[發明專利]一種磁懸浮陀螺儀

有效

• 申請號: 200810017908.8
• 申請日: 2008-04-08
• 公開（公告）號: CN101256077A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 車紅梅;徐密峰;張寶雷;李壘壘
• 申請（專利權）人: 中國航天時代電子公司第十六研究所
• 主分類號: G01C19/24
• 分類號: G01C19/24;H02N15/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司
• 代理人: 王少文

技術領域

本發明涉及一種采用磁場對陀螺浮子進行浮起的磁懸浮陀螺儀。

背景技術

陀螺儀在運載火箭、戰略、戰術導彈武器的控制系統、遙測系統以及高精度陀螺尋北儀中均得到廣泛應用，它是控制系統中重要的單機。浮起系統是組成陀螺關鍵部分，目前陀螺儀一般多用液浮、氣浮、軸承、吊帶等方法。但是，以上浮起方法的結構復雜，造成陀螺儀精度差，故障率高。

發明內容

本發明提出了一種磁懸浮陀螺儀，它解決了現有陀螺儀因采用液浮、氣浮、軸承、吊帶等浮起方法所造成的精度差、故障率高的技術問題。

本發明的技術解決方案是：

一種磁懸浮陀螺儀，包括殼體、設置在殼體1內的陀螺電機12、傳感器10、力矩器13、浮球8以及磁懸浮裝置，其特殊之處是，所述浮球8為鐵制浮球8，其與陀螺電機12的外殼之間通過引出軸11固連在一起，所述浮球8設置在陀螺電機正上方，所述磁懸浮裝置包括磁懸浮電磁閥3、壓環電磁閥2、壓力彈簧4、壓環5、壓觸頭6、壓盤9和擋環7；所述磁懸浮電磁閥3設置在浮球8正上方且固定在殼體1上，所述壓環電磁閥2環形設置在磁懸浮電磁閥3周圍且固定在殼體1上，所述壓環5為鐵制壓環5，所述壓環5和壓環電磁閥2之間圓周均布有多個壓力彈簧4，所述壓盤固定在引出軸11上且與引出軸11垂直，所述多個壓觸頭6圓周均布在壓盤9的上表面外側圓周，所述擋環7設置在殼體1內側面用來托住壓盤9。

上述壓盤9的下表面的外側為斜面，所述擋環7的上表面的內側相應為斜面。

上述壓觸頭6的數量以三個為最佳；所述壓力彈簧4的數量以十二個為宜。

上述壓環5和浮球8均為電工純鐵材料制成。

本發明的優點是：

1、本發明結構簡單。本發明采用磁場陀螺浮子進行浮起，相對于液浮、氣浮、軸承、吊帶等方法，具有結構簡單，可靠性好的優點。

2、本發明浮子定位準確、浮起精度高。本發明通過采用磁場對陀螺浮子進行浮起，降低了干擾力矩；本發明采用壓盤對三個壓觸頭進行加壓固定的方法以及在壓盤和擋環之間設置斜面的形式來確保浮子的定位精度，從而提高了環境適應能力，提高了浮起精度，同時使得陀螺的精度、環境適應能力得到了顯著提高。

3、本發明啟動速度快。本發明采用磁場陀螺浮子進行浮起，通電瞬間壓環電磁閥工作，解除對陀螺浮子的壓力，同時磁懸浮電磁閥即可對陀螺浮子進行浮起，啟動時間短。

附圖說明

圖1為本發明斷電狀態的結構示意圖；

圖2為本發明通電工作狀態的結構示意圖；

其中：1-殼體，2-壓環電磁閥，3-磁懸浮電磁閥，4-壓力彈簧，5-壓環，6-壓觸頭，7-擋環，8-浮球，9-壓盤，10-傳感器，11-引出軸，12-陀螺電機，13-力矩器，14-引出線。

具體實施方式

本發明磁懸浮陀螺儀，包括殼體、設置在殼體內的陀螺電機、傳感器、力矩器、浮球以及磁懸浮裝置，浮球與陀螺電機的外殼之間用引出軸固連在一起，引出軸與陀螺電機轉子軸垂直設置，浮球采用電工純鐵制成，其設置在陀螺電機正上方，磁懸浮裝置包括磁懸浮電磁閥、壓環電磁閥、壓力彈簧、壓環、壓觸頭、壓盤和擋環；磁懸浮電磁閥設置在浮球正上方且固定在殼體上端面內側中心位置，壓環電磁閥環形設置在磁懸浮電磁閥周圍且固定在殼體上，壓環也用電工純鐵制成，壓環和壓環電磁閥之間圓周均布有12個壓力彈簧，壓盤固定在引出軸上且與引出軸垂直，3個壓觸頭圓周均布在壓盤的上表面外側圓周，擋環設置在殼體內側面上并向內凸出，用來托住壓盤；壓盤的下表面的外側為斜面，擋環的上表面的內側相應為斜面，用來提高壓盤下壓位置的準確性。

參見圖1，本發明磁懸浮陀螺儀在斷電狀態下，磁懸浮電磁閥不工作，陀螺浮子因為重力原因，通過固定在引出軸上的壓盤而放置在與殼體固連的擋環上，同時因為壓環電磁閥也不工作，壓環不受電磁引力，則壓力彈簧伸展，將壓環緊緊壓在壓觸頭上，也就將陀螺浮子緊緊壓在擋環上，保證了陀螺浮子的安裝位置和運輸安全。

參見圖2，當本發明磁懸浮陀螺儀通電后，磁懸浮電磁閥和壓環電磁閥均處于工作狀態，因為壓環電磁閥對鐵制壓環的電磁引力作用，壓環克服壓力彈簧的彈力后上升，解除對陀螺浮子的加壓緊固作用，則陀螺浮子的鐵制浮球在磁懸浮電磁閥的電磁力作用下上升并帶動整個陀螺浮子懸浮在空中，同時陀螺浮子引出線(引出線具體可為導電游絲)供電，陀螺浮子工作在磁懸浮狀態下。