一种可局部装/卸的FAST反射面中心孔刚性梁面板封堵结构制造技术

本发明专利技术涉及一种可局部装/卸的FAST反射面中心孔刚性梁面板封堵结构，该结构安装、拆卸完全采用人工操作，可满足FAST观测工况、维护工况的需求。该结构包括：5块刚性梁反射面板单元以及一套中心支撑用促动器组件；该封堵结构不仅能满足对地面热噪声的封堵，同时还具有一定的面形精度，能参与电磁波信号的反射聚焦。馈源舱入港时，只需拆卸中心处的部分面板单元即可，中心处以外的刚性梁及面板结构保留，大大降低封堵结构拆除工作量，减少了拆除、安装时间。

【技术实现步骤摘要】
一种可局部装/卸的FAST反射面中心孔刚性梁面板封堵结构
本专利技术涉及一种可局部装/卸的FAST反射面中心孔刚性梁面板封堵结构，该结构安装、拆卸完全采用人工操作，可满足FAST观测工况、维护工况的需求。
技术介绍
500米口径球面射电望远镜(Five-hundred-meterApertureSphericalradioTelescope，FAST)是全球最大的单口径射电天文望远镜，具有三项自主创新：利用贵州天然的喀斯特洼坑作为台址；主动变形反射面；采用六索并联拖动的柔性轻型机构拖动馈源舱实现一次索驱动，同时馈源支撑。FAST反射面是用钢缆编成柔性三角形网格的索网，在上面安装4450块边长约11m的三角形铝合金反射面单元，在2225个索网节点上用下拉索和安装在地面的液压促动器连接。在观测工况，由于地球自转运动，射电波的入射角度会随着天体东升西落而同步发生变化。为了满足这一变化要求，FAST通过促动器驱动下拉索和索网节点的径向运动，使300米口径反射面主动变形，由球面形成瞬时抛物面，保证抛物面始终指向需要观测的天体，并将来自天体的射电波信号进行聚焦。同时，处于焦点位置的馈源接收机接收电波信号并进行处理，这个过程是连续的。反射面外边缘直径600米的圆周上均布着6座百余米高的馈源支撑塔，每座塔支撑有一条直径46mm的钢丝绳，每条钢丝绳由各塔底的驱动卷扬机驱动，经地面导向滑轮、塔中心索通道、塔顶导向滑轮机构与馈源舱可靠连接，6条钢丝绳进行并联运动，拖动馈源舱进行天文跟踪观测轨迹的初步定位。馈源舱是承载馈源接收机，并对其位姿进行进一步精调控制的主体设备，主要包括星形框架、AB轴机构、Stewart平台、多波束接收机转向装置、舱罩和其他附属设备/设施等。馈源舱总体尺度为直径13米、高6米，重约30吨。在FAST反射面底部中心处建造了一套光电一体化的舱停靠平台设备，用于馈源舱的检修维护等。舱停靠平台在FAST观测状态处于收藏状态，其高度小于等于3.5米，其水平投影在直径为16米的圆内。当舱入港检修维护时，舱停靠平台承接馈源舱的升降立柱升高至5.02米，避免6索及缆线入舱机构与反射面单元干涉。为了方便馈源舱的建造、入港停靠，反射面底部中心处留有内切圆直径为16.8米的正五边形孔，孔下面建有一直径26米的基础圆台。当FAST观测时，馈源舱离港，需要将该正五边形孔进行封堵，以便有效屏蔽地面热辐射产生的噪声。馈源舱入港停靠时，需将覆盖正五边形孔用的封堵结构、机构等移除。当FAST反射面主动变形时，索网中心正五边形顶点在水平投影面内两个方向上分别产生侧偏量，最大侧偏量约140mm，同时顶点所在的节点盘的高度会产生变化，变化量在±500mm以内。中心处正五边形孔的封堵结构和机构，应满足反射面变形要求。本专利技术涉及一种可局部装/卸的FAST反射面中心孔刚性梁面板封堵结构，该封堵结构要满足中心正五边形孔可封堵、可拆除的要求，能够适应反射面各工况的变形要求，实现结构装拆时操作简单可靠，且不能与其相邻反射面板、索网、舱停靠平台、馈源舱、拖动馈源舱的6索及缆线入舱机构干涉。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的总体
