专利名称：射电望远镜支架的制作方法
技术领域：
本发明涉及大型射电望远镜建造技术和支架承重技术，特别是一种射电望远镜支架。采用所述射电望远镜支架有利于减小自身重量、提高承重能力、改善可转动性能。
背景技术：
射电望远镜是接收和研究天体射电波的天文观测设备。射电望远镜的镜面通常呈抛物面，镜表面朝向天空，镜背面与支架相结合。对于大口径而言，例如射电望远镜抛物面镜体的直径达到或超过100米时，抛物面镜体及其支架不仅体积庞大，而且重量巨大，导致 “无法承重”、“风摆”、“振动”、“驱动”、“适配性”等一系列世界难题。
发明内容
本发明提供一种创新的射电望远镜支架，通过创造性地利用球节网状结构解决了射电望远镜支架的承重问题，从而有利于减小自身重量、提高承重能力、改善可转动性能。本发明的技术方案如下射电望远镜支架，包括与射电望远镜镜面体相结合的支撑结构，其特征在于，所述支撑结构采用球节网状结构。所述球节网状结构的外表层具有一个球窝部分，所述球窝部分与所述镜面体的镜背面相适配。所述球节网状结构是滚筒形球节网状结构，滚筒的筒身具有一个与所述镜面体的镜背面相适配的球窝部分。所述滚筒形球节网状结构，包括筒形网状结构轴和绕其分布的若干层球节圆周层，所述筒形网状结构轴通过若干应力连接杆呈放射状地连接所述球节圆周层。所述滚筒形球节网状结构位于滚筒基座之上，所述滚筒基座上设置有滚筒稳定结构，所述滚筒形球节网状结构两端均设置有中心轴，所述中心轴与所述滚筒稳定结构相连接，所述滚筒稳定结构设置有若干风洞口。所述滚筒基座具有怀抱槽，怀抱着所述滚筒形球节网状结构，所述滚筒基座的四周遍布有若干风洞口，所述怀抱槽内分布有若干被动滑轮，所述滚筒形球节网状结构的外表面分布有若干条轨道，所述轨道与所述被动滑轮相接触。 所述滚筒形球节网状结构的外表面内设置有配重块和配重块运动轨道，所述配重块通过在配重块运动轨道中的不同定位实现所述射电望远镜镜面体的镜表面朝向在90度俯仰变化中的偏重，所述滚筒形球节网状结构的转动通过液压绞盘和钢索驱动和控制。所述滚筒基座的底部是可转动平台，所述可转动平台的下方是基座地基，所述基座地基通过若干被动滑轮支撑所述可转动平台，所述被动滑轮连接在所述可转动平台的底部，并分布成若干同心圈；所述可转动平台的底部中心设置有线缆通道，所述可转动平台的边部设置有环形齿条，所述环形齿条通过液压齿轮连接液压驱动装置。所述若干层球节圆周层的最外层直径与所述射电望远镜镜面体的口径相等，所述
3若干层球节圆周层的最内层与所述射电望远镜镜面体的镜背面的底部顶点相接。所述球节网状结构包括若干球节和若干支撑杆，所述球节和支撑杆通过螺纹连接。本发明的技术效果如下本发明射电望远镜支架由于创造性地引入了球节网状结构，不仅使得支架本身的重量大大减轻，而且承重能力大大增强，从而有利于实现射电望远镜镜面的全可转天文观测，例如，0度平视至90度的仰视，超过360度的左右旋转或720度的正反转。本发明有利于解决1937年美国人雷伯首创抛物面型射电望远镜以来，由于支架承重原因不能实现大口径设计的世界难题。本发明的实施也有利于“风摆”、“振动”、“驱动”、“适配性”等一系列世界难题的解决。本发明采用的滚筒形球节网状结构等设计，还有一个显著的特点，就是射电望远镜的口径一再加大，其支架本身的结构基本不变。
