大口径地平式望远镜可折叠收缩式防尘装置，属于大型望远镜主镜的防尘技术领域；解决当大口径望远镜盖板收缩时，可能会使相邻盖板上的灰尘和微粒落入望远镜中，影响防尘效果的技术问题；本装置的步进电机工作带动传动轴旋转，通过两个锥齿轮将动力传递到两侧的丝杠，使丝杠转动，所述丝杠滑块沿丝杠方向直线运动，带动密封板、弹性皮腔折页和弹性皮腔骨架同时作直线运动，实现防尘装置的收缩和打开；本装置在可收缩式防尘的基础上，采用了更轻材料的可折叠收缩式防尘装置，可折叠的盖板采用聚酯纤维的折页和PVC材料的骨架，折页和骨架通过热熔的方式连接在一起，实现了无风载，不破坏望远镜平衡，结构简单，密封性好，质量轻，寿命长的特点。
1.大口径地平式望远镜可折叠收缩式防尘装置，包括步进电机(1)、联轴器(3)、传动轴(5)、传动轴蒙皮(6)、锥齿轮(7)、丝杠支座(8)、开限位开关(9)、弹性皮腔蒙皮(10)、关限位开关(11)、丝杠加强支座(12)、望远镜四通(15)、丝杠(16)、U形固定板(17)、丝杠滑块(20)、限位片(21)、弯板(22)、槽钢(23)、密封板(24)和弹性皮腔折页(25)和弹性皮腔骨架(26)；
所述开限位开关(9)、关限位开关(11)和U形固定板(17)安装在望远镜四通(15)上；槽钢(23)安装在U形固定板(17)上；
所述丝杠(16)安装在两侧的丝杠支座(8)和中间的丝杠加强支座(12)上；
所述传动轴蒙皮(6)将传动轴(5)端零部件全部密封，弹性皮腔蒙皮(10)覆盖在弹性皮腔折页(25)的上端并留有间隙；所述弹性皮腔骨架(26)的两端设置卡槽，并通过卡槽卡在槽钢(23)上，实现弹性皮腔骨架(26)在槽钢(23)上的导向滑动；
弹性皮腔折页(25)连接弹性皮腔骨架(26)，弹性皮腔折页(25)的滑动端连接在密封板(24)上，密封板(24)通过弯板(22)连接在丝杠滑块(20)上，所述丝杠滑块(20)安装在丝杠(16)上，通过丝杠滑块(20)带动密封板(24)滑动，实现弹性皮腔折页(25)的滑动；
所述传动轴(5)的一端通过联轴器(3)与步进电机(1)相连，传动轴(5)的另一端与一个锥齿轮(7)相连，另一个锥齿轮(7)与丝杠(16)相连，两个锥齿轮(7)相互啮合，实现动力的传递和转向；
当步进电机(1)工作时，带动传动轴(5)旋转，通过两个锥齿轮(7)将动力传递到两侧的丝杠(16)，使丝杠(16)转动，所述丝杠滑块(20)沿丝杠(16)方向直线运动，带动密封板(24)、弹性皮腔折页(25)和弹性皮腔骨架(26)同时作直线运动，实现弹性皮腔折页(25)的收缩和打开；
由两个锥齿轮(7)实现转向后，带动两侧的丝杠(16)旋转，由丝杠(16)上的滑块带动弹性皮腔，实现防尘装置的打开和收缩；
当两侧的密封板(24)贴合时，实现了防尘装置的关闭，此时丝杠滑块(20)上的限位片(21)恰好位于关限位开关(11)上；
当两侧的密封板(24)打开时，丝杠滑块(20)上的限位片(21)位于开限位开关(9)上，实现了防尘装置的打开。
2.根据权利要求1所述的大口径地平式望远镜可折叠收缩式防尘装置，其特征在于，还包括电机支座(2)、锥齿轮固定座(18)和丝杠固定座(19)，所述电机支座(2)、锥齿轮固定座(18)和丝杠固定座(19)安装在望远镜四通(15)上；所述步进电机(1)安装在电机支座(2)上，传动轴(5)安装在传动轴支座(4)上。
3.根据权利要求1所述的大口径地平式望远镜可折叠收缩式防尘装置，其特征在于，所述弹性皮腔蒙皮(10)为Z型，用于密封防尘装置的侧面。
4.根据权利要求1所述的大口径地平式望远镜可折叠收缩式防尘装置，其特征在于，所述丝杠滑块(20)通过沟槽安装在丝杠(16)上，丝杠滑块(20)的上端连接弯板(22)，丝杠滑块(20)的下端连接限位片(21)。
5.根据权利要求3所述的大口径地平式望远镜可折叠收缩式防尘装置，其特征在于，所述弹性皮腔折页(25)和弹性皮腔骨架(26)通过热熔方式连接。
