一種光纖陀螺尋北儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種光纖陀螺尋北儀，包括基座、傳動(dòng)裝置、轉(zhuǎn)軸、分度盤、支架和電纜I，還包括空心杯電機(jī)、電機(jī)外座、電機(jī)底座、軸承部件、軸承外圈壓環(huán)、軸承內(nèi)圈壓環(huán)和碳膜部件，支架設(shè)置有支架底盤和支架體，支架底盤和支架體連為一體，支架體垂直于支架底盤，支架底盤固定在分度盤上；支架體固定設(shè)置有檢測(cè)系統(tǒng)和電路板，檢測(cè)系統(tǒng)包括一個(gè)加速度計(jì)和一個(gè)光纖陀螺，檢測(cè)系統(tǒng)用于檢測(cè)重力加速度和地球自轉(zhuǎn)水平分量；電纜I依次經(jīng)過(guò)支架底盤的凹槽、轉(zhuǎn)軸的缺口、轉(zhuǎn)軸的通孔和基座的電纜孔穿出基座。本發(fā)明不采用防線纜纏繞結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，采用空心杯電機(jī)，減少了構(gòu)件，大大減小了系統(tǒng)體積，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、尋北精度高的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種光纖陀螺尋北儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及慣性導(dǎo)航【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種光纖陀螺尋北儀。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]光纖陀螺尋北儀是一種能在靜態(tài)下全天候自動(dòng)指示方位的高精度慣性儀表。它利用光纖陀螺測(cè)得的地球自轉(zhuǎn)角速率分量和加速度計(jì)測(cè)得的陀螺軸向水平誤差角，經(jīng)過(guò)解算得到固聯(lián)于其上的參考軸與真北方向的夾角，從而得到載體的某一固定軸向與北向的夾角。
[0004]光纖陀螺尋北儀中，一般有采用二位置法、四位置法和多位置法等尋北方式進(jìn)行工作，其中采用四位置法原理的尋北儀較為常用，但存在以下缺陷:
1、現(xiàn)有的尋北儀一般采用機(jī)械陀螺作為尋北核心部件，但機(jī)械陀螺存在可靠性差，壽命短，容易受加速度影響，導(dǎo)致測(cè)試精度不夠，穩(wěn)定性不好；
2、現(xiàn)有的尋北儀一般采用單陀螺和雙加速度計(jì)，轉(zhuǎn)位系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)到四個(gè)方位后分別采用陀螺和加速度計(jì)進(jìn)行測(cè)量，再計(jì)算出尋北儀北向角和姿態(tài)角的方式進(jìn)行尋北，由于采用雙加速度計(jì)，增大了系統(tǒng)的體積，也增加了制造成本；
3、現(xiàn)有的尋北儀一般將支架上的線纜連接到殼體，容易產(chǎn)生纏繞而妨礙支架轉(zhuǎn)動(dòng)，為此，一般采用防線纜纏繞結(jié)構(gòu)，但帶來(lái)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大，同時(shí)也增加了制造成本；
4、尋北儀的精度與尋北位置的準(zhǔn)確性有很大關(guān)系，現(xiàn)有尋北儀系統(tǒng)采用光電編碼器來(lái)確定轉(zhuǎn)位系統(tǒng)的四個(gè)位置，保證尋北位置的準(zhǔn)確性，但光電編碼器存在體積大，價(jià)格高的缺陷；同時(shí)光電編碼器在使用時(shí)需要安裝在轉(zhuǎn)軸軸心處，故提高了尋北儀裝置整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度，最終導(dǎo)致尋北儀具有體積大，成本高的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明首要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種可靠性高，體積小的光纖陀螺尋北儀；并進(jìn)一步使其具有成本低廉的特點(diǎn)。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明中采用了如下的技術(shù)方案:
一種光纖陀螺尋北儀，包括基座、傳動(dòng)裝置、轉(zhuǎn)軸、分度盤、支架和電纜I，傳動(dòng)裝置固定設(shè)置在基座上，轉(zhuǎn)軸豎直設(shè)置在傳動(dòng)裝置上，分度盤固定設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上，分度盤的盤面與轉(zhuǎn)軸的軸線垂直，所述支架設(shè)置有支架底盤和支架體，支架底盤和支架體連為一體，支架體垂直于支架底盤，支架底盤固定在分度盤上；所述支架體固定設(shè)置有檢測(cè)系統(tǒng)和電路板，所述檢測(cè)系統(tǒng)包括一個(gè)加速度計(jì)和一個(gè)光纖陀螺，所述檢測(cè)系統(tǒng)用于檢測(cè)重力加速度和地球自轉(zhuǎn)水平分量，所述電路板用于與加速度計(jì)和光纖陀螺進(jìn)行通信并通過(guò)電路板向加速度計(jì)和光纖陀