CN111077633B - 一种金属反射镜柔性吊装机构及面形保持机构 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种金属反射镜柔性吊装机构，包括支撑机构、多个马蹄形连接机构和多个柔性杠杆机构；柔性杠杆机构均固定在支撑机构上，并且每个柔性杠杆机构的一端安装有驱动装置，另一端悬挂连接柔性钢丝，柔性钢丝的自由端通过马蹄形连接机构连接金属反射镜，调节驱动装置控制柔性杠杆机构运动，控制金属反射镜的安装角度。本申请还公开了金属反射镜面形保持机构，包括上述吊装机构和吊装调节机构。本申请的机构避免固定应力集中，使金属反射镜受力均匀，避免吊挂方式因重力变形、高辐射及高热量引起的结构变形，从而避免因形变导致的太阳模拟器均匀性、辐照度等性能降低。适用于大口径、面形精度及环境适应性要求高的金属反射镜。
Description
技术领域
本发明一般涉及光学元件技术领域，具体涉及一种金属反射镜柔性吊装机构及面形保持机构。
背景技术
近年来，随着航天科学技术的迅猛发展，地面模拟太阳光照试验需求也逐日增多，太阳模拟器是太阳光照地面模拟试验、性能测试、定标的重要设备，其主要用于完成卫星的热平衡试验，模拟仿真卫星的光照情况，验证卫星的热设计，提高其可靠性。在太阳模拟器中，需要采用准直式金属反射镜对模拟的太阳光束进行准直及反射，且整体结构使用环境为真空低温环境，金属反射镜接收光表面受高热量辐照，使用环境温度变化范围比较大，所以金属反射镜及其支撑结构不仅要满足静力学要求，还要满足温度引起的结构变形。金属反射镜组件结构作为太阳模拟器关键部件，其面形精度和安装精度是影响整个光学系统的关键因素。随着对太阳模拟器辐照面、均匀性、辐照度等性能要求的提高，金属反射镜的口径越来越大，对系统中单个金属反射镜的位置精度和面形精度的要求也越来越高。
现有太阳模拟器多数为卧式太阳模拟器，其金属反射镜结构多采用垂直放置，其中反射镜组件多为拼接结构，金属反射镜以小型立式支撑居多，且支撑装置多采用硬连接支撑设计，其放置在严酷的热环境下，容易发生变形问题，且硬连接会导致光学装调过程中重量过重、姿态难以调整等问题。
立式太阳模拟器具有性能高效、节省空间等优点，但是国内应用中的立式太阳模拟器较少，已经投入使用的立式太阳模拟器基本为口径1m以下、低辐照度的小型立式太阳模拟器。目前还没有研制成功的大型立式离轴准直式高辐照太阳模拟器。主要是由于太阳模拟器主体为立式结构，原本常见的太阳模拟器用金属反射镜支撑结构多为卧式小型拼接结构，适用于俯式吊装的大口径准直型金属反射镜的支撑结构较少。立式太阳模拟器金属反射镜需采用俯式吊装支撑结构，但是由于金属反射镜口径越大其质量也越大，现有金属反射镜支撑结构、吊装式小口径金属反射镜或透镜支撑结构很难满足立式太阳模拟器大口径俯式吊装金属反射镜的面形使用需求。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种金属反射镜柔性吊装机构、面形保持机构以及太阳模拟器。
第一方面，本发明提供的金属反射镜柔性吊装机构，包括支撑机构、多个马蹄形连接机构和多个柔性杠杆机构；
支撑机构一侧通过马蹄形连接机构连接金属反射镜，用于定位金属反射镜；
每个马蹄形连接机构能够实现多角度的连接，用于将金属反射镜保持在需要固定的位置；
每个柔性杠杆机构均固定在支撑机构上，并且每个柔性杠杆机构的一端安装有驱动装置，每个柔性杠杆机构另一端悬挂连接柔性钢丝，柔性钢丝的自由端通过马蹄形连接机构连接金属反射镜，通过调节驱动装置使得所述柔性杠杆机构运动，控制金属反射镜的安装角度。
