具有反射面單元自適應連接機構的大射電望遠鏡的製作方法
2023-05-28 05:11:31
具有反射面單元自適應連接機構的大射電望遠鏡的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種具有反射面單元自適應連接接口的大射電望遠鏡，包括用於連接反射面單元的0節點、1節點和2節點，反射面單元通過3個連接點的連接能夠在設定尺度範圍內自適應於索網節點的運動。本發明通過設計3個連接點的自適應連接機構，使反射面單元能適應於索網的變位運動，以減少反射面單元承受的載荷，有利於保證望遠鏡的精度，並提高瞭望遠鏡使用壽命。
【專利說明】具有反射面單元自適應連接機構的大射電望遠鏡
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種具有反射面單元自適應連接機構的大射電望遠鏡。
【背景技術】
[0002]大射電望遠鏡採用柔性索網作為反射面支撐結構，反射面板直接鋪設在球面主索網上，每個主索節點通過下拉索與地面促動器連接。整個索網採用短程線網格劃分方法，共由約6800餘根間斷的主索組成。
[0003]根據需要觀測天體的天區角度，利用促動器控制下拉索，在球面索網上形成直徑為300米的拋物面，以匯聚電磁波對天體進行觀測。索網由球面到拋物面的反覆變化過程，稱之為索網變位工作。
[0004]大射電望遠鏡的反射面單元包括三角形的鋁合金網架和面板結構，具有一定的柔度。索網變位工作時，現有的反射面單元的連接點由於不能有效的適應變位運動，容易造成連接單元磨損嚴重、反射面單元承受的載荷過大等問題。
【發明內容】
[0005]針對現有技術存在的問題，本發明的目的在於提供一種具有反射面單元自適應連接機構的大射電望遠鏡，其保證反射面單元的位形精度，並在索網變位工作過程中，保證反射面單元不承受過大的載荷。
[0006]為實現上述目的，本發明具有反射面單元自適應連接接口的大射電望遠鏡，包括用於連接反射面單元的O節點、I節點和2節點，O節點、I節點和2節點均包括與節點盤固定連接的預留杆、與反射面單元連接的連接杆；其中，O節點的預留杆一和連接杆一之間通過鼓型銷相連接，以實現反射面單元與節點盤之間的三個轉動自由度，並同時約束三個平動自由度；I節點的預留杆二上設置有長孔一，長孔一內設置有只能沿其長度方向滑行的導向滑塊一，導向滑塊一與I節點的連接杆二之間通過鼓型銷相連接，以實現反射面單元與節點盤之間的三個轉動自由度，並同時實現一個移動自由度；2節點的預留杆三上設置有長孔二，長孔二內設置有沿其長度方向和厚度方向滑行的導向滑塊二，導向滑塊二與2節點的連接杆三之間通過鼓型銷相連接，以實現反射面單元與節點盤之間的三個轉動自由度，並同時實現兩個移動自由度；反射面單元通過3個連接點的連接能夠在設定尺度範圍內自適應於索網節點的運動。
[0007]進一步，所述預留杆為L型結構，其豎直杆與所述節點盤固定連接，橫向杆與所述連接杆相連接。
[0008]進一步，所述豎直杆與節點盤之間設置防轉鍵，其底部通過雙螺母緊固。
[0009]進一步，所述連接杆上設置有U型連接口，所述橫向杆插裝在U型連接口內。
[0010]進一步，所述U型連接口與橫向杆之間設置有用於所述鼓型銷轉動的間隙。
[0011]進一步，所述鼓型銷為銷軸與關節軸承內環結合的複合結構，關節軸承內環形成所述鼓型銷與其他零部件之間相互轉動的連接結構。[0012]進一步，所述導向滑塊一的上表面前後邊緣均向上延伸有上限位面，所述導向滑塊一的下表面前後邊緣均向下延伸有下限位面，所述導向滑塊一通過上限位面、下限位面卡接在所述長孔一內，以限制所述導向滑塊一隻能沿所述長孔一的長度方向滑行。
[0013]進一步，所述導向滑塊二的厚度大於所述長孔二的厚度，所述導向滑塊二在所述長孔二內沿厚度方向進行前後滑行、沿所述長孔二長度方向進行左右滑行。
[0014]進一步，所述豎直杆與橫向杆之間設置有加強筋。
