見圖3)判斷,齒面磨損量減小,且潤滑良好,排除齒輪故障的可能。
圖2 鐵屑顆粒
圖3 主傳動齒輪
齒輪輪輻開孔正上方,正是回轉支承內外圈的縫隙位置。當滾子長期欠潤滑而磨損時,容易卡住內外滾道,在電機減速機巨大的驅動力矩作用下,被碾碎,漏出鐵屑,并發出吱吱聲。因不規則形狀的失效滾子,在滾道內不定期地遭到內壁碾壓,吱吱聲呈不規則形態,同時轉子運轉時的阻力矩也呈不規則狀態,有時甚至會卡死。這在手推天線時明顯表現出來。經測試,順推天線一圈,再反推1/3圈時,天線突然出現較大力距,導致卡死轉不動。經兩人強力扳會順轉,使得卡住的轉子脫離卡位,恢復左轉。這種卡死狀態,呈不規則形態出現。從注油潤滑情況來看,回轉支承內外圈縫隙處漏出的鐵屑顆粒較大,且干燥無油。
經過診斷,該故障是由于設計時未能給出對于回轉支承的注油保養管路安裝或者操作空間,回轉支承長期缺油缺保養導致的回轉支承滾子損壞。
該回轉支承已經損壞,必須進行更換。同時針對現有產品的結構設計,考慮設計定制非標回轉支承,在外圈定子上增加注脂孔,方便針對回轉支承的注油維護保養,達到標本兼治的效果。
參照廠家提供的《THALES雷達技術手冊-EA2000_rev1》,具體操作步驟如下:
(1)切斷各種電源,放油,泄壓。
(2)如圖4所示,用自帶的千斤頂在上方將天線抬起,然后將天線與回轉支承內圈脫離連接。
圖4 雷達轉臺上部千斤頂示意
(3)從轉臺下方依次拆掉電機減速機、匯流環、編碼器/旋變、主齒輪、微波鉸鏈、電纜等其他附件。
(4)使用滑輪組,將回轉支承吊住,并進行拆卸和下落到地(見圖5)。
(5)更換新的回轉支承,按照拆卸過程的相反過程進行安裝,將雷達結構進行復原(見圖6)。
圖5 滑輪組拆卸示意
圖6 使用滑輪組進行回轉支承更換
回轉支承是雷達轉臺的關鍵零部件,需要定時進行維護,以保證其正常使用。更換回轉支承需要嚴格遵守廠家的維護手冊,確保人身及設備安全。