光纤陀螺支撑骨架及光纤陀螺制造技术

本发明专利技术提供了一种光纤陀螺支撑骨架，包括：呈筒状结构的支撑环，支撑环的径向膨胀系数的数量级与光纤环的径向膨胀系数的数量级相同，支撑环的外圆周侧壁上设有一层具有韧性的缓冲层，缓冲层的径向膨胀系数的数量级与支撑环的径向膨胀系数的数量级相同，缓冲层的轴向膨胀系数的数量级与光纤环的轴向膨胀系数的数量级相同。如此设置，缓冲层的膨胀系数与光纤环的膨胀系数相差较小，当温度变化时，支撑骨架与光纤环之间形变量相差较小，从而能够降低支撑骨架与光纤环之间的应力，并且缓冲层具有韧性，缓冲层位于支撑环与光纤环之间作为一个过渡，可以进一步缓冲由于光纤环与支撑环轴向膨胀系数差异性大而引入的应力。

【技术实现步骤摘要】
光纤陀螺支撑骨架及光纤陀螺
本专利技术涉及光纤陀螺仪陀螺
，更具体地说，涉及一种光纤陀螺支撑骨架及光纤陀螺。
技术介绍
光纤陀螺仪作为惯性导航领域的主流惯性仪表，主要被用于航空、航天及陆用兵器等军用领域。光纤陀螺是光纤陀螺仪的核心部件，主要由支撑骨架、保偏光纤和固化胶构成，保偏光纤缠绕在支撑骨架上并由固化胶固定，缠绕成环的保偏光纤称为光纤环。现有技术中的这种光纤陀螺，多采用金属材料(例如铝合金或钛合金)做骨架，光纤环设置在环形的支撑骨架上，并用固化胶进行固定，支撑骨架使得光纤陀螺具有较好的抗震性能。但是同样存在一些缺陷，光纤环的膨胀系数与支撑骨架的膨胀系数通常并不匹配，例如，光纤环的膨胀系数径向和轴向不同，光纤环的轴向膨胀系数一般在10-4数量级，径向膨胀系数在10-5数量级，而铝合金材料的轴向膨胀系数及径向膨胀系数大致均在2.5～3.0×10-5之间，其与光纤环的轴向膨胀系数不相匹配。当温度出现较大的变化时，光纤环与支撑骨架的形变量相差较大，且由于光纤环与支撑骨架粘接固定连接，所以光纤环与支撑骨架之间会产生较大的应力，导致光纤环与支撑骨架间的固化胶开裂而破坏光纤环的对称性或者导致光纤环出现较大的形变，从而引入变温零偏漂移，最终导致光纤陀螺仪精度下降。因此，如何解决现有技术中光纤陀螺支撑骨架的膨胀系数与光纤环的膨胀系数不匹配的问题是本领域技术人员所亟需解决的。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能够与光纤环的膨胀系数相匹配的光纤陀螺支撑骨架及光纤陀螺。为解决上述问题，本专利技术提供了一种光纤陀螺支撑骨架，包括：用于安装光纤环且呈筒状结构的支撑环，所述支撑环的径向膨胀系数的数量级与光纤环的径向膨胀系数的数量级相同，所述支撑环的外圆周侧壁上设有一层具有韧性的缓冲层，所述缓冲层的径向膨胀系数的数量级与所述支撑环的径向膨胀系数的数量级相同，所述缓冲层的轴向膨胀系数的数量级与所述光纤环的轴向膨胀系数的数量级相同。优选地，所述支撑环为不锈钢支撑环。优选地，所述缓冲层为环氧树脂缓冲层。优选地，所述缓冲层为硅橡胶缓冲层。优选地，所述缓冲层为碳纤维复合材料缓冲层。优选地，所述支撑环的外圆周表面设有防滑结构。优选地，所述缓冲层与所述支撑环通过粘接连接。优选地，所述防滑结构为防滑纹。本专利技术还提供了一种光纤陀螺，包括光纤陀螺支撑骨架和光纤环，所述光纤陀螺支撑骨架为如上任一项所述的光纤陀螺支撑骨架，所述光纤环套设于所述缓冲层上。优选地，所述光纤环通过固化胶粘接到所述缓冲层上。本专利技术提供的技术方案中，一种光纤陀螺支撑骨架，包括：用于安装光纤环且呈筒状结构的支撑环，支撑环的径向膨胀系数的数量级与光纤环的径向膨胀系数的数量级相同，支撑环的外圆周侧壁上设有一层具有韧性的缓冲层，缓冲层的径向膨胀系数的数量级与支撑环的径向膨胀系数的数量级相同，缓冲层的轴向膨胀系数的数量级与光纤环的轴向膨胀系数的数量级相同。相对于现有技术中支撑环与光纤环相差一个数量级，采用本专利技术中的光纤陀螺支撑骨架，缓冲层的轴向膨胀系数和径向膨胀系数分别与光纤环的轴向膨胀系数和径向膨胀系数数量级相同，即缓冲层的膨胀系数与光纤环的膨胀系数相差较小，当温度变化时，支撑骨架与光纤环之间形变量相差较小，从而能够降低支撑骨架与光纤环之间的应力，并且缓冲层具有韧性，缓冲层位于支撑环与光纤环之间作为一个过渡，相当于在支撑环与光纤环之前增加了弹性垫，支撑环形变较大时拉伸缓冲层，使缓冲层形变，而不会直接硬拉光纤环，从而可以进一步缓冲由于光纤环与支撑环轴向膨胀系数差异性大而引入的应力，从而解决了现有技术中由于温度变化，光纤环与支撑骨架之间会产生应力，导致光纤环与支撑骨架间的固化胶开裂而破坏光纤环的对称性或者导致光纤环出现较大的形变，从而引入变温零偏漂移，最终导致光纤陀螺仪精度下降的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中光纤陀螺支撑骨架的结构示意图。