螺提供電源；傳動(dòng)裝置帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸饒轉(zhuǎn)軸的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)固定在轉(zhuǎn)軸上的分度盤、固定在分度盤上的支架底盤、與支架底盤連為一體的支架體、固定在支架體上的檢測(cè)系統(tǒng)和固定在支架體上的電路板一起饒轉(zhuǎn)軸的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；所述轉(zhuǎn)軸沿其軸線設(shè)置有一通孔，所述基座設(shè)置有凹孔和基座底面，基座的凹孔的開(kāi)口背向基座底面，基座設(shè)有電纜孔，電纜孔連接基座的凹孔并貫通基座的外部；所述支架底盤設(shè)置有凹槽和階梯通孔，凹槽的開(kāi)口向支架體，凹槽垂直于階梯通孔，凹槽與階梯通孔貫通；所述轉(zhuǎn)軸一端為G端，相對(duì)應(yīng)的另一端為H端,轉(zhuǎn)軸的G端伸入基座的凹孔內(nèi)，轉(zhuǎn)軸與基座的凹孔同軸線；轉(zhuǎn)軸的H端的端面還設(shè)置有缺口，缺口與轉(zhuǎn)軸的通孔貫通，轉(zhuǎn)軸的H端伸入支架底盤的階梯通孔，轉(zhuǎn)軸的缺口與支架底盤的凹槽貫通；所述電纜I連接在電路板上，電纜I依次經(jīng)過(guò)支架底盤的凹槽、轉(zhuǎn)軸的缺口、轉(zhuǎn)軸的通孔和基座的電纜孔穿出基座。
[0007]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，本發(fā)明的傳動(dòng)裝置包括空心杯電機(jī)、電機(jī)外座、電機(jī)底座和軸承部件；空心杯電機(jī)設(shè)有外圓柱、內(nèi)孔、上端面和下端面，空心杯電機(jī)安裝在由電機(jī)外座和電機(jī)底座組成的圓環(huán)形空間，電機(jī)外座限制空心杯電機(jī)的外圓柱的位置和空心杯電機(jī)的上端面的位置，電機(jī)底座限制空心杯電機(jī)的下端面的位置，電機(jī)外座和電機(jī)底座通過(guò)螺栓固定在基座上；轉(zhuǎn)軸設(shè)有環(huán)形盲孔、外圓柱和內(nèi)圓柱，環(huán)形盲孔開(kāi)口朝向轉(zhuǎn)軸的G端；電機(jī)底座有一凸起部和軸承孔，該凸起部有外圓柱和頂端面，電機(jī)底座的凸起部經(jīng)過(guò)空心杯電機(jī)的內(nèi)孔伸入到轉(zhuǎn)軸的環(huán)形盲孔，電機(jī)底座的凸起部與轉(zhuǎn)軸的內(nèi)圓柱形成間隙；電機(jī)底座的軸承孔為階梯通孔，該階梯通孔有階梯端面；軸承部件包括軸承組件I和軸承組件II，軸承組件I和軸承組件II均包括若干相同外徑和相同內(nèi)徑的軸承，軸承部件的所有軸承的外圈緊固安裝在電機(jī)底座的軸承孔內(nèi)，軸承部件的所有軸承的內(nèi)圈緊固安裝在轉(zhuǎn)軸的外圓柱上。
[0008]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，本發(fā)明的傳動(dòng)裝置還包括軸承外圈壓環(huán)、軸承內(nèi)圈壓環(huán)和碳膜部件；碳膜部件包括內(nèi)碳膜組件和外碳膜組件，外碳膜組件緊固安裝在電機(jī)底座的軸承孔內(nèi)，內(nèi)碳膜組件緊固安裝在轉(zhuǎn)軸的外圓柱上；碳膜部件安裝在軸承組件I和軸承組件
II之間；通過(guò)軸承外圈壓環(huán)從轉(zhuǎn)軸的G端到轉(zhuǎn)軸的H端的方向依次壓緊軸承組件I的所有軸承的外圈、外碳膜組件和軸承組件II的所有軸承的外圈到轉(zhuǎn)軸的環(huán)形盲孔的內(nèi)臺(tái)階端面；通過(guò)軸承內(nèi)圈壓環(huán)從轉(zhuǎn)軸的G端到轉(zhuǎn)軸的H端的方向依次壓緊軸承組件I的所有軸承的內(nèi)圈、內(nèi)碳膜組件和軸承組件II的所有軸承的內(nèi)圈到電機(jī)底座的軸承孔的階梯端面；碳膜部件還包括內(nèi)連接線和外連接線；轉(zhuǎn)軸還設(shè)有內(nèi)連接孔，內(nèi)連接孔垂直于轉(zhuǎn)軸的軸線并與轉(zhuǎn)軸的通孔貫通，內(nèi)連接孔的位置與內(nèi)碳膜組件的位置相適應(yīng)，使得內(nèi)連接線依次經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)軸的內(nèi)連接孔、轉(zhuǎn)軸的通孔和基座的電纜孔穿出基座；電機(jī)底座還設(shè)有外連接孔，使得外連接線依次經(jīng)過(guò)間隙、電機(jī)底座的外連接孔和基座的電纜孔穿出基座。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
1、本發(fā)明中，采用了光纖陀螺儀替代現(xiàn)有尋北儀中的機(jī)械陀螺，光纖陀螺儀具有體積小、精度高、耐沖擊、噪音小，工作時(shí)不抖動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，故增強(qiáng)了尋北儀的穩(wěn)定性、小巧型，使其便于攜帶且提高了尋北精度。
