大型光学反射镜重力卸载装置的制作方法

本实用新型属于空间遥感领域，涉及重力卸载装置，尤其涉及大型光学反射镜重力卸载装置。

背景技术：

随着我国航天产业的快速发展，为了满足人类对地观测和宇宙探索的更高性能要求,空间望远镜反射镜口径呈现不断增大的趋势。大口径光学反射镜是决定空间望远镜实际观测能力乃至任务成败的关键技术之一。由于光学反射镜需在地面重力环境下进行加工与检测，其所处力学环境与空间零重力环境差异极大。若不进行重力卸载，光学反射镜由地面发射至太空后，由于力学环境的改变，形位精度会发生很大改变，从而极大地影响反射镜性能。因此光学反射镜的重力卸载一直是加工制造与检测过程中的重要基础。

传统加工检测中通常使用机械恒力支撑的方式，在反射镜背部设计多个支撑点，从而平衡反射镜重力。该方法对于支撑结构的力的控制精度要求极高，实现成本极高。同时其与光学反射镜的接触通常为离散的点接触，与空间真实的零重力场的差异非常明显，直接影响卸载精度。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是在于提供大型光学反射镜重力卸载装置，利用多孔质气浮结构，能够整个面内均匀出气，解决了机械式重力卸载机构局部受力与空间真实零重力力场环境差异问题，大幅提高反射镜重力卸载与精密加工检测的精度。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：大型光学反射镜重力卸载装置，包括基座和气浮座，所述气浮座嵌设在所述基座内，所述气浮座的上端面均布有多个连通的气浮通道，所述气浮座的中部设有进气孔，所述进气孔的下端与外部的供气装置连通，所述气浮座的上端面为弧面且弧度与光学反射镜的弧度一致，所述基座通过调节座固定在水平面上，所述基座的上端面设有固定杆，所述固定杆上设有水平设置的调节杆，所述调节杆相对所述固定杆可调节，所述调节杆的延长线通过所述气浮座的圆心设置，所述调节杆的靠近所述气浮座的一端与光学反射镜的外圈接触设置。

进一步的，所述气浮通道包括环形通道和十字形通道，所述环形通道从所述气浮座的重新向外圈均布设置为多个，所述十字形通道的中心与所述气浮座的中心重合设置。

进一步的，所述固定杆为圆柱形，所述固定杆的下端伸入到所述基座设置且二者螺纹连接。

进一步的，所述调节杆为圆柱形，所述调节杆的轴线与所述固定杆的轴线相交设置，所述调节杆靠近光学反射镜的一端为球形，所述调节杆与所述固定杆螺纹连接。

进一步的，所述调节座包括升降杆、手柄和底盘，所述升降杆的一端穿过所述基座与所述底盘连接，所述升降杆垂直于所述底盘设置，所述升降杆位于所述基座上端的部分设有驱动升降杆旋转的手柄，所述升降杆与所述基座螺纹连接。

进一步的，所述基座与所述升降杆对应的部分设有连接柱，所述连接柱与所述升降杆同轴设置。

进一步的，所述基座的内圈下端设有向内凸起的承靠凸台，所述承靠凸台的上端面与气浮座的下端面贴合设置。

进一步的，所述基座下端的内圈和外圈均设有向下延伸设置的导向凸台。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果如下。

1、本实用新型设置气浮座，气浮座的下端设置与供气装置的进气孔，气浮座的上端设置多个气浮通道，利用气浮通道向上吹气，利用多孔质气浮座能够整个面内均匀出气的特性，提出了一种基础气浮座的光学反射镜重力卸载方法，能够大幅提高反射镜重力卸载与精密加工检测的精度；

2、设置交叉的环形通道和十字通道，而且环形通道均布设置，浮力更加均衡，保证光学反射镜受力均衡，稳定性好；

3、调节杆与固定杆的螺纹连接，方便进行调节，也适用于对不同规格的光学反射镜的侧面约束，而且调节杆前端的球形结构，不易对光学反射镜的侧面划伤，稳定性好。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型大型光学反射镜重力卸载装置使用的结构示意图；

