CN104236590A - 用于光纤陀螺的两轴一体化光纤环绕装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于光纤陀螺的两轴一体化光纤环绕装置，包括光纤环骨架、内环绕线架夹具和外环绕线架