一种大型船载卫通天线的安装方法与流程

1.本发明属于船舶通信系统领域，特别是涉及一种大型船载卫通天线的安装方法。


背景技术：

2.卫星通信系统是船舶通信系统的重要组成部分，其将卫星作为中继站转发无线电信号以实现岸船之间的通信。卫星船站为卫星通信系统的核心部件之一，其由卫通天线(包括天线座架、天线反射体、天线罩)、跟踪接收机等舱外设备和天线控制单元、伺服驱动单元等舱内设备组成。随着船舶大型化的发展，远距离、高质量通信需求也不断增加，使得船舶上要安装的卫通天线也越来越大(即重量越来越大)。目前，由于卫通天线体积较小、重量较轻，其在安装时，可先将天线基座焊接固定在罗经甲板的顶面，然后再将卫通天线安装在天线基座上，以避免船舶自身结构干扰卫通天线的正常运行。但若大型卫通天线(天线高度不小于5m)的天线基座仍直接焊接在船舶的罗经甲板上，罗经甲板将承受较大的载荷，很难保证大型卫通天线的安装稳定性。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种大型船载卫通天线的安装方法，其通过优化天线基座的安装方式，提高大型卫通天线的安装稳定性。
4.本发明的一种大型船载卫通天线的安装方法，包括以下步骤：
5.一、安装前准备：
6.s11、获得带天线基座的船体结构；所述天线基座的底端贯穿船体结构的罗经甲板与罗经甲板下方的二甲板焊接固定，所述天线基座的上端位于罗经甲板上方，且天线基座与罗经甲板在贯穿处焊接固定；所述天线基座包括中空的主筒基座和位于主筒基座内的多个隔板；
7.s12、对天线基座的安装面进行检验，确保天线基座安装面的水平偏差、方位偏差和平面度偏差均满足要求；
8.s13、在天线基座的主筒基座上焊接固定天线罩基座，使天线罩基座艏艉线与船体结构艏艉线对准，并确保天线罩基座安装面的平面度满足要求；
9.s14、在天线基座安装面和天线罩基座安装面上布置对应的打孔模板，完成天线基座和天线罩基座的打孔工作；
10.二、天线设备安装
11.s21、将环形密封垫和基础环梁吊装至天线罩基座上；然后将由天线座架和天线反射体构成的天线主体吊装至天线基座上；
12.s22、进行天线罩的拼装和密封，完成卫通天线的安装。
13.由于本发明将天线基座的安装方式从传统的罗经甲板直接焊接安装优化为贯穿罗经甲板后与罗经甲板下方的二甲板焊接安装方式，使得天线基座承受的载荷可分散传递给罗经甲板与二甲板，保证大型船载卫通天线的安装稳定性。
14.优选地，带天线基座的船体结构的搭建方式为：将天线基座竖直吊装至预埋胎架中，所述预埋胎架包括第一预埋胎架和第二预埋胎架；然后在第一预埋胎架上反态拼装二甲板；拆除第一预埋胎架，然后在第二预埋胎架上反态拼装罗经甲板，并吊装其余船体部件，获得带天线基座的船体结构；由于本发明将天线基座提前至船体搭载阶段进行预埋安装，有效降低天线基座的安装难度，提高天线基座的安装精度。
15.优选地，带天线基座的船体结构的搭建方式为：搭建罗经甲板预开孔的船体结构；于船坞阶段吊运天线基座，使天线基座的下端穿过罗经甲板预开孔与二甲板焊接，获得带天线基座的船体结构。
16.优选地，天线基座需满足的要求为：天线基座安装面与船体水平基准面的水平偏差不大于6
′
、天线基座安装面艏艉线与船体艏艉线的方位偏差不大于6
′
及天线基座安装面的平面度偏差不大于1mm，以保证卫通天线的安装精度。
17.优选地，天线罩基座安装面的平面度需不大于5mm。
18.优选地，天线罩的密封是在天线罩与天线罩基座的接缝处涂抹密封胶，避免外界水气进入天线罩内。
19.优选地，所述天线设备安装还包括绕线装置的安装和波导旋转关节的安装。
20.优选地，天线设备安装需在良好天气条件下进行，所述良好天气的要求为：无雨雪，且风力小于6级，以降低卫通天线的安装难度。
