液浮陀螺仪浮液注入控制装置及利用该装置注入浮液的方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了液浮陀螺仪浮液注入控制装置及利用该装置注入浮液的方法，解决现有液浮陀螺仪的液浮量控制方式比较粗放，浮液注入量不合适，从而导致陀螺仪整体性能不稳定的技术问题。本发明专利技术在液浮陀螺仪的壳体上端盖上设置充油嘴，便于浮液的注入与排出，在液浮陀螺仪底部设置螺杆，并增加与之匹配的螺母和挡板，如此，螺杆、螺母和挡板共同形成了陀螺仪内部空腔体积调节机构，实现对陀螺内部存储有空间进行调节目的，可配合高温下将陀螺仪内部多余浮液溢出，达到精准控制陀螺内部浮液输入量的目的。目的。目的。

【技术实现步骤摘要】
液浮陀螺仪浮液注入控制装置及利用该装置注入浮液的方法


[0001]本专利技术属于机电式惯性传感器
，具体涉及一种液浮陀螺仪浮液注入控制装置及利用该装置注入浮液的方法。

技术介绍

[0002]液浮陀螺仪是惯性导航控制系统中的一种核心传感器，利用浮液产生的浮力，减小支承轴承上承受的浮子组件的重量，最终达到提高陀螺仪精度的目的，其包括壳体、浮子、力矩器、信号器、浮子支撑轴承、波纹管等。高温漏油或低温浮液体积不足是液浮陀螺仪的主要故障模式之一，一直困扰着陀螺仪的生产，对陀螺仪浮液体积的精准控制成为科研难题之一。
[0003]陀螺仪在工作时，环境温度会在一定范围内变化(比如
‑
40℃～60℃)，随着环境温度的变化，陀螺仪内部体积也会发生膨胀收缩；一般情况下，这种变化由陀螺内部的波纹管进行补偿。但在生产过程中，一般在常温状态下充油，波纹管一般处于自由张开状态，这时陀螺仪内部空腔体积达到最大或最小，充油结束前通过加压并观察波纹管压缩量的方式，控制陀螺仪内部浮液体积。这种控制浮液量的方式比较粗放，经常出现浮液量多，高温状态下浮液膨胀导致波纹管撑破裂漏液或者零组件焊接部位撑裂泄漏，亦或，浮液量少，低温状态下波纹管补偿不够的情况；这些情况都会导致陀螺仪性能指标不合格。
[0004]针对上述问题，有必要探究一种液浮陀螺仪浮液注入控制装置及利用该装置注入浮液的方法，确保浮液注入量的精准性。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于解决现有液浮陀螺仪的液浮量控制方式比较粗放，浮液注入量不合适，从而导致陀螺仪整体性能不稳定的技术问题，而提供一种液浮陀螺仪输入浮液量的控制装置及方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术所提供的技术解决方案是：
[0007]一种液浮陀螺仪浮液注入控制装置，其特殊之处在于：装配在液浮陀螺仪壳体上，包括充油嘴以及陀螺仪内部空间解调机构；
[0008]所述充油嘴设置在所述浮液陀螺壳体上端盖原有的注油口处，并与陀螺仪内部空间连通，即注入浮液时通过充油嘴注入；
[0009]所述陀螺仪内部空间解调机构包括螺杆、螺母和挡板；
[0010]所述挡板安装在所述浮液陀螺壳体的下端；
[0011]所述螺杆竖直穿过挡板以及液浮陀螺仪内部波纹管的下端板并与波纹管的上端板的底面连接；所述螺母位于挡板外侧与螺杆配合，调节波纹管的伸缩程度，主要是在注入浮液时，通过陀螺仪内部空间解调机构辅助注入浮液。
[0012]同时，本专利技术还提供了一种利用上述液浮陀螺仪浮液注入控制装置注入浮液的方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
[0013]1)将上述液浮陀螺仪浮液注入控制装置装配在液浮陀螺仪上；
[0014]2)室温环境下，通过螺母与螺杆配合拉紧液浮陀螺仪的波纹管，使得波纹管的压缩量大于等于波纹管的压缩长度L
压
；压缩长度即为液浮陀螺仪应用在最高温度环境下相对于波纹管自由状态，浮液对波纹管的压缩量；
[0015]3)充油嘴向上，室温环境下，向液浮陀螺仪内部空腔中充入浮液，直至充满；
[0016]4)保持充油嘴向上、保持波纹管拉紧状态，将液浮陀螺仪置于其应用的最高温度环境下保温至浮液与外部环境温度一致，使液浮陀螺仪内部温度达到稳定；
[0017]5)在所述最高温度环境下，剪掉充油嘴并钳紧、焊封；此时产品内部浮液体积为V
高
即浮液可注入体积V
液
在高温下的体积；
[0018]6)拧掉螺母，去掉挡板，剪掉多余的螺杆，浮液注入完成。
[0019]进一步地，步骤2)中，所述波纹管的压缩长度L
压
通过以下方法确定:
