CN102435191B - 免拆卸单轴自标定捷联惯测组合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种免拆卸单轴自标定捷联惯测组合装置，包括包括惯性测量组合，装配有转位机构和锁紧机构的法兰，锁紧机构安装在法兰的上部，转位机构包括动尺盘、定尺盘、升降传动部件和转位传动部件，定尺盘固定安装在法兰的下部，动尺盘在锁紧状态下与定尺盘啮合，升降传动部件与动尺盘固定连接并可将其顶起，转位传动部件与动尺盘驱动连接，惯性测量组合固定安装在转位机构的动尺盘上，惯性测量组合的顶部与锁紧机构压合锁紧连接。本发明可摆脱传统惯测组合定期拆卸标定模式，实现弹载惯测组合免拆卸自标定，降低了惯测组合维护和阵地配套测试设施的要求，还具备体积小、重量轻、标定时间短等优点，可适用于小直径飞行器。

Description

免拆卸单轴自标定捷联惯测组合装置
技术领域
本发明涉及捷联式飞行器惯性测量组合装置，具体地指一种免拆卸单轴自标定捷联惯测组合装置。
背景技术
导弹的命中精度主要取决于制导精度。短程导弹武器系统，一般使用惯性测量组合(简称惯组)，它是导弹控制系统的核心，是影响导弹命中精度和使用性能的关键部件。惯性测量组合是将惯性器件(加速度计和陀螺仪)直接安装在载体上，以完成制导与导航任务的系统。
传统的捷联式惯测组合直接固定安装在飞行器舱段中，由于内部器件参数的变化以及应力释放，会导致整个惯组参数随时间不断变化。为了保证其使用精度，必须采用定期循环测试方案，先从飞行器上拆卸，在地面标定转台上完成标定测试后再安装在飞行器上，即经历从飞行器上拆卸-标定-安装的测试过程。而该周期较短，一般3～6个月就需测试一次。在大批量装备部队的情况下，往往最后一套产品测试完，第一套产品又将过期，频繁的标定使部队疲于应付，并且操作繁琐、工作量大、维护成本高，且反复拆装还会影响飞行器制导精度。
反复拆装会影响惯组安装误差进而降低制导精度，同时也会给使用单位带来很大的工作负担。这些都会直接影响和制约捷联惯组的使用性能。捷联惯组稳定期主要由硬件性能所决定，但是要在硬件和工艺方面的改进面临着投入大、周期长、见效慢等问题。而这一问题多年来一直难以找到合适的解决途径。
发明内容
本发明的目的就是要克服现有技术所存在的不足，提供一种免拆卸单轴自标定捷联惯测组合装置。
为实现上述目的，本发明所设计的免拆卸单轴自标定捷联惯测组合装置，包括惯性测量组合，它还包括装配有转位机构和锁紧机构的法兰，所述锁紧机构安装在法兰的上部，所述转位机构包括动尺盘、定尺盘、升降传动部件和转位传动部件，所述定尺盘固定安装在法兰的下部，所述动尺盘在锁紧状态下与定尺盘啮合，所述升降传动部件与动尺盘固定连接并可将其顶起，所述转位传动部件与动尺盘驱动连接，所述惯性测量组合固定安装在转位机构的动尺盘上，所述惯性测量组合的顶部与锁紧机构压合锁紧连接。
优选地，所述锁紧机构包括蜗轮、蜗杆、螺套、旋入螺套中的螺杆、以及导向键，所述蜗杆与蜗轮驱动连接，所述螺套的外圈与蜗轮固定连接；所述导向键的横向部固定安装在法兰上，所述导向键的竖向部与螺杆的内侧面接触；所述螺杆的底部为与惯性测量组合的顶部相配合的锥面。这样，锁紧机构由蜗轮蜗杆传动部件和螺旋副锁紧部件组成，通过压合惯性测量组合的顶部将其锁紧，从而加强整个装置的抗振动冲击特性，保证惯性测量组合的动态精度。
