CN102059547A - 抛物面天线样板安装调整方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抛物面天线样板安装调整方法及其装置，支架上设有工作台，工作台上设有空心轴，天线基座套设于空心轴上，空心轴的上端面上设有弹簧，第一推力轴承置于弹簧之上，抛物线样板位于天线上方，抛物线样板的样板轴穿过第一推力轴承、弹簧和空心轴，样板轴的下端部为螺纹段，第二推力轴承抵于空心轴下端面上，螺纹段上套设有调整螺母。通过旋转调整螺母压紧和放松弹簧，调整样板的检测面与天线反射面之间的间隙，然后将塞尺塞入间隙以检测天线反射面。本发明尤其适用于抛物面天线样板的安装调整，具有可提高天线安装的工作效率、降低劳动强度、调整精确度高、通用性强等优点。

Description

抛物面天线样板安装调整方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种安装调整方法及其装置，尤其是一种用于天线反射面检测过程的抛物面天线样板安装调整方法及其装置。

背景技术

抛物面是抛物线以其对称轴为轴线旋转180°所得到的曲面。抛物面天线是反射面为旋转对称抛物面的天线，即天线反射面为抛物面。在工程中，要求天线反射面与原设计抛物面完全吻合，以确保天线的性能指标符合设计要求。在天线的制造、运输和安装过程中，天线反射面往往会受到破坏，反射面会发生变形，使得天线反射面和原设计抛物面不完全一致，从而影响天线的性能。在安装抛物面天线的过程中，常常采用抛物线样板来检测抛物面天线的反射面，抛物线样板的底部曲线为标准抛物线。旋转抛物线样板，通过抛物线样板底部曲线的旋转形成的抛物面与反射面之间的对比，来确保抛物面天线的反射面为精确的抛物面。如图4所示，在检测抛物面天线时，抛物线样板在抛物线顶点处设置样板轴，样板轴的中心线与抛物线样板的对称轴重合。天线基座安装于空心轴上，空心轴位于抛物面天线的反射面中心处，空心轴的轴线与反射面的轴线相重合，将样板轴***空心轴内，从而使得天线反射面的轴线、抛物线样板的对称轴、样板轴的中心线重合在一起。样板绕样板轴中心线旋转以扫描天线表面，在样板位于不同位置时，使用塞尺检测天线反射面与样板检测面之间的间隙，通过间隙的检测来判断反射面是否为精确的抛物面。在检测时，需要保证间隙的大小保持在一定范围内，尺寸过小则塞尺无法进入间隙，尺寸过大则很难判断反射面是否精确。

在现有技术中，在样板轴上套设有垫圈11，垫圈11上端面与样板中心缺口内的轴肩512抵接并顶住样板，垫圈11下端面与空心轴3的上端面相抵接，通过调整垫圈11的轴向长度来调整天线反射面与样板之间的间隙。垫圈11的轴向长度是通过如下方法来调整的：先加工一个垫圈11，将垫圈11按照图4装配，然后用塞尺检测样板检测面同反射面之间的间隙。如间隙过小，则再加工一个轴向长度较大的垫圈；如间隙过大，则将垫圈拆下通过磨削的方式减小垫圈的轴向长度，而后再次安装磨削后的垫圈并检测间隙，若间隙过小则垫圈废弃，再加工一个垫圈，若间隙过大则再拆下垫圈进行二次磨削，直至垫圈大小合适为止。这种现有的方法，需要多次拆装垫圈，拆卸时需将重量很大的样板反复吊起，并需要对垫圈进行多次加工，需要配置磨床，而且垫圈磨削量过大时会导致垫圈报废，一般需1到1.5个小时才能完成一台天线检测间隙的调整，存在有需多次拆装、工作效率低、费时费力、劳动强度高、容易造成材料的浪费等问题；由于不同天线的基座的尺寸存在差异，适用于一台天线的垫圈很可能就不适用于下一台或下一批天线，需要重新加工制作尺寸适合的垫圈，垫圈的通用性比较差。

发明内容

本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种抛物面天线样板安装调整方法及其装置，以提高工作效率、减轻天线样板安装的劳动强度。