[0020]S1.确定液浮陀螺仪内部可注入的浮液体积V
液
；
[0021]V
液
的计算公式如下：
[0022][0023]式中：V0—液浮陀螺仪壳体空腔总体积；
[0024]Vi—指液浮陀螺仪内部其他必要零组件(比如：信号器、力矩器、浮子、波纹管)的体积，i＝1、2、3....n；其中，波纹管的体积为自由状态下的体积，根据波纹管安装空间的直径以及高度进行预估即可，后续可根据选型进行修复，只要在10％的允许误差内即可；
[0025]S2.确定波纹管补偿量V
补偿
；
[0026]所述波纹管补偿量V
补偿
等于浮液体积变化量
△
V；
[0027]浮液体积变化量
△
V的计算公式如下：
[0028]△
V＝V
高
‑
V
低
[0029]式中：
[0030]V
高
—浮液V
液
在高温下的体积；
[0031]V
低
—浮液V
液
在低温下的体积；
[0032]所述高温和低温由液浮陀螺仪应用环境的要求来确定，计算方式为：
[0033]V
高
＝V
液
·
(1+k
·
(T
高
‑
T
常温
))
[0034]V
低
＝V
液
·
(1
‑
k
·
(T
常温
‑
T
低
))
[0035]式中：
[0036]k—浮液体积热膨胀系数，cm3/℃，查相关浮液资料获取；
[0037]T
高
—液浮陀螺仪应用环境最高温度，℃；
[0038]T
低
—液浮陀螺仪应用环境最低温度，℃；
[0039]S3.计算压缩长度L
压
[0040]依据步骤S2得到的波纹管补偿量V
补偿
，结合液浮陀螺仪中波纹管的安装空间，根据波纹管产品手册初步确定合适的波纹管型号，本领域技术人员均知晓如何根据补偿量、安装空间，在波纹管产品厂商提供的产品手册上进行型号和自由状态下长度的选择，并确定波纹管伸缩长度L(即波纹管在拉伸状态下的最长长度与在压缩状态下的最短长度之间的差值，可根据波纹管产品手册以及波纹管型号和自由状态下长度确定)；
[0041]波纹管压缩长度L
压
的计算公式为：
[0042]L
压
＝L
·
(T
高
‑
T
常温
)/(T
高
‑
T
低
)
[0043]其中：
[0044]T
高
—液浮陀螺仪应用环境最高温度，℃；
[0045]T
低
—液浮陀螺仪应用环境最低温度，℃；
[0046]T
常温
—液浮陀螺仪应用环境常规温度，℃。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液浮陀螺仪浮液注入控制装置，其特征在于：装配在液浮陀螺仪壳体上，包括充油嘴以及陀螺仪内部空间解调机构；所述充油嘴设置在所述浮液陀螺壳体上端盖原有的注油口处，并与陀螺仪内部空间连通；所述陀螺仪内部空间解调机构包括螺杆、螺母和挡板；所述挡板安装在所述浮液陀螺壳体的下端；所述螺杆竖直穿过挡板以及液浮陀螺仪内部波纹管的下端板并与波纹管的上端板的底面连接；所述螺母位于挡板外侧与螺杆配合，调节波纹管的伸缩程度。2.一种利用权利要求1所述液浮陀螺仪浮液注入控制装置注入浮液的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将权利要求1所述液浮陀螺仪浮液注入控制装置装配在液浮陀螺仪上；2)室温环境下，通过螺母与螺杆配合拉紧液浮陀螺仪的波纹管，使得波纹管的压缩量大于等于波纹管的压缩长度L
压
；3)充油嘴向上，室温环境下，向液浮陀螺仪内部空腔中充入浮液，直至充满；4)保持充油嘴向上、保持波纹管拉紧状态，将液浮陀螺仪置于其应用的最高温度环境下保温直至液浮陀螺仪内部温度达到稳定；5)在所述最高温度环境下，剪掉充油嘴并钳紧、焊封；6)拧掉螺母，去掉挡板，剪掉多余的螺杆，浮液注入完成。3.根据权利要求1所述注入浮液的方法，其特征在于：步骤2)中，所述波纹管的压缩长度L
压
通过以下方法确定:S1.确定液浮陀螺仪内部可注入的浮液体积V
液
；V
液
的计算公式如下：式中：V0—液浮陀螺仪壳体空腔总体积；Vi—指液浮陀螺仪内部其他必要零组件的体积，i＝1、2、3....n；S2.确定波纹管补偿量V
补偿
；所述波纹管补偿量V
补偿
等于浮液体积变化量
△
V；浮液体积变化量
△
V的计算公式如下：
△
V＝V
高
‑
V
低
式中：V<...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴亭皙，王伟刚，王凯，罗文斌，李明辉，王道文，
申请(专利权)人：陕西华燕航空仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：