图1中：1、支撑环；2、缓冲层。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。本具体实施提供了一种能够与光纤环的膨胀系数相匹配的光纤陀螺支撑骨架及光纤陀螺。以下，结合附图对实施例作详细说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的专利技术的内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的专利技术的解决方案所必需的。参考图1所示，本专利技术实施例提供的一种光纤陀螺支撑骨架，包括用于安装光纤环的支撑环1，支撑环1整体呈筒状结构，并且支撑环1的径向膨胀系数的数量级与光纤环的径向膨胀系数的数量级相同。可选地，支撑环1为不锈钢支撑环1，经测量光纤环的径向膨胀系数约为1.2～1.4×10-5，经测量不锈钢支撑环1的径向膨胀系数为1.44×10-5～1.60×10-5，其与光纤环的径向膨胀系数的数量级相同，且二者膨胀系数的底数相差较小。支撑环1的外圆周侧壁上设有一层具有韧性的缓冲层2，缓冲层2的径向膨胀系数的数量级与支撑环1的径向膨胀系数的数量级相同，缓冲层2的轴向膨胀系数的数量级与光纤环的轴向膨胀系数的数量级相同。相对于现有技术中支撑环1与光纤环相差一个数量级，采用本专利技术中的光纤陀螺支撑骨架，缓冲层2的轴向膨胀系数和径向膨胀系数分别与光纤环的轴向膨胀系数和径向膨胀系数数量级相同，即缓冲层2的膨胀系数与光纤环的膨胀系数相差较小，使得当温度变化时，支撑骨架与光纤环之间形变量相差较小，从而能够降低支撑骨架与光纤环之间的应力，并且缓冲层2具有韧性，缓冲层2位于支撑环1与光纤环之间作为一个过渡，相当于在支撑环与光纤环之前增加了弹性垫，支撑环形变较大时会拉伸缓冲层，使缓冲层形变，而不会直接硬拉光纤环，从而可以进一步缓冲由于光纤环与支撑环1轴向膨胀系数差异性大而引入的应力，从而解决了现有技术中由于温度变化，光纤环与支撑骨架之间会产生应力，导致光纤环与支撑骨架间的固化胶开裂而破坏光纤环的对称性或者导致光纤环出现较大的形变，从而引入变温零偏漂移，最终导致光纤陀螺仪精度下降的问题。一些实施例中，缓冲层2为环氧树脂缓冲层，或者缓冲层2为硅橡胶缓冲层，或者缓冲层2为碳纤维复合材料缓冲层。下表为上述环氧树脂缓冲层、硅橡胶缓冲层及碳纤维复合材料缓冲层测量得出的膨胀系数。由表格中的数据可以得出，由环氧树脂、硅橡胶及碳纤维复合材料制成的缓冲层2的径向膨胀系数与轴向膨胀系数均能与光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤陀螺支撑骨架，其特征在于，包括：用于安装光纤环且呈筒状结构的支撑环(1)，所述支撑环(1)的径向膨胀系数的数量级与光纤环的径向膨胀系数的数量级相同，所述支撑环(1)的外圆周侧壁上设有一层具有韧性的缓冲层(2)，所述缓冲层(2)的径向膨胀系数的数量级与所述支撑环(1)的径向膨胀系数的数量级相同，所述缓冲层(2)的轴向膨胀系数的数量级与所述光纤环的轴向膨胀系数的数量级相同。/n

【技术特征摘要】
1.一种光纤陀螺支撑骨架，其特征在于，包括：用于安装光纤环且呈筒状结构的支撑环(1)，所述支撑环(1)的径向膨胀系数的数量级与光纤环的径向膨胀系数的数量级相同，所述支撑环(1)的外圆周侧壁上设有一层具有韧性的缓冲层(2)，所述缓冲层(2)的径向膨胀系数的数量级与所述支撑环(1)的径向膨胀系数的数量级相同，所述缓冲层(2)的轴向膨胀系数的数量级与所述光纤环的轴向膨胀系数的数量级相同。


2.根据权利要求1所述的光纤陀螺支撑骨架，其特征在于，所述支撑环(1)为不锈钢支撑环(1)。


3.根据权利要求2所述的光纤陀螺支撑骨架，其特征在于，所述缓冲层(2)为环氧树脂缓冲层。


4.根据权利要求2所述的光纤陀螺支撑骨架，其特征在于，所述缓冲层(2)为硅橡胶缓冲层。

【专利技术属性】
技术研发人员：黄忠伟，
申请(专利权)人：北京思卓博瑞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11