CN103984085B - 主镜安全防护装置 - Google Patents

Abstract

主镜安全防护装置，涉及大口径主镜安全防护领域，解决了现有液压支撑系统存在的当发生漏油或不工作时丧失对主镜支撑和定位功能的问题。该装置包括固定在镜室上中间为凹槽的安装座；固定在安装座凹槽内的支架；通过上、下轴安装在支架上下端的上、下防护座；分别固定在上、下防护座上的上、下防护垫；固定在支架中间位置的侧防护垫；固定在安装座上的横桥，横桥上有支架上调节螺钉；固定在支架上端并位于上防护座后侧的挡块，挡块上安装有上座下调节螺钉，松开挡块固定螺钉，挡块绕挡块轴回转180°后上防护座即可后翻。本发明中安全防护装置与主镜之间的安全间歇可调，在不干扰主镜的支撑和定位的情况下实现对主镜轴向和侧向的安全保护。

Description

主镜安全防护装置

技术领域

本发明涉及大口径主镜安全防护技术领域，具体涉及一种主镜安全防护装置。

背景技术

随着地基望远镜主镜口径的增大，越来越多的主镜采用液压whiffletree支撑结构。液压whiffletree支撑系统中的关键部件为液压缸，目前常采用滚动膜片式双腔液压缸，其结构原理图如附图1所示。以轴向支撑液压缸为例，缸体2的下端面固定在镜室5上，柔软的上滚动膜片1、中滚动膜片3和下滚动膜片4连接支撑轴8和缸体2，并形成上油腔7和下油腔6。当上油腔7和下油腔6中都充满液压油、并分别与同组内的其他液压缸形成连通器时，每个液压缸才会产生一定的轴向刚度，由支撑轴8的上端支撑主镜，并对主镜实现定位作用。

若因种种原因发生液压系统漏油或不工作时，液压缸的轴向刚度则取决于柔软的滚动膜片，变得非常小，轴向和侧向液压whiffletree支撑系统丧失对主镜的支撑和定位作用。为此需要对采用液压支撑系统的主镜设计一种安全防护装置，用以保证液压支撑系统失去支撑和定位功能时大口径主镜的安全。

发明内容

为了解决现有液压whiffletree支撑系统存在的、当发生漏油或不工作时丧失对主镜支撑和定位功能的问题，本发明提供一种主镜安全防护装置，在轴向和侧向上对大口径主镜提供安全防护。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

主镜安全防护装置，包括：

固定在镜室上中间为凹槽的安装座；

采用支架固定螺钉固定在安装座凹槽内的支架；

通过上轴安装在支架上端的上防护座；

通过下轴安装在支架下端的下防护座；

分别固定在上防护座和下防护座上的上防护垫和下防护垫；

固定在支架中间位置的侧防护垫，所述上防护垫、侧防护垫和下防护垫分别与主镜的前环面、外圆周面和背面之间留有安全间隙；

固定在安装座上的横桥，所述横桥上设置有支架上调节螺钉；

采用挡块固定螺钉固定在支架上端并位于上防护座后侧的挡块，所述挡块上安装有上座下调节螺钉并设置有挡块轴，松开挡块固定螺钉，挡块绕挡块轴回转180°后上防护座即可后翻。

所述支架整体为对称式机械一体化结构，包括：内嵌在安装座凹槽内的底座；位于底座上表面的三面开放式主体结构，其前端为开口；主体结构前侧下端开口两侧的两个对称的侧凸台；主体结构后侧下端的两个对称的上凸台，两个上凸台上分别设置有支架下调节螺钉；主体结构前侧中部的侧安装座，所述侧防护垫固定在侧安装座；侧安装座上端的两个对称的台阶式结构。

松开支架固定螺钉，通过调节支架下调节螺钉和支架上调节螺钉可调整支架与安装座的相对位置，实现侧防护垫与主镜之间安全间隙大小的调整，调整完后锁紧支架固定螺钉。

所述上防护座整体为对称式机械一体化结构，包括：通过上轴固定在支架的台阶式结构上的长方体结构；与长方体结构相邻的连接面；与连接面相邻的第一平面结构，所述上防护垫固定在第一平面结构上；分别与第一平面结构、连接面和长方体结构固定的第一加强板。

所述下防护座整体为对称式机械一体化结构，包括：安装在支架的主体结构开口侧的工字型结构；通过下轴固定在支架的两个侧凸台上的矩形凸台，所述矩形凸台位于工字型结构的中间；与工字型结构下端横梁相邻的第二平面结构，所述下防护垫固定在第二平面结构上；对称设置在第二平面结构与工字型结构交接处的两个第二加强板。

