CN106950690A - 一种天文望远镜主镜液压支撑装置 - Google Patents

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Abstract

一种天文望远镜主镜液压支撑装置属于天文望远镜领域，主要涉及一种液压支撑装置；本发明为了解决现有技术中的望远镜支撑***由于其结构的不合理，主镜和镜室的偏差较大，***的相应速度慢，耗能高的问题；本发明的纵向液压支撑组件包括若干纵向液压缸组，纵向液压支撑组件置于主镜的下端，调节单元包括信号调节组件和压力调节组件，控制单元的输出端分别连接信号调节组件和压力调节组件，信号调节组件和压力调节组件的输出端均通过微流量泵与纵向液压缸组建立连接；本发明通过微流量泵对不同区域内的纵向液压缸组进行流量控制，控制精确，***功率小，占用空间小。

Description

一种天文望远镜主镜液压支撑装置
技术领域
一种液压支撑装置属于天文望远镜领域，主要涉及一种天文望远镜主镜液压支撑装置。
背景技术
地基光学望远镜是一种重要的空间检测光学仪器，在宇宙探索、天文观测等领域具有广泛的应用，随着探测的需要和科技的不断进步，主镜的口径不断增大，由于其面积的和重量的不断增大，在观测转动时，由于重力分布不均对成像质量造成严重影响，现有技术为了保证主镜与镜室的相对位置的稳定性，提出了多种支撑方案，包括机械支撑、气压支撑和液压支撑，然而，由于其结构的不合理，主镜和镜室的偏差较大，***的相应速度慢，耗能高。
发明内容
为了解决上述问题，本发明公开了一种天文望远镜主镜液压支撑装置，结构简单、运作稳定，调节精度高，耗能低。
本发明的目的是这样实现的：
一种天文望远镜主镜液压支撑装置，液压支撑单元、控制单元和调节单元，液压支撑单元包括纵向液压支撑组件和若干微流量泵，所述纵向液压支撑组件包括若干纵向液压缸组，纵向液压支撑组件置于主镜的下端，调节单元包括信号调节组件和压力调节组件，控制单元的输出端分别连接信号调节组件和压力调节组件，信号调节组件和压力调节组件的输出端均通过微流量泵与纵向液压缸组建立连接。
所述主镜下端包括六个完全相同的扇形支撑区域，扇形支撑区域包括若干沿主镜径向方向均匀阵列排布的弧形支撑线，纵向液压缸组交错安装在弧形支撑线的两侧，将整个支撑区划分成多个小区域，可以避免使用大流量管路，提高***的反应效率和控制精度，降低了***的能耗。
每个支撑区域内的弧形支撑线，三条弧形支撑线的弧长比为1:2:3，所述纵向液压缸组包括若干分别与微流量泵连接的竖直液压缸。
所述微流量泵包括泵体，泵体上部包括入油口和出油口，泵体下部包括压电振膜，压电振膜和泵体内壁构成泵腔，所述入油口和出油口分别通过单向阀片与泵腔连通。
所述单向阀片包括两层PET膜和位于两层PET膜之间的PDMS膜，阀片四周通过若干悬臂与泵腔建立连接。
所述压电振膜包括硅胶膜片和贴附在硅胶膜片下端的压电片，通过压电片产生的形变带动硅胶膜片发生形变，实现泵腔的周期性工作，工作效率稳定。
所述压电振膜的厚度与泵腔的高度之比为0.7。
所述压力调节组件包括依次连接的油缸组件、压力调节器和过滤器，控制单元的输出端与压力调节器建立连接，所述过滤器的输出端分别与微流量泵建立连接。
所述油缸组件包括真空泵、开关阀、封闭油桶、缓冲油缸、活塞式油缸和储气罐，缓冲油缸通过油管与封闭油桶下端连通，储气罐通过活塞式油缸与缓冲罐建立连接，所述真空泵通过开关阀与封闭油桶的顶端连通连接。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果，本发明通过微流量泵对不同区域内的纵向液压缸组进行流量控制，控制精确，***功率小，占用空间小，有效的减少了粗管路的使用，***使用过程中噪音小，轻微的机械振动不会光学成像产生影响，安装与维护方便，便于检修和替换，使主镜和镜室的相对稳定性得到有效提高。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图；
图2是本发明主镜支撑区域划分示意图；
图3是本发明的流量泵的结构示意图；
图4是本发明实施例的油缸组件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细描述。
本实施例的一种天文望远镜主镜1液压支撑装置，液压支撑单元、控制单元和调节单元，液压支撑单元包括纵向液压支撑组件、横向液压支撑组件和若干微流量泵，所述纵向液压支撑组件包括若干纵向液压缸组，纵向液压支撑组件置于主镜1的下端，横向支撑组件周向均匀布置在主镜1的四周，所述主镜1下端包括六个完全相同的扇形支撑区域，扇形支撑区域包括若干沿主镜1径向方向均匀阵列排布的弧形支撑线，纵向液压缸组交错安装在弧形支撑线的两侧，每个支撑区域内的弧形支撑线，三条弧形支撑线的弧长比为1:2:3，所述纵向液压缸组包括若干分别与微流量泵连接的竖直液压缸3，同一纵向液压缸组内的竖直液压刚通过油管2建立连接；横向液压支撑组件包括若干横向液压缸组，每个横向液压缸组均包括数量相同的横向液压缸。调节单元包括信号调节组件和压力调节组件，控制单元的输出端分别连接信号调节组件和压力调节组件，信号调节组件和压力调节组件的输出端均通过微流量泵与纵向液压缸组和横向液压缸组建立连接。
