挠性陀螺飞轮组件静不平衡量前期检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及挠性陀螺飞轮组件静不平衡量前期检测装置及检测方法，特点为：安装座与导磁芯为同种软磁合金；飞轮组件挠性接头的外伸出柱体与安装座上的中心孔穿装配合，并经锁紧螺母固定；四根导磁芯插固于安装座上的四个导磁芯安装孔内，四个导磁芯上端与飞轮组件下端之间设有气隙；四个激磁线圈分别缠绕在四根导磁芯上伸出部上，并依次串联连接；四个激磁线圈首端和尾端外接一测量线路，测量线路两组电阻与激磁线圈并联，构成桥式测量电路；四个激磁线圈首端和尾端连接交流电源，为交流电压输入端，从四个激磁线圈中部连接点引出一输出线，从测量线路中部连接点引出另一输出线，两输出线端构成测量输出端。本发明专利技术提高了陀螺仪精度，对接头无损伤。对接头无损伤。对接头无损伤。

【技术实现步骤摘要】
挠性陀螺飞轮组件静不平衡量前期检测装置及检测方法


[0001]本专利技术属于挠性陀螺仪领域，特别涉及一种挠性陀螺飞轮组件静不平衡量前期检测装置及检测方法。

技术介绍

[0002]微型挠性陀螺仪作为一种高度精密仪器，其基本组成由电机带动驱动轴，通过内挠性轴、平衡环、外挠性轴，最后驱动飞轮组件高速旋转，获得导航及定位用的角动量。微型挠性陀螺仪挠性接头允许仪表壳体相对于飞轮绕两个正交轴旋转，挠性支承的弹性刚度由支承本身产生的动力效应来补偿而实现转子达到自由状态，并通过安装在壳体上的传感器定子输出与转角成比例的电压。微型挠性陀螺仪可以敏感两个方向的角速度，即它具有两个自由度。微型挠性陀螺仪一般工作在力反馈闭环条件下，陀螺仪通过反馈力矩作用转子随壳体相对惯性空间转动，从而指示仪器工作。
[0003]微型挠性陀螺仪飞轮组件，其基本组成包括驱动轴、挠性接头、飞轮组件。挠性接头具有内外挠性轴，其对飞轮组件起挠性支承作用。若飞轮组件的重心位于支承中心上，则飞轮组件不会由于重力加速度的变化产生漂移。而事实上，飞轮组件零部件受加工精度、尺寸公差、材料均匀性等多种因素影响，组件的重心总是会与支承中心偏离，且支承中心由内外挠性轴构成，两者相差90度，也并不可能处于同一平面内，因此由上述因素引起的陀螺仪与加速度有关漂移难以避免。
[0004]降低不平衡量影响通常采用的方法有两种，其一，在组件增加调整机构，装配成陀螺仪，通过多位置翻滚测试，可以得出不平衡量数值，通过对调整机构位置、重量等的调整，可以精确达到陀螺仪具有较小不平衡量的目的。该种方法需要足够大空间保证；其二，在陀螺仪尺寸较小，无法采用增加调整机构的情况下，将不平衡量在调试过程测试出来，然后对飞轮组件采用激光或机械方法直接去重达到精确平衡的目的。
[0005]上述两种方法具有以下局限性：
[0006]1)微型挠性陀螺仪尺寸若太小，陀螺飞轮组件则无空间采用调整机构的，无法采用该措施；
[0007]2)装配后飞轮表面去重，存在效率低、去重难度大、准确性差、容易伤害接头等弊端。
[0008]微型挠性陀螺仪提前对组件静不平衡量去除是克服上述局限性的较优解决方案。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是在于克服现有技术的不足之处，提供一种挠性陀螺飞轮组件静不平衡量前期检测装置及检测方法。
[0010]本专利技术的上述目的之一通过如下技术方案来实现：
[0011]一种挠性陀螺飞轮组件静不平衡量前期检测装置，其特征在于：包括安装座、四根导磁芯、四个激磁线圈、弹性螺母及飞轮组件；
[0012]所述安装座与飞轮组件的材料为软磁合金；安装座采用设置有中心定位柱并具有中心孔的方形底座，在安装座上位于中心定位柱的外围设置有四个按照长方向的四个边布设的导磁芯安装孔；飞轮组件的挠性接头的外伸出柱体部分由上至下与安装座上的中心孔部位穿装配合，并通过安装于外伸出柱体部分下端的锁紧螺母进行固定；四根导磁芯分别以上端等高伸出的方式插固于四个导磁芯安装孔内，四个导磁芯的上端与飞轮组件的下端之间设置有气隙；四个激磁线圈分别缠绕在四根导磁芯的上伸出部上，且沿顺时针或逆时针方向，四个激磁线圈依次串联连接，在激磁线圈通电后，相邻的导磁芯极性相反，而对角的导磁芯极性相同；四个激磁线圈的首端和尾端外接一测量线路，测量线路上的两组电阻与激磁线圈并联，构成桥式测量电路。四个激磁线圈的首端和尾端连接交流电源，为交流电压输入端，从四个激磁线圈的中部连接点引出一输出线，从测量线路中部连接点引出另一输出线，两输出线端构成测量输出端；
[0013]所述安装座、四根导磁芯与飞轮组件底部以及其间气隙共同构成检测装置传感器部分磁路，四个激磁线圈，为整个检测装置产生磁场的部件。
[0014]本专利技术的上述目的之二通过如下技术方案来实现：
[0015]一种基于上述挠性陀螺飞轮组件静不平衡量前期检测装置的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0016]步骤1、完成飞轮组件的挠性接头具体刚度测定
