CN220650970U - 一种光学反射单元的单点支撑装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光机结构技术领域，具体提供一种光学反射单元的单点支撑装置。装置包括螺杆、平面轴承、锁紧螺母、调心轴承、橡胶套、底座；底座为底部镂空的凹槽结构，调心轴承安装在底座的凹槽底部；底座的上缘用于与被支撑面粘接；调心轴承上下表面分别设置一个所述平面轴承，平面轴承用于保证所述装置的平移自由度，实现所述装置温度应力的释放；橡胶套套设在所述螺杆上，螺杆穿过平面轴承和所述调心轴承，橡胶套用于保证所述平面轴承装配时的定心；锁紧螺母设置在所述装置下端，与所述螺杆螺纹连接，通过将锁紧螺母向所述平面轴承方向旋紧使所述螺杆轴向固定。优点在于装配时可以独立调心，装配完成后可以实现微小平移、释放温度应力。

Description

一种光学反射单元的单点支撑装置

技术领域

本实用新型涉及光机结构技术领域，尤其涉及一种光学反射单元的单点支撑装置。

背景技术

大型光学反射阵面、雷达辐射阵面等在加工装配时通常是由若干个单元模块拼接而成的，而整体阵面通常有一定的面型精度要求。因此单元模块的支撑结构需要具备小范围的角度或者位置的调整能力。

现有技术中的空间反射镜及其支撑结构，通常将反射镜背面支撑筋的筋高和筋厚度按照整体一致性设计来处理，这种设计方式降低了反射镜的整体设计难度，结合反射镜工艺性限制，在中小型反射镜的设计中可以满足需求，但是这种设计方法在设计大型反射阵面时存在自身设计缺陷；反射镜的背部支撑结构在承载反射镜镜面的同时，还起到了支撑反射镜整体的受力以及力的传递的作用，其中力的传递主要由反射镜轻量化后的筋厚度和筋高度决定的，反射镜的局部非重要区域也会因为这种整体设计而存在支撑筋，这种位置的反射镜支撑筋不但会增加反射镜的整体质量，而且还会导致反射镜在受到重力和温度变化时，增加反射镜镜面变形；因此，导致反射镜面形精度变差，这种情况在大型反射阵面的研制过程中尤为明显。

大型阵面结构的应用场景通常为户外，户外具有一定的温度变化范围，而阵面和支撑结构用的不是同种材料，因此在阵面的单元模块内部会产生一定的温度应力和变形，进而影响工作精度。

中国专利CN218675454U中公开了一种应用于背部单点支撑的反射镜柔性支撑结构，该结构可以解决重力引起的反射镜变形问题，消除变形所引起的应力，保证反射镜面型精度，但是装调时需要来回的固定调整，装配相对还是比较复杂，并且仅可以实现纵向的调节；除此之外，传统方案还有设置成脚杯结构的支撑装置，具备角度调节能力，但不具备温度应力释放能力，且一般尺寸较大，用于支撑重载结构；同时，该种结构不具备在被支撑面面内的平移自由度。如果支撑结构同时具备角度、位置的调整能力，以及被支撑面内微小的平移自由度，就可以消除温度变化产生的应力与变形。因此开发一种兼具角度调节与温度应力释放功能的反射镜支撑结构，对于提高大型光学反射阵面的工作精度十分有利。

