CN108169890A - 大型光电望远镜及其方位轴系绕线机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种大型光电望远镜的方位轴系绕线机构，包括能够转动地设置在基座上的转台、插装在基座内并与基座围成基座内腔的方位轴、轴线与方位轴的轴线重合的导光筒、设于转台并用于固定电缆上部的卡线盘组件、固定于基座的方位轴基板，以及能沿导光筒外壁上下滑动并用于固定电缆下端的动线盘组件；方位轴基板上设有供电缆穿过的线孔；卡线盘组件随转台转动时驱动动线盘组件沿导光筒向上或向下滑动。该机构中卡线盘组件随转台转动时能带动上述动线盘组件上下运动，避免电缆在基座内腔中堆积，防止电缆接触基座的内壁，保护电缆免受基座内壁磨损。本发明还公开一种应用如上方位轴系绕线机构的大型光电望远镜，其电缆能免受基座的内壁磨损。

Description

大型光电望远镜及其方位轴系绕线机构

技术领域

本发明涉及光学设备技术领域，更具体地说，涉及一种大型光电望远镜及其方位轴系绕线机构。

背景技术

大型光电望远镜是指4m以上口径的光电望远镜，其在地基光电探测设备对空中目标的观测过程中发挥着十分重要的作用。大型光电望远镜为地平式结构，其通过上部与地平面平行的俯仰轴系和下部与地平面垂直的方位轴系协同回转，实现对空中任意位置目标的指向功能。大型光电望远镜中包括跟踪架俯仰和方位轴系的电机、编码器电缆，以及跟踪架承载的各类光学探测单元等的控制、驱动、信号传输等电缆，都要经过方位轴系由机上到达机下控制室。

现有技术中，方位轴系内的如上各电缆通过自由随动的方式实现，即在方位轴系中央上部集中固定电缆，然后电缆向下部分在基座空间内保留一定长度余量，随着跟踪架的旋转，电缆在基座内部空间自由随动。

但是在电缆自由随动过程中，不可避免的与基座腔体内壁发生摩擦，而基座为铸造结构，内壁粗糙，易造成电缆磨损、断裂，极端情况下会造成短路，损坏价格昂贵的精密探测器。

另外，方位轴系的基座中部被导光筒及相关配合零件占用，电缆的自由空间明显减少。且望远镜装备的探测单元增多，电缆数量大大增加，电缆之间会发生拉扯、缠绕、过早磨损甚至断裂。

综上，如何避免电缆与基座的内壁发生摩擦，防止电缆磨损、断裂，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种大型光电望远镜的方位轴系绕线机构，其电缆上端和下端分别由卡线盘组件和动线盘组件固定，卡线盘组件随转台转动时能带动上述动线盘组件上下运动，避免电缆在基座内腔中堆积，防止电缆接触基座的内壁，保护电缆免受基座内壁磨损。本发明还提供一种大型光电望远镜，其应用了上述方位轴系绕线机构，电缆能够免受基座的内壁磨损。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大型光电望远镜的方位轴系绕线机构，包括：

转台，所述转台能够转动地设置在基座上；

方位轴，所述方位轴穿设在所述基座内，并且所述方位轴的外壁与所述基座的内壁围成基座内腔；

卡线盘组件，所述卡线盘组件固定于所述转台，且所述卡线盘组件用于固定电缆的上部；

方位轴基板，所述方位轴基板固定于所述基座，且位于所述基座内腔的下方；所述方位轴基板上设有用于所述电缆穿过的线孔；

导光筒，所述导光筒安装于所述方位轴基板下部，并且所述导光筒的轴线与所述方位轴的轴线重合；

动线盘组件，所述动线盘组件能够沿所述导光筒的外壁上下滑动地套装在所述导光筒上；所述动线盘组件用于固定所述电缆的下端；

其中，所述卡线盘组件随所述转台转动时，驱动所述动线盘组件沿所述导光筒向上或向下滑动。

优选的，上述方位轴系绕线机构中，还包括抗拉钢丝，所述抗拉钢丝的上端固定于所述卡线盘组件、中部穿过所述线孔、下端固定于所述动线盘组件。

优选的，上述方位轴系绕线机构中，所述卡线盘组件包括第一线夹和两个半圆形的卡线盘；所述卡线盘的外沿通过螺钉固定于所述转台的内腔预留孔处；所述第一线夹与所述卡线盘的腰槽配合压紧固定所述电缆。

