车载13m天线装车方案设计

孙庆余

(中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北 石家庄 050081)

车载13m天线装车方案设计

孙庆余

(中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北 石家庄 050081)

车载13m天线是以越野车为载体的快速架设天线设备，由半挂车底盘、天线、配套车辆等组成。天线安装在半挂车底盘上，能够实现天线快速架设、收藏与转场。

天线；底盘；架设

0 引言

车载天线是以越野车为载体的快速架设天线设备，主要由半挂车底盘、天线、配套车辆等组成。天线具有卫星信号接收功能，安装在半挂车底盘上，能够实现天线快速架设、收藏与转场。笔者以某出口型的车载13m天线为例简述天线装车设计。

1 天线装车方案

车载13m天线由半挂车底盘、天线、配套车辆等组成。

天线由天线座架、天线反射体、馈源和伺服系统组成。天线座架部分安装在半挂车底盘上，装配后外形尺寸(长×宽×高)：9300mm×2500mm×4260mm，含牵引车的外形尺寸(长×宽×高)：15500mm×2500mm×4260mm，长度及宽度满足GB 1589中规定的要求，高度超过GB 1589中规定的要求，但满足出口国4.75m的限高要求。整车的质心必须保证各轴轴载质量不超过允许的最大轴载质量，同时满足车辆不发生侧翻、纵翻要求。天线反射体上的可拆卸部分辐射梁、反射体面板和馈源等需要单独包装，不需要定制专用运输车辆，可以由普通货运车辆承担运输任务。

车载13m天线简单架设程序：当天线设备运送至工作场地后，首先把半挂车底盘的撑腿向外伸出将底盘支撑平稳并调平，然后逐件安装天线反射体及馈源部分；安装完成后，启动液压起卧装置使天线由朝天状态转动到俯仰角约18°状态，锁定座架撑杆；然后由方位驱动和俯仰丝杠驱动天线，使天线转动到工作角度，进入正常工作状态。

2 车载底盘设计

半挂车底盘根据结构要求定制，半挂车底盘由车架、牵引销、悬挂系统、承载轴、车轮、支撑装置、制动系统、电气系统等组成。车架采用变截面车架，前部颚颈强度满足牵引时的总重34t的承载牵引要求，后部车架强度满足天线展开后附加风载荷的要求。

将半挂车底盘设计为天线座架的一部分，车架作为天线工作时的支撑平台，同时也降低了天线的装车高度和车辆的重心高度。调平支撑腿选用HB12TED800/ZJB型千斤顶，千斤顶通过可折叠支腿与半挂车大梁连接，为增大天线架设后的稳定性，可折叠支腿尽可能的做到最大，前支腿、后支腿展开后中心距4450mm，前后两腿间距4820mm，折叠状态满足汽车外形最大宽度要求。

半挂车底盘采用钢板弹簧悬挂系统，悬挂系统的平衡稳定性符合搭载天线设备的要求，有很好的减震性能。后桥采用三桥单胎结构，后桥承载载荷不小于22t。制动系统具有供给管路、控制管理分别独立的双管路系统；制动系统的接口符合牵引车的接口要求。制动距离符合相关标准要求。电气系统满足汽车灯光、制动等控制要求，在前接口板上预留2个连接器的安装位置。

半挂车底盘的离去角不小于26°，安装完千斤顶后离去角不小于16°。

3 牵引车改装设计

根据系统的使用环境、系统指标以及对车型的要求和安装设备的重量情况，选用陕西汽车集团有限责任公司生产的“陕汽SX4260B” 6×6牵引车，牵引车底盘技术参数见表1。原车牵引鞍座后移到后桥中心向后500mm处，保证整车前桥不超重；在原车分动箱上增加取力器，在取力器后端安装随车折臂吊的动力单元；在牵引车上距离前桥2500mm处安装8t随车折臂吊。

4 整车的稳定性校核

整车的质心必须保证各轴轴载质量不超过允许的最大轴载质量，同时满足车辆不发生侧翻、纵翻。

4.1 半挂车底盘重心计算

建立直角坐标系，原点、X轴、Z轴如图1所示，XZ面位于车体的中截面，前进方向为X轴的负方向。已知各设备的质量、质心位置估算如表2所示。

表1 牵引车底盘参数及配置表

图1 半挂车底盘外形尺寸

表2 半挂车质心计算表

半挂车装车后的整车总重量为31280kg，小于该底盘设计最大允许总质量34000kg。

半挂车整车质心坐标为(4762，24，1922)，半挂车整车质心位于鞍座中心向后约4762mm，距离地面向上1922mm，偏离纵向中心线为24mm，

由此可以计算出鞍座负荷W1=7060kg；

后桥负荷W2=24220kg。

4.2 牵引车重心计算

建立直角坐标系，原点、X轴、Z轴如图2所示，XZ面位于车体的中截面，前进方向为X轴的负方向。已知各设备的质量、质心位置估算如表3所示。

图2 牵引车质量原点设置

表3 牵引车质心估算表

由表3可知，整车质心坐标为(2882，-2，1455)，整车质心位于前桥中心向后2882mm，距离地面向上1455mm，偏离纵向中心线为2mm，

由此可以计算出前桥负荷W1=6365kg<7000kg；

后桥负荷W2=15375kg<17500kg。

为满足车辆不发生侧翻和纵翻的要求，必须满足以下条件：

a)保证车辆不发生侧翻，要求tgβ=B/(2Hg)>φ

b)保证车辆不发生纵翻，要求tgσ=L/Hg>φ

式中:B——底盘轮距(m)； Hg——整车重心至地面的高度(m)； L——整车重心至后轴中心线的水平距离(m)； φ——路而附着系数，一般取φ=0.5～0.6； β——侧倾稳定角(°)； σ——纵倾稳定角(°)。

整车系统： tgβ=0.71>φ(>0.5～0.6)，tgσ=1.30>φ(>0.5～0.6)保证车辆不发生侧翻和纵翻，满足要求。

天线装车后整车横向和纵向稳定性都满足行驶安全的要求。

5 结束语

该车载13m天线能够实现天线快速架设、收藏与转场，天线的架设时间满足8人10h的要求，车辆的横向和纵向稳定性都满足行驶安全的要求。

[1] 吴凤高. 天线的结构设计[M]. 西安：西北电讯工程学院出版社，1986.

[2] 成大先.机械设计手册[M]. 北京：化学工业出版社，2007.

[3] 米月英. 一种大型桁架卫星通信天线座架的优化设计[J].无线电通信技术, 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

孙庆余(1966-),高级工程师,从事天线结构总体设计研究工作.

1001-9383(2017)01-0062-05

TN820

A