[0010]2、本發(fā)明中，采用一個(gè)加速度計(jì)，通過(guò)檢測(cè)陀螺的加速度信號(hào)、旋變讀角、俯仰角和橫滾角，然后進(jìn)行解算、方位角誤差補(bǔ)償和修正，使得計(jì)算結(jié)果更加精確。其具體計(jì)算方式屬于現(xiàn)有技術(shù)，不屬于本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有技術(shù)作出貢獻(xiàn)的地方，故不在此詳述。
[0011]3、本發(fā)明中，加速度計(jì)和光纖陀螺的通信和電源提供，統(tǒng)一經(jīng)過(guò)電路板來(lái)完成，避免了過(guò)長(zhǎng)的電纜線；電纜通過(guò)轉(zhuǎn)軸中心穿出基座，避免了產(chǎn)生纏繞而妨礙支架轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，不采用防線纜纏繞結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，減少了系統(tǒng)體積，減少了制造成本。[0012]4、本發(fā)明中，采用空心杯電機(jī)，減少了構(gòu)件，大大減小了系統(tǒng)體積。
[0013]5、本發(fā)明中，采用碳膜部件，通過(guò)測(cè)量該電阻值所對(duì)應(yīng)的電壓值來(lái)判斷轉(zhuǎn)軸實(shí)時(shí)所在旋轉(zhuǎn)位置，相比光電編碼器等現(xiàn)有技術(shù)，碳膜部件具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠、精度高和體積小的優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明的光纖陀螺尋北儀的結(jié)構(gòu)的主視圖；
圖2是本發(fā)明的光纖陀螺尋北儀的結(jié)構(gòu)的俯視圖；
圖3是本發(fā)明的光纖陀螺尋北儀的結(jié)構(gòu)的C-C剖面的剖視圖；
圖4是本發(fā)明的光纖陀螺尋北儀的結(jié)構(gòu)的A-A剖面的剖視圖；
圖5是本發(fā)明的光纖陀螺尋北儀的結(jié)構(gòu)的D局部放大圖；
圖6是本發(fā)明的光纖陀螺尋北儀的轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)圖；
圖7是本發(fā)明的光纖陀螺尋北儀的電機(jī)底座的結(jié)構(gòu)圖；
圖8是本發(fā)明的光纖陀螺尋北儀的實(shí)施例1的B局部放大圖；
圖9是本發(fā)明的光纖陀螺尋北儀的碳膜部件的實(shí)施例1的內(nèi)壓環(huán)的結(jié)構(gòu)的主視圖；
圖10是本發(fā)明的光纖陀螺尋北儀的碳膜部件的實(shí)施例1的內(nèi)壓環(huán)的結(jié)構(gòu)的俯視圖； 圖11是本發(fā)明的光纖陀螺尋北儀的碳膜部件的實(shí)施例1的外壓環(huán)的結(jié)構(gòu)的主視圖； 圖12是本發(fā)明的光纖陀螺尋北儀的碳膜部件的實(shí)施例1的外壓環(huán)的結(jié)構(gòu)的俯視圖； 圖13是本發(fā)明的光纖陀螺尋北儀的實(shí)施例2的B局部放大圖；
圖14是本發(fā)明的光纖陀螺尋北儀的碳膜部件的實(shí)施例2的內(nèi)壓環(huán)的結(jié)構(gòu)的主視圖； 圖15是本發(fā)明的光纖陀螺尋北儀的碳膜部件的實(shí)施例2的內(nèi)壓環(huán)的結(jié)構(gòu)的俯視圖； 圖16是本發(fā)明的光纖陀螺尋北儀的碳膜部件的實(shí)施例2的外壓環(huán)的結(jié)構(gòu)的主視圖； 圖17是本發(fā)明的光纖陀螺尋北儀的碳膜部件的實(shí)施例2的外壓環(huán)的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0015]圖8也是本發(fā)明的光纖陀螺尋北儀的碳膜部件的實(shí)施例1的B局部放大圖；圖13也是本發(fā)明的光纖陀螺尋北儀的碳膜部件的實(shí)施例2的B局部放大圖。
[0016]
【具體實(shí)施方式】
[0017]圖1-12是一種光纖陀螺尋北儀的結(jié)構(gòu)圖，包括基座9、傳動(dòng)裝置16、轉(zhuǎn)軸22、分度盤7、支架I和電纜120，傳動(dòng)裝置16固定設(shè)置在基座9上，轉(zhuǎn)軸22豎直設(shè)置在傳動(dòng)裝置16上，分度盤7固定設(shè)置在轉(zhuǎn)軸22上，分度盤7的盤面26與轉(zhuǎn)軸的軸線28垂直，所述支架I設(shè)置有支架底盤5和支架體2，支架底盤5和支架體2連為一體，支架體2垂直于支架底盤5，支架底盤5固定在分度盤7上；所述支架體2固定設(shè)置有檢測(cè)系統(tǒng)101和電路板3，所述檢測(cè)系統(tǒng)101包括一個(gè)加速度計(jì)4和一個(gè)光纖陀螺23，所述檢測(cè)系統(tǒng)101用于檢測(cè)重力加速度和地球自轉(zhuǎn)水平分量，所述電路板3用于與加速度計(jì)4和光纖陀螺23進(jìn)行通信并通過(guò)電路板3向加速度計(jì)4和光纖陀螺23提供電源；傳動(dòng)裝置16帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸22饒轉(zhuǎn)軸的軸線28轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)固定在轉(zhuǎn)軸22上的分度盤7、固定在分度盤7上的支架底盤5、與支架底盤5連為一體的支架體2、固定在支架體2上的檢測(cè)系統(tǒng)101和固定在支架體2上的電路板3一起饒轉(zhuǎn)軸22的軸線28轉(zhuǎn)動(dòng)；所述轉(zhuǎn)軸22沿其軸線28設(shè)置有一通孔33，所述基座9設(shè)置有凹孔29和基座底面102，基座9的凹孔29的開(kāi)口背向基座底面102，基座9設(shè)有電纜孔103，電纜孔103連接基座9的凹孔29并貫通基座9的外部；所述支架底盤5設(shè)置有凹槽18和階梯通孔24，凹槽18的開(kāi)口向支架體2，凹槽18垂直于階梯通孔24，凹槽18與階梯通孔24貫通；所述轉(zhuǎn)軸22 —端為G端12，相對(duì)應(yīng)的另一端為H端21，轉(zhuǎn)軸22的G端12伸入基座9的凹孔29內(nèi)，轉(zhuǎn)軸22與基座9的凹孔29同軸線；轉(zhuǎn)軸22的H端21的端面還設(shè)置有缺口 34，缺口 34垂直于轉(zhuǎn)軸22的軸線28，缺口 34與轉(zhuǎn)軸22的通孔33貫通，轉(zhuǎn)軸22的H端21伸入支架底盤5的階梯通孔24，轉(zhuǎn)軸22的缺口與支架底盤5的凹槽18貫通；所述電纜120連接在電路板上，電纜120依次經(jīng)過(guò)支架底盤5的凹槽18、轉(zhuǎn)軸22的缺口 34、轉(zhuǎn)軸22的通孔33和基座9的電纜孔103穿出基座。
[0018]本發(fā)明的傳動(dòng)裝置16包括空心杯電機(jī)8、電機(jī)外座38、電機(jī)底座36和軸承部件6 ；空心杯電機(jī)8設(shè)有外圓柱30、內(nèi)孔47、上端面25和下端面27，空心杯電機(jī)8安裝在由電機(jī)外座38和電機(jī)底座36組成的圓環(huán)形空間，電機(jī)外座38限制空心杯電機(jī)8的外圓柱30的位置和空心杯電機(jī)8的上端面25的位置，電機(jī)底座36限制空心杯電機(jī)8的下端面27的位置，電機(jī)外座38和電機(jī)底座36通過(guò)螺栓固定在基座9上；轉(zhuǎn)軸22設(shè)有環(huán)形盲孔31、外圓柱46和內(nèi)圓柱45，環(huán)形盲孔31開(kāi)口朝向轉(zhuǎn)軸22的G端12 ;電機(jī)底座36有一凸起部44和軸承孔40，該凸起部44有外圓柱42和頂端面43，電機(jī)底座36的凸起部44經(jīng)過(guò)空心杯電機(jī)8的內(nèi)孔47伸入到轉(zhuǎn)軸22的環(huán)形盲孔31，電機(jī)底座36的凸起部44與轉(zhuǎn)軸22的內(nèi)圓柱45形成間隙53 ；電機(jī)底座36的軸承孔40為階梯通孔，該階梯通孔有階梯端面39 ;軸承部件6包括軸承組件135和軸承組件1137，軸承組件135和軸承組件1137均包括若干相同外徑和相同內(nèi)徑的軸承，軸承部件6的所有軸承的外圈54緊固安裝在電機(jī)底座36的軸承孔40內(nèi)，軸承部件6的所有軸承的內(nèi)圈55緊固安裝在轉(zhuǎn)軸22的外圓柱46上。
[0019]本發(fā)明的傳動(dòng)裝置16還包括軸承外圈壓環(huán)10、軸承內(nèi)圈壓環(huán)11和碳膜部件14 ；碳膜部件14包括內(nèi)碳膜組件49和外碳膜組件50，外碳膜組件50緊固安裝在電機(jī)底座36的軸承孔40內(nèi)，內(nèi)碳膜組件49緊固安裝在轉(zhuǎn)軸22的外圓柱46上；碳膜部件6安裝在軸承組件135和軸承組件1137之間，即從轉(zhuǎn)軸22的G端12到轉(zhuǎn)軸22的H端21的方向依次安裝軸承組件135、碳膜部件6和軸承組件1137 ;通過(guò)軸承外圈壓環(huán)10從轉(zhuǎn)軸22的G端12到轉(zhuǎn)軸22的H端21的方向依次壓緊軸承組件135的所有軸承的外圈、外碳膜組件50和軸承組件II37的所有軸承的外圈到轉(zhuǎn)軸22的環(huán)形盲孔31的內(nèi)臺(tái)階端面88 ;通過(guò)軸承內(nèi)圈壓環(huán)10從轉(zhuǎn)軸22的G端12到轉(zhuǎn)軸22的H端21的方向依次壓緊軸承組件135的所有軸承的內(nèi)圈、內(nèi)碳膜組件49和軸承組件1137的所有軸承的內(nèi)圈到電機(jī)底座36的軸承孔40的階梯端面39 ;碳膜部件6還包括內(nèi)連接線13和外連接線15 ;轉(zhuǎn)軸22還設(shè)有內(nèi)連接孔32，內(nèi)連接孔32垂直于轉(zhuǎn)軸22的軸線28并與轉(zhuǎn)軸22的通孔33貫通，內(nèi)連接孔32的位置與內(nèi)碳膜組件49的位置相適應(yīng)，使得內(nèi)連接線13依次經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)軸22的內(nèi)連接孔32、轉(zhuǎn)軸22的通孔33和基座9的電纜孔103穿出基座9 ;電機(jī)底座36還設(shè)有外連接孔41，使得外連接線15依次經(jīng)過(guò)間隙53、電機(jī)底座36的外連接孔41和基座9的電纜孔103穿出基座9。
