CN113307180B - 一种用于大口径望远镜镜室安装的运输与升降设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于大口径望远镜镜室安装的运输与升降设备及方法。该设备包括底座、升降机构、升降板、定心机构、平移调整机构，底座上安装有运输机构，升降板通过升降机构安装于底座上，镜室可通过定心机构和平移调整机构安装在升降板上，定心机构沿周向布置若干个，定心机构包括可沿径向位移的平移座，平移座上安装有平移螺杆，平移螺杆的外端设置有平移块，平移块上安装有万向球钢珠滚轮，镜室内环可与万向球钢珠滚轮配合做方位回转运动，镜室外环与望远镜四通的配合面同心，平移调整机构沿周向布置若干个，平移调整机构包括螺杆升降装置，螺杆升降装置的顶部设置有万向球钢珠滚轮。本发明提高了大口径望远镜的镜室安装的效率性。

Description

一种用于大口径望远镜镜室安装的运输与升降设备及方法

技术领域

本发明属于大口径望远镜镜室的运输安装技术领域，具体涉及到一种用于大口径望远镜镜室安装的运输与升降设备，本发明装置具备大口径望远镜镜室安装时的运输、升降、旋转的能力。

背景技术

随着天文以及观测技术的发展，光学元件的口径越来越大、精度越来越高，以提高观测分辨率和增大探测距离。大口径望远镜的需求也必不可少。大口径镜室的安装运输是一个随之到来的问题，其较大的尺寸与望远镜四通的配合安装工作提出了更高的要求。现实际安装运输有一具体需求，将镜室随轨道座直线运动至望远镜四通正下方，要将镜室放置于升降设备上，上升一定高度(距离四通下底面50mm-100mm)，并做缓慢上升和回转运动，达到镜室与四通的配合安装。另一方面，镜室要与四通安装具有较高的配合性，从而需要设备具有以下能力：一是可以调整镜室相对于望远镜四通的中心位置；二是可以在确定中心位置的基础上做粗调和微调的升降运动。

现没有一种专门的装置可以用来用于大口径望远镜镜室安装的运输与升降的设备，无法满足安装需求。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是以地平式望远镜基座为基础，设计大口径镜室安装的运输和升降设备，以满足大口径镜室相对与望远镜四通安装的安全性与准确性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案

一种用于大口径望远镜镜室安装的运输与升降设备，包括底座、升降机构、升降板、定心机构、平移调整机构，所述底座上安装有运输机构，可通过底座的移动将镜室运输至望远镜四通下方，所述升降板通过所述升降机构安装于底座上，镜室可通过所述定心机构和平移调整机构安装在升降板上，所述定心机构沿周向布置若干个，定心机构包括可沿径向位移的平移座，所述平移座上安装有平移螺杆，所述平移螺杆的外端设置有平移块，所述平移块上安装有万向球钢珠滚轮，镜室内环可与万向球钢珠滚轮配合做方位回转运动，镜室外环与望远镜四通的配合面同心，所述平移调整机构沿周向布置若干个，平移调整机构包括螺杆升降装置，所述螺杆升降装置的顶部设置有万向球钢珠滚轮。

进一步的，所述升降板包括升降上板、升降下板，所述升降机构包括一级液压缸、二级液压缸，一级液压缸安装于底座上，其输出端连接升降中板，二级液压缸安装于升降中板上，其输出端连接升降上板。

进一步的，所述定心机构沿周向对称均匀布置4个，且每个平移块上设置有2个万向球钢珠滚轮，用于形成镜室相对于四组定心机构的方位运动。

进一步的，所述万向球钢珠滚轮为KSM万向球钢珠滚轮。

进一步的，所述平移调整机构沿周向对称均匀布置4个，包括螺杆套、升降螺杆、支撑叉臂、支撑横梁、万向球钢珠滚轮，所述升降螺杆可相对于螺杆套向下运动，升降螺杆的上部安装有支撑叉臂，所述支撑叉臂上安装有支撑横梁，且每个支撑横梁上设置有2个万向球钢珠滚轮，形成镜室相对于升降板的平动和升降运动。

进一步的，所述万向球钢珠滚轮为SP60万向球钢珠滚轮。

进一步的，所述镜室下端面安装有聚四氟乙烯垫。

上述用于大口径望远镜镜室安装的运输与升降设备的运输与升降方法，包括：

(1)镜室吊装：预先计算镜室相对于望远镜四通的位置；然后调整位于升降板上的各个定心装置，调整镜室中心到计算位置，使升降板中心与镜室中心对准；

(2)镜室升降：镜室通过定心机构定心位置完毕后，驱动升降机构，使镜室升降到预定高度；

(3)镜室与四通的安装：镜室升降到预定高度后，使升降板中心与镜室中心相重合，同步调整平移调整机构中的螺杆升降装置，使镜室的法兰面与望远镜四通下侧配合面接触，同步调整螺杆升降装置至镜室法兰端面与四通法兰端面相重合，然后观察安装通孔、安装螺孔与销孔是否重合，如不重合，则推动镜室相对于定心机构、平移调整机构做回转运动，直到安装孔位与销孔相重合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明采用液压缸作为升降的驱动装置，相对机械传动具有传动功率大、平稳、过载保护等特点，当驱动出现故障时，整个升降运动会平稳锁定而保证大口径光学元件的安全。

