專利名稱:天文望遠(yuǎn)鏡的線纜隨動機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種天文望遠(yuǎn)鏡的機(jī)械結(jié)構(gòu),具體涉及一種天文望遠(yuǎn)鏡的線 纜隨動機(jī)構(gòu)。
技術(shù)背景目前,隨著多目標(biāo)光纖光鐠天文望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展,大量的光纖和光纖定位 驅(qū)動電機(jī)的電線需要從焦面板(安裝光纖和光纖驅(qū)動單元的圓盤)處通過旋 轉(zhuǎn)軸內(nèi)孔下引到控制室。望遠(yuǎn)鏡工作過程中焦面板連同旋轉(zhuǎn)軸要旋轉(zhuǎn)一定的角度,如土25。。而所有線纜(包括光纖和電線,光纖數(shù)量從幾百根到幾千根 不等)在旋轉(zhuǎn)軸的出口處,為了便于走線是固定不動的。焦面板、桁架和旋 轉(zhuǎn)軸聯(lián)成一體。焦面板上有上千根光纖和上萬根電線。這么多光纖和電線成 束后形成幾百根線纜。線纜一頭跟著焦面板和旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),另一頭從旋轉(zhuǎn)軸 出來后,為了便于走線和排線而固定于旋轉(zhuǎn)軸基座。也就是說,這么幾百根 線纜在幾米長的旋轉(zhuǎn)軸內(nèi), 一頭要跟著旋轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動,另一頭要固定在旋 轉(zhuǎn)軸基座上不能轉(zhuǎn)動。因此在旋轉(zhuǎn)過程中線纜就像一根塑料棒被扭轉(zhuǎn),這樣線纜就有可能相互 纏繞、擠壓,甚至有被拉斷的可能。對于這一問題的解決主要有兩種方法: 一是增加動力驅(qū)動機(jī)構(gòu),使得線纜在焦面板旋轉(zhuǎn)過程中跟著旋轉(zhuǎn);另一種方 法是不作處理,讓線纜在旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)處于自由狀態(tài)。第一種方法的最大缺點(diǎn)會 增加擋光面積,而使聚光面積減少。眾所周知,聚光面積對于天文望遠(yuǎn)鏡是
非常重要的。第二種方法在線纜較少的情況(如幾十根)可以釆用,但對于上千根線纜顯然不合適,因?yàn)樽杂蔂顟B(tài)下,下面的線纜被上面的線纜壓住,在旋轉(zhuǎn)拉動的過程中很容易被拉斷。 發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題,本發(fā)明的目的是提供一種天文望遠(yuǎn)鏡 的線纜隨動才幾構(gòu),該機(jī)構(gòu)在望遠(yuǎn)鏡工作過程中保護(hù)其中的線纜(包括光纖和 電線)不被損壞,可以避免線纜相互纏繞、被扭轉(zhuǎn)、擠壓甚至被拉斷的現(xiàn)象。完成上述發(fā)明任務(wù)的方案是,天文望遠(yuǎn)鏡的線纜隨動機(jī)構(gòu),線纜通過旋轉(zhuǎn)軸的入口與旋轉(zhuǎn)軸的出口像 置,其特征在于,在旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)放置有若干個線纜支撐板,所述的支撐板上設(shè) 有若干個線纜孔,所述的線纜分別穿過支撐板上的各個線纜孔,并與支撐板固定;支撐板周邊布有若干個支撐桿,支撐桿兩頭設(shè)有球軸承,支撐板在旋轉(zhuǎn) 軸內(nèi)的轉(zhuǎn)動通過該球軸承實(shí)現(xiàn);各支撐板彼此連接,其連接方式是在各支撐板邊緣設(shè)有若干撥桿,各 撥桿的上端固定在上一個支撐板上(為了說明方便,將旋轉(zhuǎn)軸入口處的支撐 板稱為第一塊支撐板,或稱為最上面的支撐板),與該支撐板固聯(lián),各撥桿 的下端分別安裝在第二個支撐板邊緣上與撥桿相對應(yīng)的腰子槽內(nèi),腰子槽的 長度根據(jù)兩塊支撐板之間的相對轉(zhuǎn)角e確定;撥桿插在腰子槽的中間位置; 以下各支撐板與上一支撐板通過撥桿連接的方式以此類推;同時,旋轉(zhuǎn)軸入口處的支撐板與旋轉(zhuǎn)軸固聯(lián)(即與旋轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動); 旋轉(zhuǎn)軸出口處的支撐板與旋轉(zhuǎn)軸支撐底座固聯(lián)。