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可局部装/卸的FAST反射面中心孔刚性梁面板封堵结构，以解决现有技术中存在的技术问题。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术采用一种可局部装/卸的FAST反射面中心孔刚性梁面板封堵结构，包括：5块刚性梁反射面板单元以及一套中心支撑用促动器组件；其中，所述刚性梁反射面板单元包括呈三角形的框架，所述框架内设置有一长一短两根横梁，所述横梁的两端固定连接在框架的两侧腰边梁上；框架的两个底角分别通过第一节点部件和第二节点部件与FAST反射面中心孔五边形顶点处的节点盘连接，框架的顶角通过第三节点部件与所述中心支撑用促动器组件上的节点盘连接；框架三个角的顶部均设有用于连接腰边梁、底边梁的连接板；所述框架的每条边梁的上端面上各设置有两个小节点盘，框架的三个顶角的上端面上各设置有一个小节点盘，长横梁的中部上端面上设置有一个小节点盘；一共10个小节点盘将三角形框架划分成9个区域，每个区域设置一块小面板，所述小面板与所述小节点盘固定连接；框架的每条边梁均由两段短边梁通过螺钉连接构成；所述长横梁的两端固定连接在框架的两侧腰边梁中靠近FAST反射面中心孔边缘的短边梁上；短横梁的两端固定连接在框架的两侧腰边梁中靠近FAST反射面中心孔中心的短边梁上。作为一种进一步的技术方案，所述第一节点部件包括轴承座、关节轴承以及端点轴；所述轴承座与FAST反射面中心孔五边形顶点处的节点盘的上端面固定连接，所述关节轴承设置在轴承座内；所述端点轴的一端与所述连接板固定连接，另一端插入所述关节轴承孔与关节轴承固定连接。作为一种进一步的技术方案，所述第二节点部件包括轴承座、关节轴承以及端点轴；所述轴承座与FAST反射面中心孔五边形顶点处的节点盘的上端面固定连接，所述关节轴承设置在轴承座内；所述端点轴的一端与所述连接板固定连接，另一端插入所述关节轴承孔与关节轴承滑动连接，即端点轴的一端可在关节轴承内沿端点轴的轴向滑动。作为一种进一步的技术方案，所述第三节点部件包括龙门架、限位块以及端点轴；所述龙门架与FAST反射面中心处促动器顶端节点盘的上端面固定连接，所述限位块固定在所述端点轴的一端，端点轴的另一端穿过龙门架与连接板固定连接。作为一种进一步的技术方案，所述限位块的底部与FAST反射面中心处促动器顶端节点盘的上端面接触位置设置有万向滚珠。作为一种进一步的技术方案，相连的两根所述短边梁的连接端面位置的其中一侧端面上设置有连接光孔，另一侧端面的对应位置设置有带有连接螺纹的螺纹孔，两根短边梁对接后，螺钉穿过所述连接光孔后旋拧进所述螺纹孔，实现两根短边梁的固定连接。作为一种进一步的技术方案，所述框架的两侧腰边梁上设置有用于固定连接两根所述横梁的安装板，横梁的端部与所述安装板通过螺栓连接。作为一种进一步的技术方案，所有所述短边梁的连接用螺钉的规格相同。作为一种进一步的技术方案，所述小面板上的支撑面上设置有用于定位所述小面板的销钉，配合所述销钉在小节点盘对应位置设置有固定孔。采用上述技术方案，本专利技术具有如下有益效果：该封堵结构不仅能满足对地面热噪声的封堵，同时还具有一定的面形精度，能参与电磁波信号的反射聚焦。馈源舱入港时，只需拆卸中心处的部分面板单元即可，中心处以外的刚性梁及面板结构保留，大大降低封堵结构拆除工作量，减少了拆除、安装时间。