优选的，上述方位轴系绕线机构中，所述方位轴基板上固定有保护垫，所述保护垫圈在所述线孔的边沿，用于防护线缆免受磨损。

优选的，上述方位轴系绕线机构中，所述线孔为扇形孔。

优选的，上述方位轴系绕线机构中，所述线孔所对应的圆周角为90°。

优选的，上述方位轴系绕线机构中，所述动线盘组件包括：

套装于所述导光筒的动线盘；

第二线夹，所述第二线夹与所述动线盘上的腰槽配合压紧固定所述电缆。

优选的，上述方位轴系绕线机构中，所述动线盘组件还包括钢球机构，所述钢球机构包括：

固定于所述动线盘的上钢球座；

固定于所述动线盘的下钢球座；

钢球，所述钢球卡装在所述上钢球座和所述下钢球座之间，并用于沿所述导光筒的外壁面滚动。

一种大型光电望远镜，其特征在于，包括方位轴系绕线机构，所述方位轴系绕线机构为上述技术方案中任意一项所述的方位轴系绕线机构。

本发明提供一种大型光电望远镜的方位轴系绕线机构，其包括转台、方位轴、导光筒、卡线盘组件、方位轴基板和动线盘组件；转台能够转动地设置在基座上；方位轴穿设在基座内，并且方位轴的外壁与基座的内壁围成基座内腔；卡线盘组件固定于转台，且卡线盘组件用于固定电缆的上部；方位轴基板固定于基座，且位于基座内腔的下方；卡线盘组件位于基座内腔的上方；方位轴基板上设有用于上述电缆穿过的线孔；导光筒安装于方位轴基板下部，并且导光筒的轴线与方位轴的轴线重合；动线盘组件能够沿导光筒的外壁上下滑动地套装在导光筒上；动线盘组件用于固定电缆的下端；其中，卡线盘组件随转台转动时，驱动动线盘组件沿导光筒向上或向下滑动。

上述大型光电望远镜的方位轴系绕线机构中，电缆的上端固定在卡线盘组件上，中部穿过方位轴基板的线孔；下端固定在动线盘上；初始状态时，动线盘组件在自身重力作用下位于导光筒的下方，并将电缆拉至近乎垂直的状态，避免电缆与基座的内壁接触；转台转动时带动卡线盘组件转动，与卡线盘组件固定连接的电缆不断由下方伸入基座内腔中并绕成螺旋状，无法与基座的内壁接触，同时在方位轴基板的作用下，电缆上位于基座内腔之外的部分始终保持竖直；上述动线盘组件沿导光筒的外壁向上滑动；转台反向转动至回复初始状态时，动线盘组件在自身重力作用下沿导光筒向下滑动，电缆在自身重力以及动线盘组件的作用下回复并由方位轴基板的线孔向基座内腔之外伸出，避免电缆在基座内腔中堆积而与基座的内壁发生摩擦，保护电缆免受基座内壁磨损。

显然，本发明提供的方位轴系绕线机构能够避免电缆与基座的内壁接触，防止两者摩擦而造成电缆受损。

本发明还提供一种大型光电望远镜，其应用了上述方位轴系绕线机构，电缆能够免受基座的内壁磨损。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的大型光电望远镜的方位轴系绕线机构中转台在初始状态时的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的大型光电望远镜的方位轴系绕线机构中转台转动180°时的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的卡线盘组件的主视结构示意图；

图4为图3中A-A的剖视图；

图5为本发明实施例提供的卡线盘的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的卡线盘的侧视结构示意图；

