倒裝型光纖陀螺尋北儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種倒裝型光纖陀螺尋北儀，外罩下端部與底座連接，頂蓋底面與外罩頂面固定；框架上平臺(tái)與下平臺(tái)之間設(shè)有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)塊，轉(zhuǎn)動(dòng)塊的豎直面上安裝有光纖陀螺儀；轉(zhuǎn)動(dòng)塊下平面的中心處豎直安裝有支撐軸，支撐軸支撐在下軸承座上；轉(zhuǎn)動(dòng)塊下平面頂面固設(shè)有加速度計(jì)電路板，轉(zhuǎn)動(dòng)塊下平面裝有霍爾傳感器電路板，下平臺(tái)上嵌設(shè)有磁鋼柱；轉(zhuǎn)動(dòng)塊上平面固定有轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤上部支撐在上軸承座上；轉(zhuǎn)盤與力矩電機(jī)輸出軸同軸連接；小電機(jī)輸出軸上的齒輪與齒條常嚙合，齒條與滑軌滑動(dòng)配合；齒條頂部的上限位螺釘穿設(shè)在擋板上的安裝孔中，齒條底部的下限位螺釘可擋住轉(zhuǎn)盤的定位支條。本實(shí)用新型采用四位置尋北，依靠機(jī)械方式定位，準(zhǔn)確度高，重復(fù)性好。
【專利說明】倒裝型光纖陀螺尋北儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于陀螺尋北儀領(lǐng)域，具體地說，尤其涉及一種倒裝型光纖陀螺尋北儀。

【背景技術(shù)】
[0002]以陀螺儀和加速度計(jì)為敏感元件的慣性導(dǎo)航和慣性測(cè)量裝置，是一種完全自主式的系統(tǒng)，它不依賴外部任何信息，也不向外發(fā)射熱和能量，具有隱蔽性、全天候使用能力。因此，慣性導(dǎo)航成為現(xiàn)代飛機(jī)，大型艦只和核潛艇的一種重要導(dǎo)航手段，而慣性制導(dǎo)則成為地地戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈，戰(zhàn)略導(dǎo)彈、巡航導(dǎo)彈和運(yùn)輸火箭的一種重要制導(dǎo)方法。此外，慣性測(cè)量還可以用于陸軍炮兵，地面戰(zhàn)車導(dǎo)航以及大地測(cè)繪等領(lǐng)域。
[0003]陀螺尋北儀通常采用陀螺儀作為敏感地球自轉(zhuǎn)角速率的測(cè)量部件，主要用于載車初始對(duì)準(zhǔn)和方向控制、野外偵查定向、確定射向方位、平臺(tái)方位基準(zhǔn)校準(zhǔn)、地下施工測(cè)向。陀螺尋北儀尋北精度主要取決于陀螺儀的精度。目前，國(guó)內(nèi)陀螺尋北儀應(yīng)用最廣的為撓性陀螺。撓性陀螺屬機(jī)械陀螺，包含有高速旋轉(zhuǎn)的電機(jī)、軸承，還有關(guān)鍵部件撓性支承，這些機(jī)械部件嚴(yán)重制約了陀螺儀的壽命和可靠性，所以撓性陀螺尋北儀啟動(dòng)、停止時(shí)間長(zhǎng)，抗振動(dòng)沖擊能力弱，不適合長(zhǎng)距離運(yùn)輸和野外便攜操作，難以滿足當(dāng)前對(duì)瞄準(zhǔn)定向觀測(cè)設(shè)備的要求。
[0004]光纖陀螺尋北儀可以克服機(jī)械陀螺的缺點(diǎn)，它具有全固態(tài)、結(jié)構(gòu)緊湊、啟動(dòng)快、動(dòng)態(tài)范圍大、電源簡(jiǎn)單、抗振動(dòng)沖擊能力強(qiáng)和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。但目前的四位置光纖陀螺尋北儀依靠線圈電磁鐵對(duì)光纖陀螺進(jìn)行定位，定位精度不高，重復(fù)性差，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜；另外，現(xiàn)有的四位置光纖陀螺尋北儀體積大，不適合野戰(zhàn)三角架倒裝應(yīng)用等缺點(diǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種定位精度高、適合三角架倒裝應(yīng)用的倒裝型光纖陀螺尋北儀。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:一種倒裝型光纖陀螺尋北儀，其特征在于:包括外罩組件(W)、頂蓋組件⑶和內(nèi)部組件(N)，其中外罩組件(W)中的外罩⑴為空心正四棱柱結(jié)構(gòu)，該外罩的下端部與底座(2)螺釘連接，該底座上開有上大下小的沉臺(tái)孔(2a);所述頂蓋組件(D)中的頂蓋(3)頂面固設(shè)有一個(gè)掛鉤(4)，且頂蓋(3)底面與所述外罩(I)頂面固定;
