孫慶余

(中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所，河北 石家莊 050081)

車(chē)載13m天線裝車(chē)方案設(shè)計(jì)

孫慶余

(中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所，河北 石家莊 050081)

車(chē)載13m天線是以越野車(chē)為載體的快速架設(shè)天線設(shè)備，由半掛車(chē)底盤(pán)、天線、配套車(chē)輛等組成。天線安裝在半掛車(chē)底盤(pán)上，能夠?qū)崿F(xiàn)天線快速架設(shè)、收藏與轉(zhuǎn)場(chǎng)。

天線；底盤(pán)；架設(shè)

0 引言

車(chē)載天線是以越野車(chē)為載體的快速架設(shè)天線設(shè)備，主要由半掛車(chē)底盤(pán)、天線、配套車(chē)輛等組成。天線具有衛(wèi)星信號(hào)接收功能，安裝在半掛車(chē)底盤(pán)上，能夠?qū)崿F(xiàn)天線快速架設(shè)、收藏與轉(zhuǎn)場(chǎng)。筆者以某出口型的車(chē)載13m天線為例簡(jiǎn)述天線裝車(chē)設(shè)計(jì)。

1 天線裝車(chē)方案

車(chē)載13m天線由半掛車(chē)底盤(pán)、天線、配套車(chē)輛等組成。

天線由天線座架、天線反射體、饋源和伺服系統(tǒng)組成。天線座架部分安裝在半掛車(chē)底盤(pán)上，裝配后外形尺寸(長(zhǎng)×寬×高)：9300mm×2500mm×4260mm，含牽引車(chē)的外形尺寸(長(zhǎng)×寬×高)：15500mm×2500mm×4260mm，長(zhǎng)度及寬度滿足GB 1589中規(guī)定的要求，高度超過(guò)GB 1589中規(guī)定的要求，但滿足出口國(guó)4.75m的限高要求。整車(chē)的質(zhì)心必須保證各軸軸載質(zhì)量不超過(guò)允許的最大軸載質(zhì)量，同時(shí)滿足車(chē)輛不發(fā)生側(cè)翻、縱翻要求。天線反射體上的可拆卸部分輻射梁、反射體面板和饋源等需要單獨(dú)包裝，不需要定制專(zhuān)用運(yùn)輸車(chē)輛，可以由普通貨運(yùn)車(chē)輛承擔(dān)運(yùn)輸任務(wù)。

車(chē)載13m天線簡(jiǎn)單架設(shè)程序：當(dāng)天線設(shè)備運(yùn)送至工作場(chǎng)地后，首先把半掛車(chē)底盤(pán)的撐腿向外伸出將底盤(pán)支撐平穩(wěn)并調(diào)平，然后逐件安裝天線反射體及饋源部分；安裝完成后，啟動(dòng)液壓起臥裝置使天線由朝天狀態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)到俯仰角約18°狀態(tài)，鎖定座架撐桿；然后由方位驅(qū)動(dòng)和俯仰絲杠驅(qū)動(dòng)天線，使天線轉(zhuǎn)動(dòng)到工作角度，進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

2 車(chē)載底盤(pán)設(shè)計(jì)

半掛車(chē)底盤(pán)根據(jù)結(jié)構(gòu)要求定制，半掛車(chē)底盤(pán)由車(chē)架、牽引銷(xiāo)、懸掛系統(tǒng)、承載軸、車(chē)輪、支撐裝置、制動(dòng)系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等組成。車(chē)架采用變截面車(chē)架，前部顎頸強(qiáng)度滿足牽引時(shí)的總重34t的承載牽引要求，后部車(chē)架強(qiáng)度滿足天線展開(kāi)后附加風(fēng)載荷的要求。

將半掛車(chē)底盤(pán)設(shè)計(jì)為天線座架的一部分，車(chē)架作為天線工作時(shí)的支撐平臺(tái)，同時(shí)也降低了天線的裝車(chē)高度和車(chē)輛的重心高度。調(diào)平支撐腿選用HB12TED800/ZJB型千斤頂，千斤頂通過(guò)可折疊支腿與半掛車(chē)大梁連接，為增大天線架設(shè)后的穩(wěn)定性，可折疊支腿盡可能的做到最大，前支腿、后支腿展開(kāi)后中心距4450mm，前后兩腿間距4820mm，折疊狀態(tài)滿足汽車(chē)外形最大寬度要求。

半掛車(chē)底盤(pán)采用鋼板彈簧懸掛系統(tǒng)，懸掛系統(tǒng)的平衡穩(wěn)定性符合搭載天線設(shè)備的要求，有很好的減震性能。后橋采用三橋單胎結(jié)構(gòu)，后橋承載載荷不小于22t。制動(dòng)系統(tǒng)具有供給管路、控制管理分別獨(dú)立的雙管路系統(tǒng)；制動(dòng)系統(tǒng)的接口符合牽引車(chē)的接口要求。制動(dòng)距離符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。電氣系統(tǒng)滿足汽車(chē)燈光、制動(dòng)等控制要求，在前接口板上預(yù)留2個(gè)連接器的安裝位置。

