一种180°平移敞开式智能天文圆顶的制作方法

本实用新型涉及一种天文圆顶，尤其涉及一种可实现180°以上敞开空间的天文圆顶，属于天文学领域。

背景技术：

天文圆顶用于放置大型的天文望远镜，一般建设在视野开阔的高山顶或建筑物的顶端，以利于天文观测。目前的天文圆顶都具有可开启与闭合的天窗。需要天文望远镜观测天体时，天窗打开；不用时天窗闭合。天文圆顶本体可进行360°水平旋转，用于多方位的观测。

迄今为止，天文圆顶从天窗的角度有外置爬行式、蚌式和花瓣式。这些天文圆顶的结构设计存在以下缺陷：

1、圆顶外置爬行结构天窗：

圆顶开设有带状天窗和可在圆顶外滑动的天窗盖，通过天窗盖在天文圆顶外表面爬行实现天窗的打开或关闭。天窗开启后，天窗盖不与天文圆顶外表面紧密接触而形成行动阻碍，天窗盖必然被抬得很高，且天窗盖内面与活动圆顶的外表面的空隙很大。而天文圆顶一般建立在建筑物顶端或山顶，在风力大的地区，该结构是极不合理的，天窗很容易被风掀翻。且为了天窗闭合后，天窗盖内面与圆顶的内表面无干涉，制造时必须留较大的预留缝隙以补偿巨大的天窗盖的在制造、安装等等过程中形成的累计误差。

2、蚌式圆顶与花瓣式圆顶缺陷：

三瓣或两瓣式圆顶在钢结构与机械力学设计上，原点与支点存在极大的安全问题。圆顶的转动是靠底盘带动的，由于它自身的重量，以8米圆顶为例，自重约4吨，8米圆顶半圆高度为4米高的瓣状金属体，瓣状金属体面积为33.33平米。瓣式圆顶启动与停止时都会产生强烈的惯性冲力，而瓣式圆顶瓣状金属体、传动都焊接于圆顶下面龙骨上，方管制作的龙骨与底盘焊接，而瓣式圆顶每一瓣只靠铰链着两根升降丝杆旋转轴连接拉住升降，瓣的底部仅靠焊接铰链连接，天文观测因地球自转，圆顶需要做360°旋转运动，圆顶电机启动从静止到运行时转动惯性，三片4米高犹如风帆的金属瓣，自身近1吨重在运转时自身抖动，极易造成有限升降丝杆旋转轴弯曲变形和连续使用的旋转轴金属磨损，三瓣或两瓣不能回到原点位。当这些两瓣或三瓣体打开时，从传动底部到顶端形成巨大的v字型力臂，如遇阵风时产生的巨大力矩和扭矩还可能给圆顶及人员带来灾难性的后果。瓣式天文圆顶完全打开时，其观测开口呈v字型开口，在天顶最宽处也不到800mm；且从天顶到地平圈开口呈v字型越来越小，这样低纬度观测给观测视野造成了极大的障碍，甚至无法观测。观测地平高度稍低的天体的光线将被圆顶大量遮挡，导致进入望远镜的光严重减少，最终导致望远镜分辨率严重降低。而在这种多瓣式天文圆顶中，光线被狭窄v字型的花瓣口严重阻挡，这种圆顶里配置的高端天文望远镜中看到的图像清晰度只相当于一台几百元小望远镜。

现有技术中所列明的技术内容仅代表实用新型人所掌握的技术，并不理所当然被认为是现有技术而用于评价本实用新型的新颖性和创造性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决现有技术中天文圆顶结构设计不合理的问题，提供一种新型结构智能天文圆顶，该天文圆顶结构稳定，易于控制，可实现180°以上敞开空间和360°的观测视野。

