张新宇,程翔宇
(中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽 合肥 230088)
航管监视雷达是空中交通管理系统监视空中飞行情况的重要信息源之一,是确保飞行安全、实现雷达管制和提高空域容量的基础。华北空管局使用的航管监视雷达为THALES AIRSYS公司的EA2000P雷达,该雷达的一次雷达为STAR2000全固态S波段雷达,二次雷达为RSM970S单脉冲雷达,同时还包括一套远程操控和显示系统。EA2000P雷达的结构组成如图1所示,其中的转盘(14)是雷达方位转动的主要实现机构,而其中的回转支承既具有承载的作用又具有传动作用,是一个关键零部件。
图1 EA2000P雷达结构组成示意
雷达方位转动时平滑性变差,严重时会有卡死现象,并会传出非周期性的金属滑动杂音。
拆卸电机,减速机后,手动转动雷达天线,声音从回转支承位置传出,初步判断回转支承出问题可能性大。从齿轮开孔处漏下的铁屑(见图2)判断,铁屑颗粒较为粗大。如果是汇流环出了问题,汇流环磨损的铁屑较细,排除汇流环故障的可能。从主传动齿轮(见图3)判断,齿面磨损量减小,且润滑良好,排除齿轮故障的可能。
图2 铁屑颗粒
图3 主传动齿轮
齿轮轮辐开孔正上方,正是回转支承内外圈的缝隙位置。当滚子长期欠润滑而磨损时,容易卡住内外滚道,在电机减速机巨大的驱动力矩作用下,被碾碎,漏出铁屑,并发出吱吱声。因不规则形状的失效滚子,在滚道内不定期地遭到内壁碾压,吱吱声呈不规则形态,同时转子运转时的阻力矩也呈不规则状态,有时甚至会卡死。这在手推天线时明显表现出来。经测试,顺推天线一圈,再反推1/3圈时,天线突然出现较大力距,导致卡死转不动。经两人强力扳会顺转,使得卡住的转子脱离卡位,恢复左转。这种卡死状态,呈不规则形态出现。从注油润滑情况来看,回转支承内外圈缝隙处漏出的铁屑颗粒较大,且干燥无油。
经过诊断,该故障是由于设计时未能给出对于回转支承的注油保养管路安装或者操作空间,回转支承长期缺油缺保养导致的回转支承滚子损坏。
该回转支承已经损坏,必须进行更换。同时针对现有产品的结构设计,考虑设计定制非标回转支承,在外圈定子上增加注脂孔,方便针对回转支承的注油维护保养,达到标本兼治的效果。
参照厂家提供的《THALES雷达技术手册-EA2000_rev1》,具体操作步骤如下:
(1)切断各种电源,放油,泄压。
(2)如图4所示,用自带的千斤顶在上方将天线抬起,然后将天线与回转支承内圈脱离连接。
图4 雷达转台上部千斤顶示意
(3)从转台下方依次拆掉电机减速机、汇流环、编码器/旋变、主齿轮、微波铰链、电缆等其他附件。
(4)使用滑轮组,将回转支承吊住,并进行拆卸和下落到地(见图5)。
(5)更换新的回转支承,按照拆卸过程的相反过程进行安装,将雷达结构进行复原(见图6)。
图5 滑轮组拆卸示意
图6 使用滑轮组进行回转支承更换
回转支承是雷达转台的关键零部件,需要定时进行维护,以保证其正常使用。更换回转支承需要严格遵守厂家的维护手册,确保人身及设备安全。