一种动力调谐陀螺气动力矩校正工艺方法技术

本发明专利技术提供了一种动力调谐陀螺气动力矩校正工艺方法，通过增加异形补偿环(即斜圆环)的方法来补偿空气动力的变化，消除来自气体对飞轮的干扰力矩，以保证陀螺性能稳定。以保证陀螺性能稳定。以保证陀螺性能稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种动力调谐陀螺气动力矩校正工艺方法


[0001]本专利技术属于动力调谐陀螺装调
，具体涉及一种动力调谐陀螺气动力矩校正工艺方法。

技术介绍

[0002]当动力调谐陀螺的陀螺转子高速旋转时，形成轴向与径向的间隙分别来自于飞轮与陀螺前盖、力矩器线圈与飞轮内圈、限动机构与飞轮间及信号器铁芯线圈与飞轮。空气动力对这些气隙的影响来自以下两方面：
[0003]一是对飞轮旋转产生摩擦阻力矩，矢量沿飞轮自转轴的反方向，它是产生时间常数的主要因素。
[0004]二是空气密度楔造成对转子的力矩，当飞轮转子相对壳体有偏转，轴向、径向间隙都会不均匀，由此产生空气动力矩。由于空气存在可压缩性，因此在间隙的最小处空气密度最大，此时相应的压力也最大。在陀螺前盖上加环的方法与空气密度楔关联更紧密。若陀螺内部空气条件不发生变化，以上的力矩不会出现变化，即漂移不变，可以在后续的组件及系统中进行补偿。但是在使用的过程中当陀螺存在加热，遇冷等温度变化的情况时，此时会导致气隙尺寸、压力、气体粘度等变化及吸附在零件表面的气体溢出，轴承润滑脂中某些成分的挥发，使内部气体出现不可逆的变化，造成一次启动中漂移和逐次启动漂移出现单方面变化的趋势。
[0005]加之，动力调谐陀螺本身的结构特点也决定了它的飞轮是直接暴露在周围气体之中的，任何来自气体对飞轮的干扰力矩均会直接作用在陀螺转子上，从而产生相应的陀螺漂移。
[0006]针对以上情况，有必要探索一种动力调谐陀螺气动力矩校正工艺方法，以减小气体介质性质发生变化对陀螺漂移影响。<br/>
技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于解决现有技术所存在的不足之处，而提供了一种动力调谐陀螺气动力矩校正工艺方法。
[0008]本专利技术的构思：
[0009]本专利技术研究人员分析，动力调谐陀螺转子有许多宽窄、深浅等形状不一的气隙，由于材料质地不均匀、机械加工及装配的误差，造成了它们在空间上相对转子的不对称性，由于气隙中气流的流体动力楔和气体密度楔效应，产生了直接作用于陀螺转子的空气动力力矩(气动力矩)。
[0010]因此，拟通过在陀螺上前盖压坑或陀螺上前盖里面加异形的补偿环矫正空气动力力矩(气动力矩)，进而改变陀螺前盖和转子之间的局部气隙产生补偿气体动态力矩；因这两种补偿方式的原理完全相同，所以本专利技术仅涉及通过增加异形补偿环(即斜圆环)的方法来补偿空气动力的变化，消除来自气体对飞轮的干扰力矩，以保证陀螺性能稳定。
[0011]为实现上述目的，本专利技术所提供的技术解决方案是：
[0012]一种动力调谐陀螺气动力矩校正工艺方法，本质是在通过旋转陀螺前盖无法减小气体介质性质发生变化对陀螺漂移影响时，选择合适的补偿环(即补偿环高点的位置)来实现这一目的的方法，其特殊之处，包括以下步骤：
[0013]1)初选补偿环
[0014]1.1)在陀螺前盖外周面正对陀螺定位销的位置进行划线标记；
[0015]1.2)待陀螺闭环工作后，将陀螺前盖划线标记分别置于东方向和南方向进行陀螺的气压敏感测试(其中陀螺定位销始终指向东方向)；根据每个方向陀螺X轴和Y轴气压敏感测试常值分量变化量相加后的数值(具体是每个方向下气压敏感曲线图中Δω
x
+Δω
Y
的数值)，确定补偿环的高低点相差尺寸；
[0016]1.3)根据步骤1.2)得到的高低点相差尺寸，选择对应的补偿环，将补偿环清洗干净后，同轴胶粘在陀螺前盖内部，其中，补偿环的高点正对陀螺前盖划线标记；
[0017]2)检验补偿环的矫正效果
[0018]将陀螺前盖划线标记置于南方向或东方向再次进行气压敏感测试，根据补偿环高点从南方向逆时针旋转至东方向时的气压敏感曲线变化趋势图或补偿环高点从东方向顺时针旋转至南方向时的气压敏感曲线变化趋势图；对步骤1)选择的补偿环的矫正效果进行调节并检验：
[0019]若两轴的Δω均≥0.1(即：动力调谐陀螺仪敏感两个轴向——X轴和Y轴，Δω指陀螺仪的常值分量变化量，若为Δω