21.如上所述，本发明涉及的大型船载卫通天线的安装方法，其将天线基座的安装方式从传统的罗经甲板直接焊接安装优化为贯穿罗经甲板后与罗经甲板下方的二甲板焊接安装方式，使得天线基座承受的载荷可分散传递给罗经甲板与二甲板，以保证大型船载卫通天线的安装稳定性，有效填补了大型船载卫通天线安装方法的空白。
附图说明
22.图1为本发明天线基座安装在船体结构上的示意图。
23.图2为使用全站仪检测天线基座安装面方位角的示意图。
24.图3为天线基座和天线罩基座的俯视图。
25.图4为天线主体吊装至天线基座上的示意图。
26.图5为天线罩拼装示意图。
27.图6为安装好的卫通天线示意图。
28.图7为绕线装置与波导旋转关节的安装示意图。
29.附图标记说明：
30.艏艉标志板01，全站仪02，天线基座1，主筒基座11，艏艉刻线111，隔板12，天线罩基座2，天线主体3，天线罩4，绕线装置5，波导旋转关节6。
具体实施方式
31.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
32.须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故
不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
33.本发明以某5m卫通天线为例具体说明大型船载卫通天线的安装方法，5m卫通天线的总重量为9500kg(天线主体3重量7500kg+天线罩4重量2000kg)，天线罩4尺寸为φ7500mm
×
6469mm，其安装方法包括以下步骤：
34.一、安装前准备：
35.s11、如图1和图7所示，获得带天线基座1的船体结构；天线基座1的底端贯穿船体结构的罗经甲板与罗经甲板下方的二甲板焊接固定，天线基座1的上端位于罗经甲板上方，且天线基座1与罗经甲板在贯穿处焊接固定；天线基座1包括中空的主筒基座11和位于主筒基座11内的安装隔板12；
36.带天线基座1的船体结构主要有两种搭建方式，现对两种搭建方式进行具体介绍。
37.搭建方式一为：于船体搭载阶段搭建获得罗经甲板预开孔的船体结构，修正甲板中心线，并在预开孔的前、后位置处安装艏艉线标志板01；于船坞阶段吊运天线基座1，使天线基座1的底端穿过罗经甲板预开孔后与二甲板接触，调节天线基座1的位置，使天线基座1上的艏艉刻线与前、后两个艏艉线标志板01构成的船体艏艉线对准，完成天线基座1与二甲板的焊接及天线基座1与罗经甲板在预开孔处的焊接固定；天线基座焊接需进行焊接监控，以最大可能保证天线基座的水平及艏艉指标要求。
38.搭建方式二为：于船体搭载阶段，将天线基座1竖直吊装至预埋胎架中，使天线基座1的艏艉刻线与事先标记在胎架场地中的船体艏艉线对准；其中，预埋胎架包括第一预埋胎架和第二预埋胎架；然后在第一预埋胎架上反态拼装二甲板，获得带天线基座1的二甲板；接着拆除第一预埋胎架，然后在第二预埋胎架上反态拼装罗经甲板，并吊装其余船体部件，获得带天线基座1的船体结构；天线基座1焊接需进行焊接监控，以最大可能保证天线基座1的水平及艏艉指标要求；带天线基座1的船体结构入坞后，需进行甲板中心线的修正和艏艉线标志板01的焊接，以便于后续天线基座1的精度检验。
39.由于搭建方法二相比于搭建方法一而言，天线基座1无需高空穿孔，有效降低天线基座1的吊装定位难度，提高天线基座1的安装效率；此外，搭建方法二直接将船体结构与天线基座1合拢焊接，而搭建方法一是先船体焊接，再于船坞阶段烧焊天线基座1，存在两次焊接，更难控制天线基座1的水平度和平面度；因此，搭建方法二相比搭建方法一而言，天线基座1的安装精度更高，有效避免或减少后续在船坞中的天线基座1研磨工作，缩短天线的安装周期。