[0020]本發(fā)明的碳膜部件6還包括電刷19，電刷19設(shè)置有固定端56和滑動(dòng)端57，電刷19連接內(nèi)碳膜組件49和外碳膜組件50，當(dāng)內(nèi)碳膜組件49和外碳膜組件50相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)碳膜組件49、電刷19和外碳膜組件50三者之間構(gòu)成的電阻產(chǎn)生變化，通過(guò)測(cè)量該電阻值所對(duì)應(yīng)的電壓值來(lái)判斷轉(zhuǎn)軸實(shí)時(shí)所在旋轉(zhuǎn)位置。[0021]圖8-12為本發(fā)明的碳膜部件6的實(shí)施例1:內(nèi)碳膜組件49包括內(nèi)壓環(huán)48，內(nèi)壓環(huán)48設(shè)置有外圓63、內(nèi)圓61、上端面64、下端面62和凹槽65，內(nèi)壓環(huán)48的內(nèi)圓61的直徑與轉(zhuǎn)軸22的外圓柱46的直徑相匹配，內(nèi)壓環(huán)48的外圓63的直徑小于軸承部件6的所有軸承的外圈的內(nèi)徑，沿轉(zhuǎn)軸22的G端12到轉(zhuǎn)軸22的H端21的方向依次為內(nèi)壓環(huán)48的下端面62和內(nèi)壓環(huán)48的上端面64，內(nèi)壓環(huán)48的凹槽65的開(kāi)口朝向內(nèi)壓環(huán)48的上端面64，內(nèi)壓環(huán)48的凹槽65沿內(nèi)壓環(huán)48的外圓63的半徑方向貫穿到內(nèi)壓環(huán)48的內(nèi)圓61，內(nèi)壓環(huán)48的凹槽65的寬度和深度分別大于電刷19的寬度和厚度；所述外碳膜組件50包括外壓環(huán)52和電阻碳膜片51，外壓環(huán)52設(shè)置有外圓68、內(nèi)圓67、上端面72、下端面66、內(nèi)圓臺(tái)69和凹槽70，外壓環(huán)52的外圓68的直徑與電機(jī)底座36的軸承孔40的內(nèi)徑相匹配，外壓環(huán)52的內(nèi)圓67的直徑大于軸承部件6的所有軸承的內(nèi)圈的外徑，沿轉(zhuǎn)軸22的G端12到轉(zhuǎn)軸22的H端21的方向依次為外壓環(huán)52的下端面66和外壓環(huán)52的上端面72，外壓環(huán)52的內(nèi)圓臺(tái)69的開(kāi)口向外壓環(huán)52的上端面72，外壓環(huán)52的內(nèi)圓臺(tái)69的高度大于電刷19的厚度與電阻碳膜片51的厚度之和，電阻碳膜片51固定在外壓環(huán)52的內(nèi)圓臺(tái)69的底面，外壓環(huán)52的凹槽70的開(kāi)口朝向外壓環(huán)52的上端面72，外壓環(huán)52的凹槽70沿外壓環(huán)52的外圓68的半徑方向貫穿到外壓環(huán)52的內(nèi)圓臺(tái)69的外圓，電阻碳膜片51連接外連接線15，外連接線15經(jīng)過(guò)外壓環(huán)52的凹槽70穿出；外壓環(huán)52的內(nèi)圓67的直徑大于內(nèi)壓環(huán)48的外圓63的直徑；電刷19的固定端56固定在內(nèi)壓環(huán)48的凹槽65內(nèi)并連接內(nèi)連接線13，電刷19的滑動(dòng)端57接觸在電阻碳膜片51的表面，當(dāng)轉(zhuǎn)軸22轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電刷19跟著內(nèi)碳膜組件49 一起轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻碳膜片51與外碳膜組件50固定不動(dòng)，電刷19的滑動(dòng)端57與電阻碳膜片51的表面接觸并相對(duì)滑動(dòng)。
[0022]圖13-17為本發(fā)明的碳膜部件6的實(shí)施例2:內(nèi)碳膜組件49包括內(nèi)壓環(huán)73和電阻碳膜片74，內(nèi)壓環(huán)73設(shè)置有外圓77、內(nèi)圓78、上端面82、下端面79、外圓臺(tái)80和凹槽81，內(nèi)壓環(huán)73的內(nèi)圓78的直徑與轉(zhuǎn)軸22的外圓柱46的直徑相匹配，內(nèi)壓環(huán)73的外圓77的直徑小于軸承部件6的所有軸承的外圈的內(nèi)徑，沿轉(zhuǎn)軸22的G端12到轉(zhuǎn)軸22的H端21的方向依次為內(nèi)壓環(huán)73的下端面79和上端面82，內(nèi)壓環(huán)73的外圓臺(tái)80的凸起朝向內(nèi)壓環(huán)73的上端面82，內(nèi)壓環(huán)73的外圓臺(tái)80的凸起的高度大于電刷19的厚度與電阻碳膜片74的厚度之和，電阻碳膜片74固定在內(nèi)壓環(huán)73的外圓臺(tái)80的底面76，電阻碳膜片74連接內(nèi)連接線13，內(nèi)連接線13經(jīng)過(guò)內(nèi)壓環(huán)73的凹槽81穿出；所述外碳膜組件50包括外壓環(huán)75，外壓環(huán)75設(shè)置有外圓84、內(nèi)圓85、上端面86、下端面83和凹槽87，外壓環(huán)75的外圓84的直徑與電機(jī)底座36的軸承孔40的內(nèi)徑相匹配,夕卜壓環(huán)75的內(nèi)圓85的直徑大于軸承部件6的所有軸承的內(nèi)圈的外徑，沿轉(zhuǎn)軸22的G端12到轉(zhuǎn)軸22的H端21的方向依次為外壓環(huán)75的下端面83和上端面86，外壓環(huán)75的凹槽87設(shè)置在上端面86，外壓環(huán)73的凹槽87的開(kāi)口朝向上端面86，外壓環(huán)75的凹槽87沿外壓環(huán)75的外圓84的半徑方向貫穿到外壓環(huán)75的內(nèi)圓85，外壓環(huán)75的凹槽87的寬度和深度分別大于電刷19的寬度和厚度；夕卜壓環(huán)75的內(nèi)圓85的直徑大于內(nèi)壓環(huán)73的外圓77的直徑；電刷19的固定端56固定在外壓環(huán)75的凹槽87內(nèi)并連接外連接線15，電刷19的滑動(dòng)端57接觸在電阻碳膜片74的表面，當(dāng)轉(zhuǎn)軸22轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電阻碳膜片74跟著內(nèi)碳膜組件49 一起轉(zhuǎn)動(dòng)，電刷19與外碳膜組件50固定不動(dòng)，電刷19的滑動(dòng)端57在電阻碳膜片74的表面接觸并相對(duì)滑動(dòng)。
