一种带有橡胶隔震结构的大型天线

技术领域

本发明涉及到天线技术领域，特别涉及一种带有橡胶隔震结构的大型天线。

背景技术

随着社会科技能力的长足发展，射电天文学已步入了高灵敏度的大样本时代，大型射电望远镜天线在其中发挥了重要的作用。人类对太空越来越深入和迫切的探索欲求，也进一步带动了大型射电望远镜天线的建设需求，尤其是五十米左右甚至百米以上口径的大型全可动反射面式望远镜天线。

通常情况下，这种大型天线的主体结构主要包括两个部分，即座架部分和反射器部分。其中，反射器部分作为天线的功能部分。反射器承载着巨大面积的反射面用以接收汇集宇宙深空的电磁波信号，不仅具有更复杂的结构形式，也会配置若干贵重而精密的设备，是天线的主要矛盾。而座架则属于结构形式比较简单的钢结构支撑从属部分，其作用在于支撑并带动反射器部分进行俯仰和方位运动。

几十年来，人类建设了越来越多的大型望远镜天线但是其形式基本雷同罕有创新。比如上海建成的65米天马望远镜，佳木斯建成的66米深空探测天线，天津建成的70口径天线，以及云南正在建设中的120米天线等等。这种传统大型天线结构的特点是高度很高，重量和体积巨大。反射器部分仅通过两处的俯仰轴座位置与座架连接。这种形式几乎没有从结构设计的角度考虑地震对天线结构破坏，也没有主动采取减震的措施。另外，大型望远镜天线的建设选址一般主要追求远离现代人类生活的纯净的电磁环境，以及若干大型天线之间的组网观测的大跨距的需求，而非主要考虑地震的影响。故而除了一些已建成的大型天线，未建成的一些设备也可能建设在地震带上，这就存在着地震破环隐患。如果一旦发生地震，具有巨大高度、重量和体积的大型天线将直接承受地震波带来的冲击和震动，极易发生变形、破坏和倾塌，后果不堪设想。

近年来，国内应对地震灾难破坏的隔震减震技术获得了长足的发展，并越来广泛的推广应用到了很多高层建筑及大型设备中。其中应用较多的是隔震橡胶支座。该类型支座主要包含钢板与橡胶相互紧密结合的夹层结构，不仅具有很高的竖向承载能力，又具有较大的水平变形能力和耐反复荷载疲劳的能力。在实际工程应用中，针对上层结构和地基之间增加柔性隔震层，安装橡胶隔震支座，起到与地基柔性连接的作用。地震来临时，其产生的能量在向上部结构传递过程中，大部分被柔性隔震层所吸收，仅有少部分传递到了上部结构。据了解，通过这样的技术，可以抵消掉达80％左右的地震破坏能量，从而有效降低了上部结构的地震破坏作用，提高了上部结构的安全性。

因此，结合大型天线结构以及橡胶隔震支座各自的特点，需要研发一种具有主动隔震减震功能的大型天线的主体结构。新的结构形式具有在不发生地震的时候状态稳定且不影响天线精准运行，而在地震发生过程中则能有效的起到隔震减震作用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种带有橡胶隔震结构的大型天线。该天线的主体结构在不发生地震的时候状态稳定且不影响天线精准运行，而在地震发生过程中则能有效发挥隔震减震的作用，同时具有重量轻、成本低、易于安装与更换等优点。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种带有橡胶隔震结构的大型天线，包括反射体、承载反射体的座架和方位转动结构，还包括橡胶隔震结构；所述橡胶隔震结构位于座架和反射体之间。

进一步的，所述橡胶隔震结构包括上座板和下座板，所述上座板和下座板相互平行，且两者的之间设有与其垂直的铅芯柱，铅芯柱的外壁上套有橡胶钢板间隔层；所述橡胶钢板间隔层为顺次叠加的橡胶层和钢板层，且铅芯柱垂直于橡胶层和钢板层；所述上座板通过铅芯柱和橡胶钢板间隔层同时支撑；所述下座板的边缘还设有竖直的限位座，限位座与橡胶钢板间隔层之间具有空间余量。