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的封堵结构在封堵状态的整体结构示意图；图2为本专利技术提供的框架的结构示意图；图3为本专利技术提供的框架在安装小面板以后的结构示意图；图4为本专利技术提供的第一节点部件的结构示意图；图5为本专利技术提供的第一节点部件的剖面结构示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可局部装/卸的FAST反射面中心孔刚性梁面板封堵结构，其特征在于，包括：5块刚性梁反射面板单元以及一套中心支撑用促动器组件；其中，所述刚性梁反射面板单元包括呈三角形的框架，所述框架内设置有一长一短两根横梁，所述横梁的两端固定连接在框架的两侧腰边梁上；框架的两个底角分别通过第一节点部件和第二节点部件与FAST反射面中心孔五边形顶点处的节点盘连接，框架的顶角通过第三节点部件与所述中心支撑用促动器组件上的节点盘连接；框架三个角的顶部均设有用于连接腰边梁、底边梁的连接板；所述框架的每条边梁的上端面上各设置有两个小节点盘，框架的三个顶角的上端面上各设置有一个小节点盘，长横梁的中部上端面上设置有一个小节点盘；一共10个小节点盘将三角形框架划分成9个区域，每个区域设置一块小面板，所述小面板放置在所述小节点盘上，小面板上3个角处的销与小节点盘上的销钉孔配合，用于小面板的定位；框架的每条边梁均由两段短边梁通过螺钉连接构成；所述长横梁的两端固定连接在框架的两侧腰边梁中靠近FAST反射面中心孔边缘的短边梁上；短横梁的两端固定连接在框架的两侧腰边梁中靠近FAST反射面中心孔中心的短边梁上。

【技术特征摘要】
1.一种可局部装/卸的FAST反射面中心孔刚性梁面板封堵结构，其特征在于，包括：5块刚性梁反射面板单元以及一套中心支撑用促动器组件；其中，所述刚性梁反射面板单元包括呈三角形的框架，所述框架内设置有一长一短两根横梁，所述横梁的两端固定连接在框架的两侧腰边梁上；框架的两个底角分别通过第一节点部件和第二节点部件与FAST反射面中心孔五边形顶点处的节点盘连接，框架的顶角通过第三节点部件与所述中心支撑用促动器组件上的节点盘连接；框架三个角的顶部均设有用于连接腰边梁、底边梁的连接板；所述框架的每条边梁的上端面上各设置有两个小节点盘，框架的三个顶角的上端面上各设置有一个小节点盘，长横梁的中部上端面上设置有一个小节点盘；一共10个小节点盘将三角形框架划分成9个区域，每个区域设置一块小面板，所述小面板放置在所述小节点盘上，小面板上3个角处的销与小节点盘上的销钉孔配合，用于小面板的定位；框架的每条边梁均由两段短边梁通过螺钉连接构成；所述长横梁的两端固定连接在框架的两侧腰边梁中靠近FAST反射面中心孔边缘的短边梁上；短横梁的两端固定连接在框架的两侧腰边梁中靠近FAST反射面中心孔中心的短边梁上。2.根据权利要求1所述的可局部装/卸的FAST反射面中心孔刚性梁面板封堵结构，其特征在于，所述第一节点部件包括轴承座、关节轴承以及端点轴；所述轴承座与FAST反射面中心孔五边形顶点处的节点盘的上端面固定连接，所述关节轴承设置在轴承座内；所述端点轴的一端与所述连接板固定连接，另一端插入所述关节轴承孔与关节轴承固定连接。3.根据权利要求1所述的可局部装/卸的FAST反射面中心孔刚性梁面板封堵结构，其特征在于，所述第二节点部件包括轴承座、关节轴承以及端点轴；所述轴承座与FA...

【专利技术属性】
技术研发人员：李辉，姜鹏，杨清阁，李庆伟，
申请(专利权)人：中国科学院国家天文台，
类型：发明
国别省市：北京,11