車載13m天線裝車方案設(shè)計

孫慶余

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

車載13m天線裝車方案設(shè)計

孫慶余

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

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

天線；底盤；架設(shè)

0 引言

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

1 天線裝車方案

車載13m天線由半掛車底盤、天線、配套車輛等組成。

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底盤上，裝配后外形尺寸(長×寬×高)：9300mm×2500mm×4260mm，含牽引車的外形尺寸(長×寬×高)：15500mm×2500mm×4260mm，長度及寬度滿足GB 1589中規(guī)定的要求，高度超過GB 1589中規(guī)定的要求，但滿足出口國4.75m的限高要求。整車的質(zhì)心必須保證各軸軸載質(zhì)量不超過允許的最大軸載質(zhì)量，同時滿足車輛不發(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包裝，不需要定制專用運輸車輛，可以由普通貨運車輛承擔(dān)運輸任務(wù)。

車載13m天線簡單架設(shè)程序：當(dāng)天線設(shè)備運送至工作場地后，首先把半掛車底盤的撐腿向外伸出將底盤支撐平穩(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，啟動液壓起臥裝置使天線由朝天狀態(tài)轉(zhuǎn)動到俯仰角約18°狀態(tài)，鎖定座架撐桿；然后由方位驅(qū)動和俯仰絲杠驅(qū)動天線，使天線轉(zhuǎn)動到工作角度，進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

2 車載底盤設(shè)計

半掛車底盤根據(jù)結(jié)構(gòu)要求定制，半掛車底盤由車架、牽引銷、懸掛系統(tǒng)、承載軸、車輪、支撐裝置、制動系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等組成。車架采用變截面車架，前部顎頸強度滿足牽引時的總重34t的承載牽引要求，后部車架強度滿足天線展開后附加風(fēng)載荷的要求。

將半掛車底盤設(shè)計為天線座架的一部分，車架作為天線工作時的支撐平臺，同時也降低了天線的裝車高度和車輛的重心高度。調(diào)平支撐腿選用HB12TED800/ZJB型千斤頂，千斤頂通過可折疊支腿與半掛車大梁連接，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、后支腿展開后中心距4450mm，前后兩腿間距4820mm，折疊狀態(tài)滿足汽車外形最大寬度要求。

半掛車底盤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。制動系統(tǒng)具有供給管路、控制管理分別獨立的雙管路系統(tǒng)；制動系統(tǒng)的接口符合牽引車的接口要求。制動距離符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。電氣系統(tǒng)滿足汽車燈光、制動等控制要求，在前接口板上預(yù)留2個連接器的安裝位置。

半掛車底盤的離去角不小于26°，安裝完千斤頂后離去角不小于16°。

3 牽引車改裝設(shè)計

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

4 整車的穩(wěn)定性校核

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

4.1 半掛車底盤重心計算

建立直角坐標(biāo)系，原點、X軸、Z軸如圖1所示，XZ面位于車體的中截面，前進(jìn)方向為X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 牽引車底盤參數(shù)及配置表

圖1 半掛車底盤外形尺寸

表2 半掛車質(zhì)心計算表

半掛車裝車后的整車總重量為31280kg，小于該底盤設(shè)計最大允許總質(zhì)量34000kg。

半掛車整車質(zhì)心坐標(biāo)為(4762，24，1922)，半掛車整車質(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，

由此可以計算出鞍座負(fù)荷W1=7060kg；

后橋負(fù)荷W2=24220kg。

4.2 牽引車重心計算

建立直角坐標(biāo)系，原點、X軸、Z軸如圖2所示，XZ面位于車體的中截面，前進(jìn)方向為X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 牽引車質(zhì)量原點設(shè)置

表3 牽引車質(zhì)心估算表

由表3可知，整車質(zhì)心坐標(biāo)為(2882，-2，1455)，整車質(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，

由此可以計算出前橋負(fù)荷W1=6365kg<7000kg；

后橋負(fù)荷W2=15375kg<17500kg。

為滿足車輛不發(fā)生側(cè)翻和縱翻的要求，必須滿足以下條件：

a)保證車輛不發(fā)生側(cè)翻，要求tgβ=B/(2Hg)>φ

b)保證車輛不發(fā)生縱翻，要求tgσ=L/Hg>φ

式中:B——底盤輪距(m)； Hg——整車重心至地面的高度(m)； L——整車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(°)。

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

天線裝車后整車橫向和縱向穩(wěn)定性都滿足行駛安全的要求。

5 結(jié)束語

該車載13m天線能夠?qū)崿F(xiàn)天線快速架設(shè)、收藏與轉(zhuǎn)場，天線的架設(shè)時間滿足8人10h的要求，車輛的橫向和縱向穩(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[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)計手冊[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[J].無線電通信技術(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-),高級工程師,從事天線結(jié)構(gòu)總體設(shè)計研究工作.

1001-9383(2017)01-0062-05

TN820

A