进一步的，所述橡胶钢板间隔层外还设有包裹层。

进一步的，所述橡胶隔震结构固定在座架顶部，其上座板顶部固设有俯仰轴座，所述反射体底部与俯仰轴固定。

一种带有橡胶隔震结构的大型天线，包括反射体、承载反射体的座架和方位转动结构，还包括橡胶隔震结构；所述橡胶隔震结构位于座架和方位转动结构之间。

进一步的，所述橡胶隔震结构包括上座板和下座板，所述上座板和下座板相互平行，且两者的之间设有与其垂直的铅芯柱，铅芯柱的外壁上套有橡胶钢板间隔层；所述橡胶钢板间隔层为顺次叠加的橡胶层和钢板层，且铅芯柱垂直于橡胶层和钢板层；所述上座板通过铅芯柱和橡胶钢板间隔层同时支撑；所述下座板的边缘还设有竖直的限位座，限位座与橡胶钢板间隔层之间具有空间余量。

进一步的，所述橡胶钢板间隔层外还设有包裹层。

进一步的，所述方位转动结构的底部包括地基和方位转台，所述地基上设有环形钢轨；所述方位转台在环形钢轨上做圆周运动；所述橡胶隔震结构位于方位转台和座架之间，所述上座板和座架固定，下座板和方位转台固定。

本发明采取上述技术方案所产生的有益效果在于：

1、本发明在反射器与座架之间和座架与方位转动结构分之间均设置了橡胶隔震结构，对天线结构尤其是反射器部分起到了很好的隔震减震作用。

2、本发明通过侧向限位座对橡胶钢板间隔层进行限位，使其具有最大的侧向变形，能够避免中心过多偏离支座而造成的倾覆。

3、本发明结构形式简单可靠，便于安装与维护。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图2是本发明实施例中橡胶隔震结构的剖面示意图。

图中：1、反射器，2、俯仰轴座，3、上层橡胶隔震结构，4、座架，5、下层橡胶隔震结构，6、方位转台，7、地基，8、铅芯，9、橡胶钢板间隔层，10、上座板，11、包裹层，12、限位座，13、下座板，14、橡胶隔震结构。

具体实施方式

下面，通过具体实施方式对本发明内容作进一步的阐明。当然，描述下列具体实施方式只为示例本发明的不同方面的内容，而不应理解为限制本发明范围。

一种带有橡胶隔震结构的大型天线，包括反射体、承载反射体的座架和方位转动结构，还包括橡胶隔震结构；所述橡胶隔震结构位于座架和反射体之间。

进一步的，所述橡胶隔震结构包括上座板和下座板，所述上座板和下座板相互平行，且两者的之间设有与其垂直的铅芯柱，铅芯柱的外壁上套有橡胶钢板间隔层；所述橡胶钢板间隔层为顺次叠加的橡胶层和钢板层，且铅芯柱垂直于橡胶层和钢板层；所述上座板通过铅芯柱和橡胶钢板间隔层同时支撑；所述下座板的边缘还设有竖直的限位座，限位座与橡胶钢板间隔层之间具有空间余量。

进一步的，所述橡胶钢板间隔层外还设有包裹层。

进一步的，所述橡胶隔震结构固定在座架顶部，其上座板顶部固设有俯仰轴座，所述反射体底部与俯仰轴固定。

一种带有橡胶隔震结构的大型天线，包括反射体、承载反射体的座架和方位转动结构，还包括橡胶隔震结构；所述橡胶隔震结构位于座架和方位转动结构之间。

进一步的，所述橡胶隔震结构包括上座板和下座板，所述上座板和下座板相互平行，且两者的之间设有与其垂直的铅芯柱，铅芯柱的外壁上套有橡胶钢板间隔层；所述橡胶钢板间隔层为顺次叠加的橡胶层和钢板层，且铅芯柱垂直于橡胶层和钢板层；所述上座板通过铅芯柱和橡胶钢板间隔层同时支撑；所述下座板的边缘还设有竖直的限位座，限位座与橡胶钢板间隔层之间具有空间余量。

