УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРКИ И СВАРКИ СЕКЦИЙ ВОЛНОВОДНЫХ КОРАБЕЛЬНОЙ АНТЕННЫ

Устройство для сборки под сварку секций волноводных корабельной радиолокационной антенны
Полезная модель относится к сборочно-сварочному оборудованию, применяемому для изготовления волноводов радиолокационных приборов различного назначения, например волноводных трактов корабельных радиолокационных антенн.
Задача полезной модели - повышение точности изготовления отдельных (подгонных) волноводных секций, преимущественно в виде труб с фланцами, замыкающих цепь из нескольких секций волноводных трактов сложной конфигурации (трассировки), путем увеличения степеней свободы конструкции сварочного стапеля.
6
За прототип, как наиболее близкое по технической сущности к заявляемому выбрано устройство для сборки и сварки по патенту РФ №2141394, 1998 г., МКИ В23К 37/04, опубл. 20.11.1999 г.
Устройство-прототип содержит стойки с опорами и цапфами (шарнирами - название в заявляемом устройстве ), для вращения свариваемого изделия на раме вокруг горизонтальной оси.
Недостатком устройства-прототипа, при применении в качестве сварочного стапеля для изготовления волноводных секций, преимущественно в виде труб с фланцами, является невозможность обеспечения необходимого положения в пространстве фланцев и сложно изогнутой трубы из-за отсутствия привалочных плоскостей (опор) для фланцев и малого количества степеней свободы конструкции.
Таким образом, устройство-прототип не обеспечивает требуемой точности волноводных секций, особенно в местах сочленений отдельных секций в цепи волноводных трактов, что отрицательно сказывается на электрических параметрах работы прибора, основной из которых это потеря мощности электромагнитного излучения и т.д., в конкретном случае точность работы корабельной радиолокационной антенны.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в следующем.
В радиолокационных приборах, например в корабельной радиолокационной антенне (КРЛА) для радиолокации применяются излучатели и приемники, которые соответственно излучают и принимают электромагнитные волны в различных диапазонах. Для доставки излучения от источников к излучателям и от приемников к приборам его обрабатывающим применяются волноводные тракты.
Для охвата более широкого диапазона излучения применяется несколько излучателей и приемников, например в конкретной КРЛА по 12 штук.
В виду ограниченных размеров подобных приборов и большого количества излучателей и приемников внутренняя трассировка электромонтажа и волноводных трактов является чрезвычайно плотной. Поэтому конструкцию волноводных трактов выполняют составной из нескольких волноводных секций, соединенных фланцами (припаянных к торцам труб волноводов), при этом волноводы различных секций отдельных волноводных трактов имеют различную конфигурацию с изогнутыми под разными углами в горизонтальной (условно) плоскости участками для обхода радиоэлектронных блоков, находящихся во внутренней полости корпуса, кроме того, фланцы одной секции могут быть неперпендикулярны к оси труб.
Точность совмещения и соединения фланцев и труб волноводных секций, а также каналов волноводов с каналами излучателя или приемника, в сильной мере, влияет на потери мощности электромагнитного излучения.
Для компенсации погрешностей при изготовлении (гибки, сварки или пайки), допусков на изготовление отдельных элементов и т.д. в цепи секций волноводного тракта применяются, так называемые подгонные секции, которые подгоняют по месту, при этом необходимы регулировки по длине, высоте в различных плоскостях. Поскольку номенклатура волноводных трактов значительна, в конкретном случае 12, и для каждого тракта и прибора подгонная секция индивидуальна, возникает необходимость в регулируемом шаблоне со всевозможными регулировками, т.е. с большим количеством степеней свободы регулировки.
Число степеней свободы - число независимых между собой возможных перемещений механической системы. (А.Ф. Крайнев «Словарь-справочник по механизмам», изд. второе, М., «Машиностроение», 1987 г., «Число степеней свободы», схема «а» стр. 411 и 521) [3].
Сущность полезной модели заключается в том, что в устройстве для сборки и сварки секций волноводных (СВ) корабельной радиолокационной антенны (преимущественно в виде труб с фланцами), содержащем основание и вертикальные стойки (ВС) с опорами на шарнирах,
каждая ВС выполнена составной в виде Г-образного кронштейна и L-образного кронштейна, вертикальные полки (ВП) которых соединены подвижно относительно друг друга, а горизонтальная полка (ГП) L-образного кронштейна - подвижно соединена с основанием, при этом на ВП и ГП L-образного кронштейна и ВП Г-образного кронштейна выполнены сквозные пазы, а в основании - ⊥-образные пазы, в которых установлены крепежные элементы, кроме того, на ГП каждого Г-образного кронштейна вертикально установлена упомянутая опора на шарнире и ее фиксаторы, на плоскости опоры выполнены прецизионные отверстия для закрепления фланцев СВ и центральный сквозной паз, также в состав введены калибры для ориентации труб относительно фланцев СВ, причем поперечные сечения центральных пазов опор и калибров соответствуют сечению проходных отверстий труб СВ.
Кроме того, крепежные элементы могут быть выполнены в виде болтов, гаек и шайб, шарниры опор могут быть выполнены в виде шариков, установленных в конических углублениях на смежных плоскостях ГП Г-образных кронштейнов, а фиксаторы каждой опоры - в виде, по меньшей мере, двух резьбовых шпилек и гаек с нижними сферическими фасками, при этом, нижние резьбовые концы шпилек могут быть закреплены в резьбовых отверстиях опор, а верхние - установлены с кольцевым зазором в отверстиях ГП Г-образных кронштейнов, причем в последних могут быть выполнены сферические фаски, при фиксации, контактирующие с соответствующими фасками гаек.
