大口徑望遠(yuǎn)鏡次鏡室的支撐結(jié)構(gòu)，涉及大口徑望遠(yuǎn)鏡次鏡室支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和裝調(diào)技術(shù)，解決現(xiàn)有大口徑望遠(yuǎn)鏡次鏡室支撐結(jié)構(gòu)加工和裝調(diào)難度大且定位不準(zhǔn)確等問題，包括環(huán)梁、微預(yù)緊四翼梁、預(yù)緊架、連接軸、過渡板、中心環(huán)、左定位支口和右定位支口，所述環(huán)梁的下端面加工有定位圓弧和基準(zhǔn)平面；所述預(yù)緊架通過連接軸與微預(yù)緊四翼梁連接，并固定于微預(yù)緊四翼梁的左端，所述預(yù)緊架通過左定位支口與過渡板連接，在預(yù)緊架與過渡板之間設(shè)置碟形彈簧，所述微預(yù)緊四翼梁的右端設(shè)置右定位支口，所述右定位支口與中心環(huán)固定連接。本發(fā)明專利技術(shù)所述結(jié)構(gòu)易于加工，裝調(diào)便利，可以采用通用裝調(diào)設(shè)備，節(jié)約成本，而且定位準(zhǔn)確，適用于各種類型的望遠(yuǎn)鏡或經(jīng)緯儀使用。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】大口徑望遠(yuǎn)鏡次鏡室的支撐結(jié)構(gòu)，涉及大口徑望遠(yuǎn)鏡次鏡室支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和裝調(diào)技術(shù)，解決現(xiàn)有大口徑望遠(yuǎn)鏡次鏡室支撐結(jié)構(gòu)加工和裝調(diào)難度大且定位不準(zhǔn)確等問題，包括環(huán)梁、微預(yù)緊四翼梁、預(yù)緊架、連接軸、過渡板、中心環(huán)、左定位支口和右定位支口，所述環(huán)梁的下端面加工有定位圓弧和基準(zhǔn)平面；所述預(yù)緊架通過連接軸與微預(yù)緊四翼梁連接，并固定于微預(yù)緊四翼梁的左端，所述預(yù)緊架通過左定位支口與過渡板連接，在預(yù)緊架與過渡板之間設(shè)置碟形彈簧，所述微預(yù)緊四翼梁的右端設(shè)置右定位支口，所述右定位支口與中心環(huán)固定連接。本專利技術(shù)所述結(jié)構(gòu)易于加工，裝調(diào)便利，可以采用通用裝調(diào)設(shè)備，節(jié)約成本，而且定位準(zhǔn)確，適用于各種類型的望遠(yuǎn)鏡或經(jīng)緯儀使用。【專利說明】大口徑望遠(yuǎn)鏡次鏡室的支撐結(jié)構(gòu)
本專利技術(shù)涉及一種大口徑望遠(yuǎn)鏡次鏡室支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和裝調(diào)技術(shù)，適用于各種類型的望遠(yuǎn)鏡或經(jīng)緯儀使用。
技術(shù)介紹
各種類型的望遠(yuǎn)鏡或經(jīng)緯儀的光學(xué)系統(tǒng)均為兩鏡或多鏡系統(tǒng)，次鏡是其中重要的光學(xué)元件之一，用于保證光路的對(duì)準(zhǔn)和穩(wěn)定，為其他子系統(tǒng)提供一定口徑、視場(chǎng)和成像質(zhì)量良好的光束。次鏡室支撐結(jié)構(gòu)是通過薄片梁支撐實(shí)現(xiàn)，典型的結(jié)構(gòu)形式包括三翼偏置結(jié)構(gòu)、四翼十字型偏置結(jié)構(gòu)、三翼切向結(jié)構(gòu)和四翼切向結(jié)構(gòu)。隨著望遠(yuǎn)鏡口徑的增大，四翼十字型偏置結(jié)構(gòu)成為應(yīng)用的主導(dǎo)。設(shè)計(jì)次鏡室支撐結(jié)構(gòu)時(shí)需要綜合考慮結(jié)構(gòu)變形、諧振頻率、遮攔比等，使結(jié)構(gòu)性能達(dá)到最佳。隨著天文學(xué)和天文技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)家們迫切需要更大口徑的天文望遠(yuǎn)鏡來觀測(cè)更遙遠(yuǎn)、更暗、更小的星體或飛行器，世界各國都在不斷制造更大口徑的望遠(yuǎn)鏡。望遠(yuǎn)鏡的口徑越來越大，體積也越來越大。當(dāng)望遠(yuǎn)鏡的口徑較小時(shí)，次鏡室支撐結(jié)構(gòu)可以采用焊接工藝直接成形，整體加工，并設(shè)計(jì)一些專用工裝件完成裝調(diào)和定位。當(dāng)望遠(yuǎn)鏡的口徑增大，達(dá)到兩米級(jí)或更大時(shí)，望遠(yuǎn)鏡次鏡室支撐結(jié)構(gòu)外形達(dá)到2.5米左右或者更大，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案導(dǎo)致加工和裝調(diào)方式難度大，效率低，成本高，而且操作不方便。