本发明专利技术提出了一种保形装置，其通过在光学元件与安装框架之间加入具有应力消除结构的限位凸起以及具有流动性与亲和性的填充介质，在消除光学元件与安装框架之间缝隙的同时还提高了保形装置适应恶劣工况的能力，并且具有应力消除结构的限位凸起以及在凝固稳定前具有流动性的填充介质均能够适应各零部件包括表面细微缺陷和尺寸误差在内的各种误差，因此本发明专利技术还能降低对零部件的精度要求从而降低加工难度；特别通过相应零部件之间材料性质与空间尺寸的配合，产生了热应力消除性质，降低了温度变化对光学元件性能的影响；本发明专利技术克服了现有保形装置保形面存在间隙而不平整光滑、较难适应恶劣工况以及对加工精度要求高加工难度大等问题。难度大等问题。难度大等问题。
【技术实现步骤摘要】
一种保形装置
[0001]本专利技术属于光学保形装置
，具体涉及一种保形装置。
技术介绍
[0002]对于一些应用于高速流体中的光学仪器而言其往往需要满足一定的气动外形，例如需高速飞行的保形头罩，其为了达到降低阻力的目的，就需要整体呈特定形状的表面，且该表面必须平整光滑，而为了实现观测等光学作用，又不得不在头罩上安装透镜等光学元件，因此如何在材料不同的光学元件与头罩安装框架中获得光滑平整的保形面便成为了一个难点问题。为了实现保形面的平整光滑，已有的方法是同时提高光学元件与安装框架各自定位安装面的精度，以将两者安装结合部位产生的间隙尽可能缩小，从而尽可能地实现平整光滑效果；但由于应用于保形装置的光学元件为了实现保形目的都是内嵌在安装框架上的，内嵌便会使得安装框架的安装面具有封闭性，封闭性会限制加工手段，因此很难加工出精度很高的安装面；同时由于应用于保形领域的光学元件大都是非常规圆形的，且厚度较薄，加之其材料的硬脆特性，也很难对其加工出精度很高的安装定位面；即使在安装框架和光学元件上能够加工出高精度的安装定位面，为了安装的需要也必须预留一定的间隙，因此也很难完全实现保形面平整光滑的效果。而传统保形装置中即使使用了粘结剂，其目的也是为了固定光学元件，且粘结剂很难布满整个间隙尤其是保形面与间隙的交界处，因此并没有使保形面平整光滑的作用。同时因应用于高速流体的保形装置会经历压强和温度的急剧变化以及冲击振动等恶劣力学环境，例如高速飞行的保形头罩其外表面的压强会降低，同时因摩擦其外表面的温度将升高，且还会因高速飞行而承受冲击与振动，而现有保形装置大都只能在较为稳定的环境下满足精度要求，当实际工况恶劣时便很难保证装置形位精度的稳定性。因此目前还缺乏一种能够在使保形面真正平整光滑的同时还能保证装置能够适应恶劣工作环境且对加工要求不高的光学保形装置。
技术实现思路
[0003]为了针对性地克服现有保形装置保形面存在间隙而不平整光滑、较难适应恶劣工况以及对加工精度要求高加工难度大等问题，本专利技术提出了一种能够消除光学元件与安装框架间隙、能够降低温度与压强变化以及冲击振动等因素对装置精度的影响并且能够降低对各零部件加工精度要求的保形装置。
[0004]本专利技术是采用以下技术方案实现的：一种保形装置，其特征在于，包括安装框架、光学元件、限位凸起、填充介质；所述安装框架的框架安装面上有限位凸起，所述光学元件受所述限位凸起的限制而在所述框架安装面形成的安装空间内与所述安装框架形成相对定位；所述限位凸起在保形面侧不突出于所述安装框架，且距所述保形面有相应距离，所述填充介质在固化稳定前具有一定流动性或相当的弹性，所述填充介质布满所述光学元件与所述安装框架之间的间隙，且所述光学元件、安装框架以及填充介质共同组成保形面；
所述限位凸起在保形面侧不突出于所述安装框架能够使所述填充介质在保形面侧完全覆盖安装框架的安装面与光学元件的相应定位面，从而覆盖保形面与间隙的相交处，进而完全消除间隙使保形面光滑平整，而距所述保形面有相应距离可保证所述填充介质的牢固可靠性，所述填充介质在固化稳定前具有一定流动性或相当的弹性，以此便可适应所述光学元件与所述安装框架的任意形态以及包括表面粗糙度、局部缺陷以及尺寸误差在内的各种误差，并使所述填充介质与所述光学元件以及所述安装框架的结合更加紧密，从而更好的填充空隙。
[0005]进一步地，所述限位凸起具有消应力结构，所述消应力结构具有多向性，且至少有一个消应力方向与所述限位凸起对所述光学元件的限位方向相同，如此便既能在光学元件安装时允许光学元件、限位凸起以及安装框架等多个零部件存在一定的加工误差从而降低加工难度，同时还可允许多个方向一定程度的变形，进而更好地降低恶劣工况引起的应力变形影响。
[0006]进一步地，所述限位凸起可以与所述安装框架为一体结构，也可以是后续安装的结构；当所述限位凸起是后续安装结构时，所述限位凸起的材料可与所述安装框架的材料不同，分开的结构可以使所述限位凸起更好的被加工，材料的不同可以增加限位凸起自身性质的多样性从而提升在应力消除等作用上的灵活度。
