具有锁定解锁机构的陀螺制造技术

提供一种具有锁定解锁机构的陀螺，具有壳体，壳体中部设有内外环组件和内三环电刷座组件，壳体一侧设有外四环导电环和电位计，内外环组件的锁片上设有锥形锁定孔，壳体一侧设有与锥形锁定孔卡合将陀螺内外环锁定的锁定解锁机构，锁定解锁机构包括底座，底座中部设有摇臂轴，摇臂轴上设有摇臂装置，摇臂轴一端设有卡棍，摇臂轴一侧的底座上设有电磁铁组件和卡片，电磁铁组件一端设有衔铁，卡片通过大支轴与底座转动连接，卡片一端卡入衔铁上的凹槽内，卡片另一端与卡棍一端压接。本发明专利技术确保陀螺在解锁后投入一次性使用和短时工作中累积误差最小，保证陀螺工作精度，体积小，结构紧凑，性能可靠，耐高过载，制造成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属制导与控制
，具体涉及一种具有锁定解锁机构的陀螺。
技术介绍
现有的测量弹体姿态角是采用低成本转子式陀螺，该陀螺是具有三自由度的自由陀螺，通过电位计输出直流电压信号。陀螺总体结构由陀螺电机、带锁定片的内环和外环、内三环导电环、外四环导电环、电刷座组件等部分组成。以58000r/min速度高速旋转的陀螺电机，安装在内环的中心部位，产生陀螺所需要的较大角动量，构成一个三自由度的陀螺，陀螺主轴相对于惯性空间保持稳定，外环轴为测量轴，通过电位计输出所测量载体的姿态角信号。由于陀螺存在产生摩擦力的机电器件，如三环、四环输电装置和电位计，同时，该自由陀螺的角动量相对较小，因此，该自由陀螺存在原理误差，即漂移速率较大，内环漂移11° /30S，但针对具体的应用环境而言即与导弹配套，短时间(最多3?5分钟)工作或一次性使用时，其精度足够，能与使用环境相匹配。而对于战术武器中应用的自由陀螺仪，要求其性能可靠、耐高过载、制造成本低，为了更好地保障被控载体在执行任务全过程中正常可靠地工作，因此有必要提出改进。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题:提供一种具有锁定解锁机构的陀螺，在被控载体未投入执行任务状态时，采用锁定解锁机构对陀螺内外环组件进行锁定，使陀螺的三个轴间保持两两互相垂直相交，确保陀螺在解锁后投入一次性使用和短时工作中，累积误差最小，保证陀螺工作精度，体积小，结构紧凑，性能可靠，耐高过载，制造成本低。本专利技术采用的技术方案:具有锁定解锁机构的陀螺，具有壳体，所述壳体中部设有内外环组件和内三环电刷座组件，所述壳体一侧设有外四环导电环和电位计，所述内外环组件的锁片上设有锥形锁定孔，所述壳体一侧设有与锥形锁定孔卡合将陀螺内外环锁定的锁定解锁机构，所述锁定解锁机构包括底座，所述底座中部设有摇臂轴，所述摇臂轴上设有摇臂装置，所述摇臂轴一端设有卡棍，所述摇臂轴一侧的底座上设有电磁铁组件和卡片，所述电磁铁组件一端设有衔铁，所述卡片通过大支轴与底座转动连接，所述卡片一端卡入衔铁上的凹槽内，所述卡片另一端与卡棍一端压接。其中，所述摇臂装置包括摇臂，所述摇臂通过挡棍套接于摇臂轴上，所述摇臂上部设有与锥形锁定孔卡合的锥形锁轴，所述摇臂轴上套接有压着摇臂转动的平列双扭簧，所述摇臂轴一端设有微动开关。进一步地，所述卡片端部通过拉簧与底座连接。进一步地，所述摇臂后部的底座上设有片弹簧。本专利技术与现有技术相比的优点:1、被控载体未发射前，锁定解锁机构上的卡片对卡棍的正压力绕摇臂轴所产生的力矩克服了平列双扭簧的扭矩，使摇臂上的锥形锁轴插入内外环组件锁片上的锥形锁定孔中，从而使陀螺内外环处于锁定状态，保证了陀螺内环轴、外环轴和角动量轴三个轴间两两间相互垂直相交，确保陀螺在解锁后投入一次性使用和短时工作中累积误差最小，提高陀螺工作精度；2、在摇臂后部的底座上设有瓦形的片弹簧，片弹簧产生的反向递增弹性力可缓冲摇臂在平列双扭簧的扭矩作用下转动到接近极限位置时对底座的刚性冲出力，对摇臂和底座具有一定的保护作用； 3、本专利技术结构简单，体积小，结构紧凑，性能可靠，耐高过载，制造成本低。【附图说明】图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术中锁定解锁机构结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图1-2描述本专利技术的实施例。