CN108422151A - 一种捷变频磁控管“热卡”的解决方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种捷变频磁控管“热卡”的解决方法，本发明通过控制调谐杆组件（定子）、调谐转子组件（转子）、上极靴、谐振腔的加工基准和尺寸精度，提高了调谐机构组件与谐振腔组件的同轴度，解决了转子旋转时自身甩动大，使调频筒与谐振腔发生擦挂的问题；通过控制调谐机构组件装配时轴承的轴向间隙，解决了材料热膨胀后轴承滚珠被轴承内外毂轴向错位挤压卡死的问题，从而使接变频磁控管的“热卡”问题从根本上得到解决。

Description

一种捷变频磁控管“热卡”的解决方法

技术领域

本发明属于电子技术领域,涉及雷达系统中的捷变频磁控管， 具体涉及一种捷变频磁控管“热卡”的解决方法。

背景技术

随着雷达及电子对抗技术的发展，不少雷达采用频率捷变技术通过统计处理的方法来提高雷达系统的测量精度和抗干扰能力。在采用捷变频磁控管的雷达系统中，旋转调谐捷变频磁控管使用最广，一般提到的捷变频磁控管，通常均指旋转调谐捷变频磁控管。一旦这种捷变频磁控管在使用中出现“热卡”，不能实现频率捷变，雷达的相应功能则失效。导致捷变频磁控管热卡的根本原因是材料热膨胀使调谐机构的转子与定子紧密接触无法转动，究其原因不外乎两类情况，一类是调频筒与谐振腔发生擦挂。另一类是轴承滚珠被轴承毂卡死。通常通过以下方式解决：(1)增强散热：①增强磁控管阳极和调谐机构的冷却风量。②在调谐机构及腔体上增设散热器。③在调谐机构内部镀黑铬增强热辐射。(2)优选轴承：对耐高温自润滑轴承做退火、清洗、研磨、筛选处理。(3)精选材料：选用热膨胀系数小的材料作调谐机构的转子和定子。(4)控制间隙：使轴承外毂和转子、轴承内毂和定子配合松紧适中。（5）消除打火：减小高压打火和高频场打火。（6）调整结构：增大轴承与高温区的间距。（7）二次精加工：对组焊后的转子和定子进行精车。实践表明，上述措施的确能够在一定程度上减小捷变频磁控管热卡故障，但不能从根本上彻底解决该问题。因为已知的方法①虽然指出可以通过精车的办法来提高转子和定子同轴度，但没有给出具体工艺方法，因而不能完美解决调谐机构旋转时转子甩动大的问题，因而调频筒与谐振腔的挂擦仍可能会发生。②虽然考虑到了定子与轴承内毂、转子与轴承外毂的径向间隙，却忽略了轴承内、外毂与滚珠的轴向间隙问题，因而热膨胀后，轴承滚珠仍可能会被轴承内、外毂轴向错位挤压卡死。

发明内容

为了克服已知方法存在的技术缺陷，彻底解决捷变频磁控管的“热卡”问题，本发明提供了一种新的捷变频磁控管“热卡”的解决方法。

本发明采用的技术方案是：一种捷变频磁控管“热卡”的解决方法，其特征在于：具体包括以下步骤:

一种捷变频磁控管“热卡”的解决方法，其特征在于：具体包括以下步骤:

步骤1.零件粗加工：调频罩的端面和外径，主轴外径，调频转子内、外径及端面，调频筒内、外径及端面均预留0.5mm的精加工余量，车制成型；

步骤2.零件表面处理：将加工成型的零件进行清洗、电镀处理；

步骤3.调谐杆组件（定子）焊接、精车：

a将调频罩、主轴、散热器钎焊成组件；

b.将焊好的组件按尺寸要求精车主轴外径、调频罩外径及端面，去除预留的余量，使调频罩外径尺寸达到g6级配合精度，调频罩端面尺寸达到f级精度，主轴的轴承内毂安放座外径尺寸达到g4级配合精度；精车时一次车制完成，不允许掉头二次装夹，保证主轴的轴承内毂安放座外径与调频罩外径同轴度≤0.02mm，与调频罩端面垂直度≤0.02mm；