x
则指X轴常值分量变化量，Δω
Y
指Y轴常值分量变化量)，根据气压敏感曲线变化趋势转动前盖，直到至少一个轴的Δω＜0.1为止；当一个轴的Δω＜0.1时，将此时的气压敏感曲线与无环时曲线比较，看另一个轴的Δω与无环时的Δω是同号还是异号(Δω为矢量，正负号代表方向)；若同号说明补偿环高低点之差不足，气动力矩校正不够，需修磨补偿环的低点或更换一个高低点差值更大的补偿环，重新对矫正效果进行检验；若异号则说明气动力矩校正过大，需修磨补偿环的高点或更换一个高低点差值更小的补偿环，重新对矫正效果进行检验；
[0020]若两轴的Δω均＜0.1，说明补偿环选择合适，能够进行气动力矩校正；
[0021]3)将步骤2)选择的补偿环进行焊接固定。
[0022]步骤1.2)中，初选补偿环的高低点相差尺寸，在两个方向陀螺X轴和Y轴气压敏感测试曲线常值分量变化量相加后的数值之间任意选取；
[0023]进一步地，步骤1.2)中，将补偿环同轴采用乐泰胶粘在陀螺前盖内部后，使用丙酮擦拭去除溢出的胶。
[0024]进一步地，所述补偿环为斜圆环，采用与陀螺前盖相同材质。
[0025]本专利技术的原理：
[0026]气体介质对转子的作用力矩是由转子与壳体之间间隙的不均匀以及转子旋转轴与电机驱动轴的不重合造成的，且在陀螺结构一定的情况下只与气体介质的性质有关，气动力矩校正即通过在陀螺上前盖上粘贴斜圆环的方式改变陀螺前盖和转子之间的局部气隙，使得当陀螺转子旋转时，流动的气体介质另外产生一个气动力矩来补偿这个合力矩，气体介质原来对转子产生的作用力矩与新产生的力矩相互抵消，如此就达到了减小气体介质性质发生变化对陀螺漂移影响的目的。
[0027]本专利技术的优点是：
[0028]本专利技术寻找减小造成气压敏感曲线发生变化的原因，通过改变陀螺前盖和转子之间的局部气隙产生补偿气体动态力矩，减小气体动态力矩引起的漂移量，提高动力调谐陀螺的随机漂移精度；减小陀螺工作时因为温度变化导致气体动态力矩变化造成的漂移；减小陀螺在长期工作中由于气体介质性质发生变化引起陀螺漂移，提高陀螺漂移的重复性。
附图说明
[0029]图1为未贴环时，陀螺前盖划线标记指东方向的气压敏感曲线图；
[0030]图2为未贴环时，陀螺前盖划线标记指南方向的气压敏感曲线图；
[0031]图3为本专利技术补偿环粘接位置示意图；
[0032]图中标记：
[0033]1‑
陀螺前盖，2
‑
补偿环，3
‑
划线标记；
[0034]图4为粘贴0.4mm补偿环后，陀螺前盖划线标记指南方向的气压敏感曲线；
[0035]图5为补偿环高点从南方向逆时针旋转至东方向时，气压敏感曲线变化趋势图；
[0036]图6为补偿环高点从东方向顺时针旋转至南方向时，气压敏感曲线变化趋势图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力调谐陀螺气动力矩校正工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：1)初选补偿环1.1)在陀螺前盖外周面正对陀螺定位销的位置进行划线标记；1.2)待陀螺闭环工作后，将陀螺前盖划线标记分别置于东方向和南方向进行陀螺的气压敏感测试；根据每个方向陀螺X轴和Y轴气压敏感测试曲线常值分量变化量相加后的数值，确定补偿环的高低点相差尺寸；1.3)根据步骤1.2)得到的高低点相差尺寸，选择对应的补偿环，并将补偿环同轴胶粘在陀螺前盖内部，其中，补偿环的高点正对陀螺前盖划线标记；2)调节并检验补偿环的矫正效果将陀螺前盖划线标记置于南方向或东方向再次进行气压敏感测试，根据补偿环高点从南方向逆时针旋转至东方向时的气压敏感曲线变化趋势图或补偿环高点从东方向顺时针旋转至南方向时的气压敏感曲线变化趋势图，对步骤1)选择的补偿环的矫正效果进行调节并检验：若两轴的Δω均≥0.1，根据气压敏感曲线变化趋势转动陀螺前盖，直到至少一个轴的Δω＜0.1为止；当一个轴的Δω＜0.1时，将此时的气压敏感曲线与无环时...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡金海，刘锡，石建辉，李宁刚，张瑞强，艾霞，常娜，
申请(专利权)人：陕西华燕航空仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：