專利名稱：多效能天文圓頂建筑門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天文臺觀測儀器圓頂，具體涉及一種多效能天文圓頂建筑門。
背景技術(shù)：
天文圓頂建筑的作用是關(guān)閉時能很好地保護內(nèi)部的天文儀器，而打開時能提供天文儀器良好的工作環(huán)境。國家重大科學(xué)工程LAMOST (現(xiàn)稱為郭守敬望遠鏡)的望遠鏡室以及圓頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)望遠鏡室以及圓頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)有所不同其望遠鏡室以及圓頂由設(shè)置從反射鏡面的MA部分與設(shè)置望遠鏡主鏡及焦面儀器的MB部分組成。MA部分與MB部分之間設(shè)有天文圓頂建筑門，其作用是當(dāng)門關(guān)閉時應(yīng)能將望遠鏡從焦面到MB主鏡的一段完全封閉，從而保護內(nèi)部儀器，不受風(fēng)、雨、雪、灰塵的影響。晚上儀器觀測使用時，天文圓頂建筑門必須打開，讓要觀測的天體光線輻射從MA反射進入到主鏡MB并聚焦到焦面的儀器上。因此，天文圓頂建筑門的尺寸必須大于光路尺寸，才能讓反射來的光全部到MB上。另外，天文圓頂建筑門的附屬機構(gòu)必須在門打開時不在光路中擋光。LAMOST望遠鏡圓頂建筑的結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖中的 A為天文圓頂建筑門；B為焦面儀器。為保持望遠鏡的良好工作環(huán)境，天文圓頂建筑門的結(jié)構(gòu)必須考慮改善視寧度和減小雜散光兩種效能。當(dāng)望遠鏡光路中空氣溫度不均勻時，會引起空氣對光折射率不一致，而引起光的偏折，而且空氣會產(chǎn)生對流擾動，引起望遠鏡成像彌散或抖動，這種現(xiàn)象叫視寧度問題。當(dāng)天文圓頂建筑門打開時，從MA到焦面之間一段地面被曬熱，夜晚會有熱氣流上升進入光路，產(chǎn)生視寧度問題，現(xiàn)有技術(shù)的天文圓頂建筑門設(shè)計沒有考慮解決以上各個問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了滿足國家重大科學(xué)工程LAMOST望遠鏡的保護與提供良好工作環(huán)境的需要， 本發(fā)明的目的是提供一種多效能天文圓頂建筑門，該多效能天文圓頂建筑門的作用是當(dāng)門關(guān)閉時應(yīng)能將望遠鏡從焦面到MB主鏡的一段完全封閉，從而保護內(nèi)部儀器，不受風(fēng)、雨、 雪、灰塵的影響。晚上儀器觀測使用時，這門必須打開，讓要觀測的天體光線輻射從MA反射進入到主鏡MB并聚焦到焦面的儀器上。另外，本發(fā)明還將同時解決改善視寧度和減小雜散光兩種效能。完成上述發(fā)明任務(wù)的方案是，一種多效能天文圓頂建筑門，該多效能天文圓頂建筑門設(shè)置在望遠鏡室的MB部分，其特征在于，該多效能天文圓頂建筑門由上、下兩段組成， 上、下兩段之間由鉸鏈聯(lián)結(jié)；所述多效能天文圓頂建筑門上段的長度，等于從上、下兩段之間的鉸鏈到MA托架內(nèi)側(cè)的距離；在望遠鏡室的MB部分朝向MA部分的一面，設(shè)有兩根導(dǎo)軌， 所述多效能天文圓頂建筑門的下段安裝在該兩根導(dǎo)軌上；兩根導(dǎo)軌的中部的同一位置上各設(shè)有一個折點，該折點以下的兩根導(dǎo)軌的走向，是向望遠鏡室的MB部分靠近，以此構(gòu)成(單獨看這一段時)向外傾斜段，該向外傾斜段的長度等于小于所述多效能天文圓頂建筑門下段的長度；兩根導(dǎo)軌的最下端設(shè)有阻擋結(jié)構(gòu)；所述多效能天文圓頂建筑門的上段采用下翻式結(jié)構(gòu)所述多效能天文圓頂建筑門的上段上連接有兩根鏈條或鋼絲繩，該兩根鏈條或鋼絲繩由兩個電機驅(qū)動；在望遠鏡室的MA部分朝向MB部分的一面，設(shè)有下翻門托架。需要開門時，兩個電機帶動兩根鏈條或鋼絲繩將所述多效能天文圓頂建筑門下降，當(dāng)下降到導(dǎo)軌的向外傾斜段時整個多效能天文圓頂建筑門向外傾斜，繼續(xù)下降到預(yù)定位置時，整個多效能天文圓頂建筑門被導(dǎo)軌最下端的阻擋結(jié)構(gòu)阻止，停止下降；兩個電機帶動兩根鏈條或鋼絲繩將多效能天文圓頂建筑門的上段放到下翻狀態(tài)，直到該多效能天文圓頂建筑門的上段被放置到下翻門托架上。需要關(guān)門時，兩個電機帶動兩根鏈條或鋼絲繩將多效能天文圓頂建筑門的上段拉起到近垂直狀態(tài)，繼續(xù)起吊，整個的多效能天文圓頂建筑門沿導(dǎo)軌上升，直到最上端位置，門被關(guān)閉。本發(fā)明有以下優(yōu)化方案
