某雷達(dá)電纜轉(zhuǎn)繞裝置設(shè)計(jì)及溫度測(cè)試分析

鄧書山++趙克俊++康成彬++鄭傳榮

摘 要：隨著現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)發(fā)展，雷達(dá)對(duì)功率要求越來(lái)越高。本文設(shè)計(jì)了電纜轉(zhuǎn)繞裝置同時(shí)對(duì)電纜進(jìn)行了溫度測(cè)試及分析，結(jié)果表明，當(dāng)加載雷達(dá)工作電流為200 A時(shí)，其溫升為20.5 ℃，是完全可以滿足雷達(dá)環(huán)境使用要求。

關(guān)鍵詞：匯流環(huán) 拖鏈 溫度測(cè)試

中圖分類號(hào)：TM303 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）06（a）-0122-02

雷達(dá)天線座轉(zhuǎn)動(dòng)部分上有各種驅(qū)動(dòng)元件、測(cè)量元件和控制元件，而電源和控制機(jī)柜是固定不動(dòng)的，通常需要匯流環(huán)在相互轉(zhuǎn)動(dòng)部件之間傳輸信號(hào)或功率[1]。隨著雷達(dá)新技術(shù)發(fā)展，雷達(dá)對(duì)功率要求越來(lái)越高，需要天線座提供更大功率供雷達(dá)天線使用。如果采用匯流環(huán)結(jié)構(gòu)形式傳輸功率，由于匯流環(huán)每一通道傳輸一定電流，通常會(huì)將匯流環(huán)設(shè)計(jì)成許多通道，同時(shí)考慮到某雷達(dá)天線座尺寸有限，對(duì)匯流環(huán)尺寸設(shè)計(jì)有一定限制。因此如何為雷達(dá)提供大功率傳輸成為設(shè)計(jì)難點(diǎn)。

本文針對(duì)某雷達(dá)實(shí)際需求，在雷達(dá)天線座中設(shè)計(jì)了電纜轉(zhuǎn)繞裝置。本文闡述了電纜轉(zhuǎn)繞裝置設(shè)計(jì)思路，該電纜轉(zhuǎn)繞裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊等特點(diǎn)，本文最后對(duì)電纜進(jìn)行了溫度測(cè)試及分析，分析結(jié)果可以為以后相同產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供參考。

1 電纜轉(zhuǎn)繞裝置設(shè)計(jì)

某雷達(dá)電纜轉(zhuǎn)繞裝置設(shè)計(jì)原則為：電纜轉(zhuǎn)繞裝置要具有保護(hù)、支撐電纜的能力，電纜轉(zhuǎn)繞裝置設(shè)計(jì)應(yīng)遵從體積小、安裝方便，便于拆卸、維修，可靠性高等要求，同時(shí)要求電纜轉(zhuǎn)繞裝置要能適應(yīng)雷達(dá)使用環(huán)境要求。因此設(shè)計(jì)電纜轉(zhuǎn)繞裝置時(shí)，考慮到空間有限，電纜排布要涉及到電纜最小彎曲半徑，并且電纜工作時(shí)發(fā)熱量即要滿足雷達(dá)使用要求，又不會(huì)對(duì)電纜本身造成傷害。

1.1 拖鏈及電纜特性

拖鏈?zhǔn)请娎|移動(dòng)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)部件，其應(yīng)用廣泛，主要用于工業(yè)機(jī)器、機(jī)械加工、機(jī)器人技術(shù)中長(zhǎng)期柔性使用的領(lǐng)域，拖鏈主要作用是移動(dòng)傳輸功率、數(shù)據(jù)和其他介質(zhì)。拖鏈鏈條由眾多單元鏈條組成，各個(gè)單元鏈條鏈接之間可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。拖鏈外形類似像坦克鏈條一樣，拖鏈各個(gè)單元鏈條之間連接自如，尺寸規(guī)格多種多樣，拖鏈寬度、高度以及各個(gè)鏈條距離可以根據(jù)實(shí)際工程需要進(jìn)行選擇[2-3]。本文所采用拖鏈主要由鏈板、支撐板和連接件等組成，其材質(zhì)主要是工程塑料。所選拖鏈主要用于保護(hù)電纜，將電纜放置在拖鏈中，可有效防止電纜磨損，增加電纜使用壽命，同時(shí)電纜可以合理均勻分布在拖鏈中，避免電纜在旋轉(zhuǎn)時(shí)相互纏繞、翻滾，可以有效利用空間，又能利用周圍有限的空間進(jìn)行充分散熱從而避免因電纜工作發(fā)熱導(dǎo)致電纜存在安全隱患。