本发明为解决技术问题采用以下技术方案。

抛物面天线样板安装调整装置，其特征是支架上设有工作台，天线基座置于工作台上，位于工作台的中心部位的空心轴的端部凸出于工作台的台面之外，设有天线反射面的天线基座置于工作台上，空心轴插于天线基座中心的圆柱形空腔之内；抛物线样板包括样板轴和设有检测面的样板本体，样板轴***空心轴之内，样板轴上套设有弹簧，样板轴穿过空心轴的一端的端部为设有外螺纹的螺纹段，螺纹段上套设有用于调整检测面与天线反射面之间的间隙的调整螺母。

本发明的抛物面天线样板安装调整装置的结构特点也在于：

所述支架上的工作台为水平工作台，竖直的空心轴位于工作台的中心部位，空心轴的上端部凸出于工作台的台面之上，天线反射面朝上的天线基座置于工作台上，空心轴上端插于天线基座中心的圆柱形空腔之内；样板轴的上端部设置有轴肩，轴肩与空心轴上端面之间设置有弹簧和第一推力轴承，抛物线样板位于天线上方，抛物线样板的样板轴依次穿过第一推力轴承、弹簧和空心轴，样板轴的下端部为设有外螺纹的螺纹段，套设于样板轴上的第二推力轴承抵于空心轴的下端面上，样板轴穿过第二推力轴承且所述螺纹段伸出第二推力轴承，螺纹段上套设有用于调整检测面与天线反射面之间的间隙的调整螺母。

所述螺纹段上套设的调整螺母包括上调整螺母和下调整螺母。

所述样板本体的检测面的中部设有缺口，样板轴的上端部设置的轴肩位于缺口内。

所述螺纹段上的螺纹为细牙螺纹，调整螺母上的内螺纹为与螺纹段的细牙螺纹相配合的细牙螺纹。

使用上述调整装置进行抛物面天线样板的安装调整的方法，按照如下步骤进行安装调整：

a、将天线基座放置在工作台上，使得天线基座中心的圆柱形空腔套于空心轴上，圆柱形空腔的轴线与空心轴的轴线相重合；

b、在样板轴上套设弹簧；

c、移动抛物线样板并使得样板轴对准空心轴的中心，使样板轴穿过空心轴；

d、在样板轴下端部的螺纹段上安装调整螺母；

e、转动抛物线样板，观测抛物线样板与天线反射面之间的间隙，若间隙适中则使用塞尺检测间隙，若间隙过大或过小，则转动调整螺母，调整间隙的大小，直至间隙大小适中，然后用塞尺检测间隙，并判断天线反射面是否符合要求。

另外，在安装调整的步骤中：

步骤b中，在样板轴上套设弹簧之前或套设弹簧之后，在样板轴上套设第一推力轴承。

步骤c中，使样板轴穿过空心轴后，在样板轴底部套设第二推力轴承，使得第二推力轴承与空心轴的下端面相抵接，然后再进行步骤d，由调整螺母托住第二推力轴承。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

本发明中，采用支架、工作台、弹簧、推力轴承、调整螺母等来安装调整抛物线样板，利用弹簧的特点，通过调整螺母来调整弹簧的长度，从而调整抛物线样板检测面的与天线反射面之间的间隙，可通过具有细牙螺纹的螺母对间隙进行精确的调整，整体结构简单，调整方法简单且灵活，省时省力，一般只需几分钟的时间，即可完成一台天线检测间隙的调整工作，降低了天线安装的劳动强度，提高了工作效率。本发明的调整装置及方法，不受天线基座尺寸公差的影响，适用于多台、多批次天线的安装调整，应用范围广，通用性比较强。本发明的抛物面天线样板安装调整装置及方法，采用的弹簧、推力轴承、调整螺母等零部件均为标准件和简单易加工零件，容易实现，具有可提高天线安装的工作效率、降低劳动强度、调整精确度高、结构简单、省时省力、通用性强等优点。