优选地，支撑机构包括支撑部和连接部，支撑部包括支撑框架和至少四个支撑脚，每个支撑脚通过一个马蹄形连接机构连接金属反射镜的四个位置，对金属反射镜进行定位，连接部间隔布设在支撑框架四周和内部，用于连接柔性杠杆机构。
优选地，每个柔性杠杆机构均包括固定板，固定板固定连接在连接板上，且固定板底部固接平底U型连接板，平底U型连接板的开口方向与固定板垂直，并且平底U型连接板的开口两端之间通过轴枢接力臂板，力臂板的一端连接驱动装置，另一端连接柔性钢丝，用于连接金属反射镜，以轴作为支点，通过调节驱动装置，力臂板绕轴运动从而来调整柔性钢丝的高度调整金属反射镜的角度。
优选地，驱动装置包括配重块和调整机构，调整机构安装在力臂板的一端，调整机构与配重块连接，带动配重块沿着力臂板的长度方向移动。
优选地，调整机构包括螺杆，螺杆贯穿力臂板侧壁且沿其长度方向延伸至靠近轴处，力臂板长度方向螺杆穿过的部位挖空成槽，用于提供配重块沿着螺杆移动的空间，配重块的顶部螺纹配合连接螺杆。
优选地，配重块与柔性钢丝相对轴的力臂的比值为2:1。优选地，马蹄形连接机构包括马蹄形底座，马蹄形底座上间隔开设至少两个通孔，在通孔处用于设置环式螺栓连接件，环式螺栓连接件包括吊环和螺栓，吊环底部连接在所述螺栓一端，螺栓的另一端穿设于通孔中，吊环顶部与支撑机构或柔性钢丝的一端连接。
优选地，金属反射镜采用铝合金6061材质坯底，金属反射镜的反射面为Al+SiO2材质，并采用非电解镍镀层；
金属反射镜背面的外边缘沿着径向靠近圆心的方向间隔设置至少两圈连接杆，相邻或间隔的两圈连接杆之间呈辐射状间隔均匀安装有多个加强筋，多个加强筋将金属反射镜背面划分为多个扇形镂空区，多个扇形镂空区在金属反射镜背面相互垂直的两轴线方向对称分布。
第二方面，本发明提供一种金属反射镜面形保持机构，包括吊装调节机构和上述的柔性吊装机构，吊装调节机构和柔性吊装机构连接。
优选地，吊装调节机构包括上层和下层，上层设置有多个横梁，每个横梁与支撑机构的横板固定连接，下层间隔开设有至少一个卵形槽，用于通过螺钉将下层固定连接在太阳模拟器的真空容器口上，上层和下层之间连接螺杆，螺杆用于调节上层和下层之间的相对高度和倾斜度，并通过螺钉将上层和下层固定连接。
本发明通过支撑机构吊挂连接在金属反射镜背面，实现对金属反射镜的定位固定，约束金属反射镜因俯式吊挂引起的倾斜摇摆，再将多个柔性杠杆机构固定连接在支撑机构上，每个柔性杠杆机构中采用柔性钢丝连接在金属反射镜背面的不同位置，通过配重块的位置调整柔性钢丝与金属反射镜的连接从而实现对金属反射镜角度的调整，并且支撑机构、柔性杠杆机构与金属发射镜连接处设置有多角度的马蹄形连接机构，马蹄形连接机构的角度根据入射光的角度设计，保证金属反射镜的离轴角和准直角达到太阳模拟器的要求。本发明中的柔性杠杆机构可以避免固定支撑应力集中，使俯式金属反射镜受力均匀，有效避免了吊挂方式因重力变形、高辐射及高热量引起的结构变形，从而避免因形变导致的太阳模拟器均匀性、辐照度等性能指标降低。本发明的吊装机构容许支撑结构较大的加工和装配误差，适用于立式太阳模拟器对金属反射镜的面形影响小，应用范围广，适用于大口径、面形精度要求高、环境适应性要求高的金属反射镜。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的一个实施例金属反射镜柔性吊装机构的立体结构示意图；
图2为本发明的一个实施例金属反射镜柔性吊装机构的结构示意图；
图3为本发明的一个实施例中支撑机构的结构示意图；
