一种用于天线副反射器支撑杆的装配定位装置及方法与流程

本发明涉及航天领域天线副反射器支撑杆的制造领域，特别是复合材料天线上使用的副反射器支撑杆的装配技术领域。

背景技术：

副反射器支撑杆是保证天线主反射器、副反射器相对位置，确保天线指向精度和电性能的重要结构件。其结构一般由一根介质杆和两个接头组成(如附图1所示)，介质杆为复合材料层压结构的空心管状零件，接头和介质杆按设计要求一般使用结构胶粘接。一副天线反射器上一般有3－4根副反射器支撑杆(支撑杆与反射器装配关系见附图2)，每根支撑杆一端接头与主反射器连接，另一端提供了副反射器的安装接口，这个接口的位置精度直接影响着天线的指向误差，位置偏离会引起电轴飘移，直接导致天线的电气性能下降。

目前常见的用于副反射器支撑杆装配的定位装置是采用的卧式工装(结构如附图3所示)，装配夹具上提供了支撑杆两端接头的定位孔，以保证装配时两端接头的相对位置。使用这种装配夹具一次只能装配一个支撑杆，装配后的支撑杆接头孔位符合支撑杆的设计要求。

但上述装配方法由于其仅从组成支撑杆的各个零件间(包括介质杆和两端的接头)的相对位置关系出发，并没有充分考虑支撑杆与主、副反射器以及馈源安装接口之间的装配关系，在后续天线装配过程中会存在明显的装配不协调的问题。对于复合材料天线：一方面，由于主反射器在成型固化过程中，受到材料热胀冷缩效应、基体树脂化学反应放热效应、树脂固化后的化学收缩、蜂窝芯贴胎产生的应力以及复合材料与模具材料在热膨胀系数上的显著差异等因素的影响，最终的反射器型面会有一定程度的变形，而且这种变形在反射器边缘位置尤为突出(副反射器支撑杆的安装接口一般位于反射器边缘位置)；另一方面，由于主反射器成型模具工作面有一定的曲率，而主反射器上与副反射器支撑杆连接的埋件，其安装表面为平面，该埋件是在反射器成型过程中采用共固化粘接工艺，由于其安装面与工装工作面不能实现完全贴合，其实际安装状态与设计理论状态不能保证完全一致。正是由于主反射器实际型面与理论型面的差异以及支撑杆连接埋件安装状态与理论状态的差异，支撑杆一端与主反射器连接后，会造成支撑杆另一端的副反射器接口出现较大偏差，导致副反射器位置发生偏离，影响天线的电气性能。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种可用于一组副反射器支撑杆同时进行协调装配的定位装置。本发明着重考虑了副反射器支撑杆与主、副反射器以及馈源安装接口之间的配合关系，解决了卧式工装只能进行单杆装配，工作效率较低，以及因主反射面型面偏差以及支撑杆连接埋件安装状态与理论状态的差异造成副反射器接口位置偏离的问题。

一种用于天线副反射器支撑杆的装配定位装置，包括支柱、定位盘、定位座、定位销，定位盘固定在支柱顶部，定位盘四周设有与副反射器的安装接头位置一致的定位孔，定位销与定位孔配合，定位销为台阶定位销。定位座安装在支柱底部，定位座为台阶结构，定位座台阶下部表面与主反射器非工作面中心位置表面齐平。定位座上设有与主反射器中心馈源安装接口位置一致的连接孔。定位盘、定位座、支柱安装成一体后，定位盘、定位座、支柱同轴。

