具有反射面单元自适应连接机构的大射电望远镜

摘要

本发明公开了一种具有反射面单元自适应连接接口的大射电望远镜，包括用于连接反射面单元的0节点、1节点和2节点，反射面单元通过3个连接点的连接能够在设定尺度范围内自适应于索网节点的运动。本发明通过设计3个连接点的自适应连接机构，使反射面单元能适应于索网的变位运动，以减少反射面单元承受的载荷，有利于保证望远镜的精度，并提高了望远镜使用寿命。

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有反射面单元自适应连接机构的大射电望远镜。

背景技术

大射电望远镜采用柔性索网作为反射面支撑结构，反射面板直接铺设在球面主索网上，每个主索节点通过下拉索与地面促动器连接。整个索网采用短程线网格划分方法，共由约6800余根间断的主索组成。

根据需要观测天体的天区角度，利用促动器控制下拉索，在球面索网上形成直径为300米的抛物面，以汇聚电磁波对天体进行观测。索网由球面到抛物面的反复变化过程，称之为索网变位工作。

大射电望远镜的反射面单元包括三角形的铝合金网架和面板结构，具有一定的柔度。索网变位工作时，现有的反射面单元的连接点由于不能有效的适应变位运动，容易造成连接单元磨损严重、反射面单元承受的载荷过大等问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种具有反射面单元自适应连接机构的大射电望远镜，其保证反射面单元的位形精度，并在索网变位工作过程中，保证反射面单元不承受过大的载荷。

为实现上述目的，本发明具有反射面单元自适应连接接口的大射电望远镜，包括用于连接反射面单元的0节点、1节点和2节点，0节点、1节点和2节点均包括与节点盘固定连接的预留杆、与反射面单元连接的连接杆；其中，0节点的预留杆一和连接杆一之间通过鼓型销相连接，以实现反射面单元与节点盘之间的三个转动自由度，并同时约束三个平动自由度；1节点的预留杆二上设置有长孔一，长孔一内设置有只能沿其长度方向滑行的导向滑块一，导向滑块一与1节点的连接杆二之间通过鼓型销相连接，以实现反射面单元与节点盘之间的三个转动自由度，并同时实现一个移动自由度；2节点的预留杆三上设置有长孔二，长孔二内设置有沿其长度方向和厚度方向滑行的导向滑块二，导向滑块二与2节点的连接杆三之间通过鼓型销相连接，以实现反射面单元与节点盘之间的三个转动自由度，并同时实现两个移动自由度；反射面单元通过3个连接点的连接能够在设定尺度范围内自适应于索网节点的运动。

进一步，所述预留杆为L型结构，其竖直杆与所述节点盘固定连接，横向杆与所述连接杆相连接。

进一步，所述竖直杆与节点盘之间设置防转键，其底部通过双螺母紧固。

进一步，所述连接杆上设置有U型连接口，所述横向杆插装在U型连接口内。

进一步，所述U型连接口与横向杆之间设置有用于所述鼓型销转动的间隙。

进一步，所述鼓型销为销轴与关节轴承内环结合的复合结构，关节轴承内环形成所述鼓型销与其他零部件之间相互转动的连接结构。

进一步，所述导向滑块一的上表面前后边缘均向上延伸有上限位面，所述导向滑块一的下表面前后边缘均向下延伸有下限位面，所述导向滑块一通过上限位面、下限位面卡接在所述长孔一内，以限制所述导向滑块一只能沿所述长孔一的长度方向滑行。

进一步，所述导向滑块二的厚度大于所述长孔二的厚度，所述导向滑块二在所述长孔二内沿厚度方向进行前后滑行、沿所述长孔二长度方向进行左右滑行。

进一步，所述竖直杆与横向杆之间设置有加强筋。

本发明通过设计3个连接点的自适应连接机构，使反射面单元能适应于索网的变位运动，以减少反射面单元承受的载荷，有利于保证望远镜的精度，并提高了望远镜使用寿命。

附图说明

图1为0节点连接结构示意图；

图2为1节点连接结构示意图；

图3为2节点连接结构示意图；

图4为鼓型销结构示意图。

具体实施方式

下面，参考附图，对本发明进行更全面的说明，附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本发明全面和完整，并将本发明的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。

如图1至图4所示，本发明具有反射面单元自适应连接接口的大射电望远镜，包括用于连接反射面单元的0节点1、1节点2和2节点3，0节点1、1节点2和2节点3均包括与节点盘4固定连接的预留杆、与反射面单元连接的连接杆。

预留杆为L型结构，其竖直杆15与节点盘4固定连接，横向杆16与连接杆相连接。竖直杆15与节点盘4之间设置防转键17，其底部通过双螺母紧固。连接杆上设置有U型连接口18，横向杆16插装在U型连接口18内，并且U型连接口18与横向杆16之间设置有用于鼓型销7转动的间隙19，以适应鼓型销7的转动自由度。竖直杆15与横向杆16之间设置有加固整体结构强度的加强筋24。

鼓型销7为销轴20与关节轴承内环21结合的复合结构，关节轴承内环21形成鼓型销7与其他零部件之间相互转动的连接结构。

0节点1包括预留杆一5、连接杆一6和鼓型销7，预留杆一5和连接杆一6之间通过鼓型销7相连接，以实现反射面单元与节点盘4之间的三个转动自由度，并同时约束三个平动自由度。

1节点2的预留杆二8上设置有长孔一9，长孔一9内设置有只能沿其长度方向滑行的导向滑块一10，导向滑块一10与1节点2的连接杆二11之间通过鼓型销7相连接。1节点2中通过采用鼓型销7，可实现反射面单元与节点盘4之间的三个转动自由度，通过导向滑块一10在长孔一9内的滑移，可实现反射面单元与节点盘4之间的一个移动自由度。

其中，导向滑块一10的上表面前后边缘均向上延伸有上限位面22，导向滑块一10的下表面前后边缘均向下延伸有下限位面23，导向滑块一10通过上限位面22、下限位面23卡接在长孔一9内，以限制导向滑块一10只能沿长孔一9的长度方向滑行。

2节点3的预留杆三12上设置有长孔二13，长孔二13内设置有沿其长度方向和厚度方向滑行的导向滑块二14，导向滑块二14与2节点3的连接杆三25之间通过鼓型销7相连接，2节点3中通过采用鼓型销7，可实现反射面单元与节点盘4之间的三个转动自由度，通过导向滑块二14在长孔二13内的双向滑移，可实现反射面单元与节点盘4之间的两个移动自由度。

本实施例中，设置导向滑块二14的厚度大于长孔二13的厚度，这样导向滑块二14可沿其厚度方向在长孔二13内运动，即导向滑块二14在长孔二13内沿厚度方向进行前后滑行，同时导向滑块二14可沿长孔二13长度方向进行左右滑行。

本发明中，0节点1、1节点2和2节点3都是自由转动的，也就是没有任何转动约束。在移动自由度方面，0节点1约束全部三个移动自由度，也就是没有移动自由度；1节点2约束两个移动自由度，有一个移动自由度；2节点3约束一个移动自由度，有两个移动自由度。这样可以保证反射面单元是个静定结构，可以在一定尺度范围内自适应于索网节点的任何运动，而不承受由于索节点运动可产生的附加载荷。

本发明具有如下特点：

1）满足自由度要求，滑动顺畅，能保证反射面单元的整体位形精度；

2）便于反射面单元安装，具有较好的耐久性，满足望远镜的使用寿命；

3）与反射面单元独立安装，便于更换，易于维护。