[發(fā)明專利]FAST饋源支撐塔塔頂導(dǎo)向滑輪與鋼絲繩的防脫機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210211233.7
• 申請(qǐng)日: 2012-06-20
• 公開（公告）號(hào): CN102756998A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊清閣;朱文白;孫京海;孫才紅;楊世模;南仁東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)
• 主分類號(hào): B66F13/00
• 分類號(hào): B66F13/00;H01Q3/08
• 代理公司: 北京和信華成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11390
• 代理人: 王藝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種防脫機(jī)構(gòu)，特別是涉及一種FAST饋源支撐塔塔頂導(dǎo)向滑輪與鋼絲繩的防脫機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（Five-hundred-meter?Aperture?Spherical?radio?Telescope，F(xiàn)AST）是我國(guó)十一五期間的重大科學(xué)裝置，建成后將是全球最大的單口徑射電天文望遠(yuǎn)鏡，具有三項(xiàng)自主創(chuàng)新：利用貴州天然的喀斯特洼坑作為臺(tái)址；洼坑內(nèi)鋪設(shè)數(shù)千塊單元組成500米球冠狀主動(dòng)反射面；采用輕型六索拖動(dòng)機(jī)構(gòu)拖動(dòng)饋源艙實(shí)現(xiàn)一次索驅(qū)動(dòng)，同時(shí)艙內(nèi)A、B軸機(jī)構(gòu)、Stewart平臺(tái)再對(duì)接收機(jī)進(jìn)行位置精調(diào)，實(shí)現(xiàn)望遠(yuǎn)鏡接收機(jī)的高精度定位。饋源艙的總體尺度約為直徑13.5米，高7～8米的類圓柱體，重約30噸；

在觀測(cè)模式下，F(xiàn)AST可以控制部分反射面主動(dòng)變形形成一個(gè)口徑約300m的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)拋物面，將來(lái)自太空天體的射電波信號(hào)進(jìn)行聚焦，以便處于焦點(diǎn)位置的望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)設(shè)備，即饋源艙中的饋源接收機(jī)，能夠接收并進(jìn)行處理。由于地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，射電波的入射角度會(huì)隨著天體東升西落而發(fā)生變化，其會(huì)聚的焦點(diǎn)位置也將隨之連續(xù)改變，從而在反射面球冠上方形成一個(gè)同球心的口徑達(dá)206m的球冠狀軌跡焦面。FAST望遠(yuǎn)鏡的工作特點(diǎn)和所觀測(cè)的射電波頻段要求饋源接收機(jī)必須要實(shí)時(shí)跟蹤焦點(diǎn)的位置變化，并應(yīng)具有很高的位置精度和指向精度。反射面外邊緣直徑600米的圓周上均布著6座百余米高塔（即饋源支撐塔），每座塔支撐一條直徑約50mm的鋼絲繩與饋源艙連接，6條鋼絲繩進(jìn)行并聯(lián)運(yùn)動(dòng)，拖動(dòng)饋源艙進(jìn)行天文跟蹤觀測(cè)運(yùn)動(dòng)。鋼絲繩由塔底的驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)地面導(dǎo)向滑輪、塔中心索通道、塔頂導(dǎo)向滑輪機(jī)構(gòu)與饋源艙可靠連接，塔頂導(dǎo)向滑輪與饋源艙之間的鋼絲繩為牽引段。塔頂處，每條鋼絲繩牽引段的俯仰角（與水平面夾角）在-13.65～-25.17°內(nèi)變化，饋源艙入港停靠時(shí)為-42°，牽引段的張力方向水平投影與塔分布圓的徑向所成夾角在±20°范圍變化，造成鋼絲繩牽引段與滑輪槽側(cè)面接觸產(chǎn)生正壓力，撥動(dòng)滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)。饋源艙的運(yùn)動(dòng)速度0～400mm/s，正常運(yùn)行時(shí)鋼絲繩張力約為179～400KN（包含纜線入艙機(jī)構(gòu)重量），在極端工況下可達(dá)500KN。