【權(quán)利要求】
1.一種光纖陀螺尋北儀，其特征在于:包括基座(9)、傳動(dòng)裝置(16)、轉(zhuǎn)軸(22)、分度盤(7)、支架(1)和電纜I (20)，傳動(dòng)裝置(16)固定設(shè)置在基座(9)上，轉(zhuǎn)軸(22)豎直設(shè)置在傳動(dòng)裝置(16 )上，分度盤(7 )固定設(shè)置在轉(zhuǎn)軸(22 )上，分度盤(7 )的盤面(26 )與轉(zhuǎn)軸的軸線(28)垂直，所述支架(1)設(shè)置有支架底盤(5)和支架體(2)，支架底盤(5)和支架體(2)連為一體，支架體(2 )垂直于支架底盤(5 )，支架底盤(5 )固定在分度盤(7 )上；所述支架體(2 )固定設(shè)置有檢測(cè)系統(tǒng)(101)和電路板(3 )，所述檢測(cè)系統(tǒng)(101)包括一個(gè)加速度計(jì)(4)和一個(gè)光纖陀螺(23)，所述檢測(cè)系統(tǒng)(101)用于檢測(cè)重力加速度和地球自轉(zhuǎn)水平分量，所述電路板(3)用于與加速度計(jì)(4)和光纖陀螺(23)進(jìn)行通信并通過(guò)電路板(3)向加速度計(jì)(4)和光纖陀螺(23)提供電源；傳動(dòng)裝置(16)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸(22)饒轉(zhuǎn)軸的軸線(28)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)固定在轉(zhuǎn)軸(22 )上的分度盤(7 )、固定在分度盤(7 )上的支架底盤(5 )、與支架底盤(5)連為一體的支 架體(2)、固定在支架體(2)上的檢測(cè)系統(tǒng)(101)和固定在支架體(2)上的電路板(3 ) 一起饒轉(zhuǎn)軸(22 )的軸線(28 )轉(zhuǎn)動(dòng)；所述轉(zhuǎn)軸(22 )沿其軸線(28 )設(shè)置有一通孔(33)，所述基座(9)設(shè)置有凹孔(29)和基座底面(102)，基座(9)的凹孔(29)的開(kāi)口背向基座底面(102)，基座(9)設(shè)有電纜孔(103)，電纜孔(103)連接基座(9)的凹孔(29)并貫通基座(9)的外部；所述支架底盤(5)設(shè)置有凹槽(18)和階梯通孔(24)，凹槽(18)的開(kāi)口向支架體(2)，凹槽(18)垂直于階梯通孔(24)，凹槽(18)與階梯通孔(24)貫通；所述轉(zhuǎn)軸(22) —端為G端(12)，相對(duì)應(yīng)的另一端為H端(21 )，轉(zhuǎn)軸(22)的G端(12)伸入基座(9)的凹孔(29)內(nèi)，轉(zhuǎn)軸(22)與基座(9)的凹孔(29)同軸線；轉(zhuǎn)軸(22)的H端(21)的端面還設(shè)置有缺口( 34 )，缺口( 34 )與轉(zhuǎn)軸(22 )的通孔(33 )貫通，轉(zhuǎn)軸(22 )的H端(12 )伸入支架底盤(5)的階梯通孔(24)，轉(zhuǎn)軸(22)的缺口與支架底盤(5)的凹槽(18)貫通；所述電纜I(20)連接在電路板上，電纜I (20)依次經(jīng)過(guò)支架底盤(5)的凹槽(18)、轉(zhuǎn)軸(22)的缺口(34)、轉(zhuǎn)軸(22)的通孔(33)和基座(9)的電纜孔(103)穿出基座。
2.一種如權(quán)利要求1所述的光纖陀螺尋北儀，其特征在于:所述傳動(dòng)裝置(16)包括空心杯電機(jī)(8)、電機(jī)外座(38)、電機(jī)底座(36)和軸承部件(6);空心杯電機(jī)(8)設(shè)有外圓柱(30 )、內(nèi)孔(47 )、上端面(25 )和下端面(27 )，空心杯電機(jī)(8 )安裝在由電機(jī)外座(38 )和電機(jī)底座(36)組成的圓環(huán)形空間，電機(jī)外座(38)限制空心杯電機(jī)(8)的外圓柱(30)的位置和空心杯電機(jī)(8 )的上端面(25 )的位置，電機(jī)底座(36 )限制空心杯電機(jī)(8 )的下端面(27 )的位置，電機(jī)外座(38 )和電機(jī)底座(36 )通過(guò)螺栓固定在基座(9 )上；轉(zhuǎn)軸(22 )設(shè)有環(huán)形盲孔(31)、外圓柱(46)和內(nèi)圓柱(45)，環(huán)形盲孔(31)開(kāi)口朝向轉(zhuǎn)軸(22)的G端(12);電機(jī)底座(36)有一凸起部(44)和軸承孔(40)，該凸起部(44)有外圓柱(42)和頂端面(43)，電機(jī)底座(36)的凸起部(44)經(jīng)過(guò)空心杯電機(jī)(8)的內(nèi)孔(47)伸入到轉(zhuǎn)軸(22)的環(huán)形盲孔(31)，電機(jī)底座(36)的凸起部(44)與轉(zhuǎn)軸(22)的內(nèi)圓柱(45)形成間隙(53);電機(jī)底座(36)的軸承孔(40)為階梯通孔，該階梯通孔有階梯端面(39);軸承部件(6)包括軸承組件I (35)和軸承組件II (37)，軸承組件I (35)和軸承組件II (37)均包括若干相同外徑和相同內(nèi)徑的軸承，軸承部件(6)的所有軸承的外圈(54)緊固安裝在電機(jī)底座(36)的軸承孔(40)內(nèi)，軸承部件(6)的所有軸承的內(nèi)圈(55)緊固安裝在轉(zhuǎn)軸(22)的外圓柱(46)上。