2、本发明的设备具有运输机构、升降机构、定心机构、平移调整机构、平动机构等子系统，能够满足镜体运输、升降调整、方位回转调整的同时，提供较高的定位精度满足安装需求。

3、本发明选用矩形钢、槽钢等型材焊接结构作为框架，可以保证结构刚度和强度以承受住大口径光学元件的较大质量，同时又能尽量减小整个设备的质量。

4、本发明的翻转设备提高了大口径镜室相对与望远镜四通安装的安全性与准确性。

附图说明

图1为实施例中镜室安装的运输与升降设备的主视图；

图2为实施例中镜室安装的运输与升降设备的俯视图；

图3为实施例中镜室安装的运输与升降设备的平移调整机机构图；

图4为实施例中镜室安装的运输与升降设备的定心机构图；

图5为实施例中镜室安装的运输与升降设备的滚轮机构图；

图6为实施例中升降上板俯视图；

图7为实施例中镜室安装的运输与升降方法的步骤一示意图；

图8为实施例中镜室安装的运输与升降方法的步骤二示意图；

图9为实施例中镜室安装的运输与升降方法的步骤三示意图；

图10为实施例中镜室安装的运输与升降设备的安装示意图。

图中：1、镜室，2、升降上板，3、升降中板，4、二级液压缸，5、一级液压缸，6、底座，7、运输机构，8、定心机构，9、平移调整机构，10、SP60万向球钢珠滚轮，11、横梁，12、支撑叉臂，13、支撑叉臂轴，14、升降螺杆，15、螺杆套，16、KSM万向球钢珠滚轮，17、平移块，18、平移螺杆，19、平移座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1-2所示，本实施例一种用于大口径望远镜镜室安装的运输与升降设备，包括底座6、升降中板3、升降上板2(如图6所示)、运输机构、升降机构、定心机构8、平移调整机构9、平动机构等。所述运输机构7包括H轮、导轨，形成镜室1到望远镜四通的运动。所述升降机构包括两组液压缸构成的升降装置，即一级液压缸5和二级液压缸4，形成镜室相对于底座的升降调整运动。如图4-5所示，所述定心机构8包括平移座19、平移螺杆18、平移块17、KSM万向球钢珠滚轮16，形成镜室相对于四组定心机构的方位运动。如图3所示，所述平移调整机构包括升降螺杆14、支撑叉臂轴13、支撑叉臂12、横梁11、SP60万向球钢珠滚轮10、螺杆套15，形成镜室相对于升降上板的平动和升降运动。

如图10所示，镜室通过定心机构与平移调整机构安装在升降上板上，通过导轨运输到望远镜四通正下方，并固定底座防止在升降过程中移动。

通过同步电机驱动位于底座上的四组液压缸，一级液压缸输出端连接升降中板，驱动一级液压缸使升降中板升高到指定高度后驱动安装在升降中板上的另外四组液压缸，所述二级液压缸输出端连接升降上板，通过所述一级液压缸和二级液压缸驱动镜室做升降运动。

所述镜室上升到指定高度后，所述定心机构包括平移座，平移螺杆、平移块、KSM滚珠，调节定心机构上的8个KSM滚珠，镜室内环与位于定心机构的滚珠配合做方位回转运动，镜室外环与所述望远镜四通零件配合面同心。

所述平移调整机构包括升降螺杆、支撑叉臂轴、支撑叉臂、支撑横梁、SP60滚珠、支撑轴，所述镜室下端面安装有保护表面的聚四氟乙烯垫，所述镜室端面与SP60滚珠接触，通过所述升降螺杆驱动镜室缓慢上升直至镜室外配合面与望远镜四通配合面相接触。

驱动所述升降螺杆至镜室配合外法兰面与四通法兰面接触，所述镜室基于所述定心机构做方位回转运动，直到镜室的通孔、销孔与望远镜四通螺孔正确安装。

本实施例设备的安装调整基本过程如下：

(1)镜室吊装：为保证镜室1的中心位于望远镜四通中心，需预先计算镜体镜室相对于望远镜四通的位置。然后如图1，调整位于升降上板的四个方位的定心装置8，调整镜室镜体中心到计算位置，通过上述调整，确保升降上板2中心与镜室中1心无误差。如图7所示。

(2)镜室升降：镜室1通过方位定心机构8定心位置完毕后，驱动位于升降底板的一级液压缸5，确保镜室1升降到计算高度。镜室1通过驱动一级液压缸5升降到指定高度后，驱动位于升降中板的二级液压缸4，确保镜室1升降到计算高度。如图8所示。