1.2 設(shè)計(jì)方案

電纜轉(zhuǎn)繞裝置設(shè)計(jì)所選用拖鏈、電纜均為標(biāo)準(zhǔn)部件，為了更好地固定拖鏈、電纜，在設(shè)計(jì)中增加外導(dǎo)軌和內(nèi)導(dǎo)軌等部件。同時(shí)根據(jù)雷達(dá)天線座旋轉(zhuǎn)行程和拖鏈彎曲半徑確定導(dǎo)軌長(zhǎng)度和直徑、拖鏈寬度和高度、電纜長(zhǎng)度等參數(shù)。在外導(dǎo)軌和內(nèi)導(dǎo)軌之間的空間合理布局是雷達(dá)電纜轉(zhuǎn)繞裝置設(shè)計(jì)重點(diǎn)。設(shè)計(jì)導(dǎo)軌時(shí)，根據(jù)應(yīng)用中動(dòng)力學(xué)和負(fù)載特點(diǎn)，導(dǎo)軌材料選用鋼材，對(duì)于高頻循環(huán)使用，可以在導(dǎo)軌表面使用聚合物涂料，用來(lái)減少摩擦，從而提高拖鏈?zhǔn)褂脡勖?/p>

該電纜轉(zhuǎn)繞裝置能夠在一個(gè)拖纜中安全鋪設(shè)不同類型動(dòng)力電纜和數(shù)據(jù)電纜。可以根據(jù)電纜不同直徑選擇不同的分隔形式，使得電纜之間保持一定的間距，同時(shí)不同分隔形式使拖鏈可以滿足各種特定的應(yīng)用要求。此外，拖鏈中電纜的布置方式以及可用空間合理的分布可以提高整個(gè)拖鏈系統(tǒng)的使用壽命。電纜分布原則為電纜鋪設(shè)必須保證任何時(shí)候都來(lái)可以自由運(yùn)動(dòng)，并且電纜在拖鏈彎曲半徑位置處不受任何張力影響，對(duì)于運(yùn)行速度超過0.5m/s，每年循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)超過10000次的應(yīng)用電纜之間要使用分隔片，如果不使用分隔片，但要保證電纜上下不得疊放。本文設(shè)計(jì)的電纜轉(zhuǎn)繞裝置電纜位置分布圖如圖1所示，每根電纜之間保持同樣距離，合理利用空間，避免電纜之間相互纏繞。采用的拖鏈鏈條為標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，鏈條結(jié)構(gòu)一體化，不易丟掉部件，容易安裝，該裝置占用空間以及加工成本相對(duì)匯流環(huán)較小，同時(shí)維護(hù)方便。

2 電纜轉(zhuǎn)繞裝置溫升測(cè)試實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

為了驗(yàn)證電纜在工作電流200 A條件下工作電纜溫升情況，采用電流加載儀器對(duì)拖鏈中所有電纜進(jìn)行加載200 A電流，用熱電偶對(duì)電纜溫度情況進(jìn)行測(cè)試，并用數(shù)字式鉗型電流表進(jìn)行電流測(cè)試。根據(jù)加載電流不同，試驗(yàn)分為4組，即150 A、200 A、250 A、300 A，每組測(cè)試記錄時(shí)間間隔為10 min，試驗(yàn)環(huán)境溫度為22.1 ℃，其測(cè)試情況如圖2所示。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

