地上レーダ水ヒンジの漏水断層の解析と改善_ヒンジの知識

要約: この記事では、地上レーダーのウォーター ヒンジにおける漏洩問題の詳細な分析を提供します。 障害箇所を特定し、主な原因を特定し、改善策を提案します。 これらの対策の有効性は、機械的シミュレーション分析とテストを通じて検証されます。

レーダー技術システムが進化し続けるにつれて、特にアレイの大型化とビッグデータへの移行に伴い、レーダー送信電力の需要が増加しています。 従来の空冷方式では、これらの大型レーダーの冷却要件を満たすにはもはや十分ではありません。 最新の地上レーダーは機械式スキャンから位相スキャンに移行しつつありますが、レーダー前面の冷却は不可欠です。 ただし、機械的な方位回転は依然として必要です。 この回転と地上機器間の冷却剤の伝達は、ウォーター ヒンジとしても知られる液体ロータリー ジョイントを通じて実現されます。 ウォーター ヒンジの性能はレーダー冷却システムの全体的なパフォーマンスに直接影響を与えるため、ウォーター ヒンジの信頼性と寿命を確保することが重要です。

障害の説明: レーダーウォーターヒンジの漏洩障害は、アンテナの連続回転時間が長くなると漏洩率が増加するという特徴があります。 最大漏れ量は150mL/hに達します。 また、アンテナの停止方位位置によって漏洩量は大きく異なり、車体に平行な方向の漏洩量が最も高く（約150mL/h）、車体直角方向の漏洩量が最も低くなります（約10mL/h）。 /h)。

故障位置と原因の分析: 漏水故障の位置を特定するために、ウォーター ヒンジの内部構造を考慮した故障ツリー解析が実行されます。 分析では、設置前の圧力テストに基づいて特定の可能性を除外します。 故障の原因はダイナミック シール 1 にあると判明しました。これは、組み立てプロセス中のウォーター ヒンジとコレクタ リングの間の接続の問題が原因で発生しました。 歯付きスリップ リングの摩耗は O リングの補償能力を超え、動的シールの破損や液体の漏れにつながります。

機構解析：実測によりスリップリングの起動トルクは100N・mです。 有限要素モデルは、理想的な条件下でのウォーター ヒンジの動作と、スリップ リングのトルクとヨー角によって生じる不均衡な荷重をシミュレートするために作成されます。 分析の結果、内側シャフト、特に上部のたわみがダイナミック シール間の圧縮​​率のばらつきにつながることがわかりました。 動的シール 1 は、水ヒンジと分流リングの間の接続によって引き起こされる偏心荷重により、最も深刻な摩耗と漏れを経験します。

改善策：特定された障害原因に基づき、以下の改善策を提案します。 まず、ウォーターヒンジの構造形状を放射状配置から軸方向配置に変更し、元の形状や界面をそのままに軸方向の寸法を縮小します。 第二に、ウォーターヒンジの内輪と外輪の支持方法は、両端に一対の分布を持つアンギュラコンタクトベアリングを使用することで強化されています。 これによりウォーターヒンジの振れ止め性能が向上します。

機械シミュレーション解析: 新しく追加された偏心除去装置を含む、改良されたウォーター ヒンジの動作を解析するために、新しい有限要素モデルが作成されます。 解析の結果、偏心除去装置の追加により、分流リングとウォーターヒンジ間の接続によって生じるたわみが効果的に除去されることが確認されました。 これにより、ウォーター ヒンジの内側シャフトが偏心荷重の影響を受けなくなり、ウォーター ヒンジの寿命と信頼性が向上します。

検証結果: 改良されたウォーター ヒンジは、単独の性能テスト、分流リングとの統合回転組み合わせ後の圧力テスト、機械全体の設置テスト、および広範なフィールド テストを受けています。 96 時間のコピー テストと 1 年間のフィールド デバッグ テストを経て、改良されたウォーター ヒンジは故障がなく優れた性能を示しました。

構造改善を実施し、偏心除去装置を追加することにより、ウォーターヒンジとコレクタリングの間のたわみの問題が効果的に制御されます。 これにより、ウォーター ヒンジの寿命と信頼性が保証され、漏れのリスクが軽減されます。 機械シミュレーション分析とテスト検証により、これらの改善の有効性が確認されます。