[0007]进一步地，所述限位凸起在所述框架安装面上可以横向布置多个，也可以竖向布置多个，从而根据实际需要在对所述光学元件进行针对性的定位约束的同时调节单个所述限位凸起的形状尺寸与刚度，以适应不同尺寸和形状的所述安装框架与光学元件，并降低所述限位凸起的加工难度，同时所述限位凸起可作为加强结构对所述填充介质进行加强，而多个所述限位凸起则可以更好的对所述填充介质进行加强。
[0008]进一步地，通过在所述框架安装面的水平和竖直以及其他方向布置相应的所述限位凸起，或者通过所述限位凸起与所述光学元件之间相应形状的配合，所述限位凸起可对所述光学元件包括水平与竖直方向在内的多向位置同时进行限制。
[0009]进一步地，所述光学元件、安装框架以及填充介质的材料性质和空间尺寸之间相互配合，形成热应力消除性质，即实现所述光学元件、安装框架以及填充介质在所需热应力消除方向热变形量的互相适应，如此便可降低甚至消除温度变化对保形装置性能的影响。
[0010]进一步地，所述填充介质由一种或多种材料组成，其对与自身相接触的所述安装框架以及所述光学元件具有亲和性，其中多种材料可提高所述填充介质材料选择的灵活性与综合性质的多样性，而亲和性能够使所述填充介质更好地适应所述光学元件与所述安装框架包括表面粗糙度与局部缺陷以及尺寸误差在内的各种误差并使结合更加紧密，从而更好的填充空隙，进而在使加工更可靠的同时还可让保形面更加平整光滑且稳定。
[0011]进一步地，所述框架安装面上有定位延伸块，所述定位延伸块在保形面侧不突出于所述安装框架，且距所述保形面有相应距离，用于限制所述光学元件相对于所述安装框架的位置，其位置限制方向与所述限位凸起对所述光学元件的位置限制方向至少可产生互相垂直的分量；所述定位延伸块没有消应力结构，更高的刚度能够为所述光学元件提供更强的支撑，其不突出于所述安装框架同样是为了使所述填充介质在保形面侧完全覆盖所述安装框架的安装面与光学元件的相应定位面，从而消除间隙，距所述保形面有相应距离可保证所述填充介质的牢固可靠性，而产生互相垂直的分量则可以使所述定位延伸块与所述
限位凸起一同确定所述光学元件的位置。
[0012]进一步地，为了不使不具备应力消除结构的定位延伸块影响保形装置的热应力消除功能以及对压强变化与冲击振动等的适应能力，所述定位延伸块只在其相应的位置限制方向与所述光学元件相接触，而其余方向则不与所述光学元件相接触，以保证在设计温度变化范围内不会因热变形或压强变化以及冲击振动等因素而使所述定位延伸块限制所述光学元件正常的变形与位移。
[0013]进一步地，所述填充介质中有网状增强结构，所述网状增强结构距保形面有相应距离，网状增强结构能使填充介质更加牢固，同时也能增加填充介质的整体韧性，而与保形面保持相应距离是为了防止网状增强结构露出保形面而破坏保形面的平整光滑度。
[0014]与现有技术相比，本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种保形装置，其特征在于：包括安装框架（1）、光学元件（2）、限位凸起（5）、填充介质（6）；所述安装框架（1）的框架安装面（3）上有限位凸起（5），所述光学元件（2）受所述限位凸起（5）的限制而在所述框架安装面（3）形成的安装空间内与所述安装框架（1）形成相对定位；所述限位凸起（5）在保形面侧不突出于所述安装框架（1），且距所述保形面有相应距离，所述填充介质（6）在固化稳定前具有一定流动性或相当的弹性，所述填充介质（6）布满所述光学元件（2）与所述安装框架（1）之间的空隙，且所述光学元件（2）、安装框架（1）以及填充介质（6）共同组成保形面。2.根据权利要求1所述的一种保形装置，其特征在于：所述限位凸起（5）具有消应力结构，所述消应力结构具有多向性，且至少有一个消应力方向与所述限位凸起（5）对所述光学元件（2）的限位方向相同。3.根据权利要求1所述的一种保形装置，其特征在于：所述限位凸起（5）可以与所述安装框架（1）为一体结构，也可以是后续安装的结构；当所述限位凸起是后续安装结构时，所述限位凸起（5）的材料可与所述安装框架（1）的材料不同。4.根据权利要求1所述的一种保形装置，其特征在于：所述限位凸起（5）在所述框架安装面（3）上可横向与竖向布置多个。5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐思华，朱晓彤，夏先军，杨加东，曾德，袁斌，刘浩宇，
申请(专利权)人：徐德富，
类型：发明
国别省市：
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