图7为本发明实施例提供的方位轴基板和保护垫的装配图；

图8为图7中B-B的剖视图；

图9为本发明实施例提供的动线盘组件的结构示意图；

图10为图9中C-C的剖视图；

其中，图1-图10中：

1、转台，2、基座，3、抗拉钢丝，4、卡线盘组件，5、方位轴，6、方位轴基板，7、导光筒，8、动线盘组件，9、卡线盘，10、第一线夹，11、第二线夹，12、保护垫，13、动线盘，14、上钢球座，15、下钢球座，16、钢球。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种大型光电望远镜的方位轴系绕线机构，其电缆上端和下端分别由卡线盘组件和动线盘组件固定，卡线盘组件随转台转动时能带动动线盘组件上下运动，避免电缆在基座内腔中堆积，防止电缆接触基座的内壁，保护电缆免受基座内壁磨损。本发明实施例还公开了一种大型光电望远镜，其应用了上述方位轴系绕线机构，电缆能够免受基座的内壁磨损。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图10，本发明实施例提供一种大型光电望远镜的方位轴系绕线机构，其包括转台1、方位轴5、导光筒7、卡线盘组件4、方位轴基板6和动线盘组件8；转台1能够转动地设置在基座2上；方位轴5穿设在基座2内，并且所方位轴5的外壁与基座2的内壁围成基座内腔；卡线盘组件4固定于转台1，且卡线盘组件4用于固定电缆的上部；方位轴基板6固定于基座2，且位于基座内腔的下方；卡线盘组件4位于基座内腔的上方；方位轴基板6上设有用于上述电缆穿过的线孔；导光筒7安装于方位轴基板6下部，并且导光筒7的轴线与方位轴5的轴线重合；动线盘组件8能够沿导光筒7的外壁上下滑动地套装在导光筒7上；动线盘组件8用于固定电缆的下端；其中，卡线盘组件4随转台1转动时，驱动动线盘组件8沿导光筒7向上或向下滑动。

上述大型光电望远镜的方位轴系绕线机构中，电缆的上端固定在卡线盘组件4上，中部穿过方位轴基板6的线孔；下端固定在动线盘上；初始状态时，动线盘组件8在自身重力作用下位于导光筒7的下方，并将电缆拉至近乎垂直的状态，避免电缆与基座2的内壁接触；转台1转动时带动卡线盘组件4转动，与卡线盘组件4固定连接的电缆不断由下方伸入基座内腔中并缠绕成螺旋状，无法与基座2的内壁接触，同时在方位轴基板6的作用下，电缆上位于基座内腔之外的部分始终保持竖直；上述动线盘组件8沿导光筒7的外壁向上滑动；转台1反向转动至回复初始状态时，动线盘组件8在自身重力作用下沿导光筒7向下滑动，电缆在自身重力以及动线盘组件8的作用下回复并由方位轴基板6的线孔向基座内腔之外伸出，避免电缆在基座内腔中堆积而与基座2的内壁发生摩擦，保护电缆免受基座2的内壁磨损。

显然，本发明提供的方位轴系绕线机构能够避免电缆与基座2的内壁接触，防止两者摩擦而造成电缆受损。

上述大型光电望远镜的方位轴系绕线机构中，卡线盘组件4在随转台1转动时，可通过电缆带动上述动线盘组件8沿导光筒7向上或向下运动，但为了防护电缆因受动线盘组件8拉扯而损坏，上述方位轴系绕线机构中还包括抗拉钢丝3，抗拉钢丝3的上端固定于卡线盘组件4、中部穿过线孔、下端固定于动线盘组件8。

具体的，上述方位轴系绕线机构中，抗拉钢丝3由卡线盘组件4到动线盘组件8之间的长度短于电缆上由卡线盘组件4到动线盘组件8之间的长度，以确保电缆不承受动线盘组件8的重量。当然，抗拉钢丝3的上述长度应在预设范围内，以防因其尺寸过短造成电缆在基座2的内腔中堆积，导致电缆与基座2的内壁接触而发生磨损。

如上卡线盘组件4包括多个第一线夹10和两个半圆形的卡线盘9；卡线盘9的外沿通过螺钉固定于转台1的内腔预留孔处；第一线夹10与卡线盘9的腰槽配合压紧固定电缆。上述腰槽为多个，沿卡线盘9的周向均匀分布，并呈放射状。上述抗拉钢丝3亦是通过第一线夹10与腰槽的配合压紧固定在卡线盘组件4上。上述第一线夹10的半圆槽的尺寸不同，装配时根据电缆或抗拉钢丝3的直径尺寸选用合适的第一线夹10。如上两个半圆形的卡线盘9拼成圆形。

方位轴基板6上固定有保护垫12，保护垫12圈在线孔的边沿，用于防护电缆免受线孔的边沿磨损。保护垫12为聚四氟乙烯保护垫。

上述线孔为扇形孔，且线孔对应的圆周角为90°；线孔为三个，沿方位轴基板6的周向均匀分布。电缆和抗拉钢丝3由上方的卡线盘9向下，经过扇形的线孔到达动线盘组件8。当卡线盘9随方位轴系作有限角度(±360°以内)回转时，线孔可以保证位于方位轴基板6下方的电缆和抗拉钢丝3，以及动线盘组件8仅作垂直方向的升降运动。每个线孔对应的保护垫12分别通过螺钉装配于方位轴基板6。