1、所述的多效能天文圓頂建筑門采用導(dǎo)熱好的鋁型材做骨架，內(nèi)外兩面蒙鋁板，內(nèi)外板中間填充阻燃隔溫發(fā)泡材料；
2、所述多效能天文圓頂建筑門朝外的一面用強反射白色噴塑，內(nèi)面噴黑色無光漆；
3、所述多效能天文圓頂建筑門的兩邊，根據(jù)計算優(yōu)化選取了起吊鏈條環(huán)固定處，因為此位置選取不合適會是鏈上的起吊力過大，當(dāng)起吊點向門上方移時，門打開時鏈與鏈夾角會太小，造成所需起吊力增加，而起吊點向下移時，又會因到轉(zhuǎn)動力臂減小，而所需力增大。 經(jīng)優(yōu)化起吊點為離門頂端2. 58米處。4、所述多效能天文圓頂建筑門的開、關(guān)是通過兩套由變頻電機驅(qū)動的鏈傳動系統(tǒng)實現(xiàn)；兩套變頻電機的變頻器由PLC控制；
5、所述多效能天文圓頂建筑門打開、門的上段放到下翻狀態(tài)靠上對面MA部分上的下翻門托架時，是翻成與水平面向下25° ；
6、為防止靠上托架時，以及意外鏈條脫落時，對托架產(chǎn)生過大沖擊，損壞MA結(jié)構(gòu)，特別增加了專門的緩沖結(jié)構(gòu)在所述多效能天文圓頂建筑門的上段的外面，設(shè)有由氣缸組成的緩沖器。7、在所述多效能天文圓頂建筑門上和MB部分的墻體上，設(shè)有防墜器插環(huán)；同時設(shè)有可以插入兩個插環(huán)的防墜器。門關(guān)上后有防墜器插入，起保險防墜作用。關(guān)閉電源也不會因失控，自動開門。更詳細地說本發(fā)明的多效能天文圓頂建筑門是專為國家重大科學(xué)工程LAMOST (現(xiàn)稱為郭守敬望遠鏡)研制的。其作用是當(dāng)門關(guān)閉時應(yīng)能將望遠鏡從焦面到MB主鏡的一段完全封閉，從而保護內(nèi)部儀器，不受風(fēng)、雨、雪、灰塵的影響。晚上儀器觀測使用時，這門必須打開，讓要觀測的天體光線輻射從MA反射進入到主鏡MB并聚焦到焦面的儀器上。因此， 門的尺寸必須大于光路尺寸，才能讓反射來的光全部到MB上。另外，此門的附屬機構(gòu)必須在門打開時不再光路中擋光。為保持望遠鏡的良好工作環(huán)境，此門研制時考慮了改善視寧度和減小雜散光兩種效能。但當(dāng)望遠鏡光路中空氣溫度不均勻時，會引起空氣對光折射率不一致，而引起光的偏折，而且空氣會產(chǎn)生對流擾動，引起望遠鏡成像彌散或抖動，這種現(xiàn)象叫視寧度問題。為防止門打開時，從MA到焦面之間一段地面被曬熱，夜晚會有熱氣流上升進入光路，產(chǎn)生視寧度問題，特將此門設(shè)計成下翻，蓋住MA到焦面這段地面，擋住上升熱氣流。采用下翻設(shè)計時，焦面到對面MA之間的尺寸小于門的高度尺寸，此門應(yīng)折成較小的尺寸。此門應(yīng)用導(dǎo)熱較好的金屬制成。為防止白天吸收太陽照的熱，引起內(nèi)部溫度不均勻，其朝外一面應(yīng)為強反射的白色。另一面為減少雜散光，應(yīng)為無光的黑色。本發(fā)明采用下降與翻轉(zhuǎn)結(jié)合的門結(jié)構(gòu)，適合在狹窄的空間正常發(fā)揮多效能。同時實現(xiàn)了改善視寧度和減少雜散光幾種效能。變頻調(diào)速電機根據(jù)門在開關(guān)中不同位置要求實現(xiàn)速度的調(diào)整，并實現(xiàn)各種保護。整個運行過程對鏈齒計數(shù)，以保證不同階段快慢速的變化，并實現(xiàn)兩邊驅(qū)動鏈條的電機同步運行?？刂乒竦碾姳Ｗo功能，并用氣缸組成的緩沖器進行機械保護。