图2是本实用新型大型光学反射镜重力卸载装置的结构示意图；

图3是本实用新型图2的a部详图；

图4是本实用新型基座仰视的结构示意图；

图5是本实用新型气浮座仰视的结构示意图；

图6是本实用新型基座侧视的结构示意图；

图7是本实用新型基座俯视的结构示意图。

附图标记：

1、基座；11、连接柱；12、导向凸台；13、承靠凸台；2、调节座；21、手柄；22、升降杆；23、底盘；3、气浮座；31、环形通道；32、十字形通道；33、进气孔；41、固定杆；42、调节杆；5、光学反射镜。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。

如图1～图7所示，大型光学反射镜重力卸载装置，包括基座1和气浮座3，气浮座3嵌设在基座1内，气浮座3的上端面均布有多个连通的气浮通道，气浮座3的中部设有进气孔33，进气孔33的下端与外部的供气装置连通，气浮座3的上端面为弧面且弧度与光学反射镜5的弧度一致，基座1通过调节座2固定在水平面上，基座1的上端面设有固定杆41，固定杆41上设有水平设置的调节杆42，调节杆42相对固定杆41可调节，调节杆42的延长线通过气浮座3的圆心设置，调节杆42的靠近气浮座3的一端与光学反射镜5的外圈接触设置，设置气浮座3后，可实现整个面内的均匀出气，从而将反射镜整体悬浮起来，整个面内的支撑力形成了一种力场的效应，重力卸载精度更高。

优选地，气浮通道包括环形通道31和十字形通道32，环形通道31从气浮座3的重新向外圈均布设置为多个，十字形通道32的中心与气浮座3的中心重合设置，设置交叉的环形通道31和十字通道，而且环形通道31均布设置，浮力更加均衡，保证光学反射镜5受力均衡，稳定性好。

优选地，固定杆41为圆柱形，固定杆41的下端伸入到基座1设置且二者螺纹连接，螺纹连接的结构，可实现固定杆41的上下调整，适用于不同规格的光学反射镜5检测；更优选地，调节杆42为圆柱形，调节杆42的轴线与固定杆41的轴线相交设置，调节杆42靠近光学反射镜5的一端为球形，调节杆42与固定杆41螺纹连接，调节杆42与固定杆41的螺纹连接，方便进行调节，也适用于对不同规格的光学反射镜5的侧面约束，而且调节杆42前端的球形结构，不易对光学反射镜5的侧面划伤，稳定性好。

优选地，调节座2包括升降杆22、手柄21和底盘23，升降杆22的一端穿过基座1与底盘连接，升降杆22垂直于底盘23设置，升降杆22位于基座1上端的部分设有驱动升降杆22旋转的手柄21，升降杆22与基座1螺纹连接，供一个稳定的支撑基础，减小外界振动的影响。

优选地，基座1与升降杆22对应的部分设有连接柱11，连接柱11与升降杆22同轴设置，减少基座1的整体重量，针对连接固定部分设置相应的结构。

优选地，基座1的内圈下端设有向内凸起的承靠凸台13，承靠凸台13的上端面与气浮座3的下端面贴合设置，有利于气浮座3的固定，方便安装；更优选地，基座1下端的内圈和外圈均设有向下延伸设置的导向凸台12，方便基座1的固定，可起到安装导向的作用。

在实际使用的过程中，首先安装基座1，然后设置调节座2，通过手柄21旋转升降杆22，使得基座1上下调整，使得基座1处于水平状态，基座1的下端可设置橡胶垫，提升防震性能，调整完成后，将光学反射镜5放置于气浮座3上，保证试验处于良好的外界环境中，然后通过进气孔33实现供气，气体通过气浮通道向上喷气，使其稳定地悬浮起来，然后调试调节杆42，对光学反射镜5进行侧面的约束，保证反射镜悬浮状态下不出现旋转移动，从而保证后续加工与反射镜检测的开展，本结构可广泛应用于大型空间光学反射镜5的精密加工与检测领域，具有良好的社会效应和经济价值。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。