动线盘组件8包括动线盘13和第二线夹11；动线盘13套装于导光筒7；第二线夹11与动线盘13上的腰槽配合压紧固定电缆。该腰槽沿周向均匀分布，且呈放射状。上述抗拉钢丝3亦是通过第二线夹11与腰槽配合压紧实现固定。第二线夹11的半圆槽的尺寸不同，装配时根据电缆或抗拉钢丝3的直径尺寸选用合适的第二线夹11。

优选的，上述动线盘组件8还包括钢球机构，钢球机构包括钢球16、固定于动线盘13的上钢球座14以及固定于动线盘的下钢球座15；钢球16卡装在上钢球座14和下钢球座15之间，并用于沿导光筒7的外壁面滚动。

进一步的，上述动线盘13内侧设有沿周向均布的3组钢球机构，保证动线盘组件8沿导光筒7外壁平稳顺畅地上下滑动，没有卡滞。

如上大型光电望远镜是指4m以上口径的光电望远镜。

本实施例提供的大型光电望远镜的方位轴系绕线机构具有结构简单，便于生产制造的效果。

本发明实施例还提供一种大型光电望远镜，其包括方位轴系绕线机构，方位轴系绕线机构为上述实施例提供的方位轴系绕线机构。

该大型光电望远镜应用了上述实施例提供的方位轴系绕线机构，其电缆能够免受基座的内壁磨损。当然，本该大型光电望远镜还具有上述实施例提供的有关方位轴系绕线机构的其它效果，在此不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种大型光电望远镜的方位轴系绕线机构，其特征在于，包括：

转台，所述转台能够转动地设置在基座上；

方位轴，所述方位轴穿设在所述基座内，并且所述方位轴的外壁与所述基座的内壁围成基座内腔；

卡线盘组件，所述卡线盘组件固定于所述转台，且所述卡线盘组件用于固定电缆的上部；

方位轴基板，所述方位轴基板固定于所述基座，且位于所述基座内腔的下方；所述方位轴基板上设有用于所述电缆穿过的线孔；

导光筒，所述导光筒安装于所述方位轴基板下部，并且所述导光筒的轴线与所述方位轴的轴线重合；

动线盘组件，所述动线盘组件能够沿所述导光筒的外壁上下滑动地套装在所述导光筒上；所述动线盘组件用于固定所述电缆的下端；

其中，所述卡线盘组件随所述转台转动时，驱动所述动线盘组件沿所述导光筒向上或向下滑动。

2.根据权利要求1所述的方位轴系绕线机构，其特征在于，还包括抗拉钢丝，所述抗拉钢丝的上端固定于所述卡线盘组件、中部穿过所述线孔、下端固定于所述动线盘组件。

3.根据权利要求1所述的方位轴系绕线机构，其特征在于，所述卡线盘组件包括第一线夹和两个半圆形的卡线盘；所述卡线盘的外沿通过螺钉固定于所述转台的内腔预留孔处；所述第一线夹与所述卡线盘的腰槽配合压紧固定所述电缆。

4.根据权利要求1所述的方位轴系绕线机构，其特征在于，所述方位轴基板上固定有保护垫，所述保护垫圈在所述线孔的边沿，用于防护线缆免受磨损。

5.根据权利要求4所述的方位轴系绕线机构，其特征在于，所述线孔为扇形孔。

6.根据权利要求5所述的方位轴系绕线机构，其特征在于，所述线孔所对应的圆周角为90°。

7.根据权利要求1所述的方位轴系绕线机构，其特征在于，所述动线盘组件包括：

套装于所述导光筒的动线盘；

第二线夹，所述第二线夹与所述动线盘上的腰槽配合压紧固定所述电缆。

8.根据权利要求7所述的方位轴系绕线机构，其特征在于，所述动线盘组件还包括钢球机构，所述钢球机构包括：

固定于所述动线盘的上钢球座；

固定于所述动线盘的下钢球座；

钢球，所述钢球卡装在所述上钢球座和所述下钢球座之间，并用于沿所述导光筒的外壁面滚动。

9.一种大型光电望远镜，其特征在于，包括方位轴系绕线机构，所述方位轴系绕线机构为权利要求1-8任意一项所述的方位轴系绕线机构。