6.根据权利要求5所述的大口径地平式望远镜可折叠收缩式防尘装置，其特征在于，所述弹性皮腔蒙皮(10)与弹性皮腔折页(25)的间隙为1-2mm。
7.根据权利要求6所述的大口径地平式望远镜可折叠收缩式防尘装置，其特征在于，所述弹性皮腔骨架(26)为PVC骨架。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的大口径地平式望远镜可折叠收缩式防尘装置，其特征在于，所述步进电机(1)为双输出电机。
9.根据权利要求8所述的大口径地平式望远镜可折叠收缩式防尘装置，其特征在于，所述步进电机(1)同时驱动两个丝杠(16)，两个丝杠(1)旋向分别为左右旋向和右左旋向。
10.根据权利要求9所述的大口径地平式望远镜可折叠收缩式防尘装置，其特征在于，所述开限位开关(9)和关限位开关(11)均为光电开关，且电压为±5V。
大口径地平式望远镜可折叠收缩式防尘装置
技术领域
[0001] 本发明属于大型望远镜主镜的防尘技术领域，具体涉及大口径地平式望远镜可折叠收缩式防尘装置。
背景技术
[0002] 望远镜的站址一般位于戈壁或者沙漠地带，多风沙和灰尘，随着时间的累积，沙尘容易附着在主镜的表面，从而污染镜面，虽然会采用清洗技术进行定期清洗，但是清洗次数过多不但会使反射率减小，而且步骤复杂，费用高。为了防止异物意外落入望远镜内造成对望远镜主反射镜永久的损坏或损伤，需要设计单独的防尘组件对望远镜主反射镜进行防护。
[0003] 目前，国际上大型望远镜的防尘装置主要有对开门式、花瓣式和卷帘门式。比如，美国星火靶场3.5m望远镜，NASA 3m望远镜采用的是双门对开式的防尘装置，两个电机分别控制两个防尘盖板，实现打开和关闭。这种防尘装置的一个显著缺点是每个盖板的重量非常大，每个盖板即使采用金属铝作为材料，也会由于望远镜的口径比较大，使得每个盖板的重量仍然达到十几公斤甚至几十公斤，这会加速了传动系统的磨损；为了克服这一缺点，在此基础上又提出了花瓣式防尘装置，即将两个防尘盖板分为4个、6个或者更多，例如美国新墨西哥州的3.5m ARC望远镜、3.9m Anglo-Australian望远镜、以及英国的4.2m WHT望远镜等。这两种防尘装置有两个共同的缺点，一是会带来很大的风载，风载作用在防尘装置上，会使望远镜发生抖动，影响望远镜的控制精度和观测效果。二是会引起望远镜水平轴的不平衡，这种不平衡增加了控制系统的难度，而且在突然失电的情况下，会造成望远镜光学系统发生倒置，带来很大的安全隐患；针对这两个缺点，又提出了可收缩式防尘装置，如英国TTL公司设计的TTL望远镜和欧洲南方天文台的NTT望远镜。这种防尘装置采用很多块金属盖板，当打开时，相邻的盖板依次收起，叠加一起。这种装置唯一的缺点是当盖板收缩时，可能会使相邻盖板上的灰尘和微粒落入望远镜中，影响防尘效果。
发明内容
[0004] 本发明为了解决当大口径望远镜盖板收缩时，可能会使相邻盖板上的灰尘和微粒落入望远镜中，影响防尘效果的技术问题，提供了一种大口径地平式望远镜可折叠收缩式防尘装置。
[0005] 本发明技术方案如下：
[0006] 大口径地平式望远镜可折叠收缩式防尘装置，包括步进电机、联轴器、传动轴、传动轴蒙皮、锥齿轮、丝杠支座、开限位开关、弹性皮腔蒙皮、关限位开关、丝杠加强支座、望远镜四通、丝杠、U形固定板、丝杠滑块、限位片、弯板、槽钢、密封板和弹性皮腔折页和弹性皮腔骨架；
[0007] 所述开限位开关、关限位开关和U形固定板安装在望远镜四通上；槽钢安装在U形固定板上；
[0008] 所述丝杠安装在两侧的丝杠支座和中间的丝杠加强支座上；
[0009] 所述传动轴蒙皮将传动轴端零部件全部密封，弹性皮腔蒙皮覆盖在弹性皮腔折页的上端并留有间隙；所述弹性皮腔骨架的两端设置卡槽，并通过卡槽卡在槽钢上，实现弹性皮腔骨架在槽钢上的导向滑动；