[0017]飞轮组件的挠性接头在装配前完成测定，其具体刚度记为K1，单位为mg.cm/
′
；
[0018]步骤2、进行不平衡量前期检测装置组装
[0019]首先将四根导磁芯装入安装座中，将四个激磁线圈分别装四根导磁芯，将四个激磁线圈串联连接，装配过程接完线需要使用高斯计通电逐个检查四根导磁芯上端面，需满足相邻的导磁芯极性相反而对角的导磁芯极性相同的电磁极性要求；
[0020]然后将已成组件的挠性飞轮组件装入检测装置中，使用弹性锁母件将挠性飞轮组件与检测装置固紧，完成测试装配体的组装；
[0021]步骤3、完成传感器标度系数的测定
[0022]使用精密转台标定出传感器标度系数K2，单位为
′
/mV；
[0023]步骤4、进行径向不平衡力矩测量
[0024]4.1将测试装配体以安装座朝下的方式放置，标记挠性飞轮组件初始位置，将挠性飞轮装置绕飞轮中心轴逆时针旋转一周，记录不同位置的角度输出数值；
[0025]4.2将测试装配体以安装座朝上的方式放置，初始位置与3.1中的初始位置重合，将挠性飞轮装置绕驱飞轮中心顺时针旋转一周，记录不同位置的角度输出数值；
[0026]4.3将上述两步测得的数据做差，记录数据输出的最大值V
MAX
，V
MAX
与K1和K2的乘积即为径向不平衡量数值,为力矩值，单位为mg.cm，同时可以得到最大径向不平衡量的角度位置；
[0027]步骤5、基于上述步骤四得到的力矩值及对应的角度位置，计算得到对应角度位置的去除量，根据去除量对挠性飞轮组件外侧面对应位置进行加工去除，实现径向平衡；
[0028]步骤6、进行轴向不平衡力矩测量
[0029]6.1完成径向不平衡力矩消除后，飞轮组件位置相对检测装置固定；
[0030]6.2将测试装配体以安装座朝下的方式放置，记录角度输出数值V1；
[0031]6.3将测试装配体以安装座侧立的方式放置，记录角度输出数值V2；
[0032]6.4将(V2
‑
V1)与K1和K2的乘积即为轴向不平衡力矩，差值符号代表不平衡位置在挠性支承的外端或内端；
[0033]步骤7、基于上述步骤6得到的轴向不平衡力矩，飞轮组件端面相对挠性支承中心为轴向力臂，计算可得到轴向不平衡质量，对挠性飞轮组件的端面进行加工去除多余质量，实现轴向平衡。
[0034]本专利技术具有的优点和积极效果：
[0035]1、本专利技术是直接对挠性飞轮组件部件状态不平衡量测试，为陀螺仪装配前的检测，然后进行精密高效去重，对接头无损伤，为提高陀螺仪质量和生产效率的有效措施。
[0036]2、本专利技术降低整表后不平衡量造成的陀螺仪漂移，提高陀螺仪精度。
[0037]3、本专利技术降低了整表后消除不平衡对挠性接头的损伤，提高陀螺仪成活率。
[0038本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种挠性陀螺飞轮组件静不平衡量前期检测装置，其特征在于：包括安装座、四根导磁芯、四个激磁线圈、弹性螺母及飞轮组件；所述安装座与导磁芯的材料为同种软磁合金；安装座采用设置有中心定位柱并具有中心孔的方形底座，在安装座上位于中心定位柱的外围设置有四个按照长方向的四个边角布设的导磁芯安装孔；飞轮组件的挠性接头的外伸出柱体部分由上至下与安装座上的中心孔部位穿装配合，并通过安装于外伸出柱体部分下端的锁紧螺母进行固定；四根导磁芯分别以上端等高伸出的方式插固于四个导磁芯安装孔内，四个导磁芯的上端与飞轮组件的下端之间设置有气隙；四个激磁线圈分别缠绕在四根导磁芯的上伸出部上，且沿顺时针或逆时针方向，四个激磁线圈依次串联连接，在激磁线圈通电后，相邻的导磁芯极性相反，而对角的导磁芯极性相同；四个激磁线圈的首端和尾端外接一测量线路，测量线路上的两组电阻与激磁线圈并联，构成桥式测量电路；四个激磁线圈的首端和尾端连接交流电源，为交流电压输入端，从四个激磁线圈的中部连接点引出一输出线，从测量线路中部连接点引出另一输出线，两输出线端构成测量输出端；所述安装座、四根导磁芯与飞轮组件底部以及其间气隙共同构成检测装置传感器部分磁路，四个激磁线圈，为整个检测装置产生磁场的部件。2.一种基于权利要求1所述的挠性陀螺飞轮组件静不平衡量前期检测装置的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、完成飞轮组件的挠性接头具体刚度测定飞轮组件的挠性接头在装配前完成测定，其具体刚度记为K1，单位为mg.cm/
′
；步骤2、进行不平衡量前期检测装置组装首先将四根导磁芯装入安装座中，将四个激磁线圈分别装四根导磁芯，将四个激磁线圈串联连接，装配过程接完线需要使用高斯计通电逐个检查四根导磁芯上端面，需满足相邻的导磁芯极性...

【专利技术属性】
技术研发人员：白永杰，龙春国，李媛，马本富，张志涛，张超，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七〇七研究所，
类型：发明
国别省市：