步骤4.调谐转子组件（转子）焊接、精车、焊接：

a.将屏蔽筒座、调频转子、调频筒钎焊成组件；

b.按尺寸要求精车调频筒及调频转子外径、调频筒内径及端面，去除预留的余量，使组

件的外径尺寸达到g6级精度，调频筒内径尺寸达到H7级精度，端面尺寸为f级精度，使组件的外径与调频筒端面垂直度≤0.02mm；按尺寸要求精车调频转子的上、下轴承外毂安放座内径，使轴承外毂安放座内径尺寸达到H6级配合精度，保证轴承外毂安放座内径与调频转子外径同轴度≤0.02mm；

c.将精车后的组件与外屏蔽筒钎焊在一起；

步骤5.上极靴组件车制、焊接：

a.车制上极靴的内、外径及与谐振腔的配合端，要求一次车制完成，不允许掉头二次装夹，使上极靴与谐振腔配合端的外径尺寸达到f7级配合精度；车制上极靴与调频罩配合端的内径，使尺寸达到H7级配合精度，保证上极靴与调频罩配合端的内径和与谐振腔配合端的外径同轴度≤0.02mm；上极靴与调频罩配合的端面和与谐振腔配合的端面平行度≤0.02mm；

b.将上极靴与内屏蔽筒钎焊在一起；

步骤6.谐振腔加工：车制谐振腔与上极靴的配合端、调谐沟内、外径及底面，要求一次车制完成，不允许掉头二次装夹，使谐振腔与上极靴配合端的内径尺寸达到H7级配合精度，调谐沟内径尺寸达到H7级精度，外径尺寸达到g6精度,保证谐振腔与上极靴配合端的内径和调谐沟16内、外径同轴度≤0.02mm，谐振腔与上极靴配合的端面与调谐沟底面平行度≤0.02mm；

步骤7.调谐机构组件装配：

a.将轴承B滑配装入调频转子的轴承外毂安放座中，依次将外支撑筒、内支撑筒装入调频转子中，然后将轴承A滑配装入调频转子的轴承外毂安放座中，再将锁紧螺母旋配装入调频转子压紧轴承，将锁紧螺母与调频转子点焊固定在一起；

b.将调谐杆组件的主轴从调谐转子组件有锁紧螺母的一端插入，确认装配到位后，将内极靴旋配装入主轴的端部，压紧轴承后再将内极靴倒旋30～45度，给轴承和轴承预留0.08～0.125mm的轴向间隙，将内极靴与主轴点焊固定死。

本发明的有益效果是：本发明通过控制调谐杆组件（定子）、调谐转子组件（转子）、上极靴、谐振腔的加工基准和尺寸精度，提高了调谐机构组件与谐振腔组件的同轴度，解决了转子旋转时自身甩动大，使调频筒与谐振腔发生擦挂的问题；通过控制调谐机构组件装配时轴承的轴向间隙，解决了材料热膨胀后轴承滚珠被轴承内外毂轴向错位挤压卡死的问题，从而使接变频磁控管的“热卡”问题从根本上得到解决。

本发明将组焊的调谐杆组件（定子）精加工，加工过程中要求一次车制成型，不允许掉头更换基准，保证调谐杆组件（定子）上的调频罩外径与主轴上轴承内毂安放座外径（上下各一）同轴度良好，调频罩端面与主轴的垂直度良好。

本发明将组焊的调谐转子组件（转子）精加工，保证调频筒内、外径（装配后的调频筒插入谐振腔的调谐沟中）与调频转子上的轴承外毂安放座（上下各一）同轴度良好，调频筒端面与转子外径垂直度良好。

本发明上极靴的加工，保证上下两端（一端与调谐机构的调频罩配合、另一端与谐振腔配合）同轴度良好、平行度良好。谐振腔的加工，谐振腔与上极靴的配合端、调谐沟内、外径及端面一次车制成型，加工过程中不允许掉头更换基准，保证谐振腔与上极靴配合端的直径和调谐沟内、外径同轴度良好，谐振腔与上极靴配合的端面与调谐沟的底面平行度良好。

本发明调谐机构组装后，压紧轴承时预留一定的轴向间隙，确保热膨胀后滚珠不被轴承内外毂轴向错位挤压卡死。

附图说明

图1 本发明的调谐机构与上极靴组件、谐振腔组件的装配图的结构示意图；

图2 本发明的调谐杆组件钎焊结构图；

图3本发明的调谐杆组件精车结构图；

图4本发明的调谐转子组件一次钎焊结构图；

图5 本发明的调谐转子组件精车结构图；

图6本发明的调谐转子组件二次钎焊结构图；

图7 本发明的上极靴车制结构图；

图8本发明的上极靴组件钎焊结构图；

图9 本发明的谐振腔车制结构图；

图10本发明的调谐转子组件装配结构图；

图11 本发明的调谐机构组件装配结构图；

图12 本发明的调谐机构组件的内极靴装入示意图。

图中：1.调谐机构组件、2.上极靴组件、3.谐振腔组件、4. 调频罩 、5.主轴、6. 散热器、7. 轴承内毂安放座、8.屏蔽筒座 、9. 调频转子、10. 调频筒 、11.轴承外毂安放座、12.外屏蔽筒、13.上极靴、14.内屏蔽筒、15.谐振腔、16.调谐沟、17.轴承A、18.外支撑筒、19.内支撑筒、20.轴承B、21. 锁紧螺母、22. 内极靴。