在支架的两个上凸台下方的主体结构上安装有下座下调节螺钉，所述下座下调节螺钉一端伸向下防护座的工字型结构的下端横梁中间，在支架的两个上凸台上方的主体结构上安装有下座上调节螺钉，所述下座上调节螺钉一端伸向下防护座的工字型结构的上端横梁中间，通过调整下座下调节螺钉和下座上调节螺钉可调节下保护座的俯仰位置，实现下防护垫与主镜之间安全间隙大小的调整。

所述下座下调节螺钉、支架下调节螺钉和下座上调节螺钉均采用螺母锁紧，防止松动。

所述上防护座上设置有上座上调节螺钉，通过调整上座上调节螺钉和上座下调节螺钉可调节上防护座的俯仰位置，实现上防护垫与主镜之间安全间隙大小的调整。

所述支架上调节螺钉、上座下调节螺钉和上座上调节螺钉均采用螺母锁紧，防止松动。

所述上防护垫、侧防护垫和下防护垫均采用聚四氟乙烯材料制成。

本发明的有益效果是：

本发明同时实现了对主镜轴向和侧向的安全保护；当主镜支撑系统正常工作时，该安全保护装置与主镜不接触，不干涉液压支撑系统对主镜的支撑和定位作用；安全防护装置与被保护主镜之间的安全间歇可调整，调整完毕后锁紧所有调节螺钉的锁紧螺母，保证外界振动干扰下所有安全间隙量保持不变；在安装完安全保护装置后如要进行主镜的拆卸、安装，将安全保护装置的上防护座后翻打开即可，无需将整套安全保护装置从镜室上拆除。

附图说明

图1为现有的滚动膜片式双腔液压缸的结构示意图。

图2为本发明的主镜安全防护装置的结构示意图。

图3为支架的结构示意图。

图4为上防护座的结构示意图。

图5为下防护座的结构示意图。

图6为本发明的主镜安全防护装置的工作状态示意图。

图中：1、上滚动膜片，2、缸体，3、中滚动膜片，4、下滚动膜片，5、镜室，6、下油腔，7、上油腔，8、支撑轴，9、上防护座，9-1、第一加强板，9-2、第一平面结构，9-3、长方体结构，9-4、连接面，10、上防护垫，11、上轴，12、支架，12-1、台阶式结构，12-2、侧安装座，12-3、侧凸台，12-4、上凸台，12-5、底座，13、侧防护垫，14、下轴，15、下防护垫，16、下防护座，16-1、第二平面结构，16-2、工字型结构，16-3、第二加强板，16-4、矩形凸台，17、支架固定螺钉，18、安装座，19、下座下调节螺钉，20、支架上调节螺钉，21、支架下调节螺钉，22、横桥，23、下座上调节螺钉，24、挡块固定螺钉，25、挡块，26、挡块轴，27、上座下调节螺钉，28、上座上调节螺钉。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图2所示，本发明的主镜安全防护装置，包括上防护座9、上防护垫10、上轴11、支架12、侧防护垫13、下轴14、下防护垫15、下防护座16、安装座18、横桥22、挡块25和挡块轴26。

如图3所示，支架12整体为对称式机械一体化结构，支架12的下端为方形的底座12-5，底座12-5的上表面为主体结构，主体结构为三面开放式结构，其前端为开口，开口的两侧设置有两个对称的侧凸台12-3，开口的背面的主体结构上设置有两个对称的上凸台12-4，主体结构的前侧中部为侧安装座12-2，侧安装座12-2的前端为方形的平面结构，其后端与主体结构采用三角形加强筋连接，侧安装座12-2的上端设置有两个对称的台阶式结构12-1，台阶式结构12-1有四个台阶，由上而下的第二个台阶附近设置有用于安装上轴11的安装孔。上述的底座12-5、侧凸台12-3、上凸台12-4、主体结构和侧安装座12-2上均设置有安装孔。

如图4所示，上防护座9整体为对称式机械一体化结构，第一平面结构9-2为带有一定厚度的平板结构，其前端为矩形，后端为梯形，连接面9-4为V形结构，V形的内角为135°钝角，V形结构的一端与第一平面结构9-2的梯形端固定在一起，V形结构的另一端与长方体结构9-3固定在一起，第一加强板9-1设置在上防护座9的中间位置，并分别与第一平面结构9-2、连接面9-4和长方体结构9-3固定在一起。上述的第一平面结构9-2、连接面9-4、长方体结构9-3上均设置有安装孔。