图1是实施本发明的射电望远镜支架正面结构示意图。图2是实施本发明的射电望远镜支架侧面结构示意图。图3是滚筒形球节网状结构的局部示意图。图4是滚筒形球节网状结构与射电望远镜镜面体相结合的侧面示意图。图5是实施本发明的射电望远镜支架支持镜表面朝向处于仰视的结构示意图。图6是滚筒形球节网状结构的外表面内配重块位置与镜表面朝向处于平视的结构示意图。图7是实施本发明的射电望远镜支架支持镜表面朝向处于平视的结构示意图。图8是滚筒形球节网状结构的外表面内配重块位置与镜表面朝向处于仰视的结构示意图。图9是滚筒形球节网状结构与射电望远镜镜面体相结合的正面结构示意图。图10是一个球节与若干支撑杆相连接的结构示意图。附图标记列示如下1 可转动平台；1-1 线缆通道；2 滚筒形球节网状结构； 2-1 中心轴；3 滚筒基座；3-1 滚筒稳定结构；3-2 风洞口 ；4 射电望远镜镜面体； 5 环形钢轨；5-1 被动滑轮；6 液压驱动装置；6-1 液压齿轮；6-2 环形齿条；7 球节；7-1 支撑杆；7-2 应力连接杆；8-配重块。
具体实施例方式下面结合附图(图1-图10)对本发明进行说明。如图1、图2、图4、图5、图7、图8、图9所示，射电望远镜支架，包括与射电望远镜镜面体4相结合的支撑结构，所述支撑结构采用球节网状结构，图中用滚筒形球节网状结构2 指代。如图3所示，球节网状结构包括球节7和支撑杆7-1，一个球节连接若干支撑杆，若干支撑杆呈放射状。如图10所示，一个球节7连接4根支撑杆7-1，所述球节和支撑杆可以通过螺纹连接。所述球节网状结构2的外表层具有一个球窝部分，所述球窝部分与所述镜面体的镜背面相适配，从图中可以看出球窝部分是射电望远镜镜面体4与球节网状结构 2相贴合或相嵌合的部位。所述球节网状结构是滚筒形球节网状结构2，滚筒的筒身具有一个与所述镜面体的镜背面相适配的球窝部分。射电望远镜镜面体4具有镜表面和镜背面， 镜背面与支撑结构相结合，镜表面朝向天空。所述滚筒形球节网状结构，包括筒形网状结构轴和绕其分布的若干层球节圆周层，所述筒形网状结构轴通过若干应力连接杆呈放射状地连接所述球节圆周层。所述若干层球节圆周层的最外层直径与所述射电望远镜镜面体的口径相等，所述若干层球节圆周层的最内层与所述射电望远镜镜面体的镜背面的底部顶点相接。所述筒形网状结构轴位于所述滚筒形球节网状结构2两端的中心轴之间，中心轴标示为2-1，应力连接杆标示为7-2，见图3、图4、图6等所示。如图1、图2所示，所述滚筒形球节网状结构2位于滚筒基座3之上，所述滚筒基座3上设置有滚筒稳定结构3-1，所述滚筒形球节网状结构两端均设置有中心轴2-1，所述中心轴与所述滚筒稳定结构相连接，所述滚筒稳定结构设置有若干风洞口 3-2。所述滚筒基座3具有怀抱槽，怀抱着所述滚筒形球节网状结构2，所述滚筒基座的四周遍布有若干风洞口 3-2，所述怀抱槽内分布有若干被动滑轮，所述滚筒形球节网状结构2的外表面分布有若干条轨道，所述轨道与所述被动滑轮相接触。所述滚筒形球节网状结构2的外表面内设置有配重块8和配重块运动轨道，所述配重块通过在配重块运动轨道中的不同定位实现所述射电望远镜镜面体4的镜表面朝向在 90度俯仰变化中的偏重。见图5、图6、图7和图8，可以看出配重块8的相对位置、镜表面的不同朝向或不同位置，图中用箭头表示了转动方向。配重块在滚筒形球节网状结构2的外表面内设置有若干个，若干个配重块对应若干条配重块运动轨道。图中只表示了一条配重块运动轨道上具有一个配重块的情形。配重块可以自备电控驱动，配重块通过在镜表面朝向即将改变前开始运动，以便提前形成偏重，有利于保持镜表面朝向改变的稳妥状态。例如，图5中的配重块位置将促使镜表面朝向由仰视向平视转动。例如，图6中用实线表示的配重块位置与镜表面平视相对应，如果需要镜表面向上转动，则控制配重块预先运动到虚线表示的配重块位置。图7中用实线表示的配重块将促使镜表面朝向由平视向仰视转动， 并随着滚筒的转动而转动，可以一直到达虚线表示的配重块位置。图8中用实线表示的配重块位置与镜表面仰视相对应，如果需要镜表面向右下方转动，则控制配重块预先运动到虚线表示的配重块位置。