优选地，所述转位机构的升降传动部件包括偏心圆凸轮、升降蜗杆、升降蜗轮和主轴，所述升降蜗杆与升降蜗轮驱动连接，所述偏心圆凸轮与升降蜗轮固定连接，所述主轴的底部设有与偏心圆凸轮接触的环形槽，所述主轴的上部与动尺盘固定连接。这样，在转动时先由升降传动部件顶升动尺盘，同定尺盘脱开啮合后由转位传动部件驱动动尺盘旋转。
优选地，所述转位机构的转位传动部件包括齿轮盘、齿轮轴、转位蜗轮和转位蜗杆，所述转位蜗杆与转位蜗轮驱动连接，所述齿轮轴的下端与转位蜗轮固定连接，所述齿轮轴的顶部齿轮与齿轮盘啮合，所述齿轮盘与主轴固定连接并驱动动尺盘转动。这样，通过转位传动部件将惯性测量组合转动到四个特定角度位置并进行高精度定位，实现惯性测量组合关键参数标定测试。
优选地，所述转位机构的转位传动部件的转动角度为0～320°。
优选地，所述法兰上设有四个用于舱段安装固定的安装孔。这样，惯性测量组合通过法兰与舱段安装，不需频繁拆卸。
本发明的有益效果在于：采用上述方案，转位机构、锁紧机构同法兰采用一体化设计，具有双锁紧功能，可增强整体结构强度，确保在振动、冲击等恶劣力学环境下惯测组合精度。本发明可摆脱传统惯测组合定期拆卸标定模式，实现弹载惯测组合免拆卸自标定，降低了惯测组合维护和阵地配套测试设施的要求，还具备体积小、重量轻、标定时间短等优点，可适用于小直径飞行器。
附图说明
图1为本发明的免拆卸单轴自标定捷联惯测组合装置的结构示意图。
图2为图1的仰视结构示意图。
图3为图2中A-A剖视的锁紧机构的放大结构示意图。
图4为图2中B-B剖视的转位机构的升降传动部件的放大结构示意图。
图5为图2中C-C剖视的转位机构的转位传动部件的放大结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1～5所示的免拆卸单轴自标定捷联惯测组合装置，包括惯性测量组合2，它还包括装配有转位机构3和锁紧机构4的法兰1。锁紧机构4安装在法兰1的上部。转位机构3包括动尺盘6、定尺盘5、升降传动部件和转位传动部件。定尺盘5固定安装在法兰1的下部，动尺盘6在锁紧状态下与定尺盘5啮合，升降传动部件与动尺盘6固定连接并可将其顶起，转位传动部件与动尺盘6驱动连接。惯性测量组合2固定安装在转位机构3的动尺盘6上，惯性测量组合2的顶部与锁紧机构4压合锁紧连接。转位机构3的转位传动部件转动角度为0～320°。法兰1上设有四个用于舱段安装固定的安装孔1.1。
图3所示的锁紧机构4包括蜗轮7、蜗杆8、螺套10、旋入螺套10中的螺杆9、以及导向键11。蜗杆8与蜗轮7驱动连接，螺套10的外圈与蜗轮7固定连接。导向键11的横向部固定安装在法兰1上，导向键11的竖向部与螺杆9的内侧面接触。螺杆9的底部为与惯性测量组合2的顶部相配合的锥面。
图4所示的转位机构3的升降传动部件包括偏心圆凸轮16、升降蜗杆17、升降蜗轮18和主轴19。升降蜗杆17与升降蜗轮18驱动连接。偏心圆凸轮16与升降蜗轮18固定连接，主轴19的底部设有与偏心圆凸轮16接触的环形槽，主轴19的上部与动尺盘6固定连接。
图5所示的转位机构3的转位传动部件包括齿轮盘12、齿轮轴13、转位蜗轮14和转位蜗杆15。转位蜗杆15与转位蜗轮14驱动连接，齿轮轴13的下端与转位蜗轮14固定连接，齿轮轴13的顶部齿轮与齿轮盘12啮合，齿轮盘12与主轴19固定连接并驱动动尺盘6转动。
本发明的工作原理如下：
锁紧机构4在飞行器运输及发射时要保持锁紧。锁紧运动时，蜗杆8驱动蜗轮7转动，并具有自锁功能；螺套10与蜗轮7固连并随其一起转动，螺杆9与螺套10接触面为带有自锁功能的螺旋副传动，在螺套10转动时，螺杆9在导向键11作用下只能进行上下平移。锁紧时，螺杆9向下移动至螺杆9底部锥面与惯性测量组合2顶部锥面压合时，实现锁紧功能，增强系统整体刚性。