为了实现本实用新型的上述目的，提供了如下技术方案。

一种180°平移敞开式智能天文圆顶，包括：

底座，所述底座上设置有滑轨；

底座上方设有可闭合或敞开的半球或超半球壳顶，所述壳顶包括设置于底座上的两个以上壳体，所述两个以上壳体均可沿底座上的滑轨滑动，使壳顶在闭合状态和敞开状态之间切换；

两个以上壳体驱动系统，与所述壳体连接，用于驱动壳体沿底座上的滑轨滑动。

本实用新型中，闭合状态是指壳顶所围成的空间与外界隔离，敞开状态是壳体打开使其内部空间与外界相通。

根据本实用新型的一个方面，所述底座上设置的滑轨均为闭合环状结构，设置的滑轨数量与壳体数量相匹配。

根据本实用新型的一个方面，所述滑轨采用多点式滚珠轨道，所述壳体与滑轨设有相适配的滑槽。

根据本实用新型的一个方面，所述壳顶由第一壳体和第二壳体组成，所述第一壳体和第二壳体均为大于四分之一的球形壳体，所述第一壳体的球形半径大于第二壳体的球形半径，使所述壳顶处于敞开状态时，所述第一壳体套在第二壳体的外面。

根据本实用新型的一个方面，所述壳顶处于闭合状态时，所述第一壳体和第二壳体具有不小于10cm重叠部，在所述第一壳体和第二壳体上、位于两壳体重叠部的位置设有密封条。重叠部的设置，保证了壳顶闭合时的密封性。

根据本实用新型的一个方面，所述底座上设有外环状滑轨和内环状滑轨，所述第一壳体与所述外环状滑轨活动连接，所述第二壳体与所述内环状滑轨活动连接。

根据本实用新型的一个方面，所述驱动系统包括动力源、齿轮驱动器和设置于所述壳体底端的齿轮条，所述动力源与齿轮驱动器连接，所述齿轮驱动器包括齿轮，所述齿轮条与壳体固定连接或者与壳体一体成形，所述齿轮条的锯齿与所述齿轮驱动器的齿轮相适配。

根据本实用新型的一个方面，所述平移敞开式智能天文圆顶还包括底座驱动系统，用于驱动底座沿其中心轴旋转运动。

根据本实用新型的一个方面，所述底座驱动系统包括设置于底座上的闭合的环形齿轮条、动力源和齿轮驱动器，所述动力源与齿轮驱动器连接，所述齿轮驱动器包括齿轮，所述齿轮条与底座固定连接或者与底座一体成形，所述齿轮条的锯齿与所述齿轮驱动器的齿轮相适配。

根据本实用新型的一个方面，所述动力源包括电机和/或变速箱。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的180°平移敞开式智能天文圆顶比现有的任何天文圆顶观测天窗的幅度都大，敞开口达到180°以上的，观测区域更广，天文望远镜接收卫星gps信号更好。而且180°敞开式天窗视角大，不需要每次都利用操作底盘传动装置来调整天窗口的对应位置，观测天空无遮挡，避免天体在东升西落的运动中天文望远镜观测被天文圆顶天窗口遮挡，使天文观测变得更容易。本实用新型可无需天文圆顶整体旋转，使得因天文圆顶运行产生的惯性抖动减弱，天文望远镜照相观测时曝光不受抖动影响，观测质量更优秀。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型天文圆体处于180°敞开状态时的立体结构示意图；

图2是本实用新型天文圆体处于180°敞开状态时的俯视结构示意图

图3是本实用新型天文圆体处于90°敞开状态时的立体结构示意图；

图4是本实用新型天文圆体处于闭合状态时的立体结构示意图；

图5是图1中a部分的局部放大图；

图6是图1中b部分的局部放大图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实施例示出了一种平移敞开式智能天文圆顶，如图1所示，为超半圆型天文圆顶。包括：底座1，两个以上壳体组成的壳顶2，和两个以上壳体驱动系统。