實(shí)驗(yàn)對(duì)電纜芯線以及表面進(jìn)行加載電流為150 A、200 A、250 A、300 A共2組8次實(shí)驗(yàn)，通過熱電偶讀取實(shí)測(cè)溫度數(shù)值，該電纜芯線溫升情況見圖3所示，電纜表面溫升情況見圖4所示。根據(jù)測(cè)試結(jié)果表明，電纜芯線溫度比表面溫度要高，當(dāng)電纜加載200 A電流時(shí)，120 min溫度穩(wěn)定后電纜芯線溫度為42.6 ℃，其溫升為20.5 ℃，是完全可以滿足雷達(dá)環(huán)境使用要求，同時(shí)不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生影響。

從圖6、圖7中可以看出當(dāng)加載時(shí)間為100 min左右，電纜芯線和表面溫度變化不再明顯，溫升已趨于穩(wěn)定。同時(shí)當(dāng)加載時(shí)間為從0～50 min時(shí)，加載電流為300 A電纜溫度急劇上升，其他加載電流溫度變化不明顯，這是因?yàn)?00 A電流已經(jīng)接近該電纜最高允許載流量。

3 結(jié)論

本文介紹了電纜轉(zhuǎn)繞裝置研制過程，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，同時(shí)對(duì)拖鏈電纜進(jìn)行了加載電流溫升測(cè)試，結(jié)果表明，當(dāng)加載雷達(dá)工作電流為200 A時(shí)，其溫升為20.5 ℃，是完全可以滿足雷達(dá)環(huán)境使用要求。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳鳳高.天線座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].西北電訊工程學(xué)院出版社，1986：157-160.

[2] 于麗萍，徐增強(qiáng)，郭強(qiáng).海洋平臺(tái)電纜移動(dòng)裝置設(shè)計(jì)[J].裝備制造技術(shù)，2012，11：138-140.

[3] 田維生，張會(huì)云.熱塑性彈性體在拖鏈電纜上的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用， 2012，28：15.endprint

摘 要：隨著現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)發(fā)展，雷達(dá)對(duì)功率要求越來(lái)越高。本文設(shè)計(jì)了電纜轉(zhuǎn)繞裝置同時(shí)對(duì)電纜進(jìn)行了溫度測(cè)試及分析，結(jié)果表明，當(dāng)加載雷達(dá)工作電流為200 A時(shí)，其溫升為20.5 ℃，是完全可以滿足雷達(dá)環(huán)境使用要求。

關(guān)鍵詞：匯流環(huán) 拖鏈 溫度測(cè)試

中圖分類號(hào)：TM303 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）06（a）-0122-02

雷達(dá)天線座轉(zhuǎn)動(dòng)部分上有各種驅(qū)動(dòng)元件、測(cè)量元件和控制元件，而電源和控制機(jī)柜是固定不動(dòng)的，通常需要匯流環(huán)在相互轉(zhuǎn)動(dòng)部件之間傳輸信號(hào)或功率[1]。隨著雷達(dá)新技術(shù)發(fā)展，雷達(dá)對(duì)功率要求越來(lái)越高，需要天線座提供更大功率供雷達(dá)天線使用。如果采用匯流環(huán)結(jié)構(gòu)形式傳輸功率，由于匯流環(huán)每一通道傳輸一定電流，通常會(huì)將匯流環(huán)設(shè)計(jì)成許多通道，同時(shí)考慮到某雷達(dá)天線座尺寸有限，對(duì)匯流環(huán)尺寸設(shè)計(jì)有一定限制。因此如何為雷達(dá)提供大功率傳輸成為設(shè)計(jì)難點(diǎn)。

本文針對(duì)某雷達(dá)實(shí)際需求，在雷達(dá)天線座中設(shè)計(jì)了電纜轉(zhuǎn)繞裝置。本文闡述了電纜轉(zhuǎn)繞裝置設(shè)計(jì)思路，該電纜轉(zhuǎn)繞裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊等特點(diǎn)，本文最后對(duì)電纜進(jìn)行了溫度測(cè)試及分析，分析結(jié)果可以為以后相同產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供參考。

1 電纜轉(zhuǎn)繞裝置設(shè)計(jì)

