大型液压举升系统设计实现

　　引 言

　　阵面天线工作时需要举升到一定的高度，并对其仰角有一定要求。通常的做法是设计一种举升机构，结合驱动控制来完成天线的举升俯下动作，就动力而言主要有电机驱动和液压驱动两种。对大型天线来说，由于设备较重和风载荷较大，运动过程中需要的动力很大，而液压系统能实现大吨位的低速传动，且能在较大范围内实现无级调速，可以利用体积小、重量轻的装置获得很大的功率，并且具有高响应性[1]，因而重载大尺寸的天线举升动作一般都由液压系统来完成。

　　液压系统是由动力元件产生压力液体，经过控制元件和管道将压力液体输送到工作油缸或马达，再通过工作油缸或马达将液体压力能转变成机械功，驱动和控制各种机械设备，完成预定工作。各种控制元件和执行元件用来保证液压传动与控制过程的平稳、精确、高效和安全。液压系统能传递的力和功率的范围很大，只要管道足够长，液压系统可以实现大功率的远距离传递[2]。

　　本文针对一种大口径雷达阵面天线设计了一套液压举升系统，在指定时间内将其平稳举升到中心离地12 m 的高度，并满足相应的时间要求。

　　1 总体方案

　　液压举升机构的结构形式主要有垂直升降式和平行四连杆式，垂直升降式举升装置的升降缸和升降套筒要精心设计，并有特殊的加工工艺，设计加工相对困难。平行四连杆机构属于平面四杆机构，结构简单，精度易于保证[3]。大多数的天线举升结构设计都采用平行四连杆机构或其衍生结构，但本方案中的天线尺寸过于庞大，系统载荷和骨架应力都随之大幅增加，且在举升到位后要按一定的速度旋转工作，需要保证其稳定性。单单依靠平行四连杆的结构形式不足以满足其工作要求，因而在采用四连杆举升机构的同时考虑增加辅助背部支撑机构，使其在天线旋转稳定工作时作为主要的受力结构件，减小主臂架的应力水平，其外形如图1 所示。

　　整个举升机构分为主臂架和辅助背撑两个部分，主臂架是一种典型的桁架梁结构，既有足够的强度又减轻了自身重量，辅助背撑由多个连杆机构组成，在天线稳定工作时保持其稳定性。举升动作时，驱动两根支撑臂架的多级油缸动作，臂架随之运动举升，辅助背撑上各个撑杆开始时跟随臂架随动，在下撑杆滑动到锁定位置时，插销锁定，之后辅助背撑上各撑杆油缸开始动作，将辅助背撑展开到位，各撑杆油缸依靠机械自锁机构进行锁定。此时主臂架和辅助背撑形成一个由若干稳定三角形单元组成的桁架系统。俯下动作时，各个撑杆油缸动作，解除自锁状态，之后辅助背撑折叠收回，在下撑杆插销解除锁定后，多级油缸开始动作收回，臂架随之俯下，辅助背撑跟随动作收回。