所述滚筒形球节网状结构2的转动通过液压绞盘和钢索驱动和控制。所述滚筒基座3的底部是可转动平台1，所述可转动平台1的下方是基座地基，所述基座地基通过若干被动滑轮支撑所述可转动平台1，图中被动滑轮标示为5-1，所述被动滑轮连接在所述可转动平台1的底部，并分布成若干同心圈；被动滑轮可以在对应的环形钢轨5 上滚动，环形钢轨5在基座地基上形成若干同心圈；所述可转动平台1的底部中心设置有线缆通道1-1，所述可转动平台1的边部设置有环形齿条6-2，所述环形齿条通过液压齿轮连接液压驱动装置6，图中液压齿轮标示为6-1。 在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。
权利要求
1.射电望远镜支架，包括与射电望远镜镜面体相结合的支撑结构，其特征在于，所述支撑结构采用球节网状结构。
2.根据权利要求1所述的射电望远镜支架，其特征在于，所述球节网状结构的外表层具有一个球窝部分，所述球窝部分与所述镜面体的镜背面相适配。
3.根据权利要求1所述的射电望远镜支架，其特征在于，所述球节网状结构是滚筒形球节网状结构，滚筒的筒身具有一个与所述镜面体的镜背面相适配的球窝部分。
4.根据权利要求3所述的射电望远镜支架，其特征在于，所述滚筒形球节网状结构，包括筒形网状结构轴和绕其分布的若干层球节圆周层，所述筒形网状结构轴通过若干应力连接杆呈放射状地连接所述球节圆周层。
5.根据权利要求3所述的射电望远镜支架，其特征在于，所述滚筒形球节网状结构位于滚筒基座之上，所述滚筒基座上设置有滚筒稳定结构，所述滚筒形球节网状结构两端均设置有中心轴，所述中心轴与所述滚筒稳定结构相连接，所述滚筒稳定结构设置有若干风洞口。
6.根据权利要求5所述的射电望远镜支架，其特征在于，所述滚筒基座具有怀抱槽，怀抱着所述滚筒形球节网状结构，所述滚筒基座的四周遍布有若干风洞口，所述怀抱槽内分布有若干被动滑轮，所述滚筒形球节网状结构的外表面分布有若干条轨道，所述轨道与所述被动滑轮相接触。
7.根据权利要求6所述的射电望远镜支架，其特征在于，所述滚筒形球节网状结构的外表面内设置有配重块和配重块运动轨道，所述配重块通过在配重块运动轨道中的不同定位实现所述射电望远镜镜面体的镜表面朝向在90度俯仰变化中的偏重，所述滚筒形球节网状结构的转动通过液压绞盘和钢索驱动和控制。
8.根据权利要求5所述的射电望远镜支架，其特征在于，所述滚筒基座的底部是可转动平台，所述可转动平台的下方是基座地基，所述基座地基通过若干被动滑轮支撑所述可转动平台，所述被动滑轮连接在所述可转动平台的底部，并分布成若干同心圈；所述可转动平台的底部中心设置有线缆通道，所述可转动平台的边部设置有环形齿条，所述环形齿条通过液压齿轮连接液压驱动装置。
9.根据权利要求3所述的射电望远镜支架，其特征在于，所述若干层球节圆周层的最外层直径与所述射电望远镜镜面体的口径相等，所述若干层球节圆周层的最内层与所述射电望远镜镜面体的镜背面的底部顶点相接。
10.根据权利要求1所述的射电望远镜支架，其特征在于，所述球节网状结构包括若干球节和若干支撑杆，所述球节和支撑杆通过螺纹连接。
全文摘要
射电望远镜支架，通过创造性地利用球节网状结构解决了射电望远镜支架的承重问题，从而有利于减小自身重量、提高承重能力、改善可转动性能，包括与射电望远镜镜面体相结合的支撑结构，其特征在于，所述支撑结构采用球节网状结构。
文档编号H01Q1/12GK102569986SQ20121002474
公开日2012年7月11日 申请日期2012年2月6日 优先权日2012年2月6日
发明者张志良 申请人:张志良