[0007]所述內(nèi)部組件(N)設(shè)在外罩⑴內(nèi)，并包括框架(5)和小電機(jī)(16)，其中框架(5)的上平臺(tái)(5a)與下平臺(tái)(5b)之間豎直設(shè)有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)塊(6)，該轉(zhuǎn)動(dòng)塊橫截面為“工”字形，且轉(zhuǎn)動(dòng)塊(6)的豎直面上安裝有光纖陀螺儀(7);所述轉(zhuǎn)動(dòng)塊(6)下平面的中心處豎直安裝有支撐軸(8)，該支撐軸通過軸承支撐在下軸承座(9)上，而下軸承座固定在所述下平臺(tái)(5b)上的安裝孔中；所述轉(zhuǎn)動(dòng)塊(6)下平面的頂面固設(shè)有加速度計(jì)電路板(10)，該轉(zhuǎn)動(dòng)塊下平面的底面安裝有霍爾傳感器電路板(11)，且所述下平臺(tái)(5b)上嵌設(shè)有與該霍爾傳感器電路板相配合的磁鋼柱(12);所述轉(zhuǎn)動(dòng)塊(6)上平面的中心處豎直固定有一個(gè)轉(zhuǎn)盤(13)，該轉(zhuǎn)盤下部具有四個(gè)沿周向均布的定位支條(13a)，而轉(zhuǎn)盤(13)上部通過軸承支撐在上軸承座(14)上，且上軸承座安裝在所述上平臺(tái)(5a)的安裝孔中；所述轉(zhuǎn)盤(13)上端部與力矩電機(jī)(15)輸出軸的下端同軸連接，該力矩電機(jī)安裝在所述上平臺(tái)(5a)頂面上；
[0008]所述小電機(jī)(16)通過支架(17)安裝在上平臺(tái)(5a)頂面上，該小電機(jī)輸出軸同軸連接有一個(gè)齒輪(18)，這個(gè)齒輪與齒條(19)常嚙合，而齒條與上平臺(tái)(5a)頂面上的滑軌
(20)滑動(dòng)配合；所述齒條(19)頂部豎直設(shè)有一個(gè)上限位螺釘(21)，該上限位螺釘穿設(shè)在擋板(22)上的安裝孔中，且擋板安裝在所述滑軌(20)頂面上；所述齒條(19)底部豎直設(shè)有一個(gè)下限位螺釘(23)，當(dāng)齒條(19)向下移動(dòng)時(shí)，該下限位螺釘可擋住所述定位支條(13a)。
[0009]在上述結(jié)構(gòu)中，本實(shí)用新型通過霍爾傳感器電路板(11)和磁鋼柱(12)相互配合來采集轉(zhuǎn)動(dòng)塊￠)的轉(zhuǎn)角信號(hào)，并利用該轉(zhuǎn)角信號(hào)來控制小電機(jī)(16)的工作狀態(tài)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)塊(6)轉(zhuǎn)動(dòng)到位時(shí)，小電機(jī)(16)通過齒輪(18)帶動(dòng)齒條(19)下移，該齒條下端的下限位螺釘(23)擋住轉(zhuǎn)盤(13)的定位支條(13a)，從而對(duì)轉(zhuǎn)盤(13)進(jìn)行精確定位，定位精度高，重復(fù)性好。同時(shí)，采用自外而內(nèi)、自上而下的優(yōu)選設(shè)計(jì)思想，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)緊湊、體積小巧，重量輕，特別適合三角架倒裝應(yīng)用。
[0010]作為優(yōu)化設(shè)計(jì)，所述頂蓋組件(D)的頂蓋(3)頂面設(shè)有兩個(gè)插接件插座(24)，該頂蓋下方水平設(shè)有一塊解算電路板(25)，該解算電路板通過第一絕緣柱(26)與頂蓋(3)固定。