锁紧机构4在进行转位标定时需要解锁。转位标定时，螺杆9向上移动，至螺杆9底部锥面与惯性测量组合2顶部锥面不接触。
转位时，先由转位机构3的升降传动部件将动尺盘6顶起。顶升时，升降蜗杆17驱动升降蜗轮18转动，偏心圆凸轮16同升降蜗轮18固连并随之一同转动。由于主轴19底部设有环形槽与偏心圆凸轮16接触，上部与动尺盘6固连，当偏心圆凸轮16转动到最高点过程中将主轴19顶起，从而使动尺盘6与定尺盘5脱开啮合，此时可进行转动。
转位机构3的转位传动部件转位传动时，由转位蜗杆15驱动转位蜗轮14转动，齿轮轴13底部与转位蜗轮14固连并随之转动，齿轮轴13顶部的齿轮与齿轮盘12啮合传动，由于齿轮盘12与主轴19固连，从而使主轴19带动动尺盘转动。
由转位传动部件驱动动尺盘6绕水平轴依次旋转至0°、90°、180°、270°四个特定角度位置处，由升降传动部件的偏心圆凸轮16转动至最低点过程中带动主轴19降落，从而使动尺盘6与定尺盘5啮合，实现高精度定位，以标定出惯性测量组合关键参数。

Claims (3)

1.一种免拆卸单轴自标定捷联惯测组合装置，包括惯性测量组合（2），其特征在于：它还包括装配有转位机构（3）和锁紧机构（4）的法兰（1），所述锁紧机构（4）安装在法兰（1）的上部，所述转位机构（3）包括动尺盘（6）、定尺盘（5）、升降传动部件和转位传动部件，所述定尺盘（5）固定安装在法兰（1）的下部，所述动尺盘（6）在锁紧状态下与定尺盘（5）啮合，所述升降传动部件与动尺盘（6）固定连接并可将其顶起，所述转位传动部件与动尺盘（6）驱动连接，所述惯性测量组合（2）固定安装在转位机构（3）的动尺盘（6）上，所述惯性测量组合（2）的顶部与锁紧机构（4）压合锁紧连接；所述锁紧机构（4）包括蜗轮（7）、蜗杆（8）、螺套（10）、旋入螺套（10）中的螺杆（9）、以及导向键（11），所述蜗杆（8）与蜗轮（7）驱动连接，所述螺套（10）的外圈与蜗轮（7）固定连接；所述导向键（11）的横向部固定安装在法兰（1）上，所述导向键（11）的竖向部与螺杆（9）的内侧面接触；所述螺杆（9）的底部为与惯性测量组合（2）的顶部相配合的锥面；所述转位机构（3）的升降传动部件包括偏心圆凸轮（16）、升降蜗杆（17）、升降蜗轮（18）和主轴（19），所述升降蜗杆（17）与升降蜗轮（18）驱动连接，所述偏心圆凸轮（16）与升降蜗轮（18）固定连接，所述主轴（19）的底部设有与偏心圆凸轮（16）接触的环形槽，所述主轴（19）的上部与动尺盘（6）固定连接；所述转位机构（3）的转位传动部件包括齿轮盘（12）、齿轮轴（13）、转位蜗轮（14）和转位蜗杆（15），所述转位蜗杆（15）与转位蜗轮（14）驱动连接，所述齿轮轴（13）的下端与转位蜗轮（14）固定连接，所述齿轮轴（13）的顶部齿轮与齿轮盘（12）啮合，所述齿轮盘（12）与主轴（19）固定连接并驱动动尺盘（6）转动。
2.根据权利要求1所述的免拆卸单轴自标定捷联惯测组合装置，其特征在于：所述转位机构（3）的转位传动部件的转动角度为0~320°。
3.根据权利要求1所述的免拆卸单轴自标定捷联惯测组合装置，其特征在于：所述法兰（1）上设有四个用于舱段安装固定的安装孔（1.1）。
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