[發(fā)明專利]陀螺穩(wěn)定器及其方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410357875.7
• 申請(qǐng)日: 2014-07-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104155982A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭維峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G05D1/08
• 分類號(hào): G05D1/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術(shù)領(lǐng)域

???本發(fā)明涉及一種陀螺穩(wěn)定器及其方法，特別是針對(duì)消除船舶、前后置兩輪車輛、飛行器等機(jī)器平臺(tái)的搖擺晃動(dòng)的機(jī)器設(shè)備。

背景技術(shù)

船用消擺設(shè)備主要是減搖鰭，裝于船中兩舷舭部，剖面為機(jī)翼形，又稱側(cè)舵．通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)減搖鰭，使水流在上產(chǎn)生作用力，從而形成減搖力矩，減小搖擺，以便減少船體橫搖。該設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)較高，且效果取決于航速，航速越高，效果越好，故多用于高速船舶，對(duì)于小型、低速船舶效果不明顯。

前后置兩輪車輛的主要消擺方式是通過(guò)前輪的調(diào)節(jié)，來(lái)改變車輛的重心，從而達(dá)到消擺的目的，此方式穩(wěn)定性差。

噴氣式飛行器消擺主要依靠噴氣設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，此方式穩(wěn)定性差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種陀螺穩(wěn)定器及其方法。

陀螺穩(wěn)定器包括轉(zhuǎn)子上框架（1）、轉(zhuǎn)子下框架（2）、陀螺底座（3）、轉(zhuǎn)子（4）、聯(lián)軸器（5）、電動(dòng)機(jī)（6）、制動(dòng)桿（7）、螺栓(8)、軸承蓋（9）、滾動(dòng)球軸承（10）、推力球軸承（11），

底座（3）與需要穩(wěn)定的平臺(tái)利用地腳螺釘固定，底座（3）上設(shè)有滾動(dòng)球軸承（10），滾動(dòng)球軸承（10）與底座（3）過(guò)盈配合，軸承蓋（9）與底座（3）螺紋連接，轉(zhuǎn)子下框架（2）與滾動(dòng)球軸承（10）過(guò)盈配合，制動(dòng)桿（7）設(shè)置在轉(zhuǎn)子下框架（2）的一側(cè)并與轉(zhuǎn)子下框架（2）過(guò)盈配合，轉(zhuǎn)子下框架（2）上設(shè)有轉(zhuǎn)子上框架（1），轉(zhuǎn)子上框架（1）與轉(zhuǎn)子下框架（2）通過(guò)螺栓（8）連接，轉(zhuǎn)子上框架（1）和轉(zhuǎn)子下框架（2）上分別通過(guò)過(guò)盈配合設(shè)有推力球軸承（11），轉(zhuǎn)子（4）與推力球軸承（11）過(guò)盈配合，轉(zhuǎn)子（4）下端與聯(lián)軸器（5）過(guò)盈配合，聯(lián)軸器（5）與電動(dòng)機(jī)（6）過(guò)盈配合，電動(dòng)機(jī)（6）通過(guò)螺栓與轉(zhuǎn)子下框架（2）連接。

所述的電動(dòng)機(jī)（6）布置在轉(zhuǎn)子（4）正下方，電動(dòng)機(jī)被驅(qū)動(dòng)后通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述的在轉(zhuǎn)子下框架（2）下設(shè)計(jì)一個(gè)制動(dòng)桿（7），當(dāng)轉(zhuǎn)子下框架（2）擺動(dòng)幅度過(guò)大時(shí)，起到限制擺動(dòng)幅度的作用。所述的轉(zhuǎn)子下框架（2）的開(kāi)放式結(jié)構(gòu)將轉(zhuǎn)子與電動(dòng)機(jī)（6）有效固定，且有利電動(dòng)機(jī)（6）與轉(zhuǎn)子（4）的裝拆。所述的轉(zhuǎn)子（4）采用兩端支撐的設(shè)計(jì)。

