一种柔性支撑柱及中心轴承支撑式滤光轮机构
技术领域
本实用新型涉及一种空间相机用光学精密仪器，具体涉及一种柔性支撑柱及中心轴承支撑式滤光轮机构。
背景技术
空间相机作为遥感卫星的重要有效载荷，在气象预报、资源勘探和环境监测等众多领域有着广泛的应用。为了提高对特定农作物、海洋、大气、土壤等目标的分辨率，空间相机多采用多光谱成像技术，通过一些特定颜色的滤光片来切换成像谱段。圆盘类的滤光轮机构是一种较为常见的滤光仪器，滤光轮盘是滤光轮机构中的关键部件，其上有若干滤光片，滤光轮盘旋转，使不同的滤光片对准光路，即可实现多光谱成像。
滤光轮盘的支撑方式通常有两种，一种是中心轴承支撑的方式，另一种是周围轴承支撑的方式。中心轴承支撑式的滤光轮盘安装方便，但由于只在滤光轮盘的中心部位进行支撑约束，在力学振动条件下，结构响应较大，在大量级力学振动条件下，结构极有可能发生破坏。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种柔性支撑柱及中心轴承支撑式滤光轮机构，以解决现有技术中存在的中心轴承支撑式滤光轮机构只在滤光轮盘的中心部位进行了约束，在力学振动条件下，结构响应较大，在大量级力学振动条件下，结构极有可能发生破坏的问题。
为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：
一种柔性支撑柱，其特殊之处在于：
包括柱状本体；
所述柱状本体自上而下沿断面开设有多个缺口；
所述多个缺口均靠近柱状本体顶部设置；
所述柱状本体的顶端设置有用于减震的柔性垫。
进一步地，所述多个缺口的开口方向不在同一方向。
进一步地，所述多个缺口的开口方向沿柱状本体的侧壁呈螺旋式分布。
进一步地，所述柱状本体的断面为正方形，所述缺口沿正方形的一边向内延伸，其形状在断面方向呈矩形，深度大于等于柱状本体开口方向总长度的1/2，且小于等于柱状本体开口方向总长度的9/10。
进一步地，所述缺口的深度大于等于柱状本体开口方向总长度的3/5，且小于等于柱状本体开口方向总长度的4/5。
进一步地，所述柔性垫的厚度为1-5mm。
进一步地，所述柱状本体为钛合金材质；
所述柔性垫为GD414C硅橡胶。
一种中心轴承支撑式滤光轮机构，其特殊之处在于：
包括固定框、滤光轮盘；
所述滤光轮盘通过中心轴承安装在固定框的底板上；
所述滤光轮盘与底板之间设置有多个上述柔性支撑柱；
所述柔性支撑柱的底端固定在底板上，顶端与滤光轮盘一侧设有间隙。
进一步地，所述滤光轮盘的直径为100-300mm，所述间隙为0.1-0.2mm；
或者所述滤光轮盘的直径为300-500mm，所述间隙为0.2-0.4mm；
或者所述滤光轮盘的直径为500-800mm，所述间隙为0.4-0.8mm。
进一步地，所述柔性支撑柱的底端沿滤光轮盘的边缘周向均布固定在底板上；
所述滤光轮盘的直径为100-300mm，所述柔性支撑柱为3个；
或者所述滤光轮盘的直径为300-500mm，所述柔性支撑柱为4个；
或者所述滤光轮盘的直径为500-800mm，所述柔性支撑柱为6个。
本实用新型相比现有技术的有益效果是：
(1)本实用新型提供的柔性支撑柱通过在柱状本体的侧壁上设置多个缺口，使柱状本体具有一定的柔性作用，并在柱状本体顶端设置柔性垫，用于缓冲减震，避免碰撞损坏，从而使柔性支撑柱在具有一定支撑强度的基础上，起到柔性缓冲的效果；