某雷達(dá)電纜轉(zhuǎn)繞裝置設(shè)計(jì)原則為：電纜轉(zhuǎn)繞裝置要具有保護(hù)、支撐電纜的能力，電纜轉(zhuǎn)繞裝置設(shè)計(jì)應(yīng)遵從體積小、安裝方便，便于拆卸、維修，可靠性高等要求，同時(shí)要求電纜轉(zhuǎn)繞裝置要能適應(yīng)雷達(dá)使用環(huán)境要求。因此設(shè)計(jì)電纜轉(zhuǎn)繞裝置時(shí)，考慮到空間有限，電纜排布要涉及到電纜最小彎曲半徑，并且電纜工作時(shí)發(fā)熱量即要滿足雷達(dá)使用要求，又不會(huì)對(duì)電纜本身造成傷害。

1.1 拖鏈及電纜特性

拖鏈?zhǔn)请娎|移動(dòng)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)部件，其應(yīng)用廣泛，主要用于工業(yè)機(jī)器、機(jī)械加工、機(jī)器人技術(shù)中長(zhǎng)期柔性使用的領(lǐng)域，拖鏈主要作用是移動(dòng)傳輸功率、數(shù)據(jù)和其他介質(zhì)。拖鏈鏈條由眾多單元鏈條組成，各個(gè)單元鏈條鏈接之間可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。拖鏈外形類似像坦克鏈條一樣，拖鏈各個(gè)單元鏈條之間連接自如，尺寸規(guī)格多種多樣，拖鏈寬度、高度以及各個(gè)鏈條距離可以根據(jù)實(shí)際工程需要進(jìn)行選擇[2-3]。本文所采用拖鏈主要由鏈板、支撐板和連接件等組成，其材質(zhì)主要是工程塑料。所選拖鏈主要用于保護(hù)電纜，將電纜放置在拖鏈中，可有效防止電纜磨損，增加電纜使用壽命，同時(shí)電纜可以合理均勻分布在拖鏈中，避免電纜在旋轉(zhuǎn)時(shí)相互纏繞、翻滾，可以有效利用空間，又能利用周圍有限的空間進(jìn)行充分散熱從而避免因電纜工作發(fā)熱導(dǎo)致電纜存在安全隱患。

1.2 設(shè)計(jì)方案

電纜轉(zhuǎn)繞裝置設(shè)計(jì)所選用拖鏈、電纜均為標(biāo)準(zhǔn)部件，為了更好地固定拖鏈、電纜，在設(shè)計(jì)中增加外導(dǎo)軌和內(nèi)導(dǎo)軌等部件。同時(shí)根據(jù)雷達(dá)天線座旋轉(zhuǎn)行程和拖鏈彎曲半徑確定導(dǎo)軌長(zhǎng)度和直徑、拖鏈寬度和高度、電纜長(zhǎng)度等參數(shù)。在外導(dǎo)軌和內(nèi)導(dǎo)軌之間的空間合理布局是雷達(dá)電纜轉(zhuǎn)繞裝置設(shè)計(jì)重點(diǎn)。設(shè)計(jì)導(dǎo)軌時(shí)，根據(jù)應(yīng)用中動(dòng)力學(xué)和負(fù)載特點(diǎn)，導(dǎo)軌材料選用鋼材，對(duì)于高頻循環(huán)使用，可以在導(dǎo)軌表面使用聚合物涂料，用來(lái)減少摩擦，從而提高拖鏈?zhǔn)褂脡勖?/p>

該電纜轉(zhuǎn)繞裝置能夠在一個(gè)拖纜中安全鋪設(shè)不同類型動(dòng)力電纜和數(shù)據(jù)電纜。可以根據(jù)電纜不同直徑選擇不同的分隔形式，使得電纜之間保持一定的間距，同時(shí)不同分隔形式使拖鏈可以滿足各種特定的應(yīng)用要求。此外，拖鏈中電纜的布置方式以及可用空間合理的分布可以提高整個(gè)拖鏈系統(tǒng)的使用壽命。電纜分布原則為電纜鋪設(shè)必須保證任何時(shí)候都來(lái)可以自由運(yùn)動(dòng)，并且電纜在拖鏈彎曲半徑位置處不受任何張力影響，對(duì)于運(yùn)行速度超過0.5m/s，每年循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)超過10000次的應(yīng)用電纜之間要使用分隔片，如果不使用分隔片，但要保證電纜上下不得疊放。本文設(shè)計(jì)的電纜轉(zhuǎn)繞裝置電纜位置分布圖如圖1所示，每根電纜之間保持同樣距離，合理利用空間，避免電纜之間相互纏繞。采用的拖鏈鏈條為標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，鏈條結(jié)構(gòu)一體化，不易丟掉部件，容易安裝，該裝置占用空間以及加工成本相對(duì)匯流環(huán)較小，同時(shí)維護(hù)方便。