圖1為LAMOST望遠鏡圓頂建筑結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖3為圖2的側(cè)視圖。
具體實施例方式實施例1，多效能天文圓頂建筑門，參照圖2、圖3所示，本門為均勻空氣溫度，多效能天文圓頂建筑門1，全部采用導(dǎo)熱好的鋁型材做骨架，內(nèi)外兩面蒙鋁板，朝外的一面用強反射白色噴塑，內(nèi)面噴黑色無光漆，內(nèi)外板中間填充阻燃隔溫發(fā)泡材料。門分為上下兩段， 上段尺寸中點等于從門下翻到MA托架2距離。二段間用鉸鏈聯(lián)接。門的兩邊，根據(jù)計算優(yōu)化選取了起吊鏈條環(huán)固定處7，因為此位置選取不合適會是鏈上的起吊力過大，當(dāng)起吊點向門上方移時，門打開時鏈與鏈夾角會太小，造成所需起吊力增加，而起吊點向下移時，又會因到轉(zhuǎn)動力臂減小，而所需力增大。門的開、關(guān)是通過兩套由變頻電機驅(qū)動的鏈傳動系統(tǒng)實現(xiàn)。門的升降，均在兩邊導(dǎo)軌6內(nèi)進行，當(dāng)門下降到特定的位置時，導(dǎo)軌6引導(dǎo)門向外傾斜，導(dǎo)軌6底部托住門1不再下滑，而門1的上面一段，開始向外翻，直到翻成與水平面向下 25°，靠上對面MA上特制的托架3而完成開門動作。為防止靠上托架3時，以及意外鏈條 2脫落時，對托架3產(chǎn)生過大沖擊，損壞MA結(jié)構(gòu)，特別增加了專門的緩沖結(jié)構(gòu)4。關(guān)門時動作相反，鏈條2拉起門上段，使之轉(zhuǎn)動到接近垂直位置，進入導(dǎo)軌5，向上滑動直到將整個門關(guān)上.。門關(guān)上后有防墜器插入，起保險防墜作用。關(guān)閉電源也不會因失控，自動開門。圖中5為檢修平臺；1-1的虛線部分為門1的打開、下翻狀態(tài)。一、動作及控制介紹
此門是通過兩臺電機帶動兩根鏈條拉動門，實現(xiàn)門的開關(guān)。電機由變頻器驅(qū)動，既可實現(xiàn)速度的調(diào)整，又可實現(xiàn)各種保護。變頻器由PLC控制，通過光電檢測開關(guān)和鏈齒的計數(shù)開關(guān)，使兩組鏈傳動同步運行，實現(xiàn)門的平穩(wěn)開關(guān)。門的開啟過程是門先快速垂直下降，運行到門由垂直向外傾斜時，變慢速；在門由垂直過度到向外傾斜并穩(wěn)定后，變快速；在距離到位尚有300mm時，又變慢速；防止沖擊力過大，然后慢速運行到位后，兩邊電機停止。在自動運行狀態(tài)下，門的關(guān)閉動作是先快速啟動運行，運行到門由傾斜變垂直時，變慢速；然后慢速運行到位后，兩邊電機停止。整個自動運行過程，將對鏈齒計數(shù)。第一實現(xiàn)在不同階段、不同距離的快、慢速的變化。第二實現(xiàn)兩臺電機的同步運行。同步運行的原理分別對兩臺電機鏈齒計數(shù)，此計數(shù)就對應(yīng)了兩條鏈條的運行距離。如果其中一邊的計數(shù)值比另一邊的計數(shù)值大于2，東邊電機的變頻器將由PLC控制自動調(diào)整速度，使兩邊的計數(shù)一致，如果因特殊情況速度的調(diào)整沒有使誤差減小，當(dāng)計數(shù)的差超過3時，兩邊電機自動停止。自動運行操作說明將手動/自動旋鈕旋至自動位置，按動開門或關(guān)門按鈕，將執(zhí)行快速開門或關(guān)門動作，但此時有兩種工作狀態(tài)。一種狀態(tài)是在兩邊都在起始位置的情況下啟動運行，我們稱之為同步自動運行。另一種狀態(tài)是在中間過程，我們稱之為非同步自動運行。在同步自動運行時，相應(yīng)開門或關(guān)門指示燈亮，同步指示燈閃動，銷拔出指示燈亮，將完成有快慢調(diào)整及同步調(diào)整的開門或關(guān)門的過程?？刂乒駜?nèi)變頻器有電機熱過載、過電流保護功能，當(dāng)變頻器對電機起保護作用時， 變頻器將顯示故障狀態(tài)，按動變頻器的復(fù)位按鈕消除故障，同時面板上故障燈亮?xí)r，按下控制柜上的故障復(fù)位按鈕，故障將消除，電機可重新啟動。
權(quán)利要求