使用该装置进行装配定位方法，包括以下步骤：

1将装配定位夹具的定位座通过螺纹定位销安装在主反射器中心馈源安装接口内。

2将两个支撑杆接头，一个通过定位销配合安装在装配定位装置定位盘的定位口上，另一个孔销配合连接在主反射器的连接接口上。

3将介质杆安装在固定好的两个支撑杆接头之间组合成支撑杆，支撑杆安装过程中支撑杆接头和介质杆干涉时，对支撑杆接头进行修挫，使其无应力装配。

4使用胶粘剂对接头和介质杆进行粘接，并固化。

本发明的有益效果在于：

1)使用立柱式的工装结构可以实现一个反射器上的一组副反射器支撑杆同时进行协调装配，有效提高了支撑杆装配的工作效率，缩短了副反射器支撑杆的制造周期；

2)立柱式的工装结构着重考虑了副反射器支撑杆与主、副反射器之间的装配协调关系。装配夹具一端与反射器中心位置的馈源安装埋件固定后，另一端直接提供了副反射器安装位置的模拟接口。有效避免了副反射器支撑杆装配时因主反射面型面偏差以及支撑杆连接埋件安装状态与理论状态的差异造成副反射器接口位置偏离的问题；

3)使用立柱式的工装结构进行装配定位时，介质杆及两端接头在装配过程中的不协调问题，在预装过程中能够及时发现并进行修整，确保装配后支撑杆上端接头的孔位与副反射器安装接口一致，避免了后续天线装配过程中的不协调问题。

附图说明

图1装配定位装置结构示意图

图2支撑杆结构示意图

图3副反射器、支撑杆、主反射器装配关系示意图

图4使用装配定位装置进行副反射器支撑杆装配的示意图

图中编号说明：1－支柱；2－定位盘；3－定位座；4－定位销；5－螺纹定位销；6－介质杆；7－支撑杆接头；8－主反射器；9－支撑杆；10－副反射器；11－馈源安装接口

具体实施方式

实施例1：某型号卫星用副反射器支撑杆的装配

配套零件：支撑杆接头、芳纶纤维复合材料介质杆、已成型的主反射器。

装配夹具材料为q235钢，定位销钉材料为45#钢。

一种用于天线副反射器支撑杆的装配定位装置，包括支柱1、定位盘2、定位座3、定位销4，定位盘2固定在支柱1顶部，定位盘2四周设有与副反射器10的安装接头位置一致的定位孔，定位销4与定位孔配合，定位销4为台阶定位销。定位座3安装在支柱1底部，定位座3为台阶结构，定位座3台阶下部表面与主反射器8非工作面中心位置表面齐平。定位座3上设有与主反射器8中心馈源安装接口11位置一致的连接孔。定位盘2、定位座3、支柱1安装成一体后，定位盘2、定位座3、支柱1同轴。

使用该装置进行装配定位方法，包括以下步骤：

1将装配定位夹具的定位座3通过螺纹定位销5安装在主反射器中心馈源安装接口11内。

2将两个支撑杆接头7，，一个通过定位销4配合安装在装配定位装置定位盘2的定位口上，另一个孔销配合连接在主反射器8的连接接口上。

3将介质杆6安装在固定好的两个支撑杆接头7之间组合成支撑杆9，支撑杆9安装过程中支撑杆接头7和介质杆6干涉时，对支撑杆接头7进行修挫，使其无应力装配。

4使用胶粘剂对支撑杆接7头和介质杆6进行粘接，并固化。

本发明在民用、军用航天卫星多个型号的研制生产中已经开始应用，使用这种立柱式的工装结构装配的副反射器支撑杆，在后续天线装配过程中未发现不协调的问题。

技术特征：

技术总结
本申请公开了一种用于天线副反射器支撑杆的装配定位装置和方法，装置包括支柱、定位盘、定位座、定位销，定位盘固定在支柱顶部，定位座安装在支柱底部，支柱、定位盘、定位座连为一体后固定在主反射器中心馈源安装接口内。两个支撑杆接头，一个固定在装配装置上，另一个连接在主反射器的连接接口上；介质杆安装两个接头之间组合成支撑杆。

技术研发人员：张静;郭俊刚;刘向丽;王刚
受保护的技术使用者：西安飞机工业（集团）有限责任公司
技术研发日：2019.06.03
技术公布日：2019.09.17