2 電纜轉(zhuǎn)繞裝置溫升測(cè)試實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

為了驗(yàn)證電纜在工作電流200 A條件下工作電纜溫升情況，采用電流加載儀器對(duì)拖鏈中所有電纜進(jìn)行加載200 A電流，用熱電偶對(duì)電纜溫度情況進(jìn)行測(cè)試，并用數(shù)字式鉗型電流表進(jìn)行電流測(cè)試。根據(jù)加載電流不同，試驗(yàn)分為4組，即150 A、200 A、250 A、300 A，每組測(cè)試記錄時(shí)間間隔為10 min，試驗(yàn)環(huán)境溫度為22.1 ℃，其測(cè)試情況如圖2所示。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

實(shí)驗(yàn)對(duì)電纜芯線以及表面進(jìn)行加載電流為150 A、200 A、250 A、300 A共2組8次實(shí)驗(yàn)，通過熱電偶讀取實(shí)測(cè)溫度數(shù)值，該電纜芯線溫升情況見圖3所示，電纜表面溫升情況見圖4所示。根據(jù)測(cè)試結(jié)果表明，電纜芯線溫度比表面溫度要高，當(dāng)電纜加載200 A電流時(shí)，120 min溫度穩(wěn)定后電纜芯線溫度為42.6 ℃，其溫升為20.5 ℃，是完全可以滿足雷達(dá)環(huán)境使用要求，同時(shí)不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生影響。

從圖6、圖7中可以看出當(dāng)加載時(shí)間為100 min左右，電纜芯線和表面溫度變化不再明顯，溫升已趨于穩(wěn)定。同時(shí)當(dāng)加載時(shí)間為從0～50 min時(shí)，加載電流為300 A電纜溫度急劇上升，其他加載電流溫度變化不明顯，這是因?yàn)?00 A電流已經(jīng)接近該電纜最高允許載流量。

3 結(jié)論

本文介紹了電纜轉(zhuǎn)繞裝置研制過程，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，同時(shí)對(duì)拖鏈電纜進(jìn)行了加載電流溫升測(cè)試，結(jié)果表明，當(dāng)加載雷達(dá)工作電流為200 A時(shí)，其溫升為20.5 ℃，是完全可以滿足雷達(dá)環(huán)境使用要求。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳鳳高.天線座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].西北電訊工程學(xué)院出版社，1986：157-160.

[2] 于麗萍，徐增強(qiáng)，郭強(qiáng).海洋平臺(tái)電纜移動(dòng)裝置設(shè)計(jì)[J].裝備制造技術(shù)，2012，11：138-140.

[3] 田維生，張會(huì)云.熱塑性彈性體在拖鏈電纜上的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用， 2012，28：15.endprint

摘 要：隨著現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)發(fā)展，雷達(dá)對(duì)功率要求越來(lái)越高。本文設(shè)計(jì)了電纜轉(zhuǎn)繞裝置同時(shí)對(duì)電纜進(jìn)行了溫度測(cè)試及分析，結(jié)果表明，當(dāng)加載雷達(dá)工作電流為200 A時(shí)，其溫升為20.5 ℃，是完全可以滿足雷達(dá)環(huán)境使用要求。

關(guān)鍵詞：匯流環(huán) 拖鏈 溫度測(cè)試

中圖分類號(hào)：TM303 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）06（a）-0122-02

