[实用新型]一种空间相机主支撑结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种空间相机主支撑结构，尤其涉及一种高刚度、高强度的薄壁筒式主支撑结构。

背景技术

长焦距高分辨率空间相机在工程应用中多采用同轴三反式光学系统结构，其主次镜之间的距离较大，位置误差要求严格，需要高刚度及高强度同时质量又较轻的连接结构。传统相机连接主次镜的主支撑结构多为殷钢材料，质量过大；碳纤维材料由于其密度小、刚度高、热膨胀系数可设计性在相机主支撑结构的设计中得到了广泛应用。

实用新型内容

本实用新型提供一种应用于转台上的空间相机主支撑结构，该结构具有高比刚度及高结构稳定性的特点。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种空间相机主支撑结构，包括支撑筒、前法兰和后法兰，所述支撑筒为碳纤维复合材料层压板结构，其特殊之处在于：

还包括对称设置在支撑筒筒身两侧的转台法兰，所述转台法兰安装在支撑筒的后半部，安装转台法兰的部位设置有加厚层，所述支撑筒的筒身中间部位设置有环向加强筋，所述支撑筒的前端与加厚层之间设置有轴向加强筋。

上述加厚层的外表面为以支撑筒中心轴为轴心的圆柱的圆柱面。

上述轴向加强筋有两条，两条加强筋之间的间隔约为一个转台法兰的宽度，

所述主支撑结构还包括设置在两条轴向加强筋之间的两条短的局部加强筋，所述局部加强筋的端部与环向加强筋固定连接。

上述轴向加强筋、环向加强筋及局部加强筋的剖面均呈⊥形，⊥形的—部由∣部沿整个长度方向劈开一定深度均分而成，所述∣部的厚度为—部厚度的两倍，所述轴向加强筋、环向加强筋及局部加强筋的材料也为碳纤维复合材料并与支撑筒一起固化成型。

上述支撑筒还包括设置在支撑筒内沿轴向设置的多个挡光环，所述挡光环的材料也为碳纤维复合材料并与支撑筒一起固化成型。

上述支撑筒还包括翻边结构，所述翻边结构为设置在支撑筒两端沿筒身径向向外设置的翻边，所述前法兰和后法兰的横截面均呈L形结构，所述支撑筒分别与前法兰和后法兰通过翻边及L形结构形成止口配合结构。

上述支撑筒的前端面和后端面为喷砂处理面，所述前法兰和后法兰与支撑筒的配合面也为喷砂处理面，所述支撑筒分别与前法兰和后法兰进行胶结，胶结后再使用螺钉进行紧固。

上述支撑筒上安装转台法兰的部位为喷砂处理面，所述转台法兰与支撑筒的接触面为喷砂处理面，所述支撑筒与转台法兰进行胶结，胶结后再使用螺钉进行紧固。

上述法兰还包括设置在螺钉与支撑筒之间的异形垫片，所述异形垫片与加厚层的配合面为圆柱面，与螺钉的配合面为平面。

上述前法兰、后法兰及转台法兰为钛合金法兰。

本实用新型与现有技术相比，优点是：

1、本实用新型主支撑筒采用高模量碳纤维材料制成，转台法兰直接与筒身连接，为保证支撑结构的高比刚度和结构稳定性，本实用新型在在支撑筒的特定位置设置轴向、环向加强筋及局部加强筋，并在受力较大的地方局部增厚，大大减轻了重量；通过对碳纤维筒结构及铺层顺序的优化，在较小重量的情况下能够获得较大的刚度和强度。

2、本实用新型支撑筒与法兰之间通过胶结和螺接两种连接方式，简单可靠，在主支撑结构与其他部件连接处采用钛合金法兰，与其他部件装配时，对钛合金法兰进行精加工，提高了加工精度和装配精度。

附图说明

图1为本实用新型结构与主镜部件及次镜部件的装配关系图；

图2为相机与转台装配关系图；

图3为主支撑结构的立体视图；

图4为主支撑结构的主视图；

图5为主支撑结构的侧视图；

图6-1为前法兰的结构图、图6-2为前法兰的剖面图；

图7-1为后法兰的结构图；图7-2为后法兰的剖面图；

图8为支撑筒的剖视图；

图9为支撑筒的局部视图；

图10-1、图10-2为转台法兰的不同视图；

图11为异形垫片；

其中附图标记为：1-空间相机主支撑结构、2-次镜部件、3-主镜部件、4-转台系统、11-前法兰、12-支撑筒、13-后法兰、14-转台法兰、15-异形垫片、16-环向加强筋、17-轴向加强筋、18-局部加强筋、19-挡光环。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做详细说明。

如图1所示，本实用新型所提供的空间相机薄壁筒式主支撑结构1，一端连接次镜部件2，一端连接主镜部件3，可以满足主镜部件及次镜部件的高精度对准关系，同时又易于装配且具有较轻的质量。