图4为本发明的一个实施例中柔性杠杆机构的结构示意图；
图5为本发明的一个实施例中马蹄形连接机构的结构示意图；
图6为本发明的一个实施例中马蹄形连接机构的与柔性钢丝的连接处的结构示意图；
图7为本发明的第二个实施例中金属反射镜的结构示意图。
图8为本发明的第三个实施例金属反射镜面形保持机构的结构示意图；
图9为本发明的第三个实施例中吊装调节机构的结构示意图。
图中，1.支撑机构：1-1.横板，1-2.支撑架，1-3.支撑脚，1-4.加强筋， 1-5.连接板；
2.马蹄形连接机构：2-1.马蹄形底座，2-2.螺栓，6.吊环；
3.柔性杠杆机构：3-1.固定板，3-2.平底U型连接板，3-3.轴，3-4.力臂板，3-5.配重块，3-6.柔性钢丝，3-7.螺杆；
4.吊装调节机构：4-1.上层，4-2.横梁，4-3.下层，4-4.卵形槽(图中未示出)；
5.金属反射镜：5-1.环形加强筋，5-2.扇形镂空区。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明 中的具体含义。
通常大型太阳模拟器是建立在真空容器内，容器内部设有冷却热沉结构，太阳模拟器中金属反射镜组件放置于容器端头，正面受光照导致高热量汇聚，背面受容器热沉冷辐射导致低温汇聚。由于其温度差别，金属反射镜组件会产生温度变形，大口径金属反射镜如采用直接硬连接，因温度不均引起的变形会传递到光学镜面，导致面形精度下降，从而造成太阳模拟器均匀性、辐照能量等性能指标下降。因此本发明提供一种用于大型金属镜的柔性吊装机构，从而保证立式大型太阳模拟器金属反射镜组件正常使用。
本发明的一个实施例，如图1和图2所示，金属反射镜柔性吊装机构，包括支撑机构1、多个马蹄形连接机构2和多个柔性杠杆机构3；
支撑机构1一侧通过马蹄形连接机构2连接金属反射镜5，用于定位金属反射镜5；
每个马蹄形连接机构2能够实现多角度的连接，用于将金属反射镜保持在需要固定的位置；
每个柔性杠杆机构3均固定在支撑机构1上，并且每个柔性杠杆机构 3的一端安装有驱动装置，每个柔性杠杆机构另一端悬挂连接柔性钢丝3-6，柔性钢丝3-6的自由端通过马蹄形连接机构2连接金属反射镜5，通过调节驱动装置使得柔性杠杆机构2运动，控制金属反射镜5的安装角度。
支撑机构1通过马蹄形连接机构2连接在金属反射镜5的背面，支撑机构1能够预先将金属反射镜5进行定位固定，保证金属反射镜5在空间内因俯式吊挂引起的大幅度倾斜摇摆；马蹄形连接机构2上有多个通孔用于通过螺栓与支撑结构1或柔性杠杆3连接，能够实现多角度的连接，其根据是整体的入射光角度设计结构，保证支撑结构1与金属反射镜5的连接处不是硬连接，由于其多角度的设计实现了连接处可以根据入射光的角度或者太阳模拟器的要求进行调整；需要说明的是，根据太阳模拟器装调需求，考虑到准直镜安装过程中会有一定误差，所以马蹄形连接机构角度设计会有细微不同，角度差1°左右。另外在装调过程中准直镜组件组装会存在一定误差，可以通过机动柔性钢丝调节机构进行电动微调节，且考虑到太阳模拟器光照试验过程中试件需要光照角度可能存在不同，柔性杠杆机构也可在此控制准直镜组件角度，进行细微调整。此处，准直角的确定是根据现有文献报道，且先进的太阳模拟器技术指标综合确定，通常太阳模拟器准直角要求不大于±2°。离轴角的确定是根据太阳模拟器的安装和布局需求确定的，根据空间位置确定离轴角度。
准直镜的口径是根据太阳模拟器预要求的辐照面积、空间格局、准直角计算得出，公式如下：
DC＝(D0+2×L×tgα)/cosβ
DC--准直镜口径