雷達(dá)天線座轉(zhuǎn)動(dòng)部分上有各種驅(qū)動(dòng)元件、測(cè)量元件和控制元件，而電源和控制機(jī)柜是固定不動(dòng)的，通常需要匯流環(huán)在相互轉(zhuǎn)動(dòng)部件之間傳輸信號(hào)或功率[1]。隨著雷達(dá)新技術(shù)發(fā)展，雷達(dá)對(duì)功率要求越來(lái)越高，需要天線座提供更大功率供雷達(dá)天線使用。如果采用匯流環(huán)結(jié)構(gòu)形式傳輸功率，由于匯流環(huán)每一通道傳輸一定電流，通常會(huì)將匯流環(huán)設(shè)計(jì)成許多通道，同時(shí)考慮到某雷達(dá)天線座尺寸有限，對(duì)匯流環(huán)尺寸設(shè)計(jì)有一定限制。因此如何為雷達(dá)提供大功率傳輸成為設(shè)計(jì)難點(diǎn)。

本文針對(duì)某雷達(dá)實(shí)際需求，在雷達(dá)天線座中設(shè)計(jì)了電纜轉(zhuǎn)繞裝置。本文闡述了電纜轉(zhuǎn)繞裝置設(shè)計(jì)思路，該電纜轉(zhuǎn)繞裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊等特點(diǎn)，本文最后對(duì)電纜進(jìn)行了溫度測(cè)試及分析，分析結(jié)果可以為以后相同產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供參考。

1 電纜轉(zhuǎn)繞裝置設(shè)計(jì)

某雷達(dá)電纜轉(zhuǎn)繞裝置設(shè)計(jì)原則為：電纜轉(zhuǎn)繞裝置要具有保護(hù)、支撐電纜的能力，電纜轉(zhuǎn)繞裝置設(shè)計(jì)應(yīng)遵從體積小、安裝方便，便于拆卸、維修，可靠性高等要求，同時(shí)要求電纜轉(zhuǎn)繞裝置要能適應(yīng)雷達(dá)使用環(huán)境要求。因此設(shè)計(jì)電纜轉(zhuǎn)繞裝置時(shí)，考慮到空間有限，電纜排布要涉及到電纜最小彎曲半徑，并且電纜工作時(shí)發(fā)熱量即要滿足雷達(dá)使用要求，又不會(huì)對(duì)電纜本身造成傷害。

1.1 拖鏈及電纜特性

拖鏈?zhǔn)请娎|移動(dòng)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)部件，其應(yīng)用廣泛，主要用于工業(yè)機(jī)器、機(jī)械加工、機(jī)器人技術(shù)中長(zhǎng)期柔性使用的領(lǐng)域，拖鏈主要作用是移動(dòng)傳輸功率、數(shù)據(jù)和其他介質(zhì)。拖鏈鏈條由眾多單元鏈條組成，各個(gè)單元鏈條鏈接之間可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。拖鏈外形類似像坦克鏈條一樣，拖鏈各個(gè)單元鏈條之間連接自如，尺寸規(guī)格多種多樣，拖鏈寬度、高度以及各個(gè)鏈條距離可以根據(jù)實(shí)際工程需要進(jìn)行選擇[2-3]。本文所采用拖鏈主要由鏈板、支撐板和連接件等組成，其材質(zhì)主要是工程塑料。所選拖鏈主要用于保護(hù)電纜，將電纜放置在拖鏈中，可有效防止電纜磨損，增加電纜使用壽命，同時(shí)電纜可以合理均勻分布在拖鏈中，避免電纜在旋轉(zhuǎn)時(shí)相互纏繞、翻滾，可以有效利用空間，又能利用周圍有限的空間進(jìn)行充分散熱從而避免因電纜工作發(fā)熱導(dǎo)致電纜存在安全隱患。

1.2 設(shè)計(jì)方案

電纜轉(zhuǎn)繞裝置設(shè)計(jì)所選用拖鏈、電纜均為標(biāo)準(zhǔn)部件，為了更好地固定拖鏈、電纜，在設(shè)計(jì)中增加外導(dǎo)軌和內(nèi)導(dǎo)軌等部件。同時(shí)根據(jù)雷達(dá)天線座旋轉(zhuǎn)行程和拖鏈彎曲半徑確定導(dǎo)軌長(zhǎng)度和直徑、拖鏈寬度和高度、電纜長(zhǎng)度等參數(shù)。在外導(dǎo)軌和內(nèi)導(dǎo)軌之間的空間合理布局是雷達(dá)電纜轉(zhuǎn)繞裝置設(shè)計(jì)重點(diǎn)。設(shè)計(jì)導(dǎo)軌時(shí)，根據(jù)應(yīng)用中動(dòng)力學(xué)和負(fù)載特點(diǎn)，導(dǎo)軌材料選用鋼材，對(duì)于高頻循環(huán)使用，可以在導(dǎo)軌表面使用聚合物涂料，用來(lái)減少摩擦，從而提高拖鏈?zhǔn)褂脡勖?/p>