具体实施方式

实施例1

一种捷变频磁控管“热卡”的解决方法，具体包括以下步骤 ：

步骤1.粗加工：调频罩4的端面和外径,主轴5外径,调频筒9内、外径及端面、调谐转子8内外径均预留0.5mm的精加工余量，车制成型。

步骤2.表面处理：将加工成型的零件进行清洗、电镀处理。

步骤3.焊接、精车调谐杆组件（定子）：如图2所示,将调频罩4、主轴5、散热器6钎焊成组件。精车车床软爪，将组件的调频罩4夹持在车床卡盘上，转动卡盘用百分表校正主轴5外径，使轴向跳动量≤0.01mm, 按尺寸要求精车主轴5外径、调频罩4外径及端面，去除预留的余量，使主轴5上的轴承内毂安放座7（上下各一）的外径尺寸达到g4级配合精度，调频罩4外径尺寸达到g6级配合精度，调频罩4端面尺寸达到f级精度。加工过程中一次车制完成，不允许掉头二次装夹，保证主轴5的轴承内毂安放座7外径与调频罩4外径同轴度≤0.02mm，主轴5的轴承内毂安放座7外径与调频罩4端面垂直度≤0.02mm，如图3所示。

步骤4.焊接、精车、焊接调谐转子组件（转子）：如图4所示，将屏蔽筒座8、调频转子9、调频筒10钎焊成组件。精车车床软爪，将组件的调频转子9夹持在车床卡盘上，转动卡盘用百分表校正调频转子9外径，使轴向跳动量≤0.01mm,按尺寸要求精车调频筒10及调频转子9外径、调频筒10内外径及端面，去除预留的余量，使组件的外径尺寸达到g6级精度，调频筒10内径尺寸达到H7级精度，端面尺寸达到f级精度，使组件外径与调频筒9端面垂直度≤0.02mm。根据精车后的组件外径精车车床夹具，将组件掉头夹持在车床夹具中，转动卡盘用百分表校正组件外径，使轴向跳动量≤0.01mm,按尺寸要求精车调谐转子上的轴承外毂安放座11内径（上下各一），去除预留的余量，使轴承外毂安放座11内径尺寸达到H6级配合精度，保证轴承外毂安放座11内径与调频转子9外径同轴度≤0.02mm，如图5所示。将精车的组件与外屏蔽筒12钎焊在一起，如图6所示。

步骤5.加工、焊接上极靴组件：如图7所示，按尺寸要求车制上极靴13内、外径，及与谐振腔15的配合端，要求一次车制完成，不允许掉头二次装夹，使上极靴13与谐振腔15配合端的外径尺寸达到f7级配合精度；精车车床软爪，掉头夹持上极靴13外径，用百分表校正上极靴13内径，使轴向跳动量≤0.01mm,车制上极靴13与调频罩4的配合端的内径及端面，使内径尺寸达到H7级配合精度，保证上极靴13与调频罩4配合端的内径和与谐振腔15配合端的外径同轴度≤0.02mm；上极靴13与调频罩4配合的端面和与谐振腔15配合端的平行度≤0.02mm。将上极靴13与内屏蔽筒14钎焊在一起，如图8所示。

步骤6.加工谐振腔：按尺寸要求车制谐振腔15与上极靴13的配合端、调谐沟16内、外径及底面，要求一次加工成型，不允许掉头二次装夹，使谐振腔15与上极靴13配合端的内径尺寸达到H7级配合精度，调谐沟16内径尺寸达到H7级精度，外径尺寸达到g6精度,谐振腔15与上极靴13配合端的内径和调谐沟16内、外径同轴度≤0.02mm，谐振腔15与上极靴13配合的端面与调谐沟16底面的平行度≤0.02mm，如图9所示。

步骤7.调谐机构组件装配：将轴承B滑配装入调频转子9下端的轴承外毂安放座11中，依次将外支撑筒18、内支撑筒19装入调频转子9中，然后将轴承A滑配装入调频转子9下端的轴承外毂安放座11中，再将带有M22×0.5外螺纹的锁紧螺21旋配装入调频转子9上端的M22×0.5的内螺纹中，压紧轴承A，然后将锁紧螺母21与调频转子9点焊固定在一起。内支撑筒19长度比外支撑筒18长度短0.2mm，装配后，轴承B外毂、外支撑筒18、轴承A外毂被锁紧螺母21压紧，彼此之间无轴向间隙，而轴承B内毂、内支撑筒19、轴承A内毂彼此之间有0.2mm的轴向间隙；如图10所示。将调谐杆组件，如图3所示的主轴5从调谐转子组件如图10所示上端装有锁紧螺母21的一端插入，确认装配到位后，将带有内螺纹M8×1的内极靴22旋配装入主轴5端部的M8×1的外螺纹中，压紧轴承20；如图11所示，将内极靴22倒旋30～45度，给轴承A和轴承B预留0.08～0.125mm的轴向间隙，将内极靴22与主轴5点焊固定在一起；如图12所示。