D0--辐照面直径
L--准直镜到积分器组件的距离
α--准直角
β--离轴角/2
柔性杠杆机构中以驱动装置作为动力端，柔性钢丝连接金属反射镜作为阻力端，基于杠杆原理，通过调节驱动装置使得柔性杠杆机构运动，改变动力臂的长短，从而实现对柔性钢丝连接金属反射镜角度的调节，能够减少了金属反射镜因重力及温度不均导致的变形，确保金属反射镜的面形处于要求的范围内。其中，柔性杠杆机构和多角度的马蹄形连接结构能够解决现有硬连接支撑设计在真空高低温环境下容易发生变形的问题。根据金属反射镜的质量，合理设计柔性杠杆机构的驱动装置，解决了大口径反射镜重量大，因为重力产生的变形以及金属反射镜姿态难以调整的问题。本实施例的结构可承受因高辐照引起的高热量导致的结构变形，避免了因金属镜变形导致的均匀性、辐照能量值降低。保证金属反射镜的正常工作，能够满足立式太阳模拟器大口径俯式吊装金属反射镜的面形使用需求。
在一些实施方式中，支撑机构1包括支撑部和连接部，支撑部包括支撑框架和至少四个支撑脚，每个支撑脚通过一个马蹄形连接机构2连接金属反射镜5形成四点固定，对金属反射镜进行定位，连接部间隔布设在支撑框架四周和内部，用于连接柔性杠杆机构3。如图3所示，支撑框架包括横板 1-1，横板1-1底面固定连接支撑架1-2，支撑架1-2具有至少四个支撑脚 1-3，每个支撑脚1-3通过一个马蹄形连接机构2连接金属反射镜5。其中，横板1-1用于与外部的调节机构或支撑件连接，支撑架1-2具有至少四个支撑脚1-3，每个支撑脚1-3通过马蹄形连接机构2连接金属反射镜5，通过马蹄形连接机构2将倾斜面转换位水平面，支撑脚1-3可以预先定位金属反射镜5，约束金属反射镜5因俯式吊挂引起的平移倾斜，或因重力或温度导致金属反射镜面形发生变化，该结构可以有效的限制金属反射镜5 的自由度，保证金属反射镜5装调要求。
需要说明的是，相邻的支撑脚1-3之间固接加强筋1-4或者每个支撑脚1-3均固接在同一加强筋1-4上，加强筋1-4与横板1-1之间连接多个连接板1-5。在支撑脚1-3之间设置加强筋1-4，有利于稳固每个支撑脚1-3。由于金属反射镜的质量较大，加强筋1-4使得支撑脚1-3与横板1-1之间形成三角形的稳定结构，增加了整个支撑机构1的稳定性，进而保证定位固定反射镜5更稳定。加强筋1-4与横板1-1之间连接多个连接板1-5，此处不限定连接板1-5的连接方式，例如：焊接、螺钉或螺栓连接等。连接板 1-5在加强筋1-4与横板1-1之间的排列方式可以是相互平行排列也可以是交错排列或交叉排列，多个连接板1-5提供支撑机构1与多个柔性杠杆机构3的连接位置。例如：连接板上可以设有14处受力点，通过与柔性杠杆机构连接，用来调节金属反射镜的角度。
作为优选的实施方式，每个柔性杠杆机构3的结构相同，如图4所示，每个柔性杠杆机构3均包括固定板3-1，固定板3-1固定连接在连接板1-5 上，且固定板3-1底部固接平底U型连接板3-2，平底U型连接板3-2的开口方向与固定板3-1垂直，并且平底U型连接板3-2的开口两端之间通过轴3-3枢接力臂板3-4，力臂板3-4的一端连接驱动装置，另一端连接柔性钢丝3-6，用于连接金属反射镜5，以轴3-3作为支点，通过调节驱动装置，力臂板3-4绕轴3-3运动从而来调整柔性钢丝3-6的高度调整金属反射镜5的角度。每个柔性杠杆机构3的固定板3-1固定在支撑机构1的连接 1-5上，通过柔性钢丝3-6连接马蹄形连接机构2与金属反射镜5连接，同时实现了支撑机构1与金属反射镜5之间的柔性连接，柔性杠杆机构3的着力点均作用在支撑机构1上，因此，通过支撑机构1与外部调节机构或支撑件的连接可以对其位置进行调节或固定。