[發明專利]一種慣性敏感元件用多型腔臺體

有效

• 申請號: 201110380819.1
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN102519459A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 許田林;莫京生;李西強;孟進錄;岳永林
• 申請（專利權）人: 西安航天精密機電研究所
• 主分類號: G01C21/18
• 分類號: G01C21/18
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 王少文

技術領域

本發明涉及一種儀器臺體，其目的是為臺體上安裝的各慣性敏感元件提供穩定可靠的安裝基準和支撐，并具有良好的動態特性參數，從而為導航裝置提供一個良好的工作環境。

背景技術

現有慣性敏感元件由臺體、設置在臺體內的慣性敏感元件及相應的電路板、設置在臺體外壁的外置功能模塊及插座等。該臺體結構采用的是中間法蘭加上、下罩的臺體結構形式。在隨機振動及沖擊等惡劣動態力學環境條件下，由于臺體結構的諧振頻率較低或者與慣性敏感元件的工作頻率重合，無法滿足慣性敏感元件對臺體結構的較高動態特性要求，很難保證該導航裝置的穩定輸出及可靠工作。

發明內容

本發明目的是提供一種慣性敏感元件用多型腔臺體，在原來臺體結構質量和體積外形不發生改變的情況下，盡量提高臺體結構的靜剛度和固有頻率，使得臺體結構的固有頻率避開了慣性儀表的諧振頻率及工作頻率，從而滿足該慣性敏感元件在工作時的動態特性要求，為慣性儀表在各種復雜的動態力學環境下穩定工作提供了保證。

本發明的技術解決方案：

一種慣性敏感元件用多型腔臺體，包括箱殼式主型腔、設置在主型腔外側壁的法蘭和插座，其特殊之處是：還包括設置在主型腔兩個相鄰側壁上的側壁型腔，以及設置在位于主型腔上設置外置功能模塊的側壁上的半側壁型腔；所述法蘭包括設置在兩個側壁型腔之間的拐角法蘭、設置在半側壁型腔和外置功能模塊之間的分隔法蘭、設置在第四個側壁上的插座法蘭；所述插座設置在插座法蘭上；所述側壁型腔、半側壁型腔均設置有與主型腔相通的電纜孔。

上述臺體還包括設置在主型腔內且與側壁相連的交叉肋。

上述臺體還包括設置在外置功能模塊兩側的兩個三角肋，所述三角肋的其中一邊與分隔法蘭相連。

本發明具有如下特點：

1、本發明在中部法蘭的基礎上，將臺體結構設計成由多個復雜型腔組成的箱殼式結構，并利用各型腔的側壁對臺體上的薄弱環節進行結構加強。摒棄原結構形式中所采用的上、下罩等薄壁構件或簡單的直筒式臺體結構，提高了臺體結構的一階諧振頻率，避免因薄壁振動所引起的低頻擾動對慣性敏感元件的干擾。

2、本發明利用臺體結構空間，根據需要合理布置三角肋和十字交叉肋，盡可能地增大臺體截面的慣性積和截面系數，以保證臺體在X、Y、Z三個方向的動態特性能夠保持一致。

3、本發明利用臺體上所形成各個型腔布置一些導航裝置所需的功能電路及電氣元件，減小了臺體的高度，并縮短了各電路板間的相互間的走線距離，減小了因長距離走線說帶來的信號損失，有利于提高導航裝置的輸出精度。

4、本發明由于采用了以上結構，所以臺體結構的靜剛度和諧振頻率高、質量輕、體積小、操作方便，維修性好。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2是圖1中的臺體水平旋轉180度后的結構示意圖；

其中：1-主型腔，2-拐角法蘭，3-插座法蘭，4-分隔法蘭，5-側壁型腔，6-半側壁型腔，7-交叉肋，8-插座，9-電纜孔，10-三角肋，11-外置功能模塊。

具體實現方式

如圖1、圖2所示，本發明慣性敏感元件用多型腔臺體，包括箱殼式主型腔、設置在主型腔外側壁的法蘭和插座、設置在主型腔兩個相鄰側壁上的側壁型腔、設置在主型腔內且與側壁相連的交叉肋、設置在外置功能模塊兩側的兩個三角肋、設置在主型腔上設置有外置功能模塊的側壁上的半側壁型腔；法蘭包括設置在兩個側壁型腔之間的拐角法蘭、設置在半側壁型腔和外置功能模塊之間的分隔法蘭、設置在第四個側壁上的插座法蘭；插座設置在插座法蘭上；側壁型腔、半側壁型腔均設置有與主型腔相通的電纜孔，三角肋的其中一邊與分隔法蘭相連，

臺體的結構形式較為復雜，若采用普通機械加工方法費時費力；因而考慮將其主要的成型工藝改為砂型鑄造，材料選用流動性好，比剛度較高的鋁合金材料。慣性敏感元件的諧振頻率和工作頻率分布在550Hz～1430Hz范圍內。從完成加工的臺體結構的模態試驗結果來看，臺體的固有頻率點在1500Hz左右。而且該臺體結構通過了力學試驗、環境實驗和運輸試驗的考核，并經過了飛行試驗的檢驗，臺體結構能夠滿足慣性敏感元件對其載體的動態特性參數的特殊要求，達到了預期的設計目的。