本发明尤其适用于天线反射面检测过程，用于在天线安装过程中调整天线样板的检测面与天线反射面之间的间隙，以便于进行天线反射面的检测工作。

附图说明

图1为本发明抛物面天线样板安装调整装置的剖视图。

图2为图1中A的局部放大图。

图3为图1中B的局部放大图。

图4为已有技术的安装调整装置的剖视图。

附图1、附图2、附图3、附图4中标号：1支架，2工作台，3空心轴，4天线基座，天线反射面41，5抛物线样板，51样板轴，511螺纹段，512轴肩，52样板本体，521检测面，522缺口，6弹簧，7第一推力轴承，8第二推力轴承，9上调整螺母，10下调整螺母，11垫圈。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参见图1、图2、图3，抛物面天线样板安装调整装置，其特征是支架1上设有工作台2，天线基座4置于工作台2上，位于工作台2的中心部位的空心轴3的端部凸出于工作台2的台面之外，设有天线反射面41的天线基座4置于工作台2上，空心轴3插于天线基座4中心的圆柱形空腔之内；柱形空腔与天线反射面41同轴，空心轴3的轴线与柱形空腔的轴线相重合，即空心轴3的轴线与天线反射面41的轴线相重合；抛物线样板5包括样板轴51和设有检测面521的样板本体52，样板轴51***空心轴3之内，样板轴51上套设有弹簧6，样板轴51穿过空心轴3的一端的端部为设有外螺纹的螺纹段511，螺纹段511上套设有用于调整检测面521与天线反射面41之间的间隙的调整螺母。支架1上的工作台2为水平工作台2，竖直的空心轴3位于工作台2的中心部位，空心轴3的上端部凸出于工作台2的台面之上，天线反射面41朝上的天线基座4置于工作台2上，空心轴3上端插于天线基座4中心的圆柱形空腔之内；样板轴51的上端部设置有轴肩512，轴肩512与空心轴3上端面之间设置有弹簧6和第一推力轴承7；空心轴3的上端面上设有弹簧6，第一推力轴承7置于弹簧6之上，第一推力轴承7下端面与弹簧6相抵接，第一推力轴承7的上端面与轴肩512的下端面相抵接；在实际操作中，弹簧6和第一推力轴承7的位置可以交换设置；抛物线样板5位于天线上方，抛物线样板5的样板轴51依次穿过第一推力轴承7、弹簧6和空心轴3，样板轴51的下端部为设有外螺纹的螺纹段511，套设于样板轴51上的第二推力轴承8抵于空心轴3的下端面上；第二推力轴承8设于空心轴3的下端面与上调整螺母9之间；样板轴51穿过第二推力轴承8且所述螺纹段511伸出第二推力轴承8，螺纹段511上套设有用于调整检测面521与天线反射面41之间的间隙的调整螺母。螺纹段511上套设的调整螺母包括上调整螺母9和下调整螺母10。样板本体52的检测面521的中部设有缺口522，样板轴51的上端部设置的轴肩512位于缺口522内，轴肩512下圆环面与第一推力轴承7的上端面相抵接；由第一推力轴承7支撑起抛物线样板5，第一推力轴承7由弹簧6支撑；通过轴肩512上的半圆柱形的连接部(图中未示出)将样板轴51与样板本体52相连接，连接部为半圆柱，其上设有多个螺孔，样板本体52上对应的位置也设有螺孔，通过螺钉将将样板轴51与样板本体52固定在一起。螺纹段511上的螺纹为细牙螺纹，调整螺母上的内螺纹为与螺纹段511的细牙螺纹相配合的细牙螺纹。

其中，上调整螺母的主要作用是调整抛物线样板的上下位置；旋转上调整螺母时，可压紧或放松弹簧，调整样板的上下位置，从而调整样板的检测面与天线反射面之间的间隙。下调整螺母的主要作用是防止上调整螺母在样板转动过程中可能产生的松动而使得样板轴产生轴向窜动，而改变检测间隙大小，影响装配检测精度。第一推力轴承和第二推力轴承的主要作用是承受轴向力，减少各部件之间的摩擦和磨损，特别是弹簧和样板、空心轴之间的摩擦和磨损，并可有效防止样板轴的轴向窜动，以保证检测间隙不变，最终保证装配检测的精度。样板轴同空心轴之间为小间隙配合，配合精度较高，样板的回转精度是依靠样板轴同空心轴之间的小间隙配合实现的。

设置推力轴承，极大减小摩擦、磨损，以方便操作，可轻松地转动样板，由于每台天线的装配检测过程中至少需转动数千次，因而能降低安装调整过程的劳动强度。推力轴承还可有效防止样板轴向窜动，保持检测精度，这是因为摩擦力较大时，转动样板时易导致上调整螺母松动，而造成样板沿样板轴的轴线方向运动，而造成检测间隙变化，影响精度甚至造成天线不合格。

