船载卫星电视接收天线的减震改进设计

刘继华

（江苏宝科电子有限公司，江苏 扬州 225009）

1 引言

船载卫星电视接收天线是一种能够满足船舶在海上系泊或航行时可适时收看卫星电视的特种天线。船舶在海上系泊或航行时因船舶自身的摇摆而对天线产生冲击，为了降低冲击对天线损害，天线伺服机构中的减震垫可靠性设计显得格外重要。

2 原天线伺服机构的减震垫结构

图1

图1 所示为某型号船载卫星电视接收天线伺服机构中的十字交叉水平梁，它主要由支架、水平梁、水平轴和左右两个减震垫等组成，其左右摇摆的角度范围为±34°。十字交叉水平梁的作用是：当船身因风浪产生摇摆使水平梁产生倾斜，系统通过水平传感器的信号来控制水平梁按图1中所示的方向反方向转动使水平梁适时保持水平姿态，使天线处于正常工作状态。

当船身倾斜大于±34°时，减震垫与支架的A 面接触并碰撞，碰撞瞬时如图2所示。减震垫与支架接触于过B 点且垂直于纸面的直线上的一个很窄的表面上，因为面积较小，所以压强较大。在正压力F的频繁作用下，碰撞很容易造成减震垫疲劳破坏。

图2

减震垫损坏形式一般如图3 所示。

图3

3 减震垫的改进设计

通常讲改善零部件的受力情况是提高零部件寿命的可行方法，根据这一理论，通过增加受力面积来降低压强可改善减震垫受力情况。具体改进措施为：（1）增加减震垫受力面积，使减震垫碰撞瞬时大面积受压；（2）改变减震垫的结构形式。

图4

图4为减震垫改进后的设计，减震部分主要由减震垫、不锈钢板和两个套等组成，减震垫材料为橡胶板，不锈钢板的面积和减震垫的面积同样大小且有一定的厚度。当减震垫与A 面碰撞瞬时，作用于过B 点且垂直于纸面的直线上的力F 通过不锈钢板均匀地作用于减震垫上，使减震垫的受力面积变大。因压强和受力面积成反比，所以改善了减震垫的受力情况，从而延长了减震垫的寿命，提高了整个设备的可靠性。

图5 和图6 分别为减震垫改进设计前后F=10N 时的受力分析，改进设计后减震垫的受力情况得到较大的改善。

图5

图6

4 结论

船载卫星电视接收天线伺服机构中的减震应用较多，因天线的工作环境较恶劣，如何设计减震直接影响到天线的使用寿命。根据实际使用情况，本文对天线中十字交叉水平梁的减震进行了改进设计，不仅应用后收到良好效果，并且为将来类似的减震设计提供了参考。

［1］成大先，机械设计手册［M］.北京：化学工业出版社，2004.