3.—種如權(quán)利要求2所述的光纖陀螺尋北儀，其特征在于:所述傳動(dòng)裝置(16)還包括軸承外圈壓環(huán)(10)、軸承內(nèi)圈壓環(huán)(11)和碳膜部件(14)，所述碳膜部件(14)包括內(nèi)碳膜組件(49 )和外碳膜組件(50 )，外碳膜組件(50 )緊固安裝在電機(jī)底座(36 )的軸承孔(40 )內(nèi)，內(nèi)碳膜組件(49)緊固安裝在轉(zhuǎn)軸(22)的外圓柱(46)上；碳膜部件(6)安裝在軸承組件I(35)和軸承組件II (37)之間；通過(guò)軸承外圈壓環(huán)(10)從轉(zhuǎn)軸(22)的G端(12)到轉(zhuǎn)軸(22)的H端(21)的方向依次壓緊軸承組件I (35)的所有軸承的外圈、外碳膜組件(50)和軸承組件II (37)的所有軸承的外圈到轉(zhuǎn)軸(22)的環(huán)形盲孔(31)的內(nèi)臺(tái)階端面(88);通過(guò)軸承內(nèi)圈壓環(huán)(10)從轉(zhuǎn)軸(22)的G端(12)到轉(zhuǎn)軸(22)的H端(21)的方向依次壓緊軸承組件1(35)的所有軸承的內(nèi)圈、內(nèi)碳膜組件(49)和軸承組件II (37)的所有軸承的內(nèi)圈到電機(jī)底座(36)的軸承孔(40)的階梯端面(39);碳膜部件(6)還包括內(nèi)連接線(13)和外連接線(15 );轉(zhuǎn)軸(22 )還設(shè)有內(nèi)連接孔(32 )，內(nèi)連接孔(32 )垂直于轉(zhuǎn)軸(22 )的軸線(28 )并與轉(zhuǎn)軸(22)的通孔(33)貫通，內(nèi)連接孔(32)的位置與內(nèi)碳膜組件(49)的位置相適應(yīng)，使得內(nèi)連接線(13)依次經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)軸(22)的內(nèi)連接孔(32)、轉(zhuǎn)軸(22)的通孔(33)和基座(9)的電纜孔(103 )穿出基座(9 );電機(jī)底座(36 )還設(shè)有外連接孔(41)，使得外連接線(15 )依次經(jīng)過(guò)間隙(53 )、電機(jī)底座(36 )的外連接孔(41)和基座(9 )的電纜孔(103 )穿出基座(9 )。
4.一種如權(quán)利要求3所述的光纖陀螺尋北儀，其特征在于:所述碳膜部件(6)還包括電刷(19)，電刷(19)設(shè)置有固定端(56)和滑動(dòng)端(57)，電刷(19)連接內(nèi)碳膜組件(49)和外碳膜組件(50)，當(dāng)內(nèi)碳膜組件(49)和外碳膜組件(50)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)碳膜組件(49)、電刷(19)和外碳膜組件(50)三者之間構(gòu)成的電阻產(chǎn)生變化，通過(guò)測(cè)量該電阻值所對(duì)應(yīng)的電壓值來(lái)判斷轉(zhuǎn)軸實(shí)時(shí)所在旋轉(zhuǎn)位置。
5.一種如權(quán)利要求4所述的光纖陀螺尋北儀，其特征在于:所述內(nèi)碳膜組件(49)包括內(nèi)壓環(huán)(48)，內(nèi)壓環(huán)(48)設(shè)置有外圓(63)、內(nèi)圓(61)、上端面(64)、下端面(62)和凹槽(65),內(nèi)壓環(huán)(48)的內(nèi)圓(61)的直徑與轉(zhuǎn)軸(22)的外圓柱(46)的直徑相匹配，內(nèi)壓環(huán)(48)的外圓(63)的直徑小于軸承部件(6)的所有軸承的外圈的內(nèi)徑，沿轉(zhuǎn)軸(22)的G端(12)到轉(zhuǎn)軸(22)的H端(12)的方 向依次為內(nèi)壓環(huán)(48)的下端面(62)和內(nèi)壓環(huán)(48)的上端面(64)，內(nèi)壓環(huán)(48)的凹槽(65)的開(kāi)口朝向內(nèi)壓環(huán)(48)的上端面(64)，內(nèi)壓環(huán)(48)的凹槽(65)沿內(nèi)壓環(huán)(48)的外圓(63)的半徑方向貫穿到內(nèi)壓環(huán)(48)的內(nèi)圓(61)，內(nèi)壓環(huán)(48)的凹槽(65)的寬度和深度分別大于電刷(19)的寬度和厚度；所述外碳膜組件(50)包括外壓環(huán)(52)和電阻碳膜片(51)，外壓環(huán)(52)設(shè)置有外圓(68)、內(nèi)圓(67)、上端面(72)、下端面(66)、內(nèi)圓臺(tái)(69)和凹槽(70)，外壓環(huán)(52)的外圓(68)的直徑與電機(jī)底座(36)的軸承孔(40)的內(nèi)徑相匹配，外壓環(huán)(52)的內(nèi)圓(67)的直徑大于軸承部件(6)的所有軸承的內(nèi)圈的外徑，沿轉(zhuǎn)軸(22)的G端(12)到轉(zhuǎn)軸(22)的H端(12)的方向依次為外壓環(huán)(52)的下端面(66)和外壓環(huán)(52)的上端面(72)，外壓環(huán)(52)的內(nèi)圓臺(tái)(69)的開(kāi)口向外壓環(huán)(52)的上端面(72)，外壓環(huán)(52)的內(nèi)圓臺(tái)(69)的高度大于電刷(19)的厚度與電阻碳膜片(51)的厚度之和，電阻碳膜片(51)固定在外壓環(huán)(52)的內(nèi)圓臺(tái)(69)的底面，外壓環(huán)(52)的凹槽(70)的開(kāi)口朝向外壓環(huán)(52)的上端面(72)，外壓環(huán)(52)的凹槽(70)沿外壓環(huán)(52)的外圓(68 )的半徑方向貫穿到外壓環(huán)(52 )的內(nèi)圓臺(tái)(69 )的外圓，電阻碳膜片(51)連接外連接線(15)，外連接線(15)經(jīng)過(guò)外壓環(huán)(52)的凹槽(70)穿出；外壓環(huán)(52)的內(nèi)圓(67)的直徑大于內(nèi)壓環(huán)(48)的外圓(63)的直徑；電刷(19)的固定端(56)固定在內(nèi)壓環(huán)(48)的凹槽(65)內(nèi)并連接內(nèi)連接線(13)，電刷(19)的滑動(dòng)端(57)接觸在電阻碳膜片(51)的表面，當(dāng)轉(zhuǎn)軸(22)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電刷(19)跟著內(nèi)碳膜組件(49) 一起轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻碳膜片(51)與外碳膜組件(50)固定不動(dòng)，電刷(19)的滑動(dòng)端(57)與電阻碳膜片(51)的表面接觸并相對(duì)滑動(dòng)。
6.一種如權(quán)利要求4所述的光纖陀螺尋北儀，其特征在于:所述內(nèi)碳膜組件(49)包括內(nèi)壓環(huán)(73)和電阻碳膜片(74)，內(nèi)壓環(huán)(73)設(shè)置有外圓(77)、內(nèi)圓(78)、上端面(82)、下端面(79)、外圓臺(tái)(80)和凹槽(81)，內(nèi)壓環(huán)(73)的內(nèi)圓(78)的直徑與轉(zhuǎn)軸(22)的外圓柱(46 )的直徑相匹配，內(nèi)壓環(huán)(73 )的外圓(77 )的直徑小于軸承部件(6 )的所有軸承的外圈的內(nèi)徑，沿轉(zhuǎn)軸(22)的G端(12)到轉(zhuǎn)軸(22)的H端(12)的方向依次為內(nèi)壓環(huán)(73)的下端面(79)和上端面(82)，內(nèi)壓環(huán)(73)的外圓臺(tái)(80)的凸起朝向內(nèi)壓環(huán)(73)的上端面(82)，內(nèi)壓環(huán)(73)的外圓臺(tái)(80)的凸起的高度大于電刷(19)的厚度與電阻碳膜片(74)的厚度之和，電阻碳膜片(74)固定在內(nèi)壓環(huán)(73)的外圓臺(tái)(80)的底面(76)，電阻碳膜片(74)連接內(nèi)連接線(13)，內(nèi)連接線(13)經(jīng)過(guò)內(nèi)壓環(huán)(73)的凹槽(81)穿出；所述外碳膜組件(50)包括外壓環(huán)(75)，外壓環(huán)(75)設(shè)置有外圓(84)、內(nèi)圓(85)、上端面(86)、下端面(83)和凹槽(87)，外壓環(huán)(75)的外圓(84)的直徑與電機(jī)底座(36)的軸承孔(40)的內(nèi)徑相匹配，外壓環(huán)(75 )的內(nèi)圓(85 )的直徑大于軸承部件(6 )的所有軸承的內(nèi)圈的外徑，沿轉(zhuǎn)軸(22 )的G端(12)到轉(zhuǎn)軸(22)的H端(21)的方向依次為外壓環(huán)(75)的下端面(83)和上端面(86)，外壓環(huán)(75)的凹槽(87)設(shè)置在上端面(86)，外壓環(huán)(73)的凹槽(87)的開(kāi)口朝向上端面(86)，外壓環(huán)(75)的凹槽(87)沿外壓環(huán)(75)的外圓(84)的半徑方向貫穿到外壓環(huán)(75)的內(nèi)圓(85)，外壓環(huán)(75)的凹槽(87)的寬度和深度分別大于電刷(19)的寬度和厚度；外壓環(huán)(75)的內(nèi)圓(85)的直徑大于內(nèi)壓環(huán)(73)的外圓(77)的直徑；電刷(19)的固定端(56)固定在外壓環(huán)(75 )的凹槽(87 )內(nèi)并連接外連接線(15 )，電刷(19 )的滑動(dòng)端(57 )接觸在電阻碳膜片(74)的表面，當(dāng)轉(zhuǎn)軸(22)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電阻碳膜片(74)跟著內(nèi)碳膜組件(49) 一起轉(zhuǎn)動(dòng)，電 刷(19)與外碳膜組件(50)固定不動(dòng)，電刷(19)的滑動(dòng)端(57)在電阻碳膜片(74)的表面接觸并相對(duì)滑動(dòng)。
【文檔編號(hào)】G01C19/72GK103674008SQ201310670430
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月11日
【發(fā)明者】謝箭, 王福亮, 任莎莉, 呂豐寶, 李紅良 申請(qǐng)人:重慶華渝電氣集團(tuán)有限公司