射電望遠(yuǎn)鏡中心受壓促動(dòng)器及其折疊式支撐裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種射電望遠(yuǎn)鏡中心受壓促動(dòng)器及其折疊式支撐裝置，具體涉及射電望遠(yuǎn)鏡反射面單元在射電望遠(yuǎn)鏡中心的支撐和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]500m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST(Five-hundred_meter Aperture Sphericalrad1 Telescope)將是國(guó)際上最大、最靈敏的射電天文望遠(yuǎn)鏡。利用貴州喀斯特洼坑作為臺(tái)址，在洼坑內(nèi)鋪設(shè)球冠狀反射面，通過(guò)主動(dòng)控制形成拋物面以匯聚電磁波，采用輕型鋼索拖動(dòng)饋源平臺(tái)實(shí)現(xiàn)望遠(yuǎn)鏡的指向跟蹤。
[0003]FAST主動(dòng)反射面基準(zhǔn)面是一個(gè)口徑500m、半徑300m的球面，由主體支承結(jié)構(gòu)、促動(dòng)器、反射面單元組成。主動(dòng)反射面主體支承結(jié)構(gòu)由圈梁和格構(gòu)柱以及格構(gòu)柱基礎(chǔ)、主索網(wǎng)、下拉索組成。主索網(wǎng)為短程線型三角形網(wǎng)格，三角形反射面單元安裝在主索網(wǎng)上，邊長(zhǎng)約為
10.4m ?12.4m，數(shù)量約 4300塊。
[0004]在望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)時(shí)，采用促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)下拉索方式改變反射面單元面形，以跟蹤天體。促動(dòng)器為機(jī)、電、液一體化單元，工作于貴州黔南潮濕洼地中，始終承受最大7?15噸拉力變載荷作用，平均速度約0.2mm/s，數(shù)量為2225套。
[0005]反射面中心處留有內(nèi)切圓直徑16.8m的正五邊形孔，此五邊形孔采用5塊反射面單元覆蓋，每塊反射面單元位于反射面中心處的頂角匯交于一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，在觀測(cè)時(shí)，此處的5塊反射面單元需要參與反射面整體變形，所以需要解決多塊反射面單元頂角匯交處的支撐和驅(qū)動(dòng)冋題。
[0006]在望遠(yuǎn)鏡反射面上空需要設(shè)置支撐饋源的饋源艙結(jié)構(gòu)，考慮到其初始安裝及后期檢修，反射面中心設(shè)計(jì)有環(huán)形饋源艙?？科脚_(tái)，總高3.5m，凈空高3m。對(duì)應(yīng)該區(qū)域的節(jié)點(diǎn)盤及其促動(dòng)器需要方便拆卸并靈活搬運(yùn)至非干涉區(qū)域，且通過(guò)該環(huán)形饋源艙?？科脚_(tái)時(shí)，不應(yīng)超過(guò)3m限高。為此，該中心5塊反射面單元的支撐和驅(qū)動(dòng)不宜延用上述主體支承結(jié)構(gòu)。
[0007]在中國(guó)發(fā)明專利“射電望遠(yuǎn)鏡中心受壓促動(dòng)器及其支撐裝置”(申請(qǐng)?zhí)?201510398464.7)中公開了一種支撐裝置，如圖1、圖2、圖3所示，支撐架1頂端設(shè)置有U型軸座1-4，底端設(shè)置有底座1-2，中部設(shè)置限位板1-3，促動(dòng)器3通過(guò)支撐軸3-1安裝在軸座1-4上，促動(dòng)器3下方設(shè)置有限位桿與限位板1-3配合從而限制促動(dòng)器3的位置，節(jié)點(diǎn)盤2、促動(dòng)器3和支撐架1組成一個(gè)支撐模塊。
[0008]支撐架1的架體由若干立柱和橫梁構(gòu)成，橫截面呈矩形或三角形。底座1-2設(shè)置有連接孔，通過(guò)地錨固定在地基上。支撐架1 一側(cè)設(shè)置有若干垂直支撐架的支腿1-7，支腿1-7可拆卸，支腿1-7設(shè)置有腳輪1-6，搬運(yùn)支撐模塊時(shí)將支撐模塊放倒依靠支腿1-7移動(dòng)。
[0009]吊運(yùn)過(guò)程如圖4所示，所用到的吊運(yùn)裝置5設(shè)置有主架體5-1，主架體5-1下端設(shè)置有腳輪5-4，吊運(yùn)裝置5吊起該支撐模塊后可直接推移至地錨處，固定在地基上，完成支撐模塊安裝。安裝完成后將吊運(yùn)裝置5拆解，并搬運(yùn)至環(huán)形饋源艙?？科脚_(tái)外部。