(2)柔性支撑柱侧壁上的多个缺口开口方向不在同一方向，保证柔性支撑柱的强度可靠，特别是多个缺口的开口方向沿柱状本体的侧壁呈螺旋式分布，不仅柔性缓冲效果好，且支撑强度较高；
(3)设定缺口深度范围，确保柔性支撑柱具有一定的柔性作用，且不会发生断裂；
(4)本实用新型提供的中心轴承支撑式滤光轮机构采用柔性支撑柱作为辅助支撑约束，降低了滤光轮机构在大量级力学振动条件下的结构响应，有效弥补了传统中心轴承支撑式的滤光轮机构支撑强度不足的问题。
附图说明
图1是本实用新型柔性支撑柱的结构示意图；
图2是本实用新型中心轴承支撑式滤光轮机构的结构示意图；
图3是本实用新型中心轴承支撑式滤光轮机构的局部放大图；
图中，1-柱状本体，2-缺口，3-柔性垫，4-固定框，41-底板，5-滤光轮盘，6-中心轴承，7-柔性支撑柱，8-步进电机，9-蜗杆组件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，本实用新型提供的柔性支撑柱包括柱状本体1，柱状本体 1的结构形式较多，该实施例中选取直四棱柱作为柱状本体1，其断面为正方形，综合考虑强度、比刚度及热膨胀系数等因素，柱状本体1采用钛合金材料制造而成。
柱状本体1自上而下沿断面开设有多个缺口2，缺口2均靠近柱状本体 1顶部设置。为确保柔性支撑柱的强度，缺口2的开口方向不设置在同一方向，特别以缺口2的开口方向沿柱状本体1的侧壁呈螺旋式分布为宜。
缺口2沿正方形断面的一边向内延伸，其形状在断面方向呈矩形。缺口 2的深度大于等于柱状本体1开口方向总长度的1/2，且小于等于柱状本体1 开口方向总长度的9/10，即可保证柔性支撑柱具有一定柔性，且不会发生断裂，缺口2的深度大于等于柱状本体1开口方向总长度的3/5，且小于等于柱状本体1开口方向总长度的4/5较宜。
柱状本体1的顶端设置有用于减震的柔性垫3，柔性垫3的厚度为1-5mm， 2-3mm为宜，缓冲减震效果较好，且不影响柔性支撑柱的支撑效果。本实施例中柔性垫3为固态胶，具体为GD414C硅橡胶。
如图2、图3所示，本实用新型提供的中心轴承支撑式滤光轮机构包括固定框4、滤光轮盘5、步进电机8、蜗杆组件9。滤光轮盘5通过中心轴承 6安装在固定框4的底板41上，步进电机8通过蜗杆组件9驱动滤光轮盘5 转动，滤光轮盘5与底板41之间设置有多个上述柔性支撑柱7。
柔性支撑柱7的底端固定在底板41上，其顶端与滤光轮盘5一侧设有间隙，间隙值需合理选择，间隙过小，在热膨胀的情况下，柔性支撑柱7会与滤光轮盘5接触，影响滤光轮盘5转动；间隙过大，则在力学振动条件下起不到辅助支撑的作用。因此，根据滤光轮盘5直径的不同，间隙值也不同。
当滤光轮盘5的直径为100-300mm时，间隙为0.1-0.2mm；当滤光轮盘 5的直径为300-500mm时，间隙为0.2-0.4mm；当滤光轮盘5的直径为 500-800mm时，间隙为0.4-0.8mm。
柔性支撑柱7沿滤光轮盘5的边缘周向均布，根据滤光轮盘5直径的不同，设置不同数量的柔性支撑柱7，以满足所需支撑强度。
当滤光轮盘5的直径为100-300mm时，柔性支撑柱7设为3个；当滤光轮盘5的直径为300-500mm时，柔性支撑柱7设为4个；当滤光轮盘5的直径为500-800mm时，柔性支撑柱7设为6个。
在大量级力学振动条件下，滤光轮机构发生结构响应，滤光轮盘5与柔性支撑柱7发生接触，柔性支撑柱7可为滤光轮盘5提供一定强度的支撑，避免结构发生破坏，且在柔性作用下，不会因碰撞对滤光轮盘5造成损坏。