[0015]本發明通過設計3個連接點的自適應連接機構，使反射面單元能適應於索網的變位運動，以減少反射面單元承受的載荷，有利於保證望遠鏡的精度，並提高瞭望遠鏡使用壽命O
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為O節點連接結構示意圖；
圖2為I節點連接結構示意圖；
圖3為2節點連接結構示意圖；
圖4為鼓型銷結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面，參考附圖，對本發明進行更全面的說明，附圖中示出了本發明的示例性實施例。然而，本發明可以體現為多種不同形式，並不應理解為局限於這裡敘述的示例性實施例。而是，提供這些實施例，從而使本發明全面和完整，並將本發明的範圍完全地傳達給本領域的普通技術人員。
[0018]為了易於說明，在這裡可以使用諸如「上」、「下」 「左」 「右」等空間相對術語，用於說明圖中示出的一個元件或特徵相對於另一個元件或特徵的關係。應該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術語意在於包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位於其他元件或特徵「下」的元件將定位在其他元件或特徵「上」。因此，示例性術語「下」可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位(旋轉90度或位於其他方位)，這裡所用的空間相對說明可相應地解釋。
[0019]如圖1至圖4所示，本發明具有反射面單元自適應連接接口的大射電望遠鏡，包括用於連接反射面單元的O節點1、I節點2和2節點3，O節點1、I節點2和2節點3均包括與節點盤4固定連接的預留杆、與反射面單元連接的連接杆。
[0020]預留杆為L型結構，其豎直杆15與節點盤4固定連接，橫向杆16與連接杆相連接。豎直杆15與節點盤4之間設置防轉鍵17，其底部通過雙螺母緊固。連接杆上設置有U型連接口 18，橫向杆16插裝在U型連接口 18內，並且U型連接口 18與橫向杆16之間設置有用於鼓型銷7轉動的間隙19,以適應鼓型銷7的轉動自由度。豎直杆15與橫向杆16之間設置有加固整體結構強度的加強筋24。
[0021]鼓型銷7為銷軸20與關節軸承內環21結合的複合結構，關節軸承內環21形成鼓型銷7與其他零部件之間相互轉動的連接結構。
[0022]O節點I包括預留杆一 5、連接杆一 6和鼓型銷7，預留杆一 5和連接杆一 6之間通過鼓型銷7相連接，以實現反射面單元與節點盤4之間的三個轉動自由度，並同時約束三個平動自由度。
[0023]I節點2的預留杆二 8上設置有長孔一 9，長孔一 9內設置有只能沿其長度方向滑行的導向滑塊一 10，導向滑塊一 10與I節點2的連接杆二 11之間通過鼓型銷7相連接。I節點2中通過採用鼓型銷7，可實現反射面單元與節點盤4之間的三個轉動自由度，通過導向滑塊一 10在長孔一 9內的滑移，可實現反射面單元與節點盤4之間的一個移動自由度。
[0024]其中，導向滑塊一 10的上表面前後邊緣均向上延伸有上限位面22，導向滑塊一 10的下表面前後邊緣均向下延伸有下限位面23，導向滑塊一 10通過上限位面22、下限位面23卡接在長孔一 9內，以限制導向滑塊一 10隻能沿長孔一 9的長度方向滑行。
[0025]2節點3的預留杆三12上設置有長孔二 13，長孔二 13內設置有沿其長度方向和厚度方向滑行的導向滑塊二 14，導向滑塊二 14與2節點3的連接杆三25之間通過鼓型銷7相連接，2節點3中通過採用鼓型銷7，可實現反射面單元與節點盤4之間的三個轉動自由度，通過導向滑塊二 14在長孔二 13內的雙向滑移，可實現反射面單元與節點盤4之間的兩個移動自由度。
