天眼柔性骨架柳工欧维姆智造1刹车鼓

“天眼”柔性骨架柳工欧维姆“智造”

“天眼”柔性骨架柳工欧维姆“智造” 　　7月3日，全球最大的单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜(下简称FAST)，在贵州平塘县完成最后一块反射面单元的吊装。至此，这个“观天巨眼”的主体工程已完工。 　　柳工欧维姆公司此次承接了“天眼”的反射面索网工程，反射面索网可谓是“巨眼”的骨架。这“观天巨眼”正是依靠索网的柔性伸缩来调整反射面，实现对宇宙现象的对焦、定位及追踪。

柔性索网织成“大锅”

“有一位专家打了个比方，中国皮影戏的人偶，每个关节都很灵活，那是因为用了柔软的线去控制。”欧维姆公司参与“天眼”工程施工的一位工程师这样形容自己公司的杰作。

通俗地说，“天眼”的反射面，由欧维姆用钢索编织了一个整体形状似大锅、带有孔洞的钢索网，之后把一块块“镜面”填进这些孔洞，最终形成了“天眼”的发射面。

“观天巨眼”究竟强在哪?据专家介绍，帮助反射面变位的2000多个液压促动器，是通过伸缩实现精准定位、协同运动的。

“欧维姆做的反射面索网，是实现反射面精准定位、协同运动的关键。”欧维姆公司总经理助理、FAST项目欧维姆总调度张升华介绍说，现在国际上大多数射电望远镜，都是依靠机械式的齿轮推动“大锅”(反射面)转向去定位追踪星象，而FAST的最大创新，在于它的“大锅”是用索网织成的，这口“大锅”依靠柔性索网的伸缩，来协助反射面变位，进而去聚焦、定位和追踪。

施工“摸着石头过河”

“要说这个项目难在哪?首先就是没有什么经验可以借鉴。”参与FAST索网施工的欧维姆一位工程师介绍，柔性索网作为支撑的射电望远镜，国内外都没有太多的现成数据和经验可以借鉴，整个索网的结构分析，都得靠欧维姆以及其它合作单位共同来摸索。

比如连接6670根主索的2225个节点，每个节点都有一个坐标，哪个点应该在哪个空间位置，必须按照坐标施工，才可以保证整个索网的稳定。坐标的误差范围没有数据可参考，只能根据总体设计要求自己摸索。

“我们对某个瞬间的温度、风载作细致分析，来计算误差。”这位工程师说，按原理来说，计算时的温度应该是20°，但施工现场不可能恒定在20°，也有可能是30°，所以就得反复计算修正，而2225个节点的计算量是非常大的。

张升华说，FAST的索网项目，对欧维姆来说几乎是“摸着石头过河”。例如，索网与反射面单元件连接的上部节点盘，“一个节点有6个自由度。”张升华说，但这6个自由度不是随意变动的，有些要约束，有些不用，这些运动轨迹都要满足索网的变形要求。为了达到这样的控制，欧维姆花了两年时间去研究节点盘，最终生产出了合格的产品。

数万钢索配件都有“身份证”

“索网中一共有6670根主索，2225根下拉索。而在这8895根索中，同样的索不会超过10根。”张升华说，用来制作索网的索，长度在10米—13米之间。为了和反射单元严丝合缝，每根索的长度精度必须控制在正负1毫米范围内。从出厂开始，索就必须平直运输，不允许有任何弯折。为此，欧维姆还专门制作了运输索的架子。

这8895根索，每一根都有它固定的位置和安装顺序，绝对不允许搞错。为了精准定位，欧维姆对每一根索都制作了“身份证”，即系统识别号，通过识别号来追溯索的安装位置和顺序。而安装整个索网，还有几万件的配件。这些配件是“一个萝卜一个坑”，哪件安装在哪，也绝对不允许搞措。为此，欧维姆还为这些配件都配备了识别号。

据介绍，欧维姆此次担任的FAST反射面索网工程，获得了中国钢结构协会科技进步特等奖，同时已被授权两个发明专利。（本文来自柳工）

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