下面详细阐述本实施例的各部件及其连接关系。

如图1-6，示出了两半式平移敞开式智能天文圆顶，即由两个壳体组成的壳顶。参见图1、2所示，展示了180°敞开状态时的天文圆顶，图1为立体图，图2是俯视图。底座1为环状体结构，底座1上设置有第一滑轨11(也称外环状滑轨)和第二滑轨12(也称内环状滑轨)；壳顶2包括设置于底座上的第一壳体21和第二壳体22。第一壳体21与第一滑轨11连接，沿第一滑轨11滑动；第二壳体22与第二滑轨12连接，沿第二滑轨12滑动。第一壳体21和第二壳体22通过在第一滑轨11和第二滑轨12的滑动，使壳顶2在闭合状态和敞开状态之间切换。所述第一壳体21和第二壳体22均为大于四分之一的球形壳体或超球形壳体，所述第一壳体21的球形半径大于第二壳体22的球形半径。第一滑轨11和第二滑轨12均为闭合的环状结构，与第一壳体21对应的第一滑轨11的半径大于与第二壳体22对应的第二滑轨12。当第一壳体21与第二壳体22滑动至在周向相继拼接时，壳顶2则处于闭合状态，所围成的内部空间与外界隔离。当第二壳体22滑至第一壳体21里面，与第一壳体21形成叠合时，壳顶2则敞开，与外界相通。滑轨对壳体不仅具有提供轨道的作用，还起到了支撑壳体的作用。作为本实施例的一种优选方式，第一滑轨11、第二滑轨12采用多点式滚珠轨道。所述第一壳体21和第二壳体22设有与轨道相适配的滑槽。作为本实施例的一种优选方式，所述壳顶2处于闭合状态时，所述第一壳体21和第二壳体22具有不小于10cm重叠部，在所述第一壳体21和第二壳体22上、位于两壳体重叠部的位置设有密封条。以保证壳顶2在闭合状态时内部空间的密闭性。

参见图5和图6所示的局部放大图，第一壳体21的底端部内侧设有一圈齿轮条210，第二壳体22的端部内侧设有一圈齿轮条220。齿轮条210、220可以作为可拆卸的单独部件分别固定在第一壳体21、第二壳体22底部内周表面，也可以分别与第一壳体21、第二壳体22一体成型。每个壳体都配有一个驱动装置，用于驱动壳体沿滑轨滑动。如图1所示，驱动装置3用于驱动第一壳体21，包括电机31、变速箱32和齿轮驱动器33。齿轮驱动器33包括齿轮330。电机31用于给齿轮驱动器33提供动力，变速箱32用于控制齿轮驱动器33是的齿轮330转速。齿轮条210的锯齿与齿轮330在接触部位可形成咬合。齿轮330转动后，拔动与其咬合的齿轮条210的锯齿，从而带动第一壳体21向齿轮330的转动方向移动，从而实现第一壳体21在第一滑轨11上滑动。驱动装置4用于驱动第二壳体22。驱动装置4包括电机41、变速箱42和齿轮驱动器43。齿轮驱动器43包括齿轮430。电机41用于给齿轮驱动器43提供动力，变速箱42用于控制齿轮驱动器43是的齿轮430转速。齿轮条220的锯齿与齿轮430在接触部位可形成咬合。

本实用新型还提供了第二种实施例，参见图3、4所示，与上个实施例基本相同，不同之处在于，还包括底座驱动系统，用于驱动底座沿其中心轴旋转运动。所述底座驱动系统包括设置于底座上的闭合的环形齿轮条10和驱动装置5，驱动装置5与上述驱动装置3或4相同，驱动方式也与上个实施例相同。此处不作赘述。

本实用新型还提供了第三种实施例，与上个实施例基本相同，不同之处在于，壳顶2由三个壳体组成。在环体结构的底座1上设有与三个壳体相配合的三条环状滑轨。壳顶2处于闭合状态时，三个壳体在周向上相互拼接，使壳顶围成的空间下外界闭合。壳顶2处于敞开状时，三个壳体能过在三条不同半径的滑轨滑动而实现自由的套合。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。