Analyse et amélioration du défaut de fuite d'eau d'un radar au sol Water Hinge_Hinge Knowledge

Résumé : Cet article fournit une analyse détaillée du problème de fuite dans une charnière d'eau de radar souterrain. Il identifie l'emplacement du défaut, détermine la cause principale du défaut et propose des mesures d'amélioration. L'efficacité de ces mesures est ensuite vérifiée par des analyses et des tests de simulation mécanique.

À mesure que les systèmes technologiques radar continuent d’évoluer, la demande en puissance de transmission radar augmente, en particulier avec l’évolution vers des réseaux plus grands et le big data. Les méthodes traditionnelles de refroidissement par air ne suffisent plus à répondre aux besoins de refroidissement de ces radars plus grands. Le refroidissement du front du radar est essentiel, même si les radars au sol modernes passent du balayage mécanique au balayage de phase. Cependant, une rotation mécanique en azimut est toujours nécessaire. Cette rotation et la transmission du liquide de refroidissement entre les équipements de surface sont réalisées grâce à des joints tournants liquides, également appelés charnières à eau. Les performances de la charnière à eau ont un impact direct sur les performances globales du système de refroidissement du radar, ce qui rend crucial la garantie de la fiabilité et de la longévité de la charnière à eau.

Description du défaut : Le défaut de fuite dans la charnière d'eau du radar se caractérise par une augmentation du taux de fuite avec un temps de rotation continue plus long de l'antenne. Le débit de fuite maximum atteint 150 ml/h. De plus, le taux de fuite varie considérablement lorsque l'antenne s'arrête à différentes positions azimutales, le taux de fuite le plus élevé étant observé dans la direction parallèle à la carrosserie du véhicule (environ 150 ml/h) et le plus faible dans la direction perpendiculaire à la carrosserie du véhicule (environ 10 ml). /h).

Localisation du défaut et analyse des causes : Pour identifier l'emplacement du défaut de fuite, une analyse d'arbre de défaillances est effectuée, en tenant compte de la structure interne de la charnière d'eau. L'analyse exclut certaines possibilités sur la base des tests de pression préalables à l'installation. Il est déterminé que le défaut réside dans le joint dynamique 1, causé par un problème de connexion entre la charnière d'eau et l'anneau collecteur lors du processus d'assemblage. L'usure de la bague collectrice dentée dépasse la capacité de compensation du joint torique, entraînant une défaillance dynamique du joint et une fuite de liquide.

Analyse du mécanisme : les mesures réelles révèlent que le couple de démarrage de la bague collectrice est de 100 N·m. Un modèle d'éléments finis est créé pour simuler le comportement de la charnière hydraulique dans des conditions idéales et des charges déséquilibrées causées par le couple et l'angle de lacet de la bague collectrice. L'analyse montre que la déflexion de l'arbre intérieur, particulièrement en haut, entraîne des variations du taux de compression entre les joints dynamiques. Le joint dynamique 1 subit l'usure et les fuites les plus sévères en raison de la charge excentrique provoquée par la connexion entre la charnière d'eau et l'anneau de dérivation.

Mesures d'amélioration : Sur la base des causes de défaillance identifiées, les améliorations suivantes sont proposées. Premièrement, la forme structurelle de la charnière hydraulique passe d'une disposition radiale à une disposition axiale, réduisant ainsi ses dimensions axiales tout en gardant la forme et les interfaces d'origine inchangées. Deuxièmement, la méthode de support des bagues intérieure et extérieure de la charnière hydraulique est améliorée grâce à l'utilisation de roulements à contact oblique avec répartition par paires aux deux extrémités. Cela améliore la capacité anti-balancement de la charnière à eau.

Analyse de simulation mécanique : un nouveau modèle d'éléments finis est créé pour analyser le comportement de la charnière à eau améliorée, y compris le dispositif d'élimination de l'excentricité nouvellement ajouté. L'analyse confirme que l'ajout du dispositif d'élimination des excentricités élimine efficacement la déflexion provoquée par la connexion entre l'anneau de dérivation et la charnière d'eau. Cela garantit que l'arbre intérieur de la charnière à eau n'est plus affecté par des charges excentriques, améliorant ainsi la durée de vie et la fiabilité de la charnière à eau.

Résultats de la vérification : la charnière à eau améliorée est soumise à des tests de performances autonomes, à des tests de pression après une combinaison de rotation intégrée avec l'anneau de dérivation, à des tests d'installation sur l'ensemble de la machine et à des tests approfondis sur le terrain. Après 96 heures de tests de copie et 1 an de tests de débogage sur le terrain, la charnière à eau améliorée démontre d'excellentes performances sans panne.

En mettant en œuvre des améliorations structurelles et en ajoutant un dispositif d'élimination de l'excentricité, le problème de déflexion entre la charnière d'eau et l'anneau collecteur est efficacement contrôlé. Cela garantit la longévité et la fiabilité de la charnière à eau, réduisant ainsi le risque de fuite. L'analyse de simulation mécanique et la vérification des tests confirment l'efficacité de ces améliorations.