实用新型内容

本实用新型为解决上述问题，提供一种光学反射单元的单点支撑装置。

本实用新型目的在于提供一种光学反射单元的单点支撑装置，包括螺杆、平面轴承、锁紧螺母、调心轴承、橡胶套、底座；

所述底座为底部镂空的凹槽结构，所述调心轴承安装在所述底座的凹槽底部；所述底座的上缘用于与被支撑面粘接；

所述调心轴承上下表面分别设置一个所述平面轴承，所述平面轴承用于保证所述装置的平移自由度，实现所述装置温度应力的释放；

所述橡胶套套设在所述螺杆上，所述螺杆穿过所述平面轴承和所述调心轴承，所述橡胶套用于保证所述平面轴承装配时的定心；

所述锁紧螺母设置在所述装置下端，与所述螺杆螺纹连接，通过将所述锁紧螺母向所述平面轴承方向旋紧使所述螺杆轴向固定。

优选的，平面轴承包括滚动体、垫圈、保持架，若干个所述滚动体嵌入所述保持架中并置于所述垫圈上；所述垫圈面向所述调心轴承。

优选的，锁紧螺母与所述平面轴承间设置一个垫圈，通过所述锁紧螺母将所述平面轴承压紧在所述调心轴承上。

优选的，底座的上缘设有贴合面，所述贴合面与所述被支撑面的接触面积大于所述底座侧壁的横截面积，使所述底座与被支撑面粘贴更牢固。

优选的，贴合面上设有若干凹槽，所述凹槽用于增大所述贴合面与所述被支撑面的摩擦力。

优选的，装置还包括垫片组，所述垫片组设置在所述锁紧螺母下方，所述垫片组包括波纹垫片；当所述螺杆下端连接下方的支撑框架时，通过调整所述螺母位置挤压或放松所述波纹垫片来小范围的调整部件之间的压缩量。

优选的，垫片组由两个平垫片和所述波纹垫片形成“三明治”结构。

与现有技术相比，本实用新型能够取得如下有益效果：

(1)装配时每个光学反射单元的单点支撑装置具备独立的调心、支撑法向位置调整功能；

(2)装配完成后，在使用过程中在平行于光学反射阵面的方向具有微小的平移自由度，可以释放温度应力。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例提供的光学反射单元的单点支撑装置剖面示意图。

图2是根据本实用新型实施例提供的光学反射单元的单点支撑装置连接支撑框架的剖面示意图。

附图标记：

1、螺杆；2、滚动体；3、垫圈；4、保持架；5、锁紧螺母；6、调心轴承；7、橡胶套；8、底座；9、平垫片；10、波纹垫片；11、支撑框架；801、贴合面；802、凹槽。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述本实用新型的实施例。在下面的描述中，相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下，它们的名称和功能也相同。因此，将不重复其详细描述。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，而不构成对本实用新型的限制。

一种光学反射单元的单点支撑装置，包括螺杆、平面轴承、锁紧螺母、调心轴承、橡胶套、底座；所述平面轴承包括滚动体、垫圈3、保持架，若干个滚动体嵌入保持架中并置于垫圈3上；

底座为底部镂空的凹槽结构，调心轴承安装在底座的凹槽底部；

调心轴承上下表面分别设置一个平面轴承；所述平面轴承的垫圈面向调心轴承，用于保证平移自由度，实现温度应力的释放；

螺杆穿过平面轴承和调心轴承，在螺杆与平面轴承和调心轴承之间设置橡胶套，橡胶套用于保证平面轴承装配时的定心；

锁紧螺母与螺杆螺纹连接，锁紧螺母与平面轴承间设置一个垫圈，通过锁紧螺母将平面轴承压紧在调心轴承上，使得螺杆整体不会发生轴向窜动且可以在与被支撑面平行的方向有微小的活动量；

底座靠近被支撑面一侧设有贴合面，贴合面上设有若干凹槽，凹槽用于增大所述贴合面与所述被支撑面的摩擦力；所述贴合面抵接所述被支撑面，用于与所述被支撑面粘接成型。

实施例1

如图1示出了一种光学反射单元的单点支撑装置，包括螺杆1、平面轴承、锁紧螺母5、调心轴承6、橡胶套7、底座8；所述平面轴承包括滚动体2、垫圈3、保持架4，若干个滚动体2嵌入保持架4中并置于垫圈3上，垫圈3用于保证滚动体2与保持架4充分接触；

底座8为底部镂空的凹槽结构，调心轴承6安装在底座8的凹槽底部；

调心轴承6上下表面分别设置一个平面轴承；所述平面轴承的垫圈3面向调心轴承6，用于保证平移自由度，实现温度应力的释放；

螺杆1穿过平面轴承和调心轴承6，在螺杆1与平面轴承和调心轴承6之间设置橡胶套7，橡胶套7用于保证平面轴承装配时的定心；

锁紧螺母5与螺杆1螺纹连接，锁紧螺母5与平面轴承间设置一个垫圈3，通过锁紧螺母5将平面轴承压紧在调心轴承6上并减小部件之间的磨损，使得螺杆1整体不会发生轴向窜动且可以在与被支撑面平行的方向有微小的活动量；