捷变频磁控管总装时，将上述的调谐机构组件1与上极靴组件2、谐振腔组件3装配、氩弧焊接在一起，如图1所示。捷变频磁控管工作时，调谐机构组件1（调谐从动部件）内部的如图6所示的调谐转子组件被外部的伺服电机（调谐驱动部件）通过磁耦合驱动高速旋转。实践证明，本发明的捷变频磁控管，调谐转子组件与谐振腔同轴度好，调谐转子组件高速旋转时径向甩动小，调谐转子组件与谐振腔没有发生擦挂；预留的轴承轴向间隙合理，磁控管工作发热材料膨胀后，轴承滚珠避免了被轴承毂错位挤压卡死，调谐转子组件转动灵活，避免了捷变频磁控管 “热卡”发生。

Claims (1)

1.一种捷变频磁控管“热卡”的解决方法，其特征在于：具体包括以下步骤:

步骤1.零件粗加工：调频罩（4）的端面和外径，主轴（5）外径，调频转子（9）内、外径及端面，调频筒（10）内、外径及端面均预留0.5mm的精加工余量，车制成型；

步骤2.零件表面处理：将加工成型的零件进行清洗、电镀处理；

步骤3.调谐杆组件（定子）焊接、精车：

a.将调频罩（4）、主轴（5）、散热器（6）钎焊成组件；

b.将焊好的组件精车主轴外径、调频罩外径及端面，去除预留的余量，使调频罩外径尺寸达到g6级配合精度，调频罩端面尺寸达到f级精度，主轴（5）轴承内毂安放座（7）外径尺寸达到g4级配合精度；保证轴承内毂安放座（7）外径与调频罩（4）外径同轴度≤0.02mm，与调频罩端面垂直度≤0.02mm；

步骤4.调谐转子组件（转子）焊接、精车、焊接：

a.将屏蔽筒座（8）、调频转子（9）、调频筒（10）钎焊成组件；

b.精车调频筒（10）及调频转子（9）外径、调频筒（10）内径及端面，去除预留的余量，使组件的外径尺寸达到g6级精度，调频筒（10）内径尺寸达到H7级精度，端面尺寸为f级精度，使组件的外径与调频筒端面垂直度≤0.02mm；按尺寸要求精车调频转子的上、下轴承外毂安放座（11）内径，使调频转子（9）的轴承外毂安放座（11）内径尺寸达到H6级配合精度，保证轴承外毂安放座（11）内径与调频转子（9）外径同轴度≤0.02mm；

c.将精车后的组件与外屏蔽筒（12）钎焊在一起；

步骤5.上极靴组件车制、焊接：

a.车制上极靴（13）的内、外径及与谐振腔（15）的配合端，使上极靴（13）与谐振腔（15）配合端的外径尺寸达到f7级配合精度；

b.车制上极靴（13）与调频罩（4）配合端的内径，使尺寸达到H7级配合精度，保证上极靴（13）与调频罩（4）配合端的内径和与谐振腔（15）配合端的外径同轴度≤0.02mm；上极靴（13）与调频罩（4）配合的端面和与谐振腔（15）配合的端面平行度≤0.02mm；

c.将上极靴（13）与内屏蔽筒（14）钎焊在一起；

步骤6.谐振腔加工：车制谐振腔（15）与上极靴（13）的配合端、调谐沟（16）内、外径及底面，使谐振腔（15）与上极靴（13）配合端的内径尺寸达到H7级配合精度，调谐沟（16）内径尺寸达到H7级精度，外径尺寸达到g6精度,谐振腔（15）与上极靴（13）配合端的内径和调谐沟（16）内、外径同轴度≤0.02mm，谐振腔（15）与上极靴（13）配合的端面与调谐沟（16）底面平行度≤0.02mm；

步骤7.调谐机构组件装配：

a.将轴承B（20）滑配装入调频转子（9）的轴承外毂安放座（11）中，依次将外支撑筒

（18）、内支撑筒（19）装入调频转子（9）中，然后将轴承A（17）滑配装入调频转子（9）的轴承外毂安放座（11）中，再将锁紧螺（21）旋配装入调频转子（9）中压紧轴承A（17），然后将锁紧螺母（21）与调频转子（9）点焊固定在一起；

b.将调谐杆组件的主轴（5）从调谐转子组件有锁紧螺母（21）的一端插入，确认装配到位后，将内极靴（22）旋配装入主轴（5）的端部压紧轴承B（20）,再将内极靴（22）倒旋30～45度，给轴承A（17）和轴承B（20）预留0.08～0.125mm的轴向间隙，将内极靴（22）与主轴（5）点焊固定死。