1.一種多效能天文圓頂建筑門，該多效能天文圓頂建筑門設(shè)置在望遠鏡室的MB部分， 其特征在于，該多效能天文圓頂建筑門由上、下兩段組成，上、下兩段之間由鉸鏈聯(lián)結(jié)；所述多效能天文圓頂建筑門上段的長度，等于從上、下兩段之間的鉸鏈到MA托架內(nèi)側(cè)的距離； 在望遠鏡室的MB部分朝向MA部分的一面，設(shè)有兩根導(dǎo)軌，所述多效能天文圓頂建筑門的下段安裝在該兩根導(dǎo)軌上；兩根導(dǎo)軌的中部的同一位置上各設(shè)有一個折點，該折點以下的兩根導(dǎo)軌的走向，是向望遠鏡室的MB部分靠近，以此構(gòu)成向外傾斜段，該向外傾斜段的長度等于小于所述多效能天文圓頂建筑門下段的長度；兩根導(dǎo)軌的最下端設(shè)有阻擋結(jié)構(gòu)；所述多效能天文圓頂建筑門的上段采用下翻式結(jié)構(gòu)所述多效能天文圓頂建筑門的上段上連接有兩根鏈條或鋼絲繩，該兩根鏈條或鋼絲繩由兩個電機驅(qū)動；在望遠鏡室的MA部分朝向MB 部分的一面，設(shè)有下翻門托架。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多效能天文圓頂建筑門，其特征在于，所述的多效能天文圓頂建筑門采用導(dǎo)熱好的鋁型材做骨架，內(nèi)外兩面蒙鋁板，內(nèi)外板中間填充阻燃隔溫發(fā)泡材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多效能天文圓頂建筑門，其特征在于，所述多效能天文圓頂建筑門朝外的一面用強反射白色噴塑，內(nèi)面噴黑色無光漆。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多效能天文圓頂建筑門，其特征在于，所述多效能天文圓頂建筑門的兩邊的起吊鏈條環(huán)固定處的位置是離門頂端2. 58米處。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多效能天文圓頂建筑門，其特征在于，所述多效能天文圓頂建筑門的開、關(guān)是通過兩套由變頻電機驅(qū)動的鏈傳動系統(tǒng)實現(xiàn)；兩套變頻電機的變頻器由 PLC控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多效能天文圓頂建筑門，其特征在于，所述多效能天文圓頂建筑門打開、門的上段放到下翻狀態(tài)靠上對面MA部分上的下翻門托架時，是翻成與水平面向下25°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多效能天文圓頂建筑門，其特征在于，在所述多效能天文圓頂建筑門的上段的外面，設(shè)有由氣缸組成的緩沖器。
8.根據(jù)權(quán)利要求廣7之一所述的多效能天文圓頂建筑門，其特征在于，在所述多效能天文圓頂建筑門上和MB部分的墻體上，設(shè)有防墜器插環(huán)；同時設(shè)有可以插入兩個插環(huán)的防墜器。
全文摘要
多效能天文圓頂建筑門，設(shè)置在望遠鏡室的MB部分，特征是門由上、下兩段組成，上、下兩段之間由鉸鏈聯(lián)結(jié)；門上段的長度等于從鉸鏈到MA托架內(nèi)側(cè)的距離；在望遠鏡室的MB部分上設(shè)有兩根導(dǎo)軌，門的下段安裝在導(dǎo)軌上；兩根導(dǎo)軌的中部的同一位置上各設(shè)有一個折點，折點以下的兩根導(dǎo)軌的走向構(gòu)成向外傾斜段，該向外傾斜段的長度等于小于門下段的長度；兩根導(dǎo)軌的最下端設(shè)有阻擋結(jié)構(gòu)；門的上段采用下翻式結(jié)構(gòu)的上段上連接有兩根鏈條或鋼絲繩，該兩根鏈條或鋼絲繩由兩個電機驅(qū)動；在望遠鏡室的MA部分朝向MB部分的一面，設(shè)有下翻門托架。本發(fā)明適合在狹窄的空間正常發(fā)揮多效能，同時實現(xiàn)了改善視寧度和減少雜散光幾種效能，并實現(xiàn)各種保護。
文檔編號E06B3/50GK102278045SQ20111015398
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月9日
發(fā)明者周放, 姚正秋, 李良克 申請人:中國科學(xué)院國家天文臺南京天文光學(xué)技術(shù)研究所