底座靠近被支撑面一侧设有贴合面801，贴合面801上设有若干凹槽802，凹槽802用于增大贴合面801与所述被支撑面的摩擦力；801贴合面抵接所述被支撑面，用于与所述被支撑面粘接成型。

安装时，对具有精度要求的单元模块平面或曲面的薄壁结构(反射面)，本实施例中所述的光学反射单元的支撑装置应采用至少三个，以多点支撑的方式对反射面进行支撑；进行装配时每个支撑装置具备独立的调心、支撑法向位置调整功能；装配完成后在使用过程中在平行于反射面的方向具有微小的平移自由度，可以释放温度应力。

螺杆1的下端与支撑框架11用螺母连接，在锁紧螺母5与所述支撑框架11之间设置垫片组，所述垫片组由两个平垫片9和一个波纹垫片10形成“三明治”结构，通过挤压或放松波纹垫片10来小范围的调整波纹垫片10的压缩量(图2)。

实施例2

一种高精度反射单元的支撑结构，包括实施例1所述的光学反射单元的单点支撑装置和支撑框架；安装时，将三个光学反射单元的单点支撑装置的底座8粘贴于高精度反射单元的背面，使所述的支撑结构形成三点支撑，以实现整体结构的稳固。

光学反射单元的单点支撑装置的螺杆1下端与下方的支撑框架11用螺母连接，形成整体的支撑结构(如图2所示)。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本实用新型公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本实用新型公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (7)

1.一种光学反射单元的单点支撑装置，其特征在于：包括螺杆、平面轴承、锁紧螺母、调心轴承、橡胶套、底座；

所述底座为底部镂空的凹槽结构，所述调心轴承安装在所述底座的凹槽底部；所述底座的上缘用于与被支撑面粘接；

所述调心轴承上下表面分别设置一个所述平面轴承，所述平面轴承用于保证所述装置的平移自由度，实现所述装置温度应力的释放；

所述橡胶套套设在所述螺杆上，所述螺杆穿过所述平面轴承和所述调心轴承，所述橡胶套用于保证所述平面轴承装配时的定心；

所述锁紧螺母设置在所述装置下端，与所述螺杆螺纹连接，通过将所述锁紧螺母向所述平面轴承方向旋紧使所述螺杆轴向固定。

2.根据权利要求1所述的一种光学反射单元的单点支撑装置，其特征在于：所述平面轴承包括滚动体、垫圈、保持架，若干个所述滚动体嵌入所述保持架中并置于所述垫圈上；所述垫圈面向所述调心轴承。

3.根据权利要求2所述的一种光学反射单元的单点支撑装置，其特征在于：所述锁紧螺母与所述平面轴承间设置一个垫圈，通过所述锁紧螺母将所述平面轴承压紧在所述调心轴承上。

4.根据权利要求3所述的一种光学反射单元的单点支撑装置，其特征在于：所述底座的上缘设有贴合面，所述贴合面与所述被支撑面的接触面积大于所述底座侧壁的横截面积，使所述底座与被支撑面粘贴更牢固。

5.根据权利要求4所述的一种光学反射单元的单点支撑装置，其特征在于：所述贴合面上设有若干凹槽，所述凹槽用于增大所述贴合面与所述被支撑面的摩擦力。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种光学反射单元的单点支撑装置，其特征在于：所述装置还包括垫片组，所述垫片组设置在所述锁紧螺母下方，所述垫片组包括波纹垫片；当所述螺杆下端连接下方的支撑框架时，通过调整所述螺母位置挤压或放松所述波纹垫片来小范围的调整部件之间的压缩量。

7.根据权利要求6所述的一种光学反射单元的单点支撑装置，其特征在于：所述垫片组由两个平垫片和所述波纹垫片形成“三明治”结构。