支撑机构1与多个柔性杠杆机构3之间的连接用于调整金属反射镜5的角度，在驱动装置的调节下，能够精确控制支撑点的作用，使得柔性钢丝3-6可以对金属反射镜5的角度进行调节，极大减少了因温度不均导致的镜面面形精度的变化。当金属反射镜5正面受到高热量辐照，背面受到容器热沉低温冷辐射，因其温度的两极化，导致金属镜热膨胀变化时，柔性杠杆机构3可通过其弹性变形极大的减小镜面面形精度与安装精度的变化，通过柔性杠杆机构3吸收应力变形从而保持金属反射镜5的面形精度。
在优选的实施方式中，驱动装置包括配重块3-5和调整机构，力臂板 3-4一端安装调整机构，调整机构连接配重块3-5，带动配重块3-5沿着力臂板3-4的长度方向移动。需要说明的是，配重块3-5的质量预先根据金属反射镜5的质量设计好，调整机构用于调整配重块3-5的位置，调整机构的设计有利于准确知道配重块3-5的距离，实现配重块3-5的精确调整。调整机构可以是滚珠丝杠，通过控制转动的圈数和方向，确定配重块3-5 的移动方向和距离；调整机构还可以是光滑的杆件，将配重块3-5贯穿套接在杆件上，配重块3-5可以在杆件轴向移动。
优选地，调整机构包括螺杆3-7，螺杆3-7贯穿力臂板3-4侧壁且沿其长度方向延伸至靠近轴3-3处，力臂板3-4长度方向螺杆3-7穿过的部位挖空成槽，用于提供配重块3-5沿着螺杆3-7移动的空间，配重块3-5的顶部螺纹配合连接螺杆3-7。调整机构采用螺杆3-7，通过螺杆3-7的旋转带动配重块3-5直线运动，并且螺杆由于螺纹的存在使其具有自锁功能，能够保证配重块3-5位置的稳定。
作为优选的实施方式，配重块3-5与柔性钢丝3-6相对轴3-3的力臂的比值2:1。动力臂相比于阻力臂长，有利于调整配重块3-5的位置，同时，动力臂大，则柔性杠杆机构3属于省力杠杆，更容易通过配重块3-5调整钢丝绳3-6的高度从而实现对金属反射镜5角度的调整。
在一些实施方式中，如图5所示，马蹄形连接机构2包括马蹄形底座 2-1，马蹄形底座上间隔开设至少两个通孔，在通孔处用于设置环式螺栓连接件，如图6所示，环式螺栓连接件包括吊环6和螺栓2-2，吊环6底部连接在螺栓2-2一端，螺栓2-2的另一端穿设于通孔中，吊环6顶部与支撑机构1或柔性钢丝3-6的一端连接。此处，吊环6与螺栓2-2构成环式螺栓连接件，环式螺栓连接件方便紧固和拆卸，吊环6可以固定连接在螺栓2-2的一端，也可以将吊环6设计成类似螺母的结构螺接在螺栓2-2上；同时，金属反射镜的柔性吊装机构采用吊环连接，能够提高金属反射镜的温度适应性，在高低温变化时减小金属反射镜与支撑机构因形变量不同产生的应力导致金属反射镜的面形影响，能够减少热传导的接触面积，可以有效的降低金属反射镜与支撑机构随温度变化或高低温引起的变形。柔性杠杆机构通过自身的弹性变形，平衡金属反射镜与支撑机构之间的变形，使金属反射镜支撑结构力矩降低，减小热变形对金属反射镜的影响，保证在真空高低温环境下金属反射镜的面形精度在使用需求范围内，从而保证了太阳模拟器的均匀性、辐照度等性能指标。
优选地，本发明的第二个实施例，如图7所示，金属反射镜5采用铝合金6061材质坯底，金属反射镜的反射面为Al+SiO2材质，并采用非电解镍镀层；
金属反射镜背面的外边缘沿着径向靠近圆心的方向间隔设置至少两圈呈辐射状环形加强筋5-1，环形加强筋5-1将金属反射镜背面划分为多个扇形镂空区5-2，多个扇形镂空区5-2在金属反射镜5背面相互垂直的两轴线方向对称分布。