該電纜轉(zhuǎn)繞裝置能夠在一個(gè)拖纜中安全鋪設(shè)不同類型動(dòng)力電纜和數(shù)據(jù)電纜。可以根據(jù)電纜不同直徑選擇不同的分隔形式，使得電纜之間保持一定的間距，同時(shí)不同分隔形式使拖鏈可以滿足各種特定的應(yīng)用要求。此外，拖鏈中電纜的布置方式以及可用空間合理的分布可以提高整個(gè)拖鏈系統(tǒng)的使用壽命。電纜分布原則為電纜鋪設(shè)必須保證任何時(shí)候都來(lái)可以自由運(yùn)動(dòng)，并且電纜在拖鏈彎曲半徑位置處不受任何張力影響，對(duì)于運(yùn)行速度超過0.5m/s，每年循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)超過10000次的應(yīng)用電纜之間要使用分隔片，如果不使用分隔片，但要保證電纜上下不得疊放。本文設(shè)計(jì)的電纜轉(zhuǎn)繞裝置電纜位置分布圖如圖1所示，每根電纜之間保持同樣距離，合理利用空間，避免電纜之間相互纏繞。采用的拖鏈鏈條為標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，鏈條結(jié)構(gòu)一體化，不易丟掉部件，容易安裝，該裝置占用空間以及加工成本相對(duì)匯流環(huán)較小，同時(shí)維護(hù)方便。

2 電纜轉(zhuǎn)繞裝置溫升測(cè)試實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

為了驗(yàn)證電纜在工作電流200 A條件下工作電纜溫升情況，采用電流加載儀器對(duì)拖鏈中所有電纜進(jìn)行加載200 A電流，用熱電偶對(duì)電纜溫度情況進(jìn)行測(cè)試，并用數(shù)字式鉗型電流表進(jìn)行電流測(cè)試。根據(jù)加載電流不同，試驗(yàn)分為4組，即150 A、200 A、250 A、300 A，每組測(cè)試記錄時(shí)間間隔為10 min，試驗(yàn)環(huán)境溫度為22.1 ℃，其測(cè)試情況如圖2所示。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

實(shí)驗(yàn)對(duì)電纜芯線以及表面進(jìn)行加載電流為150 A、200 A、250 A、300 A共2組8次實(shí)驗(yàn)，通過熱電偶讀取實(shí)測(cè)溫度數(shù)值，該電纜芯線溫升情況見圖3所示，電纜表面溫升情況見圖4所示。根據(jù)測(cè)試結(jié)果表明，電纜芯線溫度比表面溫度要高，當(dāng)電纜加載200 A電流時(shí)，120 min溫度穩(wěn)定后電纜芯線溫度為42.6 ℃，其溫升為20.5 ℃，是完全可以滿足雷達(dá)環(huán)境使用要求，同時(shí)不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生影響。

從圖6、圖7中可以看出當(dāng)加載時(shí)間為100 min左右，電纜芯線和表面溫度變化不再明顯，溫升已趨于穩(wěn)定。同時(shí)當(dāng)加載時(shí)間為從0～50 min時(shí)，加載電流為300 A電纜溫度急劇上升，其他加載電流溫度變化不明顯，這是因?yàn)?00 A電流已經(jīng)接近該電纜最高允許載流量。

3 結(jié)論

本文介紹了電纜轉(zhuǎn)繞裝置研制過程，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，同時(shí)對(duì)拖鏈電纜進(jìn)行了加載電流溫升測(cè)試，結(jié)果表明，當(dāng)加載雷達(dá)工作電流為200 A時(shí)，其溫升為20.5 ℃，是完全可以滿足雷達(dá)環(huán)境使用要求。

參考文獻(xiàn)

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