[0011]在上述結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)插接件插座(24)用于插接電源線和數(shù)據(jù)線。另外，解算電路板(25)的作用如下:1、接收和解算霍爾傳感器電路板(11)回傳的數(shù)據(jù)；2、根據(jù)霍爾傳感器電路板(11)回傳的數(shù)據(jù)控制小電機(jī)(16)和力矩電機(jī)(15)的工作狀態(tài)；3、接收和解算光纖陀螺儀(7)、加速度計(jì)電路板(10)回傳的數(shù)據(jù)。
[0012]在本案中，所述外罩(I)內(nèi)設(shè)有三塊DC電源板(27)，這三塊DC電源板分別水平設(shè)在外罩(I)的三個(gè)表面上，每塊DC電源板(27)的兩端分別通過兩根第二絕緣柱(28)與外罩(I)的相應(yīng)表面固定。
[0013]作為優(yōu)選，所述齒輪(18)遠(yuǎn)離小電機(jī)(16)的一端同軸固定有一根連接軸(29)，該連接軸通過軸承支撐在軸承座(30)上，而軸承座固設(shè)在所述上平臺(tái)(5a)的頂面上。
[0014]有益效果:本實(shí)用新型采用四位置尋北，依靠機(jī)械方式定位，準(zhǔn)確度高，重復(fù)性好；另外，本尋北儀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，整體結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，倒裝設(shè)計(jì)，能適用于三角架安裝，可與光學(xué)瞄準(zhǔn)裝置配套使用，適合野外便攜偵測(cè)使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為圖1的俯視圖；
[0017]圖3為圖1的剖視圖；
[0018]圖4為內(nèi)部組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5為圖4的剖視圖；
[0020]圖6為圖5的A向局部放大視圖；
[0021]圖7為圖6的B-B向剖視圖；
[0022]圖8為圖6的C-C向剖視圖；
[0023]圖9為圖1中外罩組件的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0025]如圖1至9所示，本倒裝型光纖陀螺尋北儀由外罩組件W、頂蓋組件D、內(nèi)部組件N和底座2構(gòu)成。其中，底座2為平板結(jié)構(gòu)，該底座2上開有三個(gè)沉臺(tái)孔2a，這些沉臺(tái)孔2a為上大下小結(jié)構(gòu)，底座2可通過穿設(shè)在這三個(gè)沉臺(tái)孔2a中的螺釘?shù)寡b在三角架上。
[0026]所述外罩組件包括外罩1、DC電源板27和第二絕緣柱28構(gòu)成，其中外罩I為空心的正四棱柱結(jié)構(gòu)。在外罩I內(nèi)的上端部設(shè)有三塊用于交直流轉(zhuǎn)換的DC電源板27，這三塊DC電源板27分別水平設(shè)在外罩I的三個(gè)表面上，每塊DC電源板27的兩端分別通過兩根第二絕緣柱28與外罩I的相應(yīng)表面固定。同時(shí)，外罩I的下端部與底座2頂面通過螺釘固定連接。
[0027]如圖1至6所示，所述頂蓋組件D由頂蓋3、掛鉤4、插接件插座24、解算電路板25和第一絕緣柱26構(gòu)成。其中，頂蓋3的頂面設(shè)有兩個(gè)插接件插座24，這兩個(gè)插接件插座24一個(gè)用于插接電源線，一個(gè)用于插接信號(hào)線。同時(shí)，頂蓋3頂面的中心處設(shè)有一個(gè)掛鉤4，該掛鉤4用于掛鉛垂，以便進(jìn)行找正和定中心位。在頂蓋3的下方水平設(shè)有一塊解算電路板25，該解算電路板25通過第一絕緣柱26與頂蓋3固定。并且，解算電路板25的功能如下:1、接收和解算霍爾傳感器電路板11回傳的數(shù)據(jù)；2、根據(jù)霍爾傳感器電路板11回傳的數(shù)據(jù)控制小電機(jī)16和力矩電機(jī)15的工作狀態(tài)；3、接收和解算光纖陀螺儀7、加速度計(jì)電路板10回傳的數(shù)據(jù)。另外，解算電路板25采用常規(guī)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)工作不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，光纖陀螺儀7、加速度計(jì)電路板10、霍爾傳感器電路板11、力矩電機(jī)15和小電機(jī)16需要與解算電路板25電連接、信號(hào)連接。同時(shí)，所述頂蓋3通過螺釘與外罩I頂面固定連接，且解算電路板25與DC電源板27分別接觸。