所述微流量泵包括泵体11，泵体11上部包括入油口6和出油口5，泵体11下部包括压电振膜，压电振膜和泵体11内壁构成泵腔，所述入油口6和出油口5分别通过单向阀片7与泵腔连通。所述单向阀片7包括两层PET膜和位于两层PET膜之间的PDMS膜，PET膜上设有均匀布置的条形狭缝，所述条形狭缝以阀片中心为原点向四周发散布置，阀片四周通过若干悬臂与泵腔建立连接，所述压电振膜包括圆形硅胶膜片8和贴附在硅胶膜片8下端的圆形压电片9，硅胶膜片8和压电片9之间中心处设有环形金属垫块10，环形金属垫块10的厚度与硅胶膜片8厚度的比为1.8:1；工作时，外部激励信号使压电片9发生形变，带动硅胶膜片8产生形变，实现泵腔的压缩扩张，单项阀片在泵腔压缩和扩张过程中进行形变改变，PET膜上的狭缝在产生形变后对油液导通，在不发生形变时，狭缝闭合，阻止油液的流通。
本实施例中的PDMS膜的厚度为0.1mm，所述硅胶膜片8的厚度为0.1mm，压电片9的面积小于硅胶膜片8的面积，压电片9边缘与硅胶膜片8边缘的距离为硅胶膜片8厚度的12倍，所述压电振膜的厚度与泵腔的高度之比为0.7，如此设计可以说使泵膜承受最大背压情况下，不会造成泄漏和回流，实现流量泵的流量最大化。
信号调节组件包括信号调理电路，将控制器发出的信号进行放大滤波处理，进而控制微流量泵，控制油液泵入量，对支撑液压缸进行调控。
所述压力调节组件包括依次连接的油缸组件、压力调节器和过滤器，控制单元的输出端与压力调节器建立连接，所述过滤器的输出端通过微流量泵与液压缸建立连接。
所述油缸组件包括真空泵12、过滤器13、第一开关电磁阀阀14、封闭油桶15、缓冲油缸16、第二开关电磁阀17、第三开关电磁阀18、油泵组件19、活塞式油缸20，封闭油桶式油缸封闭油桶所述封闭油桶的下端分别与活塞式油缸和缓冲油缸连通，第二开关电磁阀安装在封闭油桶和缓冲油缸之间，所述缓冲油缸的输入端位于和活塞式油缸的输出端位于封闭油桶相对的两侧，并且缓冲油缸的输入端位置低于活塞式油缸输出端的位置，缓冲油缸的输出端依次通过第三开关电磁阀从油泵组件连接在封闭油桶的上端与油桶内部连通；真空泵一次通过第一开关电磁阀和过滤器13与真空油桶的上端连通；
油缸组件的工作过程为：利用外部推拉装置带动活塞式油缸的活塞活动，将封闭油桶内的油液挤压到缓冲油缸内，使封闭油桶的上端出现真空空间，利用真空泵进行抽真空操作，当油桶内气体含量达到所需范围内时，利用油泵组件将缓冲油缸内的油液导入封闭油桶内。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种天文望远镜主镜液压支撑装置，液压支撑单元、控制单元和调节单元，其特征在于：液压支撑单元包括纵向液压支撑组件和若干微流量泵，所述纵向液压支撑组件包括若干纵向液压缸组，纵向液压支撑组件置于主镜的下端，调节单元包括信号调节组件和压力调节组件，控制单元的输出端分别连接信号调节组件和压力调节组件，信号调节组件和压力调节组件的输出端均通过微流量泵与纵向液压缸组建立连接。
2.根据权利要求1所述一种天文望远镜主镜液压支撑装置，其特征在于：所述主镜下端包括六个完全相同的扇形支撑区域，扇形支撑区域包括若干沿主镜径向方向均匀阵列排布的弧形支撑线，纵向液压缸组交错安装在弧形支撑线的两侧。
3.根据权利要求1所述一种天文望远镜主镜液压支撑装置，其特征在于：每个支撑区域内的弧形支撑线，三条弧形支撑线的弧长比为1:2:3，所述纵向液压缸组包括若干分别与微流量泵连接的竖直液压缸。
4.根据权利要求1所述一种天文望远镜主镜液压支撑装置，其特征在于：所述微流量泵包括泵体，泵体上部包括入油口和出油口，泵体下部包括压电振膜，压电振膜和泵体内壁构成泵腔，所述入油口和出油口分别通过单向阀片与泵腔连通。
5.根据权利要求4所述一种天文望远镜主镜液压支撑装置，其特征在于：所述单向阀片包括两层PET膜和位于两层PET膜之间的PDMS膜，阀片四周通过若干悬臂与泵腔建立连接。
6.根据权利要求4所述一种天文望远镜主镜液压支撑装置，其特征在于：所述压电振膜包括硅胶膜片和贴附在硅胶膜片下端的压电片。
7.根据权利要求4所述一种天文望远镜主镜液压支撑装置，其特征在于：所述压电振膜的厚度与泵腔的高度之比为0.7。
8.根据权利要求2所述一种天文望远镜主镜液压支撑装置，其特征在于：所述压力调节组件包括依次连接的油缸组件、压力调节器和过滤器，控制单元的输出端与压力调节器建立连接，所述过滤器的输出端分别与微流量泵建立连接。
9.根据权利要求8所述一种天文望远镜主镜液压支撑装置，其特征在于：所述油缸组件包括真空泵、开关阀、封闭油桶、缓冲油缸、活塞式油缸和储气罐，缓冲油缸通过油管与封闭油桶下端连通，储气罐通过活塞式油缸与缓冲罐建立连接，所述真空泵通过开关阀与封闭油桶的顶端连通连接。
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