一種中心無遮攔的大口徑復合材料光學雙面鏡的支撐結構，屬于空間光學遙感技術領域中涉及的一種光學雙面鏡的支撐結構，要解決的技術問題是提供一種中心無遮攔的大口徑復合材料光學雙面鏡的支撐結構。技術方案包括光學雙面鏡、主軸、丁字壓板、墊片、擋板和螺釘；其中主軸穿過光學雙面鏡徑向通孔，采用丁字壓板、墊片及螺釘將主軸與雙面鏡聯接起來，作為固定端，擋板與主軸固聯，然后與雙面鏡粘接，作為游動端，實現雙面鏡的消熱化支撐。該支撐方式結構緊湊、溫度適應范圍寬、面形精度高，滿足光機掃描型空間光學遙感器的應用需求。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于空間光學遙感
中涉及的一種中心無遮攔的大口徑復合材料光學雙面鏡的支撐結構。
技術介紹
在空間光學遙感儀器中，對地掃描常采用多元并掃的雙面鏡光學掃描方式，因為雙面鏡掃描時不存在像旋，掃描效率高，且驅動簡單可靠。隨著空間光學遙感技術的發展，用戶不斷提高幅寬及重訪周期的要求，使得雙面鏡口徑持續增大。對大口徑光學雙面鏡目前主要有兩種支撐方式一種是在光學雙面鏡兩側面各安裝一根轉軸共同支撐雙面鏡，由于兩個轉軸的同軸度難以保證，儀器在軌運行時軸系極易“卡死”，并且裝配時由于受力不均、鏡體參與傳力等原因難以保證雙面鏡面形；另一種是在光學雙面鏡的一側安裝轉軸，這樣會造成光學雙面鏡支撐的懸臂結構，對光學雙面鏡轉動時的穩定性和可靠性都不利，只有小口徑光學雙面鏡適合采用這種安裝方式。大口徑光學雙面鏡由于自身重量大，如何實現可靠支撐而不影響鏡面面形一直是業內人士關注的技術難題。與本專利技術最為接近的已有技術，是中國科學院上海技術物理研究所申請的專利技術專利，專利技術名稱為“空間用的雙面鏡光學掃描頭”，申請號200410025344. 4。如圖I所示，該專利技術包括雙面鏡I、轉軸2和聯接雙面鏡和轉軸的聯接塊3、墊塊4、第一螺釘5、第二螺釘6、螺母7，其中轉軸2置于雙面鏡I的徑向通孔內，聯接塊3與轉軸2通過第一螺釘5聯接，聯接塊3、雙面鏡I、墊塊4通過第二螺釘6和螺母7固聯在一起。該結構雖然是采用一種通心軸的聯接結構，避開了光學雙面鏡單軸支撐的懸臂結構，但是這種支撐結構存在中心遮攔，不能充分利用全口徑光束，應用場合受限。
技術實現思路
為了克服已有技術存在的缺陷，本專利技術的目的在于提出一種中心無遮攔的通心軸支撐結構，可有效的實現消熱設計，保證高精度鏡面面形的同時還能承受發射沖擊。本專利技術要解決的技術問題是提供一種中心無遮攔的大口徑復合材料光學雙面鏡的支撐結構。解決技術問題的技術方案如圖2所示，包括光學雙面鏡8、主軸9和聯接構件10。其中光學雙面鏡8如圖3、圖4所示，包括鏡耳11、徑向通孔12、長圓孔13、螺紋孔14 ；主軸9如圖5所示，包含凹槽15、螺紋孔16、軸徑臺階17 ;聯接構件10如圖6、圖7所示，包括丁字壓板18、擋板19、墊片20、第一螺釘21、第二螺釘22 ;丁字壓板18如圖8所示，包含凸臺面23、在凸臺面23上有兩個光孔24和安裝面25、在丁字壓板18的兩端各有一個安裝孔26 ;擋板19如圖9所示，包含粘膠面27和通孔28 ;墊片20如圖10所示，包含矩形孔29和兩端的插孔30。在光學雙面鏡8的兩側面中心位置，設有鏡耳11，在左右兩個鏡耳11的軸心位置開有徑向通孔12，主軸9從光學雙面鏡8的徑向通孔12穿過，主軸9上的左右兩個軸徑臺階17與光學雙面鏡8的徑向通孔12滑動接觸，主軸9的兩端伸出光學雙面鏡8的兩個鏡耳11的外面；在主軸9的左右兩個軸徑臺階17的偏外端附近各設有一個凹槽15，凹槽15 的兩端設有螺紋孔16，在主軸9與光學雙面鏡8安裝匹配時，主軸9上的左右兩個凹槽15 的位置剛好與光學雙面鏡8的兩側鏡耳11對準，在兩側鏡耳11的表面上放置墊片20，墊片 20上的矩形孔29與鏡耳11上的長圓孔13對準；聯接構件10中的丁字壓板18，通過其上 