所述的陀螺穩(wěn)定器的穩(wěn)定方法是：將陀螺底座（3）固定在需要穩(wěn)定的平臺(tái)上，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)（6），電動(dòng)機(jī)（6）通過(guò)聯(lián)軸器（5）帶動(dòng)經(jīng)過(guò)推力球軸承（11）支承的轉(zhuǎn)子（4）高速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)平臺(tái)晃動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子（4）高速轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的陀螺力矩抵消引起平臺(tái)晃動(dòng)的干擾力，同時(shí)轉(zhuǎn)子（4）會(huì)隨著被滾動(dòng)球軸承（10）支承的轉(zhuǎn)子下框架（2）有一定角度的偏轉(zhuǎn)，當(dāng)偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大時(shí)，制動(dòng)桿（7）將起到限制大偏轉(zhuǎn)角的作用，關(guān)閉電動(dòng)機(jī)（6），整個(gè)制動(dòng)過(guò)程完畢。

使用本發(fā)明，利用陀螺定軸性的原理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性高。電動(dòng)機(jī)設(shè)置在轉(zhuǎn)子底部，能有效保證轉(zhuǎn)子啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子軸指向與底座面垂直，從而保證推力球軸承能均勻磨損。制動(dòng)桿的設(shè)計(jì)保證了設(shè)備大幅度搖擺時(shí)，電動(dòng)機(jī)部分不會(huì)碰撞到其它設(shè)備而造成損壞。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越大，轉(zhuǎn)速越高，本發(fā)明陀螺穩(wěn)定器所能達(dá)到的維穩(wěn)效果就越好。本發(fā)明陀螺穩(wěn)定器價(jià)格低，效果好，有利于大規(guī)模使用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明陀螺穩(wěn)定器的示意圖；

圖2為本發(fā)明陀螺穩(wěn)定器的局部右視圖；

圖1中，?轉(zhuǎn)子上框架1；轉(zhuǎn)子下框架2；陀螺底座3；轉(zhuǎn)子4；聯(lián)軸器5；電動(dòng)機(jī)6；制動(dòng)桿7；螺栓8；軸承蓋9；滾動(dòng)球軸承10；推力球軸承11。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種陀螺穩(wěn)定器，其特征在于包括底座3與需要穩(wěn)定的平臺(tái)利用地腳螺釘固定，滾動(dòng)球軸承10與底座3過(guò)盈配合，軸承蓋9與底座3螺紋連接，轉(zhuǎn)子下框架2與滾動(dòng)球軸承10過(guò)盈配合，制動(dòng)桿7與轉(zhuǎn)子下框架2過(guò)盈配合，轉(zhuǎn)子上框架1與轉(zhuǎn)子下框架2通過(guò)螺栓8連接，推力球軸承11通過(guò)過(guò)盈配合與轉(zhuǎn)子上框架1及轉(zhuǎn)子下框架2連接，轉(zhuǎn)子4與推力球軸承11過(guò)盈配合，轉(zhuǎn)子4與聯(lián)軸器5過(guò)盈配合，聯(lián)軸器5與電動(dòng)機(jī)6過(guò)盈配合，電動(dòng)機(jī)6通過(guò)螺栓與轉(zhuǎn)子下框架2連接。所述的轉(zhuǎn)子4與電動(dòng)機(jī)6的布置。所述的制動(dòng)桿7的設(shè)計(jì)。所述的轉(zhuǎn)子下框架2的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。所述的轉(zhuǎn)子4的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

如圖2所示，制動(dòng)擋板對(duì)稱分布在陀螺底座3上，當(dāng)轉(zhuǎn)子下框架2擺動(dòng)幅度過(guò)大時(shí)，通過(guò)阻擋制動(dòng)桿7來(lái)控制擺動(dòng)幅度。

陀螺穩(wěn)定器的穩(wěn)定方法是：將陀螺底座3固定在需要穩(wěn)定的平臺(tái)上，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)6，電動(dòng)機(jī)6通過(guò)聯(lián)軸器5帶動(dòng)經(jīng)過(guò)推力球軸承11支承的轉(zhuǎn)子4高速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)平臺(tái)晃動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子4高速轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的陀螺力矩抵消引起平臺(tái)晃動(dòng)的干擾力，同時(shí)轉(zhuǎn)子4會(huì)隨著被滾動(dòng)球軸承10支承的轉(zhuǎn)子下框架2有一定角度的偏轉(zhuǎn)，當(dāng)偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大時(shí)，制動(dòng)桿7通過(guò)轉(zhuǎn)子下框架2上擋塊將起到限制大偏轉(zhuǎn)角的作用。關(guān)閉電動(dòng)機(jī)6，整個(gè)制動(dòng)過(guò)程完畢。