例如说：金属反射镜的口径可达Ф1600mm，采用低热膨胀系数铝合金 6061材质坯底，其具有密度低，重量轻等特点。非电解镍对金属反射镜表面进行反射膜镀层，从而得到平滑的反射表面，反射膜采用Al+SiO2，其适用于紫外、可见、红外波段，一般反射率能达到90％，且SiO2具有较高的硬度，能够隔绝空气，防止金属铝反射膜氧化和受湿气侵蚀，可以对金属反射镜起到保护作用。由于金属反射镜采用俯式吊装形式，所以其背面采用扇形辐射轻量化处理，且设计网状结构加强筋降低变形。例如：金属反射镜背面开有18处扇形区域，此区域可减轻整体重量，金属反射镜外圈有12处宽度为30mm的辐射状加强筋可以提高整体强度，其中，最外圈的辐射横梁和内圈6处辐射横梁宽度不一样。18处螺钉用于连接柔性吊装机构。由于金属反射镜俯式倾斜吊挂放置，为了减小镜面重力变形，在环形加强筋处设置18处支撑点，柔性杠杆机构的钢丝连接在此处，精确控制各支撑点的支撑力，金属反射镜18处连接点采用多角度马蹄形连接机构2 将倾斜面转换为水平面，而18处多角度马蹄形连接机构4由于空间角度的不同而各不相同。
为了进一步保证金属反射器安装后，能够实现其面形的保持，使其满足工作要求，作为另一方面，本发明的第三个实施例提供了一种金属反射镜面形保持结构，如图8所示，包括吊装调节机构和上述的金属反射镜柔性吊装机构，吊装调节机构4和柔性吊装机构连接；
如图9所示，吊装调节机构4包括上层4-1和下层4-3，上层4-1设置有多个横梁4-2，每个横梁4-2与支撑机构1的横板1-1固定连接，下层间隔开设有至少一个卵形槽4-4，用于通过螺钉将下层4-3固定连接在太阳模拟器的真空容器口上，上层4-1和下层4-3之间连接螺杆，螺杆用于调节上层4-1和下层4-3之间的相对高度和倾斜度，并通过螺钉将上层4-1和下层4-3固定连接。其中，横梁4-2用于将金属反射镜柔性吊装机构与调节机构连接，横梁4-2的数量不做限定，例如图6中可以将横板1-1固定在三个横梁1-1上，下层4-2开设卵形槽，并通过螺钉将下层4-3固定在真空容器口上，吊装调节机构4的上层4-1和下层4-2的高度可调，可以在垂直方向调整整个吊装机构的高度，从而调整金属反射镜的高度，下层4-3 的卵形槽的设计能够保证在低压高温下，螺钉发生膨胀有足够的缓冲空间，可以灵活由于高温发生的形变。
综上所述，本发明的金属反射镜柔性吊装机构支撑机构对金属反射镜进行定位固定，通过柔性杠杆机构连接在金属反射镜的背面不同位置，通过配重块调整柔性钢丝与金属反射镜的连接从而实现对金属反射镜角度的调整。柔性杠杆机构和马蹄形连接机构可有效地平衡因太阳模拟器高辐照，导致准直镜表面高热量汇聚而引起的结构变形、破裂、不易调整等情况，当太阳模拟器工作时金属反射镜正面受到高热量辐照，背面受到容器热沉低温冷却，因其温度的两极化，导致金属镜热膨胀变化时，柔性杠杆机构通过自身的弹性变形有效降低热变形，平衡金属反射镜与支撑机构之间的变形，使金属反射镜的支撑机构力矩降低，减小热变形对金属反射镜的影响。本发明的金属反射镜柔性吊装机构和面形保持机构可以应用在真空高低温环境下大型立式高辐照太阳模拟器当中，保证在真空高低温环境下金属反射镜的面形精度在使用需求范围内，从而有效的保持并提高立式高辐照大型太阳模拟器的均匀性及辐照度，有效的提高在真空高低温环境下大型立式太阳模拟器的光学性能。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (9)
1.金属反射镜柔性吊装机构，其特征在于，包括支撑机构、多个马蹄形连接机构和多个柔性杠杆机构；