的凸臺面23從光學雙面鏡8的鏡耳11上的長圓孔13插入到主軸9的凹槽15中，丁字壓 板18的安裝面25與墊片20接觸，通過凸臺面23上的光孔24用第二螺釘22和主軸9的 凹槽15上的螺紋孔16聯接擰緊；通過丁字壓板18兩端的安裝孔26用第一螺釘21與光學 雙面鏡8的鏡耳11上的螺紋孔14聯接擰緊；聯接構件10中的擋板19從光學雙面鏡8的 鏡耳11上的長圓孔13插入到主軸9的凹槽15中，通過擋板19的通孔28用第二螺釘22 與主軸9的凹槽15上的螺紋孔16聯接固緊，在擋板19的粘膠面27與光學雙面鏡8的長 圓孔13的間隙中注入無應力結構膠，靜置固化72小時即固牢。工作原理說明本專利技術借鑒了軸系設計中的一端固定、另一端游動的設計思想，將 該思想用于雙面鏡支撐軸向方向的無熱化設計，即將雙面鏡一端與主軸固聯，另一端沿軸 向游動，避免了溫度變化時雙面鏡承受過大的熱應力；而雙面鏡支撐的徑向方向則采用了 材料熱膨脹系數匹配的辦法實現無熱化設計，即主軸選用熱膨脹系數比雙面鏡鏡體大的材 料，而丁字壓板則選用熱膨脹系數比雙面鏡小的材料，從而實現主軸與丁字壓板在徑向方 向的綜合熱膨脹系數與雙面鏡鏡體材料的熱膨脹系數相當，避免溫度變化時雙面鏡面形精 度下降。本專利技術的積極效果a)該光學雙面鏡支撐結構不存在中心遮攔，應用場合廣泛。b)該光學雙面鏡與主軸之間的聯接是沿著主軸的徑向方向，裝調和拆卸方便，結 構緊湊，軸向尺寸小。c)本專利技術所采用的聯接方式借鑒了一端固定另一端游動的原理，使雙面鏡一端與 主軸固聯，一端利用膠層的彈性在軸向方向自由伸縮，因此光學雙面鏡鏡面受力變形小，能 夠對面形優于1/30 λ ( λ = 632. 8nm)的高精度雙面鏡進行支撐。附圖說明圖I是已有技術雙面鏡光學掃描頭的結構意圖；圖2是本專利技術的光學雙面鏡的支撐結構的示意圖；圖3是本專利技術的光學雙面鏡的正視示意圖；圖4是圖3的側視圖；圖5是本專利技術的主軸結構示意圖；圖6是本專利技術中聯接構件10中的各件位置分布示意圖；圖7是本專利技術中聯接構件10的安裝示意圖；圖8是本專利技術聯接構件10中丁字壓板18的結構示意圖；圖9是本專利技術聯接構件10中擋板19的結構示意圖；圖10是本專利技術聯接構件10中墊片20的結構示意圖。具體實施例方式本專利技術按圖2至圖10所示的結構實施，下面結合附圖對具體實施方式作進一步的詳細介紹I)、見圖2、圖3、圖4、圖5，裝配前復驗光學雙面鏡8鏡面面形，保證鏡面面形優于1/30 ( λ = 632. 8nm);復驗主軸9的兩處軸徑臺階17同軸度，保證同軸度優于O. 002 ;復驗光學雙面鏡8徑向通孔11同軸度，保證同軸度優于O. 003 ;復驗主軸9的軸徑臺階17與光學雙面鏡8徑向通孔11的單邊間隙為O. 006-0. 01之間。光學雙面鏡8采用高體份硅鋁合金材料(SiCp/Al)，主軸9采用9Crl8材料。2)、見圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10，將主軸9置于光學雙面鏡8的徑向通孔11內，并使主軸9的凹槽15與光學雙面鏡8的鏡耳11上的長圓孔13對齊，將丁字壓板18的凸臺面23穿過墊片20的矩形孔29后插入光學雙面鏡8的長圓孔13內，使丁字壓板18的光孔24對準主軸9的螺紋孔16，擰入第二螺釘22將丁字壓板18、墊片20、主軸9聯接在一起，通過修磨墊片20的厚度保證丁字壓板18的凸臺面23與主軸9的凹槽15緊密接觸的同時還能使丁字壓板18的安裝面25壓緊墊片20及光學雙面鏡8。將第一螺釘21穿過丁字壓板18的安裝孔26及墊片20的插孔30擰入光學雙面鏡8的螺紋孔14內。同理，安裝光學雙面鏡8另一側的丁字壓板18、墊片20。在聯接時，用測力扳手控制每個螺釘的變形，并用激光干涉儀監測光學雙面鏡8的面形，避免鏡面有過大的應力變形。