40.s12、对天线基座1的安装面进行检验，确保天线基座安装面的水平偏差、方位偏差和平面度偏差均满足要求；
41.天线基座安装面水平度的测量可通过电子水平仪或光学倾斜仪测量获得，需保证天线基座安装面与船体水平基准面的水平偏差不大于6
′
，若超差需进行安装面研磨直至满足要求。
42.天线基座安装面方位偏差指的是天线基座艏艉刻线与船体艏艉线的夹角偏差，其
可通过铅锤线法(即直尺+重锤)、全站仪02进行检查，需保证天线基座安装面艏艉刻线与船体艏艉线的方位偏差不大于6
′
，若不符合要求，需重新安装调整；铅锤线法为：将直尺的长端面与天线基座1上的艏艉刻线111(由洋冲点表示)对准，使直尺的前、后端分别位于两个艏艉标志板01的上方；然后以直尺的短端面为基准下放重锤至艏艉标志板处，获得重锤与艏艉标志板上洋冲点的距离；全站仪02测量方法如图2所示，将全站仪02水平零位调整至与船体艏艉线平行(即与前后两艏艉标志板01连线平行)，在天线基座1上前、后艏艉刻线111上各选一个洋冲点，测量两个洋冲点的距离、两洋冲点相对于船体艏艉线的半宽距离，从而计算获得天线基座艏艉刻线与船体艏艉线的夹角偏差。
43.天线基座安装面的平面度采用刀口直尺+等高块方式检测获得，要求天线基座安装面的平面度偏差不大于1mm，若不符合要求，需进行研磨调整。
44.s13、在天线基座1的主筒基座11上焊接固定天线罩基座2，使天线罩基座艏艉刻线与船体结构艏艉线对准，并确保天线罩基座安装面的平面度满足要求；
45.天线罩基座安装面的平面度检查与天线基座安装面平面度检查方法一致，需保证天线罩基座安装面的平面度不大于5mm。
46.s14、在天线基座安装面和天线罩基座安装面上布置对应的打孔模板，完成天线基座1和天线罩基座2的打孔工作；
47.天线基座1的打孔过程为：将对应打孔模板放置于天线基座1上，并调整其位置，确保二者的艏艉刻线对齐；然后根据打孔模板上的孔位在天线基座安装面上配打洋冲；吊离打孔模板，检查洋冲位置是否合格，完成天线基座1的打孔工作。
48.天线罩基座2的打孔过程为：将对应打孔模板放置于天线罩基座2上，并调整其位置，确保二者的艏艉刻线对齐；然后根据打孔模板上的孔位在天线罩基座安装面上配打洋冲；吊离打孔模板，检查洋冲位置是否合格，完成天线罩基座2的打孔工作。
49.打孔后的天线基座1与天线罩基座2的俯视图如图3所示。
50.此外，如图7所示，主筒基座11内的安装隔板12用于安装绕线装置5和波导旋转关节6；安装隔板12至天线基座安装面(即主筒基座11的顶面)之间应具有足够的空间用于容纳绕线装置和两个工作人员，以方便工作人员进行绕线装置5和波导旋转关节6的安装维护；通常情况下，安装隔板12至天线基座安装面(即主筒基座11的顶面)之间高度距离不小于0.8m，本实施例优选设置为1.8m。
51.为了保证波导旋转关节6的同轴度和同心度，要求安装隔板中心内平面的平面度误差小于1mm。
52.为了方便人员到达安装隔板12位置处进行相关的安装维护工作，需主筒基座11的下端开设人孔，并在主筒基座11内设置出入梯。
53.主筒基座11内壁需要设置电缆支架和波导支架，分别用于固定电缆和波导；沿波导走向每隔1m需设置一个波导支架，且各波导支架排列整齐；波导支架上的波导卡子与波导之间需设置橡胶垫、毛毡垫等缓冲垫，以减少波导受力；波导常见频段包括c频段、ku频段、ka频段，本实施例优选选用c频段发射波导和ku频段发射波导，其波导型号分别为bj70和bj120。
54.电缆走线和波导走线经过之处若遇到遮挡物(如隔板)，均需在遮挡物上开孔，以便于电缆和波导顺利穿过。
55.打孔模板、全站仪02、刀口直尺等工装设备需配备有效期内的合格证书或检测报告。