[0028]如圖1至8所示，所述內(nèi)部組件N設(shè)在外罩I內(nèi)，并主要由框架5、轉(zhuǎn)動(dòng)塊6、光纖陀螺儀7、支撐軸8、下軸承座9、加速度計(jì)電路板10、霍爾傳感器電路板11、磁鋼柱12、轉(zhuǎn)盤13、上軸承座14、力矩電機(jī)15、小電機(jī)16、支架17、齒輪18、齒條19、滑軌20、上限位螺釘21、擋板22和下限位螺釘23構(gòu)成。其中，框架5具有上平臺(tái)5a和下平臺(tái)5b，這兩個(gè)平臺(tái)通過四根立柱相連。在上平臺(tái)5a和下平臺(tái)5b之間豎直設(shè)有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)塊6，該轉(zhuǎn)動(dòng)塊6的橫截面為“工”字形，且轉(zhuǎn)動(dòng)塊6的豎直面上安裝有光纖陀螺儀7。
[0029]所述轉(zhuǎn)動(dòng)塊6下平面的中心處豎直安裝有支撐軸8，該支撐軸8通過軸承支撐在下軸承座9上，而下軸承座9固定在下平臺(tái)5b上的安裝孔中。所述轉(zhuǎn)動(dòng)塊6下平面的頂面固設(shè)有加速度計(jì)電路板10，該轉(zhuǎn)動(dòng)塊6下平面的底面安裝有霍爾傳感器電路板11，且所述下平臺(tái)5b上嵌設(shè)有24顆與該霍爾傳感器電路板11相配合的磁鋼柱12。使用時(shí)，霍爾傳感器電路板11與磁鋼柱12相配合，用于檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)塊6的轉(zhuǎn)動(dòng)角。另外，霍爾傳感器電路板11和加速度計(jì)電路板10均采用常規(guī)設(shè)計(jì)，設(shè)置這兩種電路板不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)。
[0030]所述轉(zhuǎn)動(dòng)塊6上平面的中心處豎直固定有一個(gè)轉(zhuǎn)盤13，該轉(zhuǎn)盤13的下部具有四個(gè)沿周向均布的定位支條13a。轉(zhuǎn)盤13的上部通過軸承支撐在上軸承座14上，該上軸承座14安裝在上平臺(tái)5a的安裝孔中。同時(shí)，所述轉(zhuǎn)盤13的上端部與力矩電機(jī)15輸出軸的下端同軸連接，該力矩電機(jī)15安裝在上平臺(tái)5a的頂面上，這樣就能通過力矩電機(jī)15帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤13轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0031]如圖1至8所示，所述小電機(jī)16通過支架17安裝在上平臺(tái)5a頂面上，該小電機(jī)16的輸出軸同軸連接有一個(gè)齒輪18，這個(gè)齒輪與齒條19常嚙合，而齒條與上平臺(tái)5a頂面上的滑軌20滑動(dòng)配合。所述齒輪18遠(yuǎn)離小電機(jī)16的一端同軸固定有一根連接軸29，該連接軸通過軸承支撐在軸承座30上，而軸承座固設(shè)在所述上平臺(tái)5a的頂面上。所述齒條19的頂部豎直設(shè)有一個(gè)上限位螺釘21，該上限位螺釘21穿設(shè)在擋板22上的安裝孔中，且擋板22安裝在所述滑軌20頂面上。所述齒條19的底部豎直設(shè)有一個(gè)下限位螺釘23，當(dāng)齒條19向下移動(dòng)時(shí)，該下限位螺釘23可擋住所述定位支條13a，從而對(duì)轉(zhuǎn)盤13準(zhǔn)確定位。
[0032]本實(shí)用新型使用時(shí)，需要按照附圖所示的示意圖上下顛倒，并將底座2固定在三角架的平臺(tái)上，從而將本實(shí)用新型吊裝在三角架上。