(3)镜室与四通的安装：镜室通过驱动一液压缸5和二级液压缸4升降到计算高度后，确保升降上板2中心与镜室1中心相重合，同步调整平动机构中的升降螺杆14到计算位置，使镜室1法兰面与望远镜四通下侧配合面接触，同步调整升降螺杆14至镜室1法兰端面与四通法兰端面相重合，尔后观察安装通孔、安装螺孔与销孔是否重合，如不重合，则需要推动镜室1相对于定心机构、平动机构9做回转运动，直到安装孔位与销孔相重合。如图9所示。

综上所述，本发明提供了一种用于大口径望远镜镜室安装的运输与升降设备及方法。该设备包括底座、升降中板、升降上板、运输机构、升降机构、定心机构、平移调整机构、平动机构等。运输机构包括H轮、导轨，形成镜室到望远镜四通的运动。升降机构包括两组液压缸构成的升降装置，形成镜室相对于底座的升降调整运动。定心机构包括平移座，平移螺杆、平移块、KSM滚珠，形成镜室相对于四组定心机构的方位运动。平移调整机构包括升降螺杆、支撑叉臂轴、支撑叉臂、支撑横梁、SP60滚珠、支撑轴，形成镜室相对于升降上板的平动和升降运动。本发明的运输与升降设备提高了大口径望远镜的镜室安装的效率性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于大口径望远镜镜室安装的运输与升降设备，其特征在于，包括底座、升降机构、升降板、定心机构、平移调整机构，所述底座上安装有运输机构，可通过底座的移动将镜室运输至望远镜四通下方，所述升降板通过所述升降机构安装于底座上，镜室可通过所述定心机构和平移调整机构安装在升降板上，所述定心机构沿周向布置若干个，定心机构包括可沿径向位移的平移座，所述平移座上安装有平移螺杆，所述平移螺杆的外端设置有平移块，所述平移块上安装有万向球钢珠滚轮，镜室内环可与万向球钢珠滚轮配合做方位回转运动，镜室外环与望远镜四通的配合面同心，所述平移调整机构沿周向布置若干个，平移调整机构包括螺杆升降装置，所述螺杆升降装置的顶部设置有万向球钢珠滚轮。

2.根据权利要求1所述的一种用于大口径望远镜镜室安装的运输与升降设备，其特征在于，所述升降板包括升降上板、升降下板，所述升降机构包括一级液压缸、二级液压缸，一级液压缸安装于底座上，其输出端连接升降中板，二级液压缸安装于升降中板上，其输出端连接升降上板。

3.根据权利要求1所述的一种用于大口径望远镜镜室安装的运输与升降设备，其特征在于，所述定心机构沿周向对称均匀布置4个，且每个平移块上设置有2个万向球钢珠滚轮，用于形成镜室相对于四组定心机构的方位运动。

4.根据权利要求3所述的一种用于大口径望远镜镜室安装的运输与升降设备，其特征在于，所述万向球钢珠滚轮为KSM万向球钢珠滚轮。

5.根据权利要求1所述的一种用于大口径望远镜镜室安装的运输与升降设备，其特征在于，所述平移调整机构沿周向对称均匀布置4个，包括螺杆套、升降螺杆、支撑叉臂、支撑横梁、万向球钢珠滚轮，所述升降螺杆可相对于螺杆套向下运动，升降螺杆的上部安装有支撑叉臂，所述支撑叉臂上安装有支撑横梁，且每个支撑横梁上设置有2个万向球钢珠滚轮，形成镜室相对于升降板的平动和升降运动。

6.根据权利要求5所述的一种用于大口径望远镜镜室安装的运输与升降设备，其特征在于，所述万向球钢珠滚轮为SP60万向球钢珠滚轮。

7.根据权利要求1所述的一种用于大口径望远镜镜室安装的运输与升降设备，其特征在于，所述镜室下端面安装有聚四氟乙烯垫。

8.权利要求1-7中任意一项所述的用于大口径望远镜镜室安装的运输与升降设备的运输与升降方法，其特征在于，包括：

(1)镜室吊装：预先计算镜室相对于望远镜四通的位置；然后调整位于升降板上的各个定心装置，调整镜室中心到计算位置，使升降板中心与镜室中心对准；

(2)镜室升降：镜室通过定心机构定心位置完毕后，驱动升降机构，使镜室升降到预定高度；

(3)镜室与四通的安装：镜室升降到预定高度后，使升降板中心与镜室中心相重合，同步调整平移调整机构中的螺杆升降装置，使镜室的法兰面与望远镜四通下侧配合面接触，同步调整螺杆升降装置至镜室法兰端面与四通法兰端面相重合，然后观察安装通孔、安装螺孔与销孔是否重合，如不重合，则推动镜室相对于定心机构、平移调整机构做回转运动，直到安装孔位与销孔相重合。

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