半掛車(chē)底盤(pán)的離去角不小于26°，安裝完千斤頂后離去角不小于16°。

3 牽引車(chē)改裝設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)的使用環(huán)境、系統(tǒng)指標(biāo)以及對(duì)車(chē)型的要求和安裝設(shè)備的重量情況，選用陜西汽車(chē)集團(tuán)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的“陜汽SX4260B” 6×6牽引車(chē)，牽引車(chē)底盤(pán)技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。原車(chē)牽引鞍座后移到后橋中心向后500mm處，保證整車(chē)前橋不超重；在原車(chē)分動(dòng)箱上增加取力器，在取力器后端安裝隨車(chē)折臂吊的動(dòng)力單元；在牽引車(chē)上距離前橋2500mm處安裝8t隨車(chē)折臂吊。

4 整車(chē)的穩(wěn)定性校核

整車(chē)的質(zhì)心必須保證各軸軸載質(zhì)量不超過(guò)允許的最大軸載質(zhì)量，同時(shí)滿足車(chē)輛不發(fā)生側(cè)翻、縱翻。

4.1 半掛車(chē)底盤(pán)重心計(jì)算

建立直角坐標(biāo)系，原點(diǎn)、X軸、Z軸如圖1所示，XZ面位于車(chē)體的中截面，前進(jìn)方向?yàn)閄軸的負(fù)方向。已知各設(shè)備的質(zhì)量、質(zhì)心位置估算如表2所示。

表1 牽引車(chē)底盤(pán)參數(shù)及配置表

圖1 半掛車(chē)底盤(pán)外形尺寸

表2 半掛車(chē)質(zhì)心計(jì)算表

半掛車(chē)裝車(chē)后的整車(chē)總重量為31280kg，小于該底盤(pán)設(shè)計(jì)最大允許總質(zhì)量34000kg。

半掛車(chē)整車(chē)質(zhì)心坐標(biāo)為(4762，24，1922)，半掛車(chē)整車(chē)質(zhì)心位于鞍座中心向后約4762mm，距離地面向上1922mm，偏離縱向中心線為24mm，

由此可以計(jì)算出鞍座負(fù)荷W1=7060kg；

后橋負(fù)荷W2=24220kg。

4.2 牽引車(chē)重心計(jì)算

建立直角坐標(biāo)系，原點(diǎn)、X軸、Z軸如圖2所示，XZ面位于車(chē)體的中截面，前進(jìn)方向?yàn)閄軸的負(fù)方向。已知各設(shè)備的質(zhì)量、質(zhì)心位置估算如表3所示。

圖2 牽引車(chē)質(zhì)量原點(diǎn)設(shè)置

表3 牽引車(chē)質(zhì)心估算表

由表3可知，整車(chē)質(zhì)心坐標(biāo)為(2882，-2，1455)，整車(chē)質(zhì)心位于前橋中心向后2882mm，距離地面向上1455mm，偏離縱向中心線為2mm，

由此可以計(jì)算出前橋負(fù)荷W1=6365kg<7000kg；

后橋負(fù)荷W2=15375kg<17500kg。

為滿足車(chē)輛不發(fā)生側(cè)翻和縱翻的要求，必須滿足以下條件：

a)保證車(chē)輛不發(fā)生側(cè)翻，要求tgβ=B/(2Hg)>φ

b)保證車(chē)輛不發(fā)生縱翻，要求tgσ=L/Hg>φ

式中:B——底盤(pán)輪距(m)； Hg——整車(chē)重心至地面的高度(m)； L——整車(chē)重心至后軸中心線的水平距離(m)； φ——路而附著系數(shù)，一般取φ=0.5～0.6； β——側(cè)傾穩(wěn)定角(°)； σ——縱傾穩(wěn)定角(°)。

整車(chē)系統(tǒng)： tgβ=0.71>φ(>0.5～0.6)，tgσ=1.30>φ(>0.5～0.6)保證車(chē)輛不發(fā)生側(cè)翻和縱翻，滿足要求。

天線裝車(chē)后整車(chē)橫向和縱向穩(wěn)定性都滿足行駛安全的要求。

5 結(jié)束語(yǔ)

該車(chē)載13m天線能夠?qū)崿F(xiàn)天線快速架設(shè)、收藏與轉(zhuǎn)場(chǎng)，天線的架設(shè)時(shí)間滿足8人10h的要求，車(chē)輛的橫向和縱向穩(wěn)定性都滿足行駛安全的要求。

[1] 吳鳳高. 天線的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M]. 西安：西北電訊工程學(xué)院出版社，1986.

[2] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

[3] 米月英. 一種大型桁架衛(wèi)星通信天線座架的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].無(wú)線電通信技術(shù), 2014,40(2):47-51.

The overall design of vehicle-mounted 13m antenna loading

SUN Qing-yu

(The54thResearchInstituteofCETC,ShijiazhuangHebei050081,China)

Vehicle-mounted 13m antenna is quick disassembling and mounted equipment and based on SUV as the carrier. The device consists of semi-trailer chassis, antenna and a complete set of vehicles, etc. Antenna installed on the semi-trailer chassis. It can be quickly set up, the collection and transitions.

Antenna; Chassis; Erection

2017-02-17

孫慶余(1966-),高級(jí)工程師,從事天線結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)研究工作.

1001-9383(2017)01-0062-05

TN820

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