[發明專利]大口徑反射鏡的復合支撐結構、支撐和調節方法

有效

• 申請號: 201711058537.3
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN107831584B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 初昶波;張昊蘇;雷廣智;文延
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G02B7/183
• 分類號: G02B7/183
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 楊引雪

1.大口徑反射鏡的復合支撐結構，包括裝置部分；所述裝置部分包括鏡室；其特征在于：所述大口徑反射鏡的直徑為500mm以上；

所述裝置部分還包括與所述鏡室固定連接的至少三個重力卸荷組件、三個第一支撐組件和三個第二支撐組件；

重力卸荷組件分別置于鏡室下方和上方；位于鏡室下方的重力卸荷組件的個數及其與重力方向的角度，根據有限元力學分析結果確定；位于鏡室上方的重力卸荷組件有兩個，在鏡室左右對稱位置各設置一個，其與重力方向的角度根據有限元力學分析結果確定；

重力卸荷組件包括卸荷盤、卸荷底盤、壓板、卸荷螺桿和卸荷支座；卸荷盤一端嵌入卸荷底盤一端的安裝槽內，卸荷盤另一端安裝在被支撐大口徑反射鏡的外側面；壓板套設在卸荷螺桿的球頭外，將卸荷螺桿的球頭固定在卸荷底盤另一端的凹槽內；卸荷支座為L形支座，卸荷螺桿的尾部旋入卸荷支座其中一邊的螺孔內；卸荷支座的另一邊固定在鏡室上；

第一支撐組件和第二支撐組件一一對應，構成三個頂拉支撐組件，三個頂拉支撐組件沿被支撐大口徑反射鏡圓周均勻分布設置，實現被支撐大口徑反射鏡的軸向定位，且其中一個頂拉支撐組件位于鏡室的正上方；

第一支撐組件包括頂盤、底盤、螺母、滾珠和調節螺桿；底盤一個端面中部開設安裝槽，另一個端面的中部開設有圓形凹槽，圓形凹槽內側壁上設置有內螺紋，圓形凹槽底面中部開設有滾珠定位槽；頂盤的一端嵌入底盤的安裝槽內，另一端與被支撐大口徑反射鏡的背部貼合；滾珠嵌入底盤的滾珠定位槽內；調節螺桿旋入鏡室上的螺孔內，其一端頂住所述滾珠；螺母的外側壁上開設有外螺紋，螺母旋入底盤的圓形凹槽與其螺紋連接，將調節螺桿的一端和滾珠封裝在底盤的圓形凹槽內；

第二支撐組件包括拉桿、墊塊、底座和調節螺釘；底座固定在鏡室上，拉桿伸入鏡室上的通孔中，調節螺釘穿過底座上的螺釘孔，旋入拉桿中，并將墊塊壓在被支撐大口徑反射鏡的后背板上；

還包括結構部分，所述結構部分為開設在被支撐大口徑反射鏡外側面的環形鏡體凹槽，所述裝置部分安裝在所述鏡體凹槽處，且隱藏于被支撐大口徑反射鏡鏡面后；

所述鏡體凹槽的深度和寬度，以及鏡體凹槽處背離鏡面一側后背板的厚度，根據有限元力學分析結果確定；

所述重力卸荷組件設置在鏡體凹槽處，其卸荷盤的另一端嵌入所述鏡體凹槽內，與鏡體凹槽的槽底接觸；

所述第二支撐組件設置在鏡體凹槽處，其墊塊壓在鏡體凹槽靠近鏡室的側壁上。

2.根據權利要求1所述的大口徑反射鏡的復合支撐結構，其特征在于：所述調節螺桿頂住滾珠的端面上具有與滾珠相適配的凹面。

3.根據權利要求2所述的大口徑反射鏡的復合支撐結構，其特征在于：所述調節螺桿為T形桿，其大端為頭部，用于頂住所述滾珠。

4.根據權利要求3所述的大口徑反射鏡的復合支撐結構，其特征在于：所述底盤上的安裝槽為由外圓槽和內圓槽構成的臺階形圓槽，頂盤的一端嵌入所述外圓槽內。

5.根據權利要求1-4任一所述的大口徑反射鏡的復合支撐結構，其特征在于：所述滾珠定位槽為V形凹槽、錐形凹槽或弧形凹槽。

6.根據權利要求5所述的大口徑反射鏡的復合支撐結構，其特征在于：所述卸荷盤、頂盤和墊塊均采用聚四氟乙烯或聚酰亞胺制成。

7.一種利用權利要求1-6任一所述的大口徑反射鏡的復合支撐結構支撐和調整大口徑反射鏡的方法，其特征在于，包括以下步驟，

步驟1：將鏡室置于水平位置，將重力卸荷組件、第一支撐組件和第二支撐組件各自裝配完成后，再分別與鏡室連接；

步驟2：將被支撐大口徑反射鏡吊裝至鏡室內，將第二支撐組件套到被支撐大口徑反射鏡的外側面或者鏡體凹槽側面；

步驟3：將第二支撐組件裝入鏡室的通孔內，將被支撐大口徑反射鏡緩慢落入第一支撐組件的頂盤上；

步驟4：安裝重力卸荷組件，使所有卸荷盤與反射鏡外側面或者鏡體凹槽槽底接觸；

步驟5：將三個調節螺釘旋入第二支撐組件，使被支撐大口徑反射鏡軸向固定；

步驟6：將被支撐大口徑反射鏡和復合支撐結構整體翻轉，使被支撐大口徑反射鏡的光軸水平；

步驟7：用干涉儀監視被支撐大口徑反射鏡的面形，根據波像差形狀和位置調整重力卸荷組件中的卸荷支座、第一支撐組件中的調節螺桿和第二支撐組件中的調節螺釘，直至被支撐大口徑反射鏡的面形精度滿足設計和裝配要求。