某型机载光电侦查设备外方位轴系装调研究.docx

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某型机载光电侦查设备外方位轴系装调研究

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张志超郝碧波李永飞

摘要：外方位组件是某型无人机系统昼夜光电侦查设备的重要组件，外方位轴系装调包含J128LYX002型力矩电机组装、7008C/P4轴承配对调试、旋变变压器零位调整等工作。力矩电机转子、定子磁钢磁性很强，碳刷位于轴系中部，装配时极易损伤刷架，整个轴系组装过程是外方位组件装配的难点所在；其次需保证轴承配对调试启动力矩无误，且保证轴承配对调试过程与最终装入轴系时一致，保证轴系最终摩擦力矩达标。本文对外方位轴系装调工艺进行分析，主要针对7008C轴承配对装调，电机组装及最终外方位轴系装配，设计合适的工艺装备，确定装调工艺方法，达到规范轴系装配流程、提高轴系装配效率和装配质量的最终目的。

关键词：轴系装调；电机组装工装；轴承配对调试

1引言

外方位组件是某型无人机系统昼夜光电侦查设备的重要组件，外方位轴系剖视图如图1所示。轴系采用J128LYX002型力矩电机，电机转子、定子磁钢磁性很强；刷架位于轴系中部，装配时极易损伤刷架。对比以往光电产品，该种电机装配方式在K型红外成像设备外方位组件中也存在，以往的装配过程中，操作者首先组装电机，在电机转子、定子间垫上青稞纸后，然后再依次装入轴承，此种装配方式虽然有效地保护了电机电刷，但在安装轴承时却带来了很大的不便，由于电机定子转子磁钢相吸，方位轴初始位置相对于轴承安装孔不同轴，难以对齐装入，轴承只能被受力敲入，不符合轴承装配规范，对轴、轴承都存在一定程度的损伤。

該型号昼夜光电侦查设备外方位轴系选用7008CETA/P4高精度成对轴承，且系统对成对轴承摩擦力矩提出了具体要求，该型产品在终检测试过程中，方位发生共振现象，经过月余的技术攻关，确认造成该质量问题的原因为轴系摩擦力矩不达标，轴承配对调试时安装压紧状态与最终使用时状态的不一致，致使产品方位轴系返工。

分析外方位轴系机械装调过程，发现存在以下问题：

1）轴承配对调试存在调试时安装压紧状态与最终使用时状态不一致。

2）轴系组装过程缺少必要的合适的工艺装备，沿用老的装配方式，总装时轴承装配不规范，轴承有损伤。

3）装配效率较低。

因此，设计必要的轴系装配工装，优化轴系装配方法，进而提升轴系装配质量和装配效率，势在必行。

2轴系装调过程分析

2.1轴承配对装调

2.2力矩电机组装

J128LYX002型力矩电机的电刷位置如图2所示，位于轴承下方，处于轴系的中间位置，由于电机转子定子间存在较强的磁力场，电机组装时，极易损伤电机的刷架和电机磁钢，有时操作不当，甚至会致使操作人员受伤。

同时，最终检验外方位轴系的最终摩擦力矩的手段为用电机启动电压来验证；轴系装配完成后，若力矩电机启动电压不合要求，轴系需要及时返工重调，此时也需必要的工装来保证电机磁钢、刷架的安全，确保安全操作。

2.3原工艺方法不足之处

该种电机装配方式在K型红外成像设备外方位组件中也存在，以往的装配过程中，方位轴初始位置相对于轴承安装孔不同轴，轴承装配过程不规范，极易造成轴承最终装配不合格。且原装配方法效率极低，轴系装配需时4h，若轴系组装完成后，发现轴系摩擦力矩不达标，电机电性能参数不合乎要求，也无法保证便捷地拆卸（有时无法拆卸返修）。

无人机系统昼夜光电侦查设备对于各轴系摩擦力等指标要求很严格，如果沿用K型红外成像设备的装配方法，很难保证产品质量，而且生产效率也将会极低，那么如何改进工艺方法，高效率、高质量地完成外方位组件J128电机装配的成了我们亟待解决的难题。

2.4解决思路及工艺装备设计要求

考虑电机需定心、缓缓装入；轴承需定心装配，设计工艺装备使得“方位轴”能够在“连接盘”上中心定位，且能实现使得“方位轴”缓缓装入“连接盘”，完成“电机的组装”和“轴承的配合装配”。

轴系组装工装的设计要求如下：

1）使得方位轴能够直接或者间接地定位于“连接盘”的中心位置。

2）能够实现方位轴在轴向方向的平稳移动，实现电机的慢速组装，以及轴承的定位装配。

3）要考虑导各个零件的接口，能实现工装的快速组装和拆卸；兼顾考虑工装用途的扩展，例如能够进行方位轴承启动力矩的调试。

对于7008CETA/P4轴承内圈定力压紧问题，结合生产实际情况，工装设计需求为。

1）固定方位轴，便于“方位轴承上压圈”的拧紧，实现单人操作。

2）能够定力矩拧紧“方位轴承上压圈”，保证配对轴承最终使用时和调试时安装状态的一致。

3装配工装设计及装调方法改进

3.1电机组装工装设计

为实现方位轴在轴向方向的平稳移动，实现电机的慢速组装，考虑用螺纹螺旋配合来实现，同时也能将方位轴初始定位于“连接盘”的中心位置，考虑轴系结构特点，用轴承内圈与方位轴的配合来保证精确定心，设计工装地螺纹配合既能够实现电机的慢速组装抵消磁场