[0010] 弹性皮腔折页连接弹性皮腔骨架，弹性皮腔折页的滑动端连接在密封板上，密封板通过弯板连接在丝杠滑块上，所述丝杠滑块安装在丝杠上，通过丝杠滑块带动密封板滑动，实现弹性皮腔折页的滑动；
[0011] 限位片连接在丝杠滑块上；
[0012] 所述传动轴的一端通过联轴器与步进电机相连，传动轴的另一端与一个锥齿轮相连，另一个锥齿轮与丝杠相连，两个锥齿轮相互啮合，实现动力的传递和转向；
[0013] 当步进电机工作时，带动传动轴旋转，通过两个锥齿轮将动力传递到两侧的丝杠，使丝杠转动，所述丝杠滑块沿丝杠方向直线运动，带动密封板、弹性皮腔折页和弹性皮腔骨架同时作直线运动，实现弹性皮腔折页的收缩和打开；
[0014] 由两个锥齿轮实现转向后，带动两侧的丝杠旋转，由丝杠上的滑块带动弹性皮腔，实现防尘装置的打开和收缩；
[0015] 当两侧的密封板贴合时，实现了防尘装置的关闭，此时丝杠滑块上的限位片恰好位于关限位开关上；
[0016] 当两侧的密封板打开时，丝杠滑块上的限位片位于开限位开关上，实现了防尘装置的打开。
[0017] 还包括电机支座、锥齿轮固定座和丝杠固定座，所述电机支座、锥齿轮固定座和丝杠固定座安装在望远镜四通上；所述步进电机安装在电机支座上，传动轴安装在传动轴支座上。
[0018] 所述弹性皮腔蒙皮为Z型，用于密封防尘装置的侧面。
[0019] 所述丝杠滑块通过沟槽安装在丝杠上，丝杠滑块的上端连接弯板，丝杠滑块的下端连接限位片。
[0020] 所述弹性皮腔折页和弹性皮腔骨架通过热熔方式连接。
[0021] 所述弹性皮腔蒙皮与弹性皮腔折页的间隙为1-2mm。
[0022] 所述弹性皮腔骨架为PVC骨架。
[0023] 所述步进电机为双输出电机。
[0024] 所述步进电机同时驱动两个丝杠，两个丝杠旋向分别为左右旋向和右左旋向。
[0025] 所述开限位开关和关限位开关均为光电开关，且电压为±5V。
[0026] 本发明的有益效果：该装置采用可折叠的思想，打开时折页收缩外望远镜四通的两侧，不影响望远镜观测；关闭，折页展开，两侧折页合拢，可以防止灰尘和细小的颗粒落入望远镜中；并且，该装置在可收缩式防尘装置的基础上，提出了采用更轻材料的可折叠收缩式防尘装置，可折叠的盖板采用聚酯纤维的折页和PVC材料的骨架，折页和骨架通过热熔的方式连接在一起，与现有技术相比，实现了无风载，不破坏望远镜平衡，结构简单，密封性好，质量轻，寿命长的特点，适合于大口径地平式望远镜的防尘和防护。
附图说明
[0027] 图1为本发明大口径地平式望远镜可折叠收缩式防尘装置的去掉弹性皮腔蒙皮后的俯视图；
[0028] 图2为本发明大口径地平式望远镜可折叠收缩式防尘装置的正视图；
[0029] 图3为本发明大口径地平式望远镜可折叠收缩式防尘装置的丝杠和传送轴连接处局部示意图；
[0030] 图4为本发明大口径地平式望远镜可折叠收缩式防尘装置的步进电机和传送轴连接处局部示意图。
[0031] 其中，1、步进电机，2、电机支座，3、联轴器，4、传动轴支座，5、传动轴，6、传动轴蒙皮，7、锥齿轮，8、丝杠支座，9、开限位开关，10、弹性皮腔蒙皮，11、关限位开关，12、丝杠加强支座，13、反射镜室，14、反射镜，15、望远镜四通，16、丝杠，17、U形固定板，18、锥齿轮固定座，19、丝杠固定座，20、丝杠滑块，21、限位片，22、弯板，23、槽钢，24、密封板，25、弹性皮腔折页，26、弹性皮腔骨架。
具体实施方式
[0032] 下面结合附图对本发明的实施方式做进一步说明。
[0033] 如图1和图2所示，大口径地平式望远镜可折叠收缩式防尘装置，包括步进电机1、联轴器3、传动轴5、传动轴蒙皮6、锥齿轮7、丝杠支座8、开限位开关9、弹性皮腔蒙皮10、关限位开关11、丝杠加强支座12、望远镜四通15、丝杠16、U形固定板17、丝杠滑块20、限位片21、弯板22、槽钢23、密封板24和弹性皮腔折页25和弹性皮腔骨架26。