进一步的，所述橡胶钢板间隔层外还设有包裹层。

进一步的，所述方位转动结构的底部包括地基和方位转台，所述地基上设有环形钢轨；所述方位转台在环形钢轨上做圆周运动；所述橡胶隔震结构位于方位转台和座架之间，所述上座板和座架固定，下座板和方位转台固定。

下面为一具体的实施例：

如图1和图2所示，本实施例主要包括反射器1、俯仰轴座2、上层橡胶隔震结构3、俯仰座架4、下层橡胶隔震结构5、方位转台6、地基7等部分组成。

其中，反射器1与两处俯仰轴座2连接。两个俯仰轴座的底部分别连接两个上层橡胶隔震结构3。上层橡胶隔震结构3安装在座架4的顶部。方位转台在在地基顶部轨道上做回转运动。方位转台6向上连接俯仰座架4，两者之间设置下层橡胶隔震结构5。

上层橡胶隔震结构3和下层橡胶隔震结构5结构形式类似，均主要包括上座板10、下座板11、铅芯8、橡胶钢板间隔层9、外部的包裹层11、侧向的限位座12等。

其中，上层及下层的橡胶隔震结构的下座板可以和侧向限位座组合成一个零件或一个整体。

总的来说，与传统的大型望远镜天线相比，本实施例所提供的主体结构形式主要是将原来的整体形式的方位座架分成了方位转台和座架两大部分，并在两者中间设置了特定结构的橡胶隔震结构。同时，在反射器和俯仰座架之间也增设了特定结构的橡胶隔震结构。

特定结构的橡胶隔离支座包含较大直径的铅芯，不仅提高了橡胶隔震支座的阻尼比，而且增加了橡胶隔震结构的早期刚度，以便控制风反应和微震，使其设置在只在较强地震且会对天线结构产生破坏隐患的时候发挥作用。

在没有地震时或者地震较小时，由于铅芯和橡胶钢板间隔层竖向承载能力以及水平刚度作用，橡胶隔离结构只相当于一个固定的支座过渡段，并不影响天线的正常使用。

在较大地震发生时，橡胶隔震结构开始发挥作用，橡胶钢板间隔层发生位移同时伴随铅芯形变，以消耗掉地震产生的能量。相对于座架来说，反射器作为天线的功能部分，用来汇集宇宙电磁波信号，而座架的作用在于支撑并驱动反射器的运动。相应的，反射器不仅具有更复杂的结构形式，往往还要配置若干贵重而精密的设备，是望远镜天线的主要功能部分，也是防范地震破坏的主要对象。鉴于此，双层的隔离支座会更加有效的对反射器部分进行保护。

橡胶隔震结构中的侧向限位座用于限制隔震结构的最大侧向变形，以避免发生重心过多偏离支座而造成的倾覆可能。

本实施例在一定程度上对整体天线结构，尤其是发挥望远镜功能的反射器部分进行了有效的隔震减震保护，并且具有成本较低，易于安装和维护的特点。

需要理解的是，上述对于本专利具体实施方式的叙述仅仅是为了便于本领域普通技术人员理解本专利方案而列举的示例性描述，并非暗示本专利的保护范围仅仅被限制在这些个例中，本领域普通技术人员完全可以在对本专利技术方案做出充分理解的前提下，以不付出任何创造性劳动的形式，通过对本专利所列举的各个例采取组合技术特征、替换部分技术特征、加入更多技术特征等等方式，得到更多的具体实施方式，所有这些具体实施方式均在本专利权利要求书的涵盖范围之内，因此，这些新的具体实施方式也应在本专利的保护范围之内。