因此必須采用新的設(shè)計(jì)和裝調(diào)方式以滿足大口徑望遠(yuǎn)鏡的要求。新的次鏡室支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想是將焊接工藝直接成形改為螺釘固定連接和整體加工改為獨(dú)立加工。次鏡室支撐結(jié)構(gòu)中梁片與環(huán)梁和中心環(huán)可以通過直接固定和施加預(yù)緊力固定兩種方式連接。預(yù)緊力可以提高結(jié)構(gòu)剛度的原理:當(dāng)四翼梁施加有預(yù)緊力時(shí)，一定范圍內(nèi)隨著預(yù)緊力的增大，梁的第一階模態(tài)頻率會(huì)逐漸升高。預(yù)緊力的施加在工程上共有兩種方法，一種是降溫法，即通過調(diào)整配合件之間的裝配溫差來實(shí)現(xiàn)預(yù)緊力的施加；另一種是直接施力法，即使用減速機(jī)構(gòu)直接施加預(yù)緊力。兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，但共同特點(diǎn)是次鏡室支撐結(jié)構(gòu)各組成部分獨(dú)立設(shè)計(jì)和加工，最后采用通用裝調(diào)設(shè)備(如激光跟蹤儀、測(cè)微準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡等)通過螺釘固定方式完成裝配，從而降低了加工和裝調(diào)難度，縮短了周期。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)為解決現(xiàn)有大口徑望遠(yuǎn)鏡次鏡室支撐結(jié)構(gòu)加工和裝調(diào)難度大且定位不準(zhǔn)確等問題，提供一種大口徑望遠(yuǎn)鏡次鏡室的支撐結(jié)構(gòu)。大口徑望遠(yuǎn)鏡次鏡室的支撐結(jié)構(gòu)，包括環(huán)梁、微預(yù)緊四翼梁、預(yù)緊架、連接軸、過渡板、中心環(huán)、左定位支口和右定位支口，所述環(huán)梁的下端面加工有定位圓弧和基準(zhǔn)平面；所述預(yù)緊架通過連接軸與微預(yù)緊四翼梁連接，并固定于微預(yù)緊四翼梁的左端，所述預(yù)緊架通過左定位支口與過渡板連接，在預(yù)緊架與過渡板之間設(shè)置碟形彈簧，所述微預(yù)緊四翼梁的右端設(shè)置右定位支口，所述右定位支口與中心環(huán)固定連接。本專利技術(shù)的有益效果:本專利技術(shù)所述的次鏡室支撐結(jié)構(gòu)剛度高，易于加工，裝調(diào)便利，可以采用通用裝調(diào)設(shè)備，節(jié)約成本，而且定位準(zhǔn)確，適用于各種類型的望遠(yuǎn)鏡或經(jīng)緯儀使用。【專利附圖】【附圖說明】圖1為本專利技術(shù)所述的大口徑望遠(yuǎn)鏡次鏡室的支撐結(jié)構(gòu)的總體結(jié)構(gòu)圖；圖2為圖1的E-E剖視圖；圖3為圖1中M處的局部放大圖；圖4為本專利技術(shù)所述的大口徑望遠(yuǎn)鏡次鏡室的支撐結(jié)構(gòu)中右定位支口的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5本專利技術(shù)所述的大口徑望遠(yuǎn)鏡次鏡室的支撐結(jié)構(gòu)中環(huán)梁的整體結(jié)構(gòu)圖；圖6為圖5的左視圖；圖7為圖6的C-C剖視圖。【具體實(shí)施方式】結(jié)合圖1至圖7說明本實(shí)施方式，大口徑望遠(yuǎn)鏡次鏡室的支撐結(jié)構(gòu)，包括、環(huán)梁2、微預(yù)緊四翼梁3、預(yù)緊架4、連接軸5、過渡板6、中心環(huán)7、左定位支口 8和右定位支口 9 ；所述環(huán)梁2的下端面直接加工有定位圓弧I和基準(zhǔn)平面10，作為次鏡室支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工及裝調(diào)的基準(zhǔn)，通過改變預(yù)緊架4與過渡板6之間碟形彈簧的變形，并利用左定位支口 8和右定位支口 9實(shí)現(xiàn)中心環(huán)7和環(huán)梁2的相對(duì)位置關(guān)系。所述的環(huán)梁2為八邊形，邊長1035mm，通過設(shè)置加強(qiáng)筋板11使環(huán)梁各邊改為小體積封閉箱體組合，從而提高環(huán)梁2的比剛度。所述過渡板6首先獨(dú)立加工除左定位支口 8以外所有特征，然后與環(huán)梁2組合定位、劃線，再獨(dú)立加工左定位支口 8。所述預(yù)緊架4與過渡板6之間放置有碟形彈簧，用于消除二者之間的連接間隙和調(diào)整預(yù)緊力。所述微預(yù)緊四翼梁3的梁片厚度12mm，其左端連接有預(yù)緊架4，梁片微預(yù)緊時(shí)采用連接軸5可以有效降低預(yù)緊架4和過渡板6之間連接螺釘?shù)募羟袘?yīng)力；其右端留有右定位支口 9，利用三面定位原則與中心環(huán)7固定連接，所述微預(yù)緊四翼梁3的四根梁片分兩組對(duì)角安裝，以保證中心環(huán)7與環(huán)梁2的相對(duì)位置關(guān)系。