[0010]該專利解決了為射電望遠(yuǎn)鏡中心設(shè)置受壓促動(dòng)器的問題，并提供了維修拆卸方案，但是支撐模塊整體放倒搬運(yùn)和吊裝作業(yè)仍然顯得不方便。
[0011]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種射電望遠(yuǎn)鏡中心受壓促動(dòng)器及其折疊式支撐裝置，對(duì)支撐架做了分體設(shè)置，可以旋轉(zhuǎn)折疊，并且設(shè)置了平移輔助架，搬運(yùn)時(shí)不需要放倒支撐模塊，因此省去了吊運(yùn)裝置。該中心受壓促動(dòng)器及其折疊式支撐裝置應(yīng)具備快速裝拆、搬運(yùn)靈活的特點(diǎn)。
[0013]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
射電望遠(yuǎn)鏡中心受壓促動(dòng)器及其折疊式支撐裝置，包括促動(dòng)器，所述促動(dòng)器上端連接節(jié)點(diǎn)盤，所述促動(dòng)器安裝在支撐架上，所述節(jié)點(diǎn)盤、促動(dòng)器和支撐架組成一個(gè)支撐模塊;所述支撐架包括上支撐架和下支撐架，所述促動(dòng)器安裝在上支撐架上，上支撐架通過(guò)芯軸與下支撐架配合組裝，上支撐架和下支撐架可相對(duì)旋轉(zhuǎn)從而降低支撐模塊的整體高度;所述下支撐架下部安裝有平移輔助架，通過(guò)平移輔助架搬運(yùn)所述支撐模塊，并提升和降低所述支撐模塊，所述平移輔助架與下支撐架可拆卸連接。
[0014]進(jìn)一步，所述下支撐架上設(shè)置有若干限位桿，保持所述上支撐架的位置;所述下支撐架上設(shè)置有軸承，安裝上支撐架和下支撐架之間的芯軸，所述芯軸位于上支撐架的重力平衡點(diǎn)位置。
[0015]進(jìn)一步，所述上支撐架、下支撐架的架體由若干立柱和橫梁構(gòu)成，上支撐架的架體下部設(shè)置有配重塊，下支撐架的架體下部設(shè)置有連接裝置安裝所述平移輔助架。
[0016]進(jìn)一步，所述連接裝置采用連接孔，螺栓或螺母;或者，所述連接裝置采用凸出下支撐架立柱的鉗口形連接座。
[0017]進(jìn)一步，所述連接孔設(shè)置有上下若干組，所述連接孔采用長(zhǎng)圓孔或圓孔。
[0018]進(jìn)一步，所述上支撐架和下支撐架的架體截面為矩形，所述平移輔助架在下支撐架兩側(cè)對(duì)稱各設(shè)置一組，平移輔助架的架體由若干立柱和橫梁構(gòu)成，橫梁上設(shè)置有連接裝置與所述下支撐架連接。
[0019]進(jìn)一步，所述平移輔助架的架體下部設(shè)置有若干支腿，所述支腿設(shè)置有腳輪，所述支腿可調(diào)節(jié)對(duì)架體的支撐高度。
[0020]進(jìn)一步，所述支腿由螺桿構(gòu)成，螺桿上設(shè)置有調(diào)節(jié)螺母，所述調(diào)節(jié)螺母支撐所述架體，旋轉(zhuǎn)所述螺桿或調(diào)節(jié)螺母可實(shí)現(xiàn)支撐高度調(diào)節(jié)。
[0021]進(jìn)一步，所述支腿由螺桿構(gòu)成，螺桿上設(shè)置有調(diào)節(jié)螺母和鎖緊螺母，所述調(diào)節(jié)螺母固定在所述架體上，旋轉(zhuǎn)所述螺桿可實(shí)現(xiàn)支撐高度調(diào)節(jié)，所述調(diào)節(jié)螺母和鎖緊螺母采用銅合金螺母。
[0022]進(jìn)一步，所述平移輔助架的架體截面為三角形，所述腳輪采用萬(wàn)向腳輪。
[0023]采用上述結(jié)構(gòu)設(shè)置的射電望遠(yuǎn)鏡中心受壓促動(dòng)器及其折疊式支撐裝置，具有以下優(yōu)點(diǎn):
促動(dòng)器便于安裝，促動(dòng)器能夠以水平狀態(tài)進(jìn)入支撐架中，尾端用螺母限位即可。節(jié)點(diǎn)盤、促動(dòng)器和支撐架組成一個(gè)支撐模塊。該支撐模塊雖然高度較高，但支撐架是分體的，上支撐架可以旋轉(zhuǎn)從而降低支撐模塊的整體高度，以適應(yīng)環(huán)形饋源艙?？科脚_(tái)的高度限制，同時(shí)支撐架設(shè)置有轉(zhuǎn)移用的帶腳輪平移輔助架，方便搬運(yùn)，作業(yè)過(guò)程不需要配套其他吊運(yùn)
目.Ο
[0024]通過(guò)調(diào)節(jié)平移輔助架的支腿，可以進(jìn)一步調(diào)節(jié)支撐模塊的整體高度，粗調(diào)和微調(diào)均可，方便與射電望遠(yuǎn)鏡反射面單元連接，也方便和地基連接。