具有锁定解锁机构的陀螺，如图1所示，具有壳体1，所述壳体I中部设有内外环组件2和内三环电刷座组件3，所述壳体I 一侧设有外四环导电环4和电位计，所述内外环组件2的锁片上设有锥形锁定孔5，所述壳体I 一侧设有与锥形锁定孔5卡合将陀螺内外环锁定的锁定解锁机构，如图2所示，所述锁定解锁机构包括底座7，所述底座7中部设有摇臂轴8，所述摇臂轴8上设有摇臂装置，具体的，所述摇臂装置包括摇臂9，所述摇臂9通过挡棍13套接于摇臂轴8上，所述摇臂9上部设有与锥形锁定孔5卡合的锥形锁轴11，所述摇臂轴8上套接有压着摇臂9转动的平列双扭簧12，所述摇臂9后部的底座7上设有片弹簧10，片弹簧10产生的反向递增弹性力可缓冲摇臂9在平列双扭簧12的扭矩作用下转动到接近极限位置时对底座7的刚性冲出力，对摇臂9和底座10具有一定的保护作用，摇臂轴8 一端设有用于反馈电压的微动开关14 ;所述摇臂轴8 一端设有卡棍15，所述摇臂轴8 一侧的底座7上设有电磁铁组件19和卡片17，所述电磁铁组件19 一端设有衔铁20，其中衔铁20的直径只有Φ4.5mm大小，要产生7.3N的电磁吸力，其配合间隙为0.02mm，光洁度要求达到镜面程度；所述卡片17通过大支轴18与底座7转动连接，所述卡片17 —端卡入衔铁20上的凹槽内，所述卡片17另一端与卡棍15 —端压接，所述卡片17端部通过拉簧16与底座7连接。本专利技术针对自由陀螺的固有性能即存在摩擦、中低精度和具体的使用环境，特设计锁定解锁机构，在被控载体未投入执行任务状态时，锁定解锁机构上的卡片17对卡棍15施加正压力，卡棍15通过摇臂轴8带动摇臂9绕摇臂轴8转动的力矩克服了平列双扭簧12对摇臂9压力产生的扭矩，使摇臂9端部的锥形锁轴11插入内外环组件2锁片上的锥形锁定孔5中，使陀螺内外环处于锁定状态，保证自由陀螺内环轴、外环轴和角动量轴三个轴间两两间相互垂直相交，确保陀螺在解锁后投入一次性使用和短时工作中的精度，有效抑制了陀螺在未投入使用前通电工作所产生的累积漂移量，使累积误差最小。其中，卡片17以大支轴18为旋转中心，以开口销做轴向限动，在拉簧16拉力作用下，一方面将电磁铁组件19上的可动部分即衔铁20拉出，并使其沿电磁铁中心线向止动限位，同时使电磁铁产生一定的工作行程；另一方面还保证了卡片17与卡棍15间的可靠接触，使卡片17对卡棍15的正压力绕摇臂轴8所产生的扭矩克服平列双扭簧12的扭矩，保证了陀螺内外环精确可靠地处于锁定状态。在导弹投入使用瞬间，给电磁铁组件19施加额定直流电压，电磁铁组件19对衔铁20产生足够大的电磁吸合力7.3N，使卡片17克服拉簧16的拉力将卡棍15释放，摇臂轴8在平列双扭簧12的扭矩作用下带动摇臂9转动，摇臂9端部的锥形锁轴11从内外环组件2锁片上的锥形锁定孔5中拔出，陀螺内外环被解锁并处于自由状态，具有陀螺效应，通过安装在外环上的电位计输出弹体的姿态角信号，控制载体，按预定轨道飞行。其中，陀螺解锁后，摇臂9在平列双扭簧12的扭矩作用下继续绕摇臂轴8进行定角度旋转，此时，摇臂9后部的片弹簧10所产生的反向递增弹性力可缓冲摇臂9在平列双扭簧12的扭矩作用下转动到接近极限位置时对底座7的刚性冲力，对摇臂9和底座7起到一定的保护作用，同时，底座7的支持力和片弹簧10的弹力所形成的合力与平列双扭簧12产生的扭力平衡，使摇臂9处于静止状态。本专利技术中的锁定解锁机构采用机、电、磁一体化设计理念，体积小，结构紧凑，结构简单，可达性好，工作可靠，耐高过载，整体性价比高。该自由陀螺大部分零件主要采用冲压、弯曲、拉伸等工艺形成的薄壁零件，陀螺内外环壁厚仅为0.7?0.8_，主要形位公差，如同轴度、垂直度和位置度一般都在0.005mm以下。其中，锁定解锁机构是一个空间结构，主要由折弯件组成，折弯件弯曲所形成的角度间关系多在空间层面上，其尺寸公差和形位公差要求严。本专利技术整个结构几乎没有用到螺纹、螺钉连接，而是本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有锁定解锁机构的陀螺，具有壳体(1)，所述壳体(1)中部设有内外环组件(2)和内三环电刷座组件(3)，所述壳体(1)一侧设有外四环导电环(4)和电位计，其特征在于：所述内外环组件(2)的锁片上设有锥形锁定孔(5)，所述壳体(1)一侧设有与锥形锁定孔(5)卡合将陀螺内外环锁定的锁定解锁机构，所述锁定解锁机构包括底座(7)，所述底座(7)中部设有摇臂轴(8)，所述摇臂轴(8)上设有摇臂装置，所述摇臂轴(8)一端设有卡棍(15)，所述摇臂轴(8)一侧的底座(7)上设有电磁铁组件(19)和卡片(17)，所述电磁铁组件(19)一端设有衔铁(20)，所述卡片(17)通过大支轴(18)与底座(7)转动连接，所述卡片(17)一端卡入衔铁(20)上的凹槽内，所述卡片(17)另一端与卡棍(15)一端压接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李永锋，刘小舟，董晨光，史庆云，陈磊江，张宁，郑艳莉，于宏，黄慧芬，
申请(专利权)人：陕西宝成航空仪表有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61