一种馈源舱建造、停靠和维护装置的制造方法

文档序号:11149852
一种馈源舱建造、停靠和维护装置的制造方法
本发明涉及射电望远镜工程领域,特别是一种馈源舱建造、停靠和维护装置。

背景技术:
500米口径球面射电望远镜(Five-hundred-meterApertureSphericalradioTelescope,FAST)是我国十一五期间的重大科学装置,建成后将是全球最大的单口径射电天文望远镜,具有三项自主创新:利用贵州天然的喀斯特洼坑作为台址;洼坑内铺设数千块三角形单元组成500米球冠状主动反射面;采用轻型六索拖动机构拖动馈源舱实现一次索驱动,同时馈源舱内A、B轴机构、Stewart平台再对接收机位置进行二次精调,实现望远镜接收机的高精度定位。在观测模式下,FAST可以控制部分反射面主动变形,形成一个口径约300m的瞬时旋转抛物面,将来自太空天体的射电波信号进行聚焦,以便处于焦点位置的望远镜观测设备,即馈源舱中的馈源接收机,能够接收并进行处理。由于地球自转运动,射电波的入射角度会随着天体东升西落而同步发生变化,其会聚的焦点位置也将随之连续改变,从而在反射面球冠上方形成一个同球心的口径达206m的球冠状轨迹焦面。FAST望远镜的工作特点和所观测的射电波频段要求馈源接收机必须要实时跟踪焦点的位置变化,并应具有很高的位置精度和指向精度。反射面外边缘直径600米的圆周上均布着6座百余米高的馈源支撑塔,每座塔支撑一条直径46mm的钢丝绳,每条钢丝绳由各塔底的驱动卷扬机驱动,经地面导向滑轮、塔中心索通道、塔顶导向滑轮机构与馈源舱可靠连接,6条钢丝绳进行并联运动,拖动馈源舱进行天文跟踪观测运动。馈源舱主要包括星形框架、AB轴机构、Stewart平台、多波束接收机转向装置、舱罩和其他附属设备/设施等。舱内Stewart平台动平台上安装有9套馈源接收机,含一套多波束馈源接收机,多波束馈源接收机直径为1.5米,高度约2.08米,重1.5吨的圆柱体。馈源舱的总体尺度约为直径13米、高6米的类圆柱体,重约30吨;馈源舱无法在工厂完成组装整体运输到FAST现场,只能分解成满足运输限界要求的分部件,运输到FAST反射面底部中心处进行装配,并进行6索与舱连接。FAST运行阶段,舱内设备、接收机等需要维护,6根索悬吊馈源舱在空中,不便于进行6索的更换、馈源舱的维护人员进入舱内,需要将馈源舱降落到稳定的支撑上。因此需要一种用于FAST馈源舱的建造、入港停靠和维护的装置,同时该装置能辅助6索实现馈源舱入港时与入港停靠装置准确对接。

技术实现要素:
本发明的目的是提供一种馈源舱建造、停靠和维护装置,解决馈源舱因体积和重量过大难以运输的问题。为解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种馈源舱建造、停靠和维护装置,包括基础,设置在基础上的舱支撑装置,设置在基础上的滑轮支撑装置,以及设置在舱支撑装置环梁平台上的动态监测单元。可选地或优选地,所述舱支撑装置包括:固定立柱;所述固定立柱上设置环梁平台;以及升降立柱,所述升降立柱从环梁平台自下而上穿出。可选地或优选地,所述升降立柱包括外立柱,外立柱内安装内立柱,内立柱上部加工出内孔,在内孔的端部安装有与内孔间隙配合的导向锥,导向锥能够与馈源舱的对接座对接;所述内立柱下部连接驱动设备,以带动内立柱升降。可选地或优选地,导向锥下部安装有缓冲器。可选地或优选地,所述滑轮支撑装置包括:卷扬机提升机构,所述卷扬机提升机构的电机、减速机、卷筒固定在固定支撑部的下部,定滑轮固定在固定支撑部的上部,卷扬机提升机构的钢丝绳缠绕在卷筒上,过定滑轮再锚固到升降平台下部钢丝绳锚固座上,升降平台与固定支撑部滑动配合,当升降平台被提升到上极限位置时,升降平台和固定支撑部通过插销机构锁定;所述滑轮支撑装置包括设置在基础上的地滑轮、安装在升降平台顶端的大滑轮、升降平台、固定支撑部和插销机构等。可选地或优选地,所述滑轮支撑装置的数量为三套,围绕着舱支撑装置以120°的夹角均布;每套滑轮支撑装置均包括两个大滑轮,每个大滑轮的绳槽的中心面与其所在固定支撑部的径向中心线的夹角为31°。可选地或优选地,所述动态监测单元包括视频摄像机、激光测距仪和反射板;所述反射板安装在馈源舱舱索锚固头座的下方,所述激光测距仪的位置能够保证其发出的激光束可以照射在反射板上,所述视频摄像机能够拍摄到激光束照射在反射板上的位置。本发明提供一种馈源舱建造、停靠和维护的装置,主要由舱支撑装置、滑轮支撑装置和动态监测单元等构成,能够满足FAST馈源舱建造、调试、入港停靠、离港、维护和钢丝绳与馈源舱连接的功能需要。附图说明图1是本发明实施例提供的馈源舱机构示意图;图2是本发明实施例的提供馈源舱建造、停靠和维护的装置的结构示意图;图3为图2中滑轮支撑装置的俯视布局示意图;图4为舱支撑装置的结构示意图;图5为滑轮支撑装置的结构示意图;图6为图5的侧视结构示意图;图7为馈源舱星形框架在环梁平台上建造的结构示意图;图8为馈源舱AB轴环、静平台吊装到星形框架的结构示意图;图9为馈源舱安装完成状态的结构示意图;图10为馈源舱入港对接部位的结构示意图;图11为动态监测装置的结构示意图;图12为激光测距仪反射板的结构示意图;其中:1—星形框架;2—AB轴环;3—Stewart机构静平台;4—Stewart机构驱动支链;5—Stewart机构动平台;6—舱对接座;7—舱索锚固头座;8—舱支撑装置;9—动态监测单元;10—激光束;11—反射板;12—滑轮支撑装置;13—地锚;14—地滑轮;15—基础;16—固定立柱;17—环梁平台;18—升降立柱;19—内立柱;20—导向锥;21—缓冲器;22—外立柱;23—T型丝杠副;24—减速器;25—卷扬机提升机构;26—固定支撑部;27—插销机构;28—升降平台;29—大滑轮;30—吊带和手拉葫芦;31—馈源舱;32—视频摄像机;33—激光测距仪;34—支架;A-A轴;B-B轴;具体实施方式为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。本发明...
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