[0025]促動(dòng)器為液壓驅(qū)動(dòng)，加載安全可靠、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)可控，促動(dòng)器的活塞桿直接連接節(jié)點(diǎn)盤，向上頂推或者向下節(jié)點(diǎn)盤隨動(dòng)，二者之間不需要設(shè)置下拉索，與FAST射電望遠(yuǎn)鏡中心部位以外其他位置的促動(dòng)器連接方式不同。
[0026]促動(dòng)器支撐軸設(shè)置在液壓缸上端，加大了與底部限位桿的軸線距離，提高促動(dòng)器自身的抗彎能力；同時(shí)，節(jié)點(diǎn)盤伸至上限位時(shí)，活塞仍距液壓缸上端一定距離，既增強(qiáng)了促動(dòng)器活塞桿的抗彎能力，也減小了對(duì)活塞桿、密封件、支撐件的損傷。
[0027]節(jié)點(diǎn)盤下方設(shè)置圓管型的連接管，連接管周圍設(shè)置有加強(qiáng)筋板，使得節(jié)點(diǎn)盤抗彎能力增強(qiáng)。
[0028]
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中射電望遠(yuǎn)鏡中心受壓促動(dòng)器及其支撐裝置的主視圖；
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中射電望遠(yuǎn)鏡中心受壓促動(dòng)器及其支撐裝置的水平推運(yùn)狀態(tài)圖；
圖3為圖2中的局部放大視圖；
圖4為現(xiàn)有技術(shù)中射電望遠(yuǎn)鏡中心受壓促動(dòng)器及其支撐裝置的吊運(yùn)狀態(tài)圖。
[0030]圖5為本發(fā)明的主視圖；
圖6為本發(fā)明的左視圖；
圖7為圖5中的局部放大視圖；
圖8為圖6中的局部放大視圖；
圖9為本發(fā)明的折疊狀態(tài)圖；
圖10為本發(fā)明的水平推運(yùn)狀態(tài)圖；
圖11為本發(fā)明所采用平移輔助架的主視圖；
圖12為本發(fā)明所采用平移輔助架的俯視圖；
圖13為本發(fā)明所采用平移輔助架的左視圖；
圖14為本發(fā)明所采用平移輔助架的主視圖；
圖15為本發(fā)明所采用平移輔助架的左視圖；
圖16為本發(fā)明所采用平移輔助架與下支撐架的連接示意圖；
圖17為本發(fā)明所采用平移輔助架與下支撐架的連接示意圖；
圖18為本發(fā)明所采用上支撐架與下支撐架的連接示意圖；
圖19為本發(fā)明所采用平移輔助架的高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)示意圖。
[0031]圖中:1.支撐架；1-1.立柱；1-2.底座；1-3.限位板；1-4.軸座；1_5.支撐座；1_6.腳輪;1-7.支腿；
2.節(jié)點(diǎn)盤;2-1.連接管;2-2.螺栓;2-3.加強(qiáng)筋板；
3.促動(dòng)器;3-1.支撐軸；
4.反射面單元； 5.吊運(yùn)裝置;5-1.主架體;5-2.加強(qiáng)連桿;5-3.加強(qiáng)連桿;5-4.腳輪；
6.上支撐架;6-1.芯軸;6-2.配重塊;6-3.軸承;6-4.鎖緊螺釘;6-5.螺栓；
7.下支撐架;7-1.限位桿;7-2.連接孔;7-3.連接座；
8.平移輔助架;8-1.連接孔;8-2.腳輪;8-3.螺桿;8-4.調(diào)節(jié)螺母;8-5.螺母;8-6.鎖緊螺母。
[0032]
【具體實(shí)施方式】
[0033]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)到預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖和較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、特征以及功效詳細(xì)說(shuō)明如后。
[0034]實(shí)施例1
如圖5、圖6、圖8、圖9所示為本發(fā)明的實(shí)施例之一，在該實(shí)施例中，射電望遠(yuǎn)鏡中心受壓促動(dòng)器及其折疊式支撐裝置，包括促動(dòng)器3，促動(dòng)器3上端連接節(jié)點(diǎn)盤2，促動(dòng)器3安裝在支撐架上，節(jié)點(diǎn)盤2、促動(dòng)器3和支撐架組成一個(gè)支撐模塊。
[0035]支撐架包括上支撐架6和下支撐架7，促動(dòng)器3安裝在上支撐架6上，節(jié)點(diǎn)盤2、促動(dòng)器3和上支撐架6三者之間的連接關(guān)系可以參考發(fā)明專利“射電望遠(yuǎn)鏡中心受壓促動(dòng)器及其支撐裝置”(申請(qǐng)?zhí)?201510398464.7)中的