Сущность полезной модели поясняется также чертежами.
На фиг. 1 изображено устройство, общий вид, на фиг.2 - выноска I на фиг. 1, на фиг. 3 - вид А на фиг. 1, калибр не показан, на фиг. 4, 5, 6 - секции волноводные (СВ) различных конфигураций.
На чертежах приняты следующие обозначения.
1 - вертикальные полки (ВП) Г-образных кронштейнов вертикальных стоек (ВС),
2 - вертикальные полки (ВП) L-образных кронштейнов ВС,
3 - горизонтальные полки (ГП) Г-образных кронштейнов ВС,
4 - горизонтальные полки (ГП) L-образных кронштейнов ВС,
5 - основание,
6, 7, 8 - продольные пазы,
9 - ⊥-образные пазы,
10 - опоры,
11, 12 - крепежные элементы,
13 - шарики шарниров,
14 - резьбовые шпильки шарниров,
15 - гайки шарниров,
16 - отверстия для крепления фланцев секции волноводной (СВ),
17 - центральные пазы для ориентации труб СВ,
18 - калибры,
a, b - фланцы СВ,
c - трубы СВ.
Работа с заявляемым устройством (на чертежах не обозначено) осуществляется следующим образом. Собирают устройство:
**)
**
- устанавливают ГП 4 L-образных кронштейнов** ( - на чертежах не обозначены) обеих ВС на основание 5 и закрепляют их крепежными элементами 12 в ⊥-образных пазах 9 через продольные пазы 8;
- соединяют ВП 1 Г-образных кронштейнов** с ВП 2 L-образных кронштейнов крепежными элементами 11 через продольные пазы 6 и 7;
- на ГП 3 Г-образных кронштейнов обеих ВС через шарниры** в виде шариков 13, резьбовых шпилек 14 и гаек 15 с нижними сферическими фасками** подсоединяют опоры 10, при этом шарики 13 устанавливают в конические углубления** на смежных плоскостях** опор 10 и ГП 3, нижние резьбовые концы шпилек 14 закрепляют в резьбовых отверстиях** опор 10, а верхние - устанавливают с кольцевым зазором в отверстиях** ГП 3 и зажимают гайками 15, причем сферические фаски** последних контактируют со сферическими фасками** отверстий ГП 3.
Ослабляют крепежные элементы 11 и 12 и гайки 15.
)
Устанавливают шаблон*** (*** - на чертежах не показан) СВ** на опоры 10 устройства.
Соединяют опоры 10 обеих ВС с фланцами (a и b) шаблона СВ, при этом регулируют положения элементов ВС - ВП 1 и 2 и ГП 3 вертикальным перемещением и поворотом их относительно друг друга и горизонтальным перемещением относительно основания 5 в пазах 6, 7 и 8, а опор 10 поворотом на шариках 13 шарниров в пределах кольцевого зазора в отверстиях** ГП 3 Г-образных кронштейнов ВС.
Снимают шаблон с опор 10 устройства и устанавливают на его место фланцы (a и b) СВ с предварительно установленной трубой (c) в их центральных пазах** и закрепляют фланцы СВ прецизионными винтами*** через их отверстия*** и отверстия 16 опор 10.
Вставляют калибры 18 в центральные пазы 17 опор 10 обеих ВС и проходные отверстия*** трубы (с) СВ и окончательно ориентируют трубу СВ относительно пазов 17 и соответственно фланцев (a и b) СВ.
Фиксируют установленные положения элементов ВС - ВП 1 и 2 и ГП 3 и 4 крепежными элементами 11 и 12 и опор 10 гайками 15, при этом сферические фаски последних взаимодействуют со сферическими фасками отверстий ГП 3 Г-образных кронштейнов ВС и позволяют надежно фиксировать упомянутые опоры 10 при наклонах последних в пределах кольцевого зазора между шпильками 14 шарниров и отверстиями в ГП 3 Г-образных кронштейнов ВС.
Удаляют калибры 18 и производят сварку (пайку) фланцев (a и b) и трубы (c) СВ.
Технический результат заключается в повышении точности изготовления секций волноводных, преимущественно в виде труб с фланцами, путем введения опор для закрепления фланцев секции и калибров для ориентации упомянутых труб относительно фланцев, а также увеличения степеней свободы устройства применяемого для изготовления указанных секций.
Указанный технический результат достигается совокупность отличительных признаков, а именно в выполнении каждой ВС составной в виде Г-образного кронштейна и L-образного кронштейна, ВП которых соединены подвижно относительно друг друга, ГП L-образного кронштейна - подвижно соединена с основанием, при этом на ВП и ГП L-образного кронштейна и ВП Г-образного кронштейна выполнены сквозные пазы, а в основании - ⊥-образные пазы, в которых установлены крепежные элементы, установкой на ГП каждого Г-образного кронштейна упомянутой вертикальной опоры на шарнире и ее фиксаторов, в выполнении на плоскости опоры прецизионных отверстий для закрепления фланцев СВ и центрального сквозного паза, и введением в состав калибров для ориентации труб относительно фланцев СВ, причем поперечные сечения центральных пазов опор и калибров соответствуют сечению проходных отверстий труб СВ.
Промышленная применимость полезной модели определяется тем, что предлагаемое устройство может быть изготовлено в соответствии с приведенным описанием и чертежами с применением известных материалов и технологического оборудования и использовано для изготовления секций волноводных КРЛА.