所述的"支撐板之間的相對轉(zhuǎn)角e",是旋轉(zhuǎn)軸的總轉(zhuǎn)動角度ne與支撐板數(shù)量n的比值。即各支撐板分別分擔(dān)的旋轉(zhuǎn)角度。所述支撐桿長度根據(jù)實(shí)際情況確定,以能夠穩(wěn)定支撐支撐板為宜。本發(fā)明推薦采用的長度是400毫米。當(dāng)?shù)?一塊支撐板隨同旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的角度達(dá)到e角時,撥桿就帶動第二塊 一起轉(zhuǎn)動。同樣的道理,當(dāng)?shù)诙K支撐板相對于第三塊轉(zhuǎn)動的角度達(dá)到e角 時,固定在第二塊支撐板上的撥桿就帶動第三塊轉(zhuǎn)動。同樣,當(dāng)?shù)谌龎K支撐 板相對于第四塊轉(zhuǎn)動的角度達(dá)到e時,固定在第三塊支撐板上的撥桿就帶動第四塊一起轉(zhuǎn)動。以此類推,第一塊支撐板相對于第n塊支撐板轉(zhuǎn)動的角度就是ne。 e角可根據(jù)所要轉(zhuǎn)動的總角度和支撐板個數(shù)來確定。用支撐板將線 纜支撐開,避免了線纜之間的相互纏繞擠壓,同樣也實(shí)現(xiàn)了大角度的轉(zhuǎn)動。上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),有以下優(yōu)化方案1、在各支撐板邊緣撥桿的同時,還設(shè)有若干條保護(hù)繩,各保護(hù)繩的兩 端分別固定在上下兩塊相鄰支撐板的邊緣,保護(hù)繩的長度比兩塊支撐板之間的線纜長度略短(需考慮保護(hù)繩的伸長量。例如,短4毫米);在第一塊板開始轉(zhuǎn)動后,粒力通過保護(hù)繩傳給第二塊板,線纜上沒有任 何拉力。這樣對線纜起到了保護(hù)作用。 一旦第一塊支撐板的撥桿開始撥動第 二塊板,保護(hù)繩就不起作用了,因?yàn)檫@時通過撥桿傳遞力,線纜上同樣沒有 任何拉力。同樣,第二塊支撐板與第三塊支撐板之間、第三塊支撐板與第四 塊支撐板之間也有保護(hù)繩,以此類推。該保護(hù)繩可以是尼龍繩。布置方式可以是在兩塊支撐板之間設(shè)有4根 保護(hù)繩,分別在板的外圍成90。布置,如圖1所示。 2、 在兩塊支撐板之間設(shè)有2根撥桿,分別在板的外圍成180。布置;3、 每塊支撐板上設(shè)有4根支撐桿,分別在板的外圍成90。布置;4、 支撐板周邊支撐桿兩頭的球軸承所圍成的大圓直徑比旋轉(zhuǎn)軸孔直徑 小2毫米。這樣可允許各支撐板旋轉(zhuǎn)時略有擺動,但基本保持平行狀態(tài)。 支撐板的個數(shù)和直徑可根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸的長度和直徑而定。支撐板結(jié)構(gòu)如圖 l所示。本發(fā)明的有益效果是,不需要增加動力驅(qū)動機(jī)構(gòu),采用簡單的力學(xué)原理, 使得旋轉(zhuǎn)軸在旋轉(zhuǎn)過程中,通過其中的線纜避免相互纏繞、擠壓甚至被拉斷, 從而達(dá)到了既能有效實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn),又能保護(hù)線纜的目的。