本实施例中，抛物面天线样板的安装调整方法是按如下步骤进行的：

将天线基座4放置在工作台2上，天线基座4的下表面与工作台2的上表面相配合，使得天线基座4中心的圆柱形空腔套于空心轴3上，圆柱形空腔的轴线与空心轴3的轴线相重合；圆柱形空腔与天线反射面41同轴，空心轴3的轴线与圆柱形空腔的轴线相重合，即空心轴3的轴线与天线反射面41的轴线相重合；

在空心轴3的上端面上放置弹簧6，使得弹簧6内腔的轴线与空心轴3的轴线相重合，在弹簧6上面放置第一推力轴承7，第一推力轴承7也与空心轴3同轴；

将抛物线样板5吊起并使得样板轴51对准第一推力轴承7的中心，将抛物线样板5缓缓放下，使得样板轴51依次穿过第一推力轴承7、弹簧6、空心轴3，直至抛物线样板5底部的轴肩512与第一推力轴承7的上端面抵接，随着抛物线样板5的下降，弹簧6不断被压缩，被压缩的弹簧6的弹性力作用于第一推力轴承7上，由第一推力轴承7支撑起抛物线样板5，样板轴51的下端伸出空心轴3之外；抛物线样板5在自重力和第一推力轴承7的支持力的作用下保持受力平衡的状态；

在样板轴51的下端套上第二推力轴承8；第二推力轴承8的上端面与空心轴3的下端面相抵接，样板轴51下端的螺纹段511穿出第二推力轴承8之外；

在样板轴51下端部的螺纹段上安装调整螺母；可设置两个调整螺母，即上调整螺母9和下调整螺母10；上调整螺母9主要用于顶紧第二推力轴承8和调整抛物线样板5的上下位置；下调整螺母10主要用于防止上调整螺母松动，可随着上调整螺母9调整而调整；

转动抛物线样板5，观测抛物线样板5与天线反射面41之间的间隙，若间隙适中则使用塞尺检测间隙，若间隙过大或过小，则转动调整螺母，调整间隙的大小，直至间隙大小适中，间隙以恰好能允许塞尺***为宜，然后用塞尺检测间隙，并判断天线反射面是否符合要求。

以2.4m口径的雷达天线为例，抛物线样板自重约60Kg。进行检测工作时，样板沿轴线的转动是靠手推动的，此推力较小，一般为10～20牛顿。根据样板自重、轴向调节范围等参数，确定螺母预紧力为400～600牛顿。综合考虑各种参数，选用弹簧参数如下：单圈刚度P’_d＝9.709公斤/毫米，最大工作负荷P_n＝116.040公斤(II类)，弹簧丝直径d＝8mm，弹簧中径D₂＝75.0mm，节距t＝24.73mm，钢丝材料为65Mn(热处理后硬度HRC45-48)，自由高度H₀＝60mm，有效圈数n＝2，总圈数n₁＝4，工作高度范围H＝39±3mm。调整螺母选用牙距为1.5mm的细牙螺纹，螺母每转5°，则轴向移动1.5mm×5°÷360°＝0.02mm，用扳手转动调整螺母时，每次可将旋转度数控制在3°以内(即小于5°)，而天线精度为0.3，塞尺以0.05mm为一档进行检测，调整精度可完全满足使用要求。本实施例中，轴承选用型号为：GB/T301-1995，单向推力球轴承51212(0级)。

在实际的工作现场中，天线反射面也可以侧向设置，或者倾斜设置，对应地调整支架和样板，也可满足抛物面天线样板的安装调整要求。

本发明中，采用支架、工作台、弹簧、推力轴承、调整螺母等来安装调整抛物线样板，利用弹簧的特点，通过调整螺母来调整弹簧的长度，从而调整抛物线样板检测面的与天线反射面之间的间隙，可通过具有细牙螺纹的螺母对间隙进行精确的调整，整体结构简单，调整方法简单且灵活，省时省力，一般只需几分钟的时间，即可完成一台天线检测间隙的调整工作，降低了天线安装的劳动强度，提高了工作效率。本发明的调整装置及方法，不受天线基座尺寸公差的影响，适用于多台、多批次天线的安装调整，应用范围广，通用性比较强。本发明的抛物面天线样板安装调整装置及方法，采用的弹簧、推力轴承、调整螺母等零部件均为标准件和简单易加工零件，容易实现，具有可提高天线安装的工作效率、降低劳动强度、调整精确度高、结构简单、省时省力、通用性强等优点。

