[发明专利]一种高稳定、耐冲击振动船用液浮陀螺仪浮子结构

说明书

技术领域

本发明涉及惯性导航系统用陀螺仪技术领域中的单自由度液浮速率积分陀螺仪，尤其是一种高稳定、耐冲击振动船用液浮陀螺仪浮子结构。

背景技术

采用气体动压轴承电机是高性能陀螺仪采用的技术之一。在船用环境条件下，一般冲击量级较低，因此陀螺仪该方面要求以满足承受波浪对船体的颠震一般就可以了，不具备承受大冲击的能力。随着现用武器装备的升级，新型舰艇提出稳定性好、耐冲击能力强等特殊要求，现用仪表提出了高性能和耐冲击两方面的要求。

高性能船用单自由度液浮速率积分陀螺仪耐冲击能力差的主要瓶颈为气体动压轴承电机刚度低及自身结构错动。在大冲击作用下，气体悬浮的高速旋转电机转子可能会发生跌落而与轴承发生碰撞，引起陀螺仪表的完全失效，其承受冲击的能力主要与气体轴承刚度有关；同时，在承受冲击振动的时候，陀螺仪的质心可能会发生改变，导致陀螺仪输出常值发生突变，进一步降低系统精度。其发生的原因主要与电机和框架等的连结方式稳定度不够高有关。因此发展大刚度的陀螺仪电机以及提高电机与框架的联接稳定度是提高陀螺仪适应新要求的关键所在。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在保持现用陀螺仪性能等级的同时，能较大幅度提升陀螺仪耐冲击能力的高稳定、耐冲击振动船用液浮陀螺仪浮子结构。

本发明的目的是通过以下技术手段实现的：

一种高稳定、耐冲击振动船用液浮陀螺仪浮子结构，包括浮筒、框架和动压气体轴承电机，框架安装在浮筒内，动压气体轴承电机采用动压气体轴承，其特征在于：动压气体轴承的轴承孔和止推面为一个整体；动压气体轴承电机的电机轴的两端在径向均采用压板和压紧螺钉安装在框架上，动压气体轴承电机的电机轴的两端均套装一个固紧螺母，通过该两个固紧螺母将动压气体轴承电机采用过盈安装方式安装在框架中。

而且，所述的动压气体轴承为GT35钢结硬质合金通孔整体结构。

而且，所述的轴承孔与电机轴最大外圆长度相吻合，而且与止推板采用同种材料。

而且，所述的压紧螺钉对称设置在电机轴的左右两端。

而且，所述的两个固紧螺母均位于电机止推板和框架之间。

而且，在电机轴的两端均同轴套装一个锁紧螺母，该两个锁紧螺母均位于压板的外侧。

本发明的优点和积极效果是：

1、本浮子结构中的电机整体轴承结构由一块整体材料构成，即：采用整体通孔形式(如图2)替代分裂结构形式(如图1)，此形式减小了装配误差，在高速旋转条件下，零部件精度能够有效地保持。在陀螺仪启动过程中，热、离心力等的作用影响要远小于由多块结构组成的组合件，有利于浮子组件稳定；其次能提高结构耐振动能力，由于整体轴承由一块整体材料加工而成，其旋转起来后，轴承变形要远小于分裂式结构，因此轴承的刚度容易得到保证，可以有效地降低陀螺仪与加速度平方有关的漂移，从而有效提高陀螺抗振动能力；同时避免了分裂式结构存在的配合问题，其热态与冷态的质心的变化得到极大程度的减小，结构的稳定性得到显著提高。

2、本浮子结构电机安装到框架采用过盈结构形式，其在工作状态下为轻微过盈状态。这样实现浮子整体结构一方面可以承受大冲击，另一方面整个浮子组件的质量中心不易发生变化，保证了陀螺仪输出稳定。

3、本浮子结构采用压板和压紧螺钉实现了电机径向运动的抑制，采用固紧螺母实现了电机轴向运动的抑制。

4、本发明是一种高稳定、耐冲击振动船用液浮陀螺仪浮子结构，本浮子结构增加了电机的轴承承载能力，提高了承受大冲击的能力，而且整个浮子组件的质量中心不易发生变化。将该种浮子结构应用到陀螺仪上，可保证陀螺仪输出稳定，陀螺仪精度得到有效改善的同时，其与g有关平方相漂移可提高1倍以上；其耐冲击性能达到优于30g，除可满足新型船用条件外，对航天等领域也可拓展应用。

附图说明

图1是分裂式动压气体轴承的结构示意图；

图2是本发明中整体式动压气体轴承的结构示意图；

图3是本发明浮子结构的示意图；

图4是图3的局部放大示意图；

图5是图4的J-J向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图详细叙述本发明的实施例；需要说明的是，本实施例是叙述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种高稳定、耐冲击振动船用液浮陀螺仪浮子结构，包括浮筒302、框架301和动压气体轴承电机303，框架安装在浮筒内，动压气体轴承电机采用动压气体轴承。以上为公知技术，在此不再进行赘述。