[0033]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不以本實(shí)用新型為限制，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種倒裝型光纖陀螺尋北儀，其特征在于:包括外罩組件(W)、頂蓋組件(D)和內(nèi)部組件(N)，其中外罩組件(W)中的外罩(I)為空心正四棱柱結(jié)構(gòu)，該外罩的下端部與底座(2)螺釘連接，該底座上開有上大下小的沉臺(tái)孔(2a);所述頂蓋組件(D)中的頂蓋(3)頂面固設(shè)有一個(gè)掛鉤(4)，且頂蓋(3)底面與所述外罩(I)頂面固定； 所述內(nèi)部組件(N)設(shè)在外罩⑴內(nèi)，并包括框架(5)和小電機(jī)(16)，其中框架(5)的上平臺(tái)(5a)與下平臺(tái)(5b)之間豎直設(shè)有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)塊(6)，該轉(zhuǎn)動(dòng)塊橫截面為“工”字形，且轉(zhuǎn)動(dòng)塊(6)的豎直面上安裝有光纖陀螺儀(7);所述轉(zhuǎn)動(dòng)塊(6)下平面的中心處豎直安裝有支撐軸(8)，該支撐軸通過軸承支撐在下軸承座(9)上，而下軸承座固定在所述下平臺(tái)(5b)上的安裝孔中；所述轉(zhuǎn)動(dòng)塊(6)下平面的頂面固設(shè)有加速度計(jì)電路板(10)，該轉(zhuǎn)動(dòng)塊下平面的底面安裝有霍爾傳感器電路板(11)，且所述下平臺(tái)(5b)上嵌設(shè)有與該霍爾傳感器電路板相配合的磁鋼柱(12);所述轉(zhuǎn)動(dòng)塊(6)上平面的中心處豎直固定有一個(gè)轉(zhuǎn)盤(13)，該轉(zhuǎn)盤下部具有四個(gè)沿周向均布的定位支條(13a)，而轉(zhuǎn)盤(13)上部通過軸承支撐在上軸承座(14)上，且上軸承座安裝在所述上平臺(tái)(5a)的安裝孔中；所述轉(zhuǎn)盤(13)上端部與力矩電機(jī)(15)輸出軸的下端同軸連接，該力矩電機(jī)安裝在所述上平臺(tái)(5a)頂面上； 所述小電機(jī)(16)通過支架(17)安裝在上平臺(tái)(5a)頂面上，該小電機(jī)輸出軸同軸連接有一個(gè)齒輪(18)，這個(gè)齒輪與齒條(19)常嚙合，而齒條與上平臺(tái)(5a)頂面上的滑軌(20)滑動(dòng)配合；所述齒條(19)頂部豎直設(shè)有一個(gè)上限位螺釘(21)，該上限位螺釘穿設(shè)在擋板(22)上的安裝孔中，且擋板安裝在所述滑軌(20)頂面上；所述齒條(19)底部豎直設(shè)有一個(gè)下限位螺釘(23)，當(dāng)齒條(19)向下移動(dòng)時(shí)，該下限位螺釘可擋住所述定位支條(13a)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝型光纖陀螺尋北儀，其特征在于:所述頂蓋組件(D)的頂蓋(3)頂面設(shè)有兩個(gè)插接件插座(24)，該頂蓋下方水平設(shè)有一塊解算電路板(25)，該解算電路板通過第一絕緣柱(26)與頂蓋(3)固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的倒裝型光纖陀螺尋北儀，其特征在于:所述外罩(I)內(nèi)設(shè)有三塊DC電源板(27)，這三塊DC電源板分別水平設(shè)在外罩(I)的三個(gè)表面上，每塊DC電源板(27)的兩端分別通過兩根第二絕緣柱(28)與外罩(I)的相應(yīng)表面固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的倒裝型光纖陀螺尋北儀，其特征在于:所述齒輪(18)遠(yuǎn)離小電機(jī)(16)的一端同軸固定有一根連接軸(29)，該連接軸通過軸承支撐在軸承座(30)上，而軸承座固設(shè)在所述上平臺(tái)(5a)的頂面上。
【文檔編號(hào)】G01C19/72GK204228167SQ201420704829
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】陳國(guó)弘, 周強(qiáng), 趙娟, 胡波 申請(qǐng)人:重慶天箭慣性科技有限公司