[发明专利]基于静压原理的望远镜主镜芯轴机构及注油方法

说明书

基于静压原理的望远镜主镜芯轴机构及注油方法，涉及一种精密机械装置，解决现有的望远镜主镜芯轴无法做到和轴向支撑完全解耦的问题，该芯轴机构由芯轴压块、上薄膜内压盘、密闭腔、上薄膜外压盘、芯轴外圈、内六角柱塞、芯轴内圈、下薄膜外压盘、滚动薄膜、下薄膜内压盘、芯轴立柱组成。其中芯轴内圈、芯轴外圈和滚动薄膜一起构成密闭腔，腔中充满低温液压油，该液压腔作为主镜的径向支撑。本发明可用于望远镜主镜的径向支撑。当主镜指向竖直方向时，主镜的重量完全由轴向支撑负担，而主镜指向水平时，主镜的重量则完全由芯轴机构承担。因此可以保证主镜在两种状态下轴向支撑和芯轴机构可以完全解耦，互不干涉，主镜始终保持理想的支撑效果。

技术领域

本发明涉及一种精密机械装置，具体涉及一种基于静压原理的望远镜主镜芯轴机构及注油方法，适用于望远镜主镜与轴向解耦的径向支撑机构的需求。

背景技术

望远镜的主镜是望远镜系统最大的光学元件，主镜的支撑效果对望远镜的成像质量有很大的影响。而主镜的支撑一般由轴向支撑和径向(或侧向)支撑组成，好的支撑系统要求，轴向和径向支撑完全解耦，互不干涉。芯轴机构是一种常用的主镜径向支撑机构，常见的芯轴机构由芯轴外圈、芯轴内圈和芯轴支柱等组成。芯轴机构主要有两种：一种内圈和外圈采用硬性接触，此时外圈外形一般设计为鼓型，外圈和主镜中孔之间是线接触；另一种外圈和主镜中孔之间采用柱面接触，利用结构胶粘接在一起，而内圈和外圈采用弹性膜片连接，弹性膜片轴向刚度小而径向刚度大。但这两种方式都不能做到和轴向支撑完全解耦，第一种方式的鼓型外圈和主镜中孔之间存在摩擦力；第二种方式使用的弹性膜片刚度不是无限小。因此需要设计一种和轴向支撑完全解耦的径向支撑。

发明内容

本发明为了解决现有的望远镜主镜芯轴无法做到和轴向支撑完全解耦的问题，提供一种基于静压原理的望远镜主镜芯轴机构及注油方法。

基于静压原理的望远镜主镜芯轴机构，包括芯轴外圈、芯轴内圈和芯轴立柱，还包括芯轴压块、上薄膜内压盘、上薄膜外压盘、下薄膜外压盘、滚动薄膜和下薄膜内压盘；所述芯轴外圈和主镜中孔接触并通过胶粘结固定，所述芯轴内圈通过芯轴压块固定在芯轴立柱上，芯轴立柱安装在镜室上；所述芯轴内圈和芯轴外圈通过上下两片滚动薄膜连接，上滚动薄膜分别通过上薄膜内压盘和上薄膜外压盘固定芯轴内圈和芯轴外圈上，下滚动薄膜分别通过下薄膜内压盘和下薄膜外压盘固定在芯轴内圈和芯轴外圈上；所述芯轴内圈、芯轴外圈和上下两片滚动薄膜构成密闭腔；液压油通过芯轴外圈上的两个注油口注入所述密闭腔中，注满后通过内六角塞柱密封。

基于静压原理的望远镜主镜芯轴机构的注油方法，该方法由以下步骤实现：

首先将芯轴机构水平放置，将内六角柱塞卸掉，然后通过芯轴外圈上的注油输入口注油，液压油通过注油输入口向上流动，最后从注油输出口流出；

当注满后，采用六角柱塞将注油输出口密封，再将芯轴机构旋转180度将注油输入口朝上放置，静置一段时间后，用内六角柱塞将注油输入口密封，完成注油。

本发明的有益效果：本发明利用静压原理设计的密闭油腔来作为主镜的径向支撑，可以做到径向刚度无限大而轴向刚度无限小，满足径向支撑和轴向支撑完全解耦的需求。可以保证主镜在两种状态下轴向支撑和芯轴机构可以完全解耦，互不干涉，主镜始终保持理想的支撑效果。

附图说明

图1为本发明所述的基于静压原理的望远镜主镜芯轴机构的结构示意图；

图2为图1中A的局部放大图；

图3为本发明所述的基于静压原理的望远镜主镜芯轴机构中密闭腔的注油原理示意图；

图4为本发明所述的基于静压原理的望远镜主镜芯轴机构的径向受力原理图。