本发明尤其适用于天线反射面的安装和检测过程，用于在天线安装过程中调整天线样板的检测面与天线反射面之间的间隙，以便于进行天线反射面的安装和检测工作。

Claims (8)

1.抛物面天线样板安装调整装置，支架(1)上设有工作台(2)，天线基座(4)置于工作台(2)上，位于工作台(2)的中心部位的空心轴(3)的端部凸出于工作台(2)的台面之外，设有天线反射面(41)的天线基座(4)置于工作台(2)上，空心轴(3)插于天线基座(4)中心的圆柱形空腔之内；抛物线样板(5)包括样板轴(51)和设有检测面(521)的样板本体(52)，样板轴(51)***空心轴(3)之内，其特征是样板轴(51)上套设有弹簧(6)，样板轴(51)穿过空心轴(3)的一端的端部为设有外螺纹的螺纹段(511)，螺纹段(511)上套设有用于调整检测面(521)与天线反射面(41)之间的间隙的调整螺母。

2.根据权利要求1所述的抛物面天线样板安装调整装置，其特征是支架(1)上的工作台(2)为水平工作台(2)，竖直的空心轴(3)位于工作台(2)的中心部位，空心轴(3)的上端部凸出于工作台(2)的台面之上，天线反射面(41)朝上的天线基座(4)置于工作台(2)上，空心轴(3)上端插于天线基座(4)中心的圆柱形空腔之内；样板轴(51)的上端部设置有轴肩(512)，轴肩(512)与空心轴(3)上端面之间设置有弹簧(6)和第一推力轴承(7)，抛物线样板(5)位于天线上方，抛物线样板(5)的样板轴(51)依次穿过第一推力轴承(7)、弹簧(6)和空心轴(3)，样板轴(51)的下端部为设有外螺纹的螺纹段(511)，套设于样板轴(51)上的第二推力轴承(8)抵于空心轴(3)的下端面上，样板轴(51)穿过第二推力轴承(8)且所述螺纹段(511)伸出第二推力轴承(8)，螺纹段(511)上套设有用于调整检测面(521)与天线反射面(41)之间的间隙的调整螺母。

3.根据权利要求2所述的抛物面天线样板安装调整装置，其特征是所述螺纹段(511)上套设的调整螺母包括上调整螺母(9)和下调整螺母(10)。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的抛物面天线样板安装调整装置，其特征是所述样板本体(52)的检测面(521)的中部设有缺口(522)，样板轴(51)的上端部设置的轴肩(512)位于缺口(522)内。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的抛物面天线样板安装调整装置，其特征是所述螺纹段(511)上的螺纹为细牙螺纹，调整螺母上的内螺纹为与螺纹段(511)的细牙螺纹相配合的细牙螺纹。

6.使用权利要求1的抛物面天线样板安装调整装置的安装调整方法，其特征是按如下步骤进行：

a、将天线基座(4)放置在工作台(2)上，使得天线基座(4)中心的圆柱形空腔套于空心轴(3)上，圆柱形空腔的轴线与空心轴(3)的轴线相重合；

b、在样板轴(51)上套设弹簧(6)；

c、移动抛物线样板(5)并使得样板轴(51)对准空心轴(3)的中心，使样板轴(51)穿过空心轴(3)；

d、在样板轴(51)下端部的螺纹段上安装调整螺母；

e、转动抛物线样板(5)，观测抛物线样板(5)与天线反射面(41)之间的间隙，若间隙适中则使用塞尺检测间隙，若间隙过大或过小，则转动调整螺母，调整间隙的大小，直至间隙大小适中，然后用塞尺检测间隙，并判断天线反射面是否符合要求。

7.根据权利要求6所述的安装调整方法，其特征是步骤b中，在样板轴(51)上套设弹簧(6)之前或套设弹簧(6)之后，在样板轴(51)上套设第一推力轴承(7)。

8.根据权利要求6所述的安装调整方法，其特征是步骤c中，使样板轴(51)穿过空心轴(3)后，在样板轴(51)底部套设第二推力轴承(8)，然后再进行步骤d，由调整螺母托住第二推力轴承(8)。

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