56.二、天线设备安装
57.s21、将环形密封垫和基础环梁吊装至天线罩基座2上；然后将由天线座架和天线反射体构成的天线主体3吊装至天线基座1上，吊装后的天线主体3如图4所示；
58.天线设备安装前，需保证天线基座1周围的电焊、打磨、油漆等工作已结束，且相应的铁舾件已安装完成；天线设备安装应选择连续两天良好天气下进行(即无雨雪，风力小于6级)。
59.环形密封垫有两个，基础环梁位于两个环形密封垫之间。
60.天线主体3吊装前，应将天线基座安装面的防锈油脂及氧化物擦除干净，并按安装图准备螺栓、螺母、垫圈、接地线等零部件。同时清理安装现场，组织人员分工。
61.将天线基座1上任意一个螺栓连接孔的上下端面进行打磨和涂锡处理，然后用涂锡处理过的纯铜带跨接接地。
62.将柔性吊带绑扎在天线座架上x轴框架的两侧轴端处，完成柔性吊带与天线主体3的连接，然后连接柔性吊带与吊车，借助吊车将天线主体3吊运至天线基座1上，使天线主体3的艏艉刻线与天线基座1的艏艉刻线对齐；然后通过螺栓连接天线主体3与天线基座1。
63.s22、进行天线罩4的拼装和密封，完成卫通天线的安装。
64.天线罩4拼装前，需先以天线罩基座2圆心为中心，天线罩基圆直径(φ7500mm)为直径，在天线罩基座安装面上绘制定位圆；然后，取出天线罩4的各单元板块，并清除其上的保护膜和附着的污物；接着在各单元板块的连接肋板两侧粘贴密封条。
65.如图5所示，天线罩4拼装时，先布置底层带门的单元板块，然后以该单元板块为基准布置底层的其余单元板块；底层带门的单元板块在布置时要求位于方便进出的方位：然后以定位圆为基准，将底层单元板块形成的壳体归圆；为防止单元板块外倾，可使用绳索进行辅助固定；接着安装第二层单元板块，第二层单元板块安装完成后，通过螺栓将底层单元板块与基础环梁、天线罩基座2连接在一起；最后完成第三层单元板块的安装，拼装后的天线罩4如图6所示。
66.天线罩4拼装完成后，需要在天线罩4与天线罩基座2的接缝处涂抹密封胶进行密封；常用的密封胶为硅酮型、聚氨酯型和聚硫橡胶型等，本实施例优选选用聚硫橡胶腻子。
67.在涂抹密封胶前，需先进行施胶面清洁和底处理。
68.施胶面清洁步骤为：使用丙酮对天线罩基座2的施胶面及天线罩的施胶面进行清洁，然后用砂皮、毛刷等工具清除天线罩基座2的施胶面及天线罩的施胶面上多余的胶、粘附物、胶带等杂物。并用吹风机和毛刷分别将天线罩与天线罩基座2接缝处的杂物、灰尘清除干净。接着用丙酮擦洗天线罩基座2的施胶面及天线罩的施胶面各二次，每次间隔时间不小于10分钟，清洗后晾干10分钟-15分钟，确保施胶面无潮湿残留。
69.施胶面底处理步骤为：将20mm-30mm宽防护胶带贴在天线罩基座2上施胶区的边缘上，以防止施工中多余的聚硫腻子把天线罩基座2上的非施胶面弄脏。用刷子将底涂液均匀的涂抹在天线罩基座2的施胶区及天线罩的施胶区，并晾干10分钟-15分钟。
70.密封胶涂抹步骤为：将准备好的聚硫腻子密封胶用油灰刀均匀密实刮入施胶区，胶体表面应光滑平整、无断头，胶体内部密实无缺胶，腻子要求随配随用，及时用完。聚硫腻
子完成后对有缺陷的部位可以进行适当的修补，完工后使用清洁剂清除施工过程中留下的毛边，并将防护胶带剥离。
71.密封胶在涂抹前需提前一周进行品质检验；品质检验的步骤为：将涂有与天线罩基座2相同防锈漆的金属板材表面用丙酮清洁二遍，停放10-15分钟后，用底涂液涂抹一遍，室温停放10-15分钟后，在规定时间内用油灰刀将密封胶均匀刮涂在金属板材上；24小时后根据密封胶外观、固化、粘接性能判断密封胶是否符合使用要求。
72.为了改善天线主体3的工作环境，天线罩4内需安装由除湿机、风机盘管组成的罩内环控设备，其需船舶提供冷媒水(通常温度不大于8℃，流量≥2.5m3/h，压力0.4mpa，流阻0.6bar)；罩内环控设备的冷媒水进、出口位于天线基座1的侧壁上；裸漏的冷媒水管需包裹保温材料。