[0034] 防尘装置还包括电机支座2、锥齿轮固定座18和丝杠固定座19，电机支座2、锥齿轮固定座18和丝杠固定座19安装在望远镜四通15上；步进电机1安装在电机支座2上，传动轴5安装在传动轴支座4上。
[0035] 开限位开关9、关限位开关11和U形固定板17安装在望远镜四通15上；槽钢23安装在U形固定板1上。丝杠16安装在两侧的丝杠支座8和中间的丝杠加强支座12上。
[0036] 传动轴蒙皮6将传动轴5端零部件全部密封，主要用来密封防尘装置传动轴5处的侧面。弹性皮腔蒙皮10为Z型，用于密封防尘装置弹性皮腔折页25处的侧面，弹性皮腔蒙皮10覆盖在弹性皮腔折页25的上端并留有1-2mm的间隙，才能使弹性皮腔折页25的收缩和打开不受弹性皮腔蒙皮10的影响。
[0037] 弹性皮腔由弹性皮腔折页25和弹性皮腔骨架26组成，由弹性皮腔的折叠实现直径在1～4m之间的望远镜主反射镜的防尘和防护。弹性皮腔骨架26为PVC骨架，弹性皮腔的导向利用槽钢23实现，在弹性皮腔骨架26的两端加工一定长度和宽度的卡槽，并通过卡槽卡在槽钢23上，实现弹性皮腔骨架26在槽钢23上的导向滑动；上下两层弹性皮腔折页25和中间的PVC弹性皮腔骨架26通过热熔方式连接一起。
[0038] 弹性皮腔折页25连接弹性皮腔骨架26，防尘装置弹性皮腔折页25的滑动端连接在两块金属的密封板24上，密封板24通过弯板22连接在丝杠滑块20上，丝杠滑块20通过沟槽安装在丝杠16上，丝杠滑块20的上端连接弯板22，丝杠滑块20的下端连接限位片21。通过丝杠滑块20带动密封板24滑动，从而实现两侧弹性皮腔的弹性皮腔折页25的滑动；
[0039] 如图3和图4所示，传动轴5的一端通过联轴器3与步进电机1相连，传动轴5的另一端与一个锥齿轮7相连，另一个锥齿轮7与丝杠16相连，两个锥齿轮7相互啮合，实现动力的传递和转向。
[0040] 步进电机1为双输出电机，可以利用一个步进电机1同时驱动两侧丝杠16，两个滚珠丝杠16旋向分别为左右旋向和右左旋向，否则会使运动锁死。两个滚珠丝杠16除旋向分别是左--右旋向和右--左旋向外，其余参数完全相同。同一个丝杠的沟槽旋向是相反的，这样才能在丝杠旋转时，实现弹性皮腔折页25的打开或者关闭。由丝杠16上的丝杠滑块20带动带动弹性皮腔的弹性皮腔折页25和弹性皮腔骨架26，这样使每个弹性皮腔折页25和弹性皮腔骨架26的两端同时运动，不会因运动不同步而卡滞。
[0041] 当步进电机1工作时，带动两侧传动轴5旋转，通过两个锥齿轮7将动力传递到两侧的丝杠16，使丝杠16转动，因为丝杠滑块20不能转动，只能沿丝杠16方向直线运动，这样就带动密封板24、弹性皮腔折页25和弹性皮腔骨架26等同时作直线运动，实现弹性皮腔折页25的收缩和打开，
[0042] 防尘装置由步进电机1驱动两侧的传动轴5，由两对锥齿轮7实现转向后，带动两侧的滚珠丝杠16负旋转，由滚珠丝杠16上的丝杠滑块20带动弹性皮腔，实现防尘装置的打开和收缩或关闭。
[0043] 当两侧的密封板24贴合时，实现了防尘装置的关闭，此时丝杠滑块20上的限位片21恰好位于关限位开关11上；当两侧的密封板24打开至需要的位置时，此时丝杠滑块20上的限位片21恰好位于开限位开关9上，实现了防尘装置的打开。开限位开关9和关限位开关
11均为光电开关，电压为±5V，并且，光电开关采用的是冗余设计，以保证某个开关出现故障时，仍然有其余的光电开关实现限位功能。
[0044] 密封板是通过迷宫型贴合实现闭合的，并且配合面粘帖海绵，丝杠加强支座不会有障碍，因为是通过两个成90度的轴承支撑的，而且丝杠加强支座恰好位于丝杠的中间，而滑块不会运动到丝杠的中间，就可以实现关闭。当打开时，开限位发挥作用，当滑块运行到开限位开关时，丝杠滑块停止运动，防尘装置的镜盖打开，此时，丝杠滑块运行到距丝杠的顶端一定距离处，因此不会有障碍。