所述支撑机构一侧通过所述马蹄形连接机构连接金属反射镜，用于定位金属反射镜；
每个所述马蹄形连接机构能够实现多角度的连接，用于将金属反射镜保持在需要固定的位置；每个所述柔性杠杆机构均固定在所述支撑机构上，并且每个所述柔性杠杆机构的一端安装驱动装置，每个所述柔性杠杆机构另一端悬挂连接柔性钢丝，所述柔性钢丝的自由端通过所述马蹄形连接机构连接金属反射镜，通过调节驱动装置使得所述柔性杠杆机构运动，控制金属反射镜的安装角度；
其中，所述马蹄形连接机构包括马蹄形底座，所述马蹄形底座上间隔开设至少两个通孔，在所述通孔处用于设置环式螺栓连接件，所述环式螺栓连接件包括吊环和螺栓，所述吊环底部连接在所述螺栓一端，所述螺栓的另一端穿设于所述通孔中，所述吊环顶部与所述支撑机构或所述柔性钢丝的一端连接。
2.根据权利要求1所述的柔性吊装机构，其特征在于，所述支撑机构包括支撑部和连接部，所述支撑部包括支撑框架和至少四个支撑脚，每个支撑脚通过一个所述马蹄形连接机构连接金属反射镜，对金属反射镜进行定位，所述连接部间隔布设在所述支撑框架四周和内部，用于连接所述柔性杠杆机构。
3.根据权利要求2所述的柔性吊装机构，其特征在于，每个所述柔性杠杆机构均包括固定板，所述固定板固定连接在连接板上，且所述固定板底部固接平底U型连接板，所述平底U型连接板的开口方向与所述固定板垂直，并且所述平底U型连接板的开口两端之间通过轴枢接力臂板，所述力臂板的一端连接所述驱动装置，另一端连接所述柔性钢丝，用于连接金属反射镜，以轴作为支点，通过调节所述驱动装置，所述力臂板绕轴运动从而来调整所述柔性钢丝的高度调整金属反射镜的角度。
4.根据权利要求3所述的柔性吊装机构，其特征在于，所述驱动装置包括配重块和调整机构，所述调整机构安装在所述力臂板的一端，所述调整机构与所述配重块连接，带动所述配重块沿着所述力臂板的长度方向移动。
5.根据权利要求4所述的柔性吊装机构，其特征在于，所述调整机构包括螺杆，所述螺杆贯穿所述力臂板侧壁且沿其长度方向延伸至靠近所述轴处，所述力臂板长度方向螺杆穿过的部位挖空成槽，用于提供所述配重块沿着所述螺杆移动的空间，所述配重块的顶部螺纹配合连接所述螺杆。
6.根据权利要求4所述的柔性吊装机构，其特征在于，所述配重块与所述柔性钢丝相对所述轴的力臂的比值为2:1。
7.根据权利要求1所述的柔性吊装机构，其特征在于，所述金属反射镜采用铝合金6061材质坯底，所述金属反射镜的反射面为Al+SiO2材质，并采用非电解镍镀层；
所述金属反射镜背面的外边缘沿着径向靠近圆心的方向间隔设置至少两圈连接杆，相邻或间隔的两圈所述连接杆之间呈辐射状间隔均匀安装有多个加强筋，多个所述加强筋将所述金属反射镜背面划分为多个扇形镂空区，多个所述扇形镂空区在所述金属反射镜背面相互垂直的两轴线方向对称分布。
8.一种金属反射镜面形保持机构，其特征在于，包括吊装调节机构和根据权利要求1-7任一项所述的柔性吊装机构，所述吊装调节机构和所述柔性吊装机构连接。
9.根据权利要求8所述的一种金属反射镜面形保持机构，其特征在于，所述吊装调节机构包括上层和下层，所述上层设置有多个横梁，每个横梁与所述支撑机构的支撑框架表面固定连接，所述下层间隔开设有至少一个卵形槽，用于通过螺钉将所述下层固定连接在太阳模拟器的真空容器口上，所述上层和所述下层之间连接螺杆，所述螺杆用于调节所述上层和所述下层之间的相对高度和倾斜度，并通过螺钉将所述上层和所述下层固定连接。
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