塔頂導(dǎo)向滑輪機(jī)構(gòu)由塔頂導(dǎo)向滑輪、滑輪支座、回轉(zhuǎn)支撐、回轉(zhuǎn)支撐支座等構(gòu)成，回轉(zhuǎn)支撐支座與塔頂平臺(tái)固定連接，回轉(zhuǎn)支撐中心線與塔的中心線、塔內(nèi)鋼絲繩中心線重合，塔頂導(dǎo)向滑輪中心線與回轉(zhuǎn)支撐中心線偏心，偏心距為塔頂導(dǎo)向滑輪的卷繞半徑，鋼絲繩牽引段撥動(dòng)塔頂導(dǎo)向滑輪繞回轉(zhuǎn)支撐中心線回轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)鋼絲繩張力方向的水平投影與塔分布圓的徑向所成夾角在±20°范圍變化。鋼絲繩撥動(dòng)塔頂導(dǎo)向滑輪時(shí)與導(dǎo)向滑輪槽側(cè)面的壓力過(guò)大時(shí)，鋼絲繩有從導(dǎo)向滑輪槽脫出的可能，給饋源艙和繩索驅(qū)動(dòng)設(shè)備等造成損害，需要有鋼絲繩防脫機(jī)構(gòu)保障鋼絲繩與塔頂導(dǎo)向滑輪始終不脫槽。

發(fā)明內(nèi)容

為解決鋼絲繩有可能從導(dǎo)向滑輪槽脫出的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種FAST饋源支撐塔塔頂導(dǎo)向滑輪與鋼絲繩的防脫機(jī)構(gòu)，能夠適應(yīng)鋼絲繩牽引段有連續(xù)的俯仰角度和水平角度變化，使鋼絲繩在導(dǎo)向滑輪槽中不會(huì)脫槽。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種FAST（Five-hundred-meter?Aperture?Spherical?radio?Telescope，F(xiàn)AST）饋源支撐塔塔頂導(dǎo)向滑輪與鋼絲繩的防脫機(jī)構(gòu)，包括防脫壓輪組件、防脫限位輪組件和兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)支架板；所述兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)支架板通過(guò)滑輪軸固定在滑輪支座上，并分別位于所述塔頂導(dǎo)向滑輪的兩側(cè)，可繞滑輪軸自由回轉(zhuǎn)；防脫壓輪組件和防脫限位輪組件與所述兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)支架板固定連接，并位于所述塔頂導(dǎo)向滑輪的外圓柱面的外側(cè)；所述防脫壓輪組件位于鋼絲繩的上部，所述限位輪組件位于所述鋼絲繩的下部。

優(yōu)選地，上述防脫機(jī)構(gòu)具有以下特點(diǎn)：

所述防脫壓輪組件包括防脫輪軸和防脫壓輪，所述防脫輪軸的兩端分別固定在所述兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)支架板上；所述防脫壓輪套在所述防脫輪軸上，位于所述防脫輪軸的中間段，與所述防脫輪軸間隙配合，可自由繞所述防脫輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

優(yōu)選地，上述防脫機(jī)構(gòu)具有以下特點(diǎn)：

所述防脫壓輪組件還包括兩個(gè)防脫軸套，所述兩個(gè)防脫軸套套在所述防脫輪軸上，位于所述兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)支架板之間，并分別位于所述防脫壓輪的兩側(cè)。

優(yōu)選地，上述防脫機(jī)構(gòu)具有以下特點(diǎn)：

所述防脫壓輪與所述塔頂導(dǎo)向滑輪的外圓柱面有1-2mm間隙。

優(yōu)選地，上述防脫機(jī)構(gòu)具有以下特點(diǎn)：

所述防脫輪軸的兩外側(cè)軸段分別與兩轉(zhuǎn)動(dòng)支架板孔間隙配合，通過(guò)墊圈和螺母將所述防脫輪軸與轉(zhuǎn)動(dòng)支架板固連，并在所述防脫輪軸的兩外側(cè)軸段設(shè)置有開口銷。