圖1為單個支撐板結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為支撐板組合示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l,天文望遠(yuǎn)鏡的線纜隨動機(jī)構(gòu)參照圖l:在旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)放置若干 個直徑為D厚為h的線纜支撐板l,支撐板l的個數(shù)和直徑可才艮據(jù)旋轉(zhuǎn)軸的長度 和直徑而定。支撐板結(jié)構(gòu)如圖l所示。板上鉆有若干個直徑為d的孔2,直徑 為d的線纜穿過支撐板上的孔,并與支撐板固定。板周邊布有4個支撐桿3, 支撐桿3長度根據(jù)實(shí)際情況確定,以能夠穩(wěn)定支撐支撐板為宜。支撐桿兩頭 是球軸承4。球軸承4所圍成的大圓直徑比旋轉(zhuǎn)軸孔直徑小2毫米,支撐斧反l在 旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)的轉(zhuǎn)動通過軸承4實(shí)現(xiàn)。旋轉(zhuǎn)軸入口處的支撐板與旋轉(zhuǎn)軸固聯(lián),即 與旋轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)軸出口處的支撐板與旋轉(zhuǎn)軸支撐底座固聯(lián)。旋轉(zhuǎn)軸 中間支撐板的連接如圖2所示。支撐板之間的連接由兩個方面組成 一是撥 桿5; 二是保護(hù)繩6,如圖2所示。撥桿裝在第一個支撐板上,與支撐板固聯(lián), 在第二個支撐板上有與撥桿相對應(yīng)的腰子槽7,撥桿5插在腰子槽7的中間位置,腰子槽7的長度根據(jù)兩塊支撐板之間的相對轉(zhuǎn)角e確定,當(dāng)?shù)谝粔K支撐板 隨同旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的角度達(dá)到e角時,撥桿就帶動第二塊一起轉(zhuǎn)動。同樣的道理,當(dāng)?shù)诙K支撐板相對于第三塊轉(zhuǎn)動的角度達(dá)到e角時,固定在第二塊支撐板上的撥桿就帶動第三塊轉(zhuǎn)動。同樣,當(dāng)?shù)谌龎K支撐板相對于第四塊轉(zhuǎn)動的角度達(dá)到e時,固定在第三塊支撐板上的撥桿就帶動第四塊一起轉(zhuǎn)動。以 此類推,第一塊支撐板相對于第n塊支撐板轉(zhuǎn)動的角度就是ne。 e角可根據(jù)所 要轉(zhuǎn)動的總角度和支撐板個數(shù)來確定。用支撐板將線纜支撐開,避免了線纜 之間的相互纏繞擠壓,同樣也實(shí)現(xiàn)了大角度的轉(zhuǎn)動。兩塊支撐板之間除了撥桿外,還有保護(hù)繩6。保護(hù)繩6兩頭分別與兩塊支 撐板l固聯(lián),保護(hù)繩6可以是尼龍繩。兩塊板之間有4根保護(hù)繩在板的外圍成 90°布置,如圖2所示。保護(hù)繩6的長度比兩塊支撐板1之間的線纜長度短4毫米(需考慮保護(hù)繩的 伸長量)。這樣,在第一塊板開始轉(zhuǎn)動后,拉力通過保護(hù)繩傳給第二塊^L, 線纜上沒有任何拉力。這樣對線纜起到了保護(hù)作用。 一旦第 一塊支撐板l的 撥桿5開始撥動第二塊板,保護(hù)繩6就不起作用了,因?yàn)檫@時通過撥桿5傳遞 力,線纜上同樣沒有任何拉力。同樣,第二塊支撐板與第三塊支撐板之間、 第三塊支撐板與第四塊支撐板之間也有保護(hù)繩,以此類推。采用以上介紹的 線纜隨動機(jī)構(gòu)解決了在旋轉(zhuǎn)過程中線纜相互纏繞、擠壓甚至被拉斷的問題。
權(quán)利要求
1.一種天文望遠(yuǎn)鏡的線纜隨動機(jī)構(gòu),線纜通過旋轉(zhuǎn)軸的入口與旋轉(zhuǎn)軸的出口設(shè)置,其特征在于,在旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)放置有若干個線纜支撐板,所述的支撐板上設(shè)有若干個線纜孔,所述的線纜分別穿過支撐板上的各個線纜孔,并與支撐板固定;支撐板周邊布有若干個支撐桿,支撐桿兩頭設(shè)有球軸承,支撐板在旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)的轉(zhuǎn)動通過該球軸承實(shí)現(xiàn);各支撐板彼此連接,其連接方式是在各支撐板邊緣設(shè)有若干撥桿,各撥桿的上端固定在上一個支撐板上,與該支撐板固聯(lián),各撥桿的下端分別安裝在第二個支撐板邊緣上與撥桿相對應(yīng)的腰子槽內(nèi),腰子槽的長度根據(jù)兩塊支撐板之間的相對轉(zhuǎn)角θ確定;撥桿插在腰子槽的中間位置;以下各支撐板與上一支撐板通過撥桿連接的方式以此類推;同時,旋轉(zhuǎn)軸入口處的支撐板與旋轉(zhuǎn)軸固聯(lián)(即與旋轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動);旋轉(zhuǎn)軸出口處的支撐板與旋轉(zhuǎn)軸支撐底座固聯(lián)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的天文望遠(yuǎn)鏡的線纜隨動機(jī)構(gòu),其特征在于在 