[发明专利]超大型望远镜高度轴系支撑和驱动液压whiffletree控制机载系统

权利要求书

1.一种超大型望远镜高度轴系支撑和驱动液压whiffletree控制机载系统，位于望远镜上部的高度轴系支撑整个主镜和副镜并与方位轴相连接，同时为望远镜提供高度轴回转轴线，实现高度角测量、跟踪驱动、角速度和角加速度的测量及反馈功能；高度轴的轴径上设有径向导轨和轴向导轨，所述径向导轨上安装有线性电动机的转子，该线性电动机的定子位于机架中并且与气隙转子相对应；同时该径向导轨上还安装有多个静液压油垫，其特征在于，在所述径向导轨的中心设有中心轨道且该中心轨道的内、外侧分别设有同心的内侧轨道和外侧轨道，所述的内侧轨道和外侧轨道与所述中心轨道表面平行；所述安装在径向导轨上的线性电动机转子，是安装在所述中心轨道表面；机架的底部支座上安装的多个径向静液压油垫支撑在所述内侧轨道和外侧轨道上；同时，机架的侧部支座上安装的多个轴向静液压油垫支撑在所述轴向导轨上，对高度轴进行轴向调节和定位；在所述机架上设有一套连接机构，所述机架与方位轴结构之间采用基于液压whiffletree控制系统的运动副式柔性连接，该运动副式柔性连接机构包括具有whiffletree控制系统的液压调节装置，其占据连接装置的中心区域，在其两侧设置具有竖向柔性且水平刚性的X型刚性连接件，其外部连接到U型底座，同时在两个元件机架下部和U型底座之间设置有弹性体。

2.根据权利要求1所述的超大型望远镜高度轴系支撑和驱动液压whiffletree控制机载系统，其特征在于，所述高度轴径向导轨上的内侧轨道和外侧轨道上布置一系列静液压油垫，所述静液压油垫以典型的60-70微米油层运行，以保证线性电动机的定子和转子之间的误差，从而限定1mm的较低气隙。

3.根据权利要求1所述的超大型望远镜高度轴系支撑和驱动液压whiffletree控制机载系统，其特征在于，在与所述轴向导轨平行的平面中安装碟盘，在该平面碟盘上作用的制动器安装在机架上。

4.根据权利要求1所述的超大型望远镜高度轴系支撑和驱动液压whiffletree控制机载系统，其特征在于，线性电动机的定子，其与存在于高度轴结构中的中心轨道相对应地纵向布置。

5.根据权利要求1所述的超大型望远镜高度轴系支撑和驱动液压whiffletree控制机载系统，其特征在于，高度轴结构（1）的轴向设有两个轴向导轨，机架（7）的侧向支承面上安装的多个静液压油垫（12）支撑在所述轴向导轨上，其中确保高度轴正确的轴向定位和约束。

6.根据权利要求5所述的超大型望远镜高度轴系支撑和驱动液压whiffletree控制机载系统，其特征在于，高度轴结构1在与轴向导轨平行的平面中安装碟盘（11），在该平面碟盘上作用的制动器（6）安装在机架（7）上。

7.根据权利要求1-6之一所述的超大型望远镜高度轴系支撑和驱动液压whiffletree控制机载系统，其特征在于，所述机架（7）和所述方位轴结构之间的连接装置包括具有竖向柔性且水平刚性的X型刚性连接件（9），其占据连接的两侧区域，其外部连接到U型底座（8），同时在两个元件机架（7）和U型底座（8）之间设置液压whiffletree控制装置（14）以及弹性体（10），其适于垂直竖立的刚性连接件，但是允许相对旋转的柔性力矩，而不发生附加力矩，这将抵消现有的导轨误差；同时在位于X型刚性连接件（9）之间，安装液压whiffletree控制装置（14），使得望远镜M3镜与任何耐焦平台上仪器之间的路径长度在天顶角度1度至65度的范围内因结构重力弯曲引起的变化小于2mm。