3)、見圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖9，將擋板19穿過光學雙面鏡8的長圓孔13與主軸9的凹槽15接觸，使擋板19的通孔28與主軸9的螺紋孔16對準，用第二螺釘22將擋板19與主本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種中心無遮攔的大口徑復合材料光學雙面鏡的支撐結構，包括光學雙面鏡(8)、主軸（9）；其特征在于還包括聯接構件（10），鏡耳（11）、徑向通孔（12）、長圓孔（13）、螺紋孔（14）、凹槽15、螺紋孔16、軸徑臺階17、丁字壓板（18）、擋板（19）、墊片（20）、第一螺釘（21）、第二螺釘（22）、凸臺面（23）、光孔（24）、安裝面（25）、安裝孔（26）、粘膠面（27）、通孔（28）、矩形孔（29）、插孔（30）；在光學雙面鏡（8）的兩側面中心位置，設有鏡耳（11），在左右兩個鏡耳（11）的軸心位置開有徑向通孔（12），主軸（9）從光學雙面鏡（8）的徑向通孔（12）穿過，主軸（9）上的左右兩個軸徑臺階（17）與光學雙面鏡（8）的徑向通孔（12）滑動接觸，主軸（9）的兩端伸出光學雙面鏡（8）的兩個鏡耳（11）的外面；在主軸（9）的左右兩個軸徑臺階（17）的偏外端附近各設有一個凹槽（15），凹槽（15）的兩端設有螺紋孔（16），在主軸（9）與光學雙面鏡（8）安裝匹配時，主軸（9）上的左右兩個凹槽（15）的位置剛好與光學雙面鏡（8）的兩側鏡耳（11）對準，在兩側鏡耳（11）的表面上放置墊片（20），墊片（20）上的矩形孔（29）與鏡耳（11）上的長圓孔（13）對準；聯接構件（10）中的丁字壓板（18），通過其上的凸臺面（23）從光學雙面鏡（8）的鏡耳（11）上的長圓孔（13）插入到主軸（9）的凹槽（15）中，丁字壓板（18）的安裝面（25）與墊片（20）接觸，通過凸臺面（23）上的光孔（24）用第二螺釘（22）和主軸（9）？的凹槽（15）上的螺紋孔（16）聯接擰緊；通過丁字壓板（18）兩端的安裝孔（26）用第一螺釘（21）與光學雙面鏡（8）的鏡耳（11）上的螺紋孔（14）聯接擰緊；聯接構件（10）中的擋板（19）從光學雙面鏡（8）的鏡耳（11）上的長圓孔（13）插入到主軸（9）的凹槽（15）中，通過擋板（19）的通孔（28）用第二螺釘（22）與主軸（9）的 凹槽（15）上的螺紋孔（16）聯接固緊，在擋板（19）的粘膠面（27）與光學雙面鏡（8）的長圓孔（13）的間隙中注入無應力結構膠，靜置固化72小時即固牢。...
【技術特征摘要】
1. 一種中心無遮攔的大口徑復合材料光學雙面鏡的支撐結構，包括光學雙面鏡(8)、主軸(9);其特征在于還包括聯接構件(10)，鏡耳(11)、徑向通孔(12)、長圓孔(13)、螺紋孔(14)、凹槽15、螺紋孔16、軸徑臺階17、丁字壓板(18)、擋板(19)、墊片(20)、第一螺釘(21)、第二螺釘(22)、凸臺面(23)、光孔(24)、安裝面(25)、安裝孔(26)、粘膠面(27)、通孔(28)、矩形孔(29)、插孔(30);在光學雙面鏡(8)的兩側面中心位置，設有鏡耳(11)，在左右兩個鏡耳(11)的軸心位置開有徑向通孔(12)，主軸(9)從光學雙面鏡(8)的徑向通孔(12)穿過，主軸(9)上的左右兩個軸徑臺階(17)與光學雙面鏡(8)的徑向通孔(12)滑動接觸，主軸(9)的兩端伸出光學雙面鏡(8)的兩個鏡耳(11)的外面；在主軸(9)的左右兩個軸徑臺階(17)的偏外端附近各設有一個凹槽(15)，凹槽(15)的兩端設有螺紋孔(16)，在主軸(9)與光學雙面鏡(8)安裝匹配時，主軸(9)上的左右兩個凹槽(1...
【專利技術屬性】
技術研發人員：汪逸群，劉偉，鄭玉權，
申請(專利權)人：中國科學院長春光學精密機械與物理研究所，
類型：發明
國別省市：
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