各支撐板邊緣還設(shè)有若干條保護(hù)繩,各保護(hù)繩的兩端分別固定在上下兩塊相 鄰支撐板的邊緣,保護(hù)繩的長度比兩塊支撐板之間的線纜長度略短。 '
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的天文望遠(yuǎn)鏡的線纜隨動機(jī)構(gòu),其特征在于所 述保護(hù)繩采用尼龍繩,其布置方式是在兩塊板之間設(shè)有4根保護(hù)繩,分別 在板的外圍成90。布置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的天文望遠(yuǎn)鏡的線纜隨動機(jī)構(gòu),其特征在于所述保護(hù)繩的長度比兩塊支撐板之間的線纜長度短4毫米。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1 4之一所述的天文望遠(yuǎn)鏡的線纜隨動機(jī)構(gòu),其特征在 于所述撥桿的數(shù)量和設(shè)置方式是在兩塊支撐板之間設(shè)有2根撥桿,分別 在板的外圍成180。布置。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的天文望遠(yuǎn)鏡的線纜隨動機(jī)構(gòu),其特征在于 每塊支撐板上設(shè)有4根支撐桿,分別在板的外圍成90。布置。 、
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的天文望遠(yuǎn)鏡的線纜隨動機(jī)構(gòu),其特征在于 所述支撐板周邊支撐桿兩頭的球軸承所圍成的大圓直徑比旋轉(zhuǎn)軸孔直徑小2 毫米。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的天文望遠(yuǎn)鏡的線纜隨動機(jī)構(gòu),其特征在 于所述支撐桿的長度是400毫米。
全文摘要
天文望遠(yuǎn)鏡的線纜隨動機(jī)構(gòu),線纜通過旋轉(zhuǎn)軸入口與出口設(shè)置,特征是旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)放置有若干線纜支撐板,支撐板上設(shè)有若干個線纜孔,線纜分別穿過支撐板上的線纜孔并與支撐板固定;支撐板周邊布有若干支撐桿,支撐桿兩頭設(shè)有球軸承,支撐板在旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)的轉(zhuǎn)動通過球軸承實(shí)現(xiàn);各支撐板彼此連接在各支撐板邊緣設(shè)有若干撥桿,各撥桿的上端固定在上一支撐板上并固聯(lián),各撥桿下端分別安裝在第二個支撐板邊緣上的腰子槽內(nèi);撥桿插在腰子槽的中間位置;以下各支撐板連接的方式以此類推;同時,旋轉(zhuǎn)軸入口處的支撐板與旋轉(zhuǎn)軸固聯(lián);旋轉(zhuǎn)軸出口處的支撐板與旋轉(zhuǎn)軸支撐底座固聯(lián)。本發(fā)明有效地避免了線纜相互纏繞、擠壓甚至被拉斷,達(dá)到保護(hù)線纜的目的。
文檔編號G02B23/00GK101131471SQ200710131419
公開日2008年2月27日 申請日期2007年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月7日
發(fā)明者張志永, 李國平, 王國民 申請人:中國科學(xué)院國家天文臺南京天文光學(xué)技術(shù)研究所