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中国电科网络通信子集团钳工夏立经手装配的天线很多,从没有出过质量事故——

【爱国情 奋斗者】0.004毫米背后的匠心

2019-04-10 07:25:46

  夏立正在工作室内装配小型机载天线。本报记者 李昱霖 摄

  近日,在国际天文组织SKA工程首台卫星天线下,听中国电科网络通信子集团(54所)钳工夏立讲述自己的“距离”故事,《工人日报》记者时不时被震撼。

  30多年来,夏立一直坚持天线制造工作。上海65米射电望远镜、太赫兹小型高精度天线、嫦娥工程、北斗工程、索马里护航船站、远望系列船、国家地震局应急通信工程……在这些国家级重大项目中,都有他和团队的身影。

  “天上飞的,地上跑的,水里游的,所有的天线我几乎都做过。经我手装配的天线很多,但从没有出过质量事故。”夏立自豪地说。

  2018年“大国工匠年度人物”,这个称号,夏立实至名归。

  挑战0.004毫米

  卫星通信天线是卫星数据链中的主要设备。在天线制作过程中,1毫米分成100份,每一份称为“1丝”,其制作要求精度误差必须控制在2~3丝左右,相当于一根发丝的三分之一粗细,多了不行,少了也不行。

  上海65米射电望远镜,性能在当时居全球第四、亚洲第一。夏立负责方位、俯仰传动装置的装配任务,该装置是控制天线转动的核心设备,直接决定了65米天线的指向精度。当时设计师提出的要求是:终端精度要达到0.004毫米。

  这在当时,几乎是个不可能完成的任务。

  控制天线对各角度进行扫描的装置,被称作方位俯仰控制装置,其核心是一个直径200毫米、厚度10毫米的圆形钢码盘。为了实现钢码盘0.004毫米的精度,钢码盘托盘的精度要小于0.002毫米,而机器研磨反复试验只能做到0.02毫米。

  为了满足精度要求,夏立提出依靠手工研磨,用两个千分表一点点测量表面,比较分析所有数据。3天时间,他将托盘平面从高低相差0.02毫米,磨到相差0.002毫米,最终确保了65米天线指向精度的苛刻要求。

  攻关!突破!

  SKA工程的卫星天线,首次采用三角形曲线面板,首次采用螺栓球背架链接。

  “这是个世界大工程。最终要形成一个由2000个卫星天线组成的‘天线阵’,接收面积将达到1平方公里。”夏立介绍说,每个卫星天线高度15米,每个链接杆链接精度要控制在0.1毫米;60多块曲线面板、3100多个监测点,精度要控制在0.5毫米。

  这样的空间结构,凭借测量仪器校准、调配,需耗时半个月。夏立和他的团队完全采用“手感”调配,4天左右的时间就完成了,且完全符合装配质量要求。

  车载卫星天线,很难实现流水线装配。但在54所,这个任务,夏立和他的团队也完成了。

  正常的车载天线,主面、副面是圆形的。54所的设计师为了降低车载高度,将主面、副面设计成了椭圆形。“当时,这个产品的需求量为500台,要求在两个月内完成。”夏立说,“双椭圆形的结构,装配精度要求在0.1毫米以内。这太难了。”

  按照这个精度要求,夏立团队一天只能完成一个卫星天线的装配,而且可能返工。“装配500台,一年也干不完这个活儿。”

  攻关!攻关!几天下来,夏立采用“轴孔定位”的方式,解决了精度控制问题。按照这个方式去装配,工人的装配技能可降低到忽略不计的程度。54所也第一次实现了车载卫星天线流水线装配作业模式。

  安装陆地上超高精度的天文望远镜天线,很难。安装海上的天线,难题更多。

  中国海军赴亚丁湾、索马里海域执行护航任务,舰艇离不开卫星通信。除了精度上的苛刻要求,夏天在索马里海域,舰艇甲板温度能达到50℃,舰载通信天线处于高温之中,护航舰艇在海浪冲击下晃动幅度大,空气的腐蚀性也比较强。为了在复杂海况下保持天线稳定运行,夏立带领团队设计出了全新的1.2米天线的核心部件,体积更小,数据传输量却相当于以前两三台舰载天线之和,且连续6个月不停机工作。

  在大型天线加工制造领域,夏立及其团队的“手艺”得到了证明。如今,他带领团队组建了工作室,专攻小型精密天线加工制造研究。

  小型天线的口径小,精度要求高,对装配的要求更加严格,其难点在于对精度的把握。凭着高超的技艺,夏立又一次实现了突破。在小型天线领域,他将天线的控制精度做到0.015毫米,这在整个行业内都是顶尖的。

  创造1+1>2的价值

  创新和突破,体现在夏立的日常工作中。

  在天线加工技术领域,最难解决的是铜喇叭天线的加工。目前在生产中,这类铜喇叭主要是通过焊接的方式,将各个零件之间的平板面通过磨具搭接固定。这种焊接方式使得生产过程中喇叭腔体的各个方向斜度难以保持一致,而且设计加工模具费时费力,焊接后模具还常常无法取出。

  为了更大程度地满足生产指标,夏立创新异型铜喇叭无磨具定位焊接工艺,不仅能保证喇叭腔体的各个方向斜度保持一致,还能省去模具。

  作为54所第一届“高级技能带头人”的夏立,现在思考更多的是如何发挥好团队的力量。他说:“我去安装一台天线比别人快了1个小时,这是自我价值的体现;但不如我们整个团队去装配,共同提高效率,创造1+1>2的价值。”

  采访之余,夏立拿起遥控器打开电视,“你看,我现在正陆续把各种天线的装配过程分节点录制成视频,入厂的年轻人按照视频一步步操作,就能达到高水平的装配质量要求。”(工人日报—中工网记者 李昱霖)

来源:中工网-《工人日报》
编辑:张敏

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