所述微預(yù)緊四翼梁3的四根梁片通過螺釘連接的方式與中心環(huán)7和環(huán)梁2固定；所述中心環(huán)7在與微預(yù)緊四翼梁3對(duì)應(yīng)位置設(shè)置四個(gè)連接耳，用于提供微預(yù)緊四翼梁3的定位接口。通過裝調(diào)保證其中心軸線與環(huán)梁以及定位圓弧I的中心重合并與環(huán)梁下端面的基準(zhǔn)平面10的垂直。結(jié)合圖4，所述的三面定位原則是通過微預(yù)緊四翼梁3的右定位支口 9的三個(gè)垂直面(配合面A、配合面B和配合面C)以保證微預(yù)緊四翼梁3位置的唯一性，即安裝時(shí)保證配合面A與中心環(huán)7的連接耳前后貼合、配合面B與上端貼合以及配合面C與左端貼合。最后，通過定位銷孔12保證微預(yù)緊四翼梁3拆裝后重新裝配時(shí)位置的重復(fù)性。【權(quán)利要求】1.大口徑望遠(yuǎn)鏡次鏡室的支撐結(jié)構(gòu)，包括環(huán)梁(2)、微預(yù)緊四翼梁(3)、預(yù)緊架(4)、連接軸(5)、過渡板(6)、中心環(huán)(7)、左定位支口⑶和右定位支口(9);其特征是， 所述環(huán)梁(2)的下端面加工有定位圓弧(I)和基準(zhǔn)平面(10)； 所述預(yù)緊架(4)通過連接軸(5)與微預(yù)緊四翼梁(3)連接，并固定于微預(yù)緊四翼梁(3)的左端，所述預(yù)緊架(4)通過左定位支口(8)與過渡板(6)連接，在預(yù)緊架(4)與過渡板(6)之間設(shè)置碟形彈簧，所述微預(yù)緊四翼梁(3)的右端設(shè)置右定位支口(9)，所述右定位支口(9)與中心環(huán)(7)固定連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑望遠(yuǎn)鏡次鏡室的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，四根微預(yù)緊四翼梁(3)通過螺釘連接的方式與中心環(huán)(7)和環(huán)梁(2)固定。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適合大口徑望遠(yuǎn)鏡次鏡室的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，四根微預(yù)緊四翼梁(3)分兩組對(duì)角安裝，保證中心環(huán)(7)的中心線與定位圓弧(I)中心重合，且與環(huán)梁(2)下端面的基準(zhǔn)平面(10)垂直。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大口徑望遠(yuǎn)鏡次鏡室的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述中心環(huán)(7)在與四根微預(yù)緊四翼梁(3)對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置四個(gè)連接耳，用于將微預(yù)緊四翼梁(3)通過右端的右定位支口(9)與中心環(huán)(7)采用三面定位原則固定連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑望遠(yuǎn)鏡次鏡室的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述環(huán)梁(2)為八邊形，通過本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
大口徑望遠(yuǎn)鏡次鏡室的支撐結(jié)構(gòu)，包括環(huán)梁(2)、微預(yù)緊四翼梁(3)、預(yù)緊架(4)、連接軸(5)、過渡板(6)、中心環(huán)(7)、左定位支口(8)和右定位支口(9)；其特征是，所述環(huán)梁(2)的下端面加工有定位圓弧(1)和基準(zhǔn)平面(10)；所述預(yù)緊架(4)通過連接軸(5)與微預(yù)緊四翼梁(3)連接，并固定于微預(yù)緊四翼梁(3)的左端，所述預(yù)緊架(4)通過左定位支口(8)與過渡板(6)連接，在預(yù)緊架(4)與過渡板(6)之間設(shè)置碟形彈簧，所述微預(yù)緊四翼梁(3)的右端設(shè)置右定位支口(9)，所述右定位支口(9)與中心環(huán)(7)固定連接。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張麗敏，張景旭，楊飛，王富國，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：吉林;22
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