[0026]本實施例中，設置導向滑塊二 14的厚度大於長孔二 13的厚度，這樣導向滑塊二 14可沿其厚度方向在長孔二 13內運動，即導向滑塊二 14在長孔二 13內沿厚度方向進行前後滑行，同時導向滑塊二 14可沿長孔二 13長度方向進行左右滑行。
[0027]本發明中，O節點1、I節點2和2節點3都是自由轉動的，也就是沒有任何轉動約束。在移動自由度方面，O節點I約束全部三個移動自由度，也就是沒有移動自由度；I節點
2約束兩個移動自由度，有一個移動自由度；2節點3約束一個移動自由度，有兩個移動自由度。這樣可以保證反射面單元是個靜定結構，可以在一定尺度範圍內自適應於索網節點的任何運動，而不承受由於索節點運動可產生的附加載荷。
[0028]本發明具有如下特點:
1)滿足自由度要求，滑動順暢，能保證反射面單元的整體位形精度；
2)便於反射面單元安裝，具有較好的耐久性，滿足望遠鏡的使用壽命；
3)與反射面單元獨立安裝，便於更換，易於維護。
【權利要求】
1.具有反射面單元自適應連接接口的大射電望遠鏡，其特徵在於，包括用於連接反射面單元的O節點、I節點和2節點，O節點、I節點和2節點均包括與節點盤固定連接的預留杆、與反射面單元連接的連接杆；其中，O節點的預留杆一和連接杆一之間通過鼓型銷相連接，以實現反射面單元與節點盤之間的三個轉動自由度，並同時約束三個平動自由度；I節點的預留杆二上設置有長孔一，長孔一內設置有只能沿其長度方向滑行的導向滑塊一，導向滑塊一與I節點的連接杆二之間通過鼓型銷相連接，以實現反射面單元與節點盤之間的三個轉動自由度，並同時實現一個移動自由度；2節點的預留杆三上設置有長孔二，長孔二內設置有沿其長度方向和厚度方向滑行的導向滑塊二，導向滑塊二與2節點的連接杆三之間通過鼓型銷相連接，以實現反射面單元與節點盤之間的三個轉動自由度，並同時實現兩個移動自由度；反射面單元通過3個連接點的連接能夠在設定尺度範圍內自適應於索網節點的運動。
2.如權利要求1所述的具有反射面單元自適應連接接口的大射電望遠鏡，其特徵在於，所述預留杆為L型結構，其豎直杆與所述節點盤固定連接，橫向杆與所述連接杆相連接。
3.如權利要求2所述的具有反射面單元自適應連接接口的大射電望遠鏡，其特徵在於，所述豎直杆與節點盤之間設置防轉鍵，其底部通過雙螺母緊固。
4.如權利要求2所述的具有反射面單元自適應連接接口的大射電望遠鏡，其特徵在於，所述連接杆上設置有U型連接口，所述橫向杆插裝在U型連接口內。
5.如權利要求4所述的具有反射面單元自適應連接接口的大射電望遠鏡，其特徵在於，所述U型連接口與橫向杆之間設置有用於所述鼓型銷轉動的間隙。
6.如權利要求1所述的具有反射面單元自適應連接接口的大射電望遠鏡，其特徵在於，所述鼓型銷為銷軸與關節軸承內環結合的複合結構，關節軸承內環形成所述鼓型銷與其他零部件之間相互轉動的連接結構。
7.如權利要求1所述的具有反射面單元自適應連接接口的大射電望遠鏡，其特徵在於，所述導向滑塊一的上表面前後邊緣均向上延伸有上限位面，所述導向滑塊一的下表面前後邊緣均向下延伸有下限位面，所述導向滑塊一通過上限位面、下限位面卡接在所述長孔一內，以限制所述導向滑塊一隻能沿所述長孔一的長度方向滑行。
8.如權利要求1所述的具有反射面單元自適應連接接口的大射電望遠鏡，其特徵在於，所述導向滑塊二的厚度大於所述長孔二的厚度，所述導向滑塊二在所述長孔二內沿厚度方向進行前後滑行、沿所述長孔二長度方向進行左右滑行。
9.如權利要求2所述的具有反射面單元自適應連接接口的大射電望遠鏡，其特徵在於，所述豎直杆與橫向杆之間設置有加強筋。
【文檔編號】H01Q15/14GK103490170SQ201310442628
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月26日 優先權日:2013年9月26日
【發明者】王啟明, 古學東, 薛建興, 雷政, 朱明
申請人:中國科學院國家天文臺