[发明专利]一种主镜柔性支撑机构

说明书

一种主镜柔性支撑机构，涉及一种主镜柔性支撑机构，解决现有的主镜支撑机构无法隔离外界温度变化，存在装调误差以及随俯仰角度不同轴向支撑组件机构和径向支撑机构存在相互干扰，进而对主镜面形存在影响等问题，包括支撑座、支撑主镜的轴向支撑组件、粘接在主镜背后的拉伸组件、粘接在主镜中心的径向支撑组件以及防护组件。径向支撑组件包括粘接在主镜中孔的柔性芯轴、通过止口配合安装在支撑座中间的中心筒以及设置在中心筒和柔性芯轴之间的柔性膜片。防护组件包括O型橡胶圈和防护圈。本发明防止轴向支撑失效后主镜的倾覆可能造成主镜的破碎，防护装置同样保证了当主镜震动达到一定幅值下对主镜的保护。

技术领域

本发明涉及一种主镜柔性支撑机构。

背景技术

在空间探测、天文观测等技术领域，为了提高分辨率需要增大光电探测设备的口径，而伴随着口径的增大，其主镜支撑面形容易受到外界温度变化以及安装精度的影响，这些作用会导致主镜面形发生畸变，进而影响整个光电设备的成像质量。

现有的主镜支撑装置虽然能够满足支撑精度的要求，但是对于外界温度变化以及装调引入的误差等带来的影响无法隔离，主镜和支撑座之间由于材料不同，热膨胀系数也不同，支撑座的刚度远远大于主镜，因而会拖拽主镜随之膨胀或者紧缩，更加恶劣的影响在于支撑座方位的不均匀，导致热变形对于主镜的影响不是轴向对称的，这对于系统成像像质具有极坏的干扰。

现有的主镜支撑装置通常具有过高的刚度，轴向支撑不可避免对径向支撑具有一定的干扰，而径向支撑随着观测设备俯仰角度的不同也会给轴向支撑组件引入一定的误差，如何完全解耦轴向支撑组件和径向支撑，使之各司其职，在限制好主镜所有自由度的前提下，不引入多余的约束，使观测设备具备较好的结构适应性也是本发明解决的重点。

发明内容

本发明为了解决现有的主镜支撑机构无法隔离外界温度变化，存在装调误差以及随俯仰角度不同轴向支撑组件机构和径向支撑机构存在相互干扰，进而对主镜面形存在影响等问题，提供了一种主镜柔性支撑机构。

一种主镜柔性支撑机构，包括支撑座、轴向支撑组件、拉伸组件和径向支撑组件，所述支撑座和主镜同心设置，所述轴向支撑组件与拉伸组件均布设置在主镜背部与支撑座之间；所述径向支撑组件粘接在主镜中孔内部，其特征是；

所述轴向支撑组件和拉伸组件各有三组，并且每组轴向支撑组件对应一组拉伸组件；

所述轴向支撑组件包括镶嵌在支撑座上的螺纹安装座、设置在螺纹安装座上的球头调整螺杆、镶嵌在球头调整螺杆上和主镜底部连接的螺杆球窝、安装在螺杆球窝下部的两片固定球窝和设置在球头调整螺杆底部的支撑锁紧螺母；

所述拉伸组件包括镶嵌在支撑座上的弹簧固定座、粘接在主镜背部的铟钢粘接垫、通过螺纹设置在铟钢粘接垫下的拉伸杆、设置在弹簧固定座下的压缩弹簧、设置在压缩弹簧下的固定圈和设置在固定圈下部和拉伸杆通过螺纹连接的拉伸锁紧螺母；

所述径向支撑组件包括镶嵌在支撑座中心的中心筒、粘接在主镜中孔内的柔性芯轴以及连接在中心筒和柔性芯轴之间的柔性膜片。

本发明的有益效果：

一、本发明将轴向支撑组件分为两个部分：轴向支撑组件和拉伸组件，其中轴向支撑组件用于实现主镜的轴向支撑，但二者并不粘接，因而避免了对径向支撑的干涉作用；而拉伸组件虽然和主镜底部进行了粘接，但由于其借助于弹簧其主要解决的是主镜和轴向支撑的拉紧力，其径向不具备刚度，支撑组件和拉伸组件的共同配合保证了主镜的支撑结构具有较高的轴向刚度和较低的径向刚度，实现了和径向支撑的自由度解耦，保证了主镜随俯仰角度变化的面形精度。

二、本发明实现径向支撑的柔性芯轴上开有六个对应于六个粘接腿的凹槽，六个柔性凹槽圆周对称，可以有效隔离支撑座的结构变形和温度变化对主镜面形的影响，并且具有较高的径向刚度，保证了面形的基础上，具备了良好的热适应性。