如图5所示，下防护座16整体为对称式机械一体化结构，第二平面结构16-1为带有一定厚度的平板结构，其前端为矩形，后端为梯形，工字型结构16-2的下端横梁长度大于上端横梁长度，其下端横梁的最下端与第二平面结构16-1的梯形端固定在一起，矩形凸台16-4位于工字型结构16-2的中间位置，两个第二加强板16-3对称固定在第二平面结构16-1与工字型结构16-2的交接处。上述的第二平面结构16-1和矩形凸台16-4上均设置有安装孔。

如图2所示，上防护垫10、侧防护垫13和下防护垫15均为矩形结构，上防护垫10、侧防护垫13和下防护垫15分别通过螺钉固定在上防护座9的第一平面结构9-2、支架12的侧安装座12-2和下防护座16的第二平面结构16-1上。上防护垫10、侧防护垫13和下防护垫15采用聚四氟乙烯材料。

如图2所示，安装座18整体为方形结构，其内部设置有凹槽，凹槽的大小与支架12的底座12-5的大小相互配合，使底座12-5恰好落入凹槽内，采用四个支架固定螺钉17将支架12的底座12-5固定在安装座18上，采用四个螺钉将横桥22固定在安装座18上，当松开支架固定螺钉17后，通过调整支架12的两个上凸台12-4上的两个支架下调节螺钉21和安装在横桥22上的一个支架上调节螺钉20可调整支架12与安装座18的相对位置关系，从而实现侧防护垫13与主镜之间安全间隙大小的调整，调整完后再锁紧支架固定螺钉17。下防护座16的工字型结构16-2安装在支架12的主体结构开口侧，下防护座16的矩形凸台16-4通过下轴14与支架12的两个侧凸台12-3连接，下座下调节螺钉19安装在两个上凸台12-4下方的主体结构上，下座下调节螺钉19一端伸向下防护座16的工字型结构16-2的下端横梁中间，下座上调节螺钉23安装在支架12主体结构上，下座上调节螺钉23一端伸向下防护座16的工字型结构16-2的上端横梁中间，通过调整下座下调节螺钉19和下座上调节螺钉23可调节和固定下保护座16的俯仰位置，从而实现下防护垫15与主镜之间安全间隙大小的调整。上防护座9的连接面9-4的下端两侧通过两个上座上调节螺钉28安装在支架12的两个台阶式结构12-1的第二个台阶(由上而下)上，上防护座9的长方体结构9-3通过上轴11与支架12的两个台阶式结构12-1连接，挡块25两端通过两个挡块固定螺钉24固定在支架12的两个台阶式结构12-1的第二个台阶立面(由上而下)上，安装在挡块25中间的上座下调节螺钉27前端的球头面与上防护座9的连接面9-4下端中间位置接触，拆除挡块固定螺钉24后，挡块25可以绕挡块轴26回转180°后，上防护座9即可后翻。通过调整上防护座9上的两个上座上调节螺钉28和安装在挡块25上的一个上座下调节螺钉27可调节和固定上防护座9的俯仰位置，从而实现上防护垫10与主镜之间安全间隙大小的调整。

本实施方式中，所有的调节螺钉均采用螺母锁紧，防止松动。

如图6所示，当主镜安装到液压支撑系统后，将安装座18固定在镜室5上，上防护垫10、侧防护垫13和下防护垫15分别与主镜的前环面、外圆周面和背面之间留有一定的安全间隙，保证正常工作状态下安全保护装置与主镜不接触且不干涉液压支撑系统对主镜的支撑和定位作用。当液压支撑系统失效主镜位置不受控时，主镜会与安全保护装置中采用聚四氟乙烯材料制作而成的上防护垫10、侧防护垫13和下防护垫15接触，防护垫对主镜的接触冲击具有一定的缓冲作用，保证对主镜不会造成破坏。

Claims (10)