73.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

技术特征：
1.一种大型船载卫通天线的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：一、安装前准备：s11、获得带天线基座的船体结构；所述天线基座的底端贯穿船体结构的罗经甲板与罗经甲板下方的二甲板焊接固定，所述天线基座的上端位于罗经甲板上方，且天线基座与罗经甲板在贯穿处焊接固定；所述天线基座包括中空的主筒基座和位于主筒基座内的多个隔板；s12、对天线基座的安装面进行检验，确保天线基座安装面的水平偏差、方位偏差和平面度偏差均满足要求；s13、在天线基座的主筒基座上焊接固定天线罩基座，使天线罩基座艏艉线与船体结构艏艉线对准，并确保天线罩基座安装面的平面度满足要求；s14、在天线基座安装面和天线罩基座安装面上布置对应的打孔模板，完成天线基座和天线罩基座的打孔工作；二、天线设备安装s21、将环形密封垫和基础环梁吊装至天线罩基座上；然后将由天线座架和天线反射体构成的天线主体吊装至天线基座上；s22、进行天线罩的拼装和密封，完成卫通天线的安装。2.根据权利要求1所述的一种大型船载卫通天线的安装方法，其特征在于，带天线基座的船体结构的搭建方式为：将天线基座竖直吊装至预埋胎架中，所述预埋胎架包括第一预埋胎架和第二预埋胎架；然后在第一预埋胎架上反态拼装二甲板；拆除第一预埋胎架，然后在第二预埋胎架上反态拼装罗经甲板，并吊装其余船体部件，获得带天线基座的船体结构。3.根据权利要求1所述的一种大型船载卫通天线的安装方法，其特征在于，带天线基座的船体结构的搭建方式为：搭建罗经甲板预开孔的船体结构；于船坞阶段吊运天线基座，使天线基座的下端穿过罗经甲板预开孔与二甲板焊接，获得带天线基座的船体结构。4.根据权利要求1至3任一项所述的一种大型船载卫通天线的安装方法，其特征在于，天线基座需满足的要求为：天线基座安装面与船体水平基准面的水平偏差不大于6
′
、天线基座安装面艏艉线与船体艏艉线的方位偏差不大于6
′
及天线基座安装面的平面度偏差不大于1mm。5.根据权利要求1所述的一种大型船载卫通天线的安装方法，其特征在于，天线罩基座安装面的平面度需不大于5mm。6.根据权利要求1所述的一种大型船载卫通天线的安装方法，其特征在于，天线罩的密封是在天线罩与天线罩基座的接缝处涂抹密封胶。7.根据权利要求1所述的一种大型船载卫通天线的安装方法，其特征在于，所述天线设备安装还包括绕线装置的安装和波导旋转关节的安装。8.根据权利要求1所述的一种大型船载卫通天线的安装方法，其特征在于，天线设备安装需在良好天气条件下进行，所述良好天气的要求为：无雨雪，且风力小于6级。

技术总结
本发明提供一种大型船载卫通天线的安装方法，先获得带天线基座的船体结构，并对天线基座的安装质量进行检验；要求天线基座的底端贯穿船体结构的罗经甲板与罗经甲板下方的二甲板焊接固定，天线基座的上端位于罗经甲板上方，且天线基座与罗经甲板在贯穿处焊接固定；安装天线罩基座，并再检验合格后安装天线设备；由于本发明将天线基座的安装方式从传统的罗经甲板直接焊接安装优化为贯穿罗经甲板后与罗经甲板下方的二甲板焊接安装方式，使得天线基座承受的载荷可分散传递给罗经甲板与二甲板，保证大型船载卫通天线的安装稳定性。保证大型船载卫通天线的安装稳定性。保证大型船载卫通天线的安装稳定性。


技术研发人员：张雪琴 杨涛
受保护的技术使用者：江南造船（集团）有限责任公司
技术研发日：2023.05.08
技术公布日：2023/8/24