1.主镜安全防护装置，其特征在于，包括：

固定在镜室(5)上、中间为凹槽的安装座(18)；

采用支架固定螺钉(17)固定在安装座(18)凹槽内的支架(12)；

通过上轴(11)安装在支架(12)上端的上防护座(9)；

通过下轴(14)安装在支架(12)下端的下防护座(16)；

分别固定在上防护座(9)和下防护座(16)上的上防护垫(10)和下防护垫(15)；

固定在支架(12)中间位置的侧防护垫(13)，所述上防护垫(10)、侧防护垫(13)和下防护垫(15)分别与主镜的前环面、外圆周面和背面之间留有安全间隙；

固定在安装座(18)上的横桥(22)，所述横桥(22)上设置有支架上调节螺钉(20)；

采用挡块固定螺钉(24)固定在支架(12)上端并位于上防护座(9)后侧的挡块(25)，所述挡块(25)上安装有上座下调节螺钉(27)并设置有挡块轴(26)，松开挡块固定螺钉(24)，挡块(25)绕挡块轴(26)回转180°后，上防护座(9)即可后翻。

2.根据权利要求1所述的主镜安全防护装置，其特征在于，所述支架(12)整体为对称式机械一体化结构，包括：内嵌在安装座(18)凹槽内的底座(12-5)；位于底座(12-5)上表面的三面开放式主体结构，其前端为开口；主体结构前侧下端开口两侧的两个对称的侧凸台(12-3)；主体结构后侧下端的两个对称的上凸台(12-4)，两个上凸台(12-4)上分别设置有支架下调节螺钉(21)；主体结构前侧中部的侧安装座(12-2)，所述侧防护垫(13)固定在侧安装座(12-2)；侧安装座(12-2)上端的两个对称的台阶式结构(12-1)。

3.根据权利要求2所述的主镜安全防护装置，其特征在于，松开支架固定螺钉(17)，通过调节支架下调节螺钉(21)和支架上调节螺钉(20)可调整支架(12)与安装座(18)的相对位置，实现侧防护垫(13)与主镜之间安全间隙大小的调整，调整完后锁紧支架固定螺钉(17)。

4.根据权利要求2所述的主镜安全防护装置，其特征在于，所述上防护座(9)整体为对称式机械一体化结构，包括：通过上轴(11)固定在支架(12)的台阶式结构(12-1)上的长方体结构(9-3)；与长方体结构(9-3)相邻的连接面(9-4)；与连接面(9-4)相邻的第一平面结构(9-2)，所述上防护垫(10)固定在第一平面结构(9-2)上；分别与第一平面结构(9-2)、连接面(9-4)和长方体结构(9-3)固定的第一加强板(9-1)。

5.根据权利要求2所述的主镜安全防护装置，其特征在于，所述下防护座(16)整体为对称式机械一体化结构，包括：安装在支架(12)的主体结构开口侧的工字型结构(16-2)；通过下轴(14)固定在支架(12)的两个侧凸台(12-3)上的矩形凸台(16-4)，所述矩形凸台(16-4)位于工字型结构(16-2)的中间；与工字型结构(16-2)下端横梁相邻的第二平面结构(16-1)，所述下防护垫(15)固定在第二平面结构(16-1)上；对称设置在第二平面结构(16-1)与工字型结构(16-2)交接处的两个第二加强板(16-3)。

6.根据权利要求5所述的主镜安全防护装置，其特征在于，在支架(12)的两个上凸台(12-4)下方的主体结构上安装有下座下调节螺钉(19)，所述下座下调节螺钉(19)一端伸向下防护座(16)的工字型结构(16-2)的下端横梁中间，在支架(12)的两个上凸台(12-4)上方的主体结构上安装有下座上调节螺钉(23)，所述下座上调节螺钉(23)一端伸向下防护座(16)的工字型结构(16-2)的上端横梁中间，通过调整下座下调节螺钉(19)和下座上调节螺钉(23)可调节下保护座(16)的俯仰位置，实现下防护垫(15)与主镜之间安全间隙大小的调整。

7.根据权利要求6所述的主镜安全防护装置，其特征在于，所述下座下调节螺钉(19)、支架下调节螺钉(21)和下座上调节螺钉(23)均采用螺母锁紧，防止松动。

8.根据权利要求1所述的主镜安全防护装置，其特征在于，所述上防护座(9)上设置有上座上调节螺钉(28)，通过调整上座上调节螺钉(28)和上座下调节螺钉(27)可调节上防护座(9)的俯仰位置，实现上防护垫(10)与主镜之间安全间隙大小的调整。

9.根据权利要求8所述的主镜安全防护装置，其特征在于，所述支架上调节螺钉(20)、上座下调节螺钉(27)和上座上调节螺钉(28)均采用螺母锁紧，防止松动。

10.根据权利要求1所述的主镜安全防护装置，其特征在于，所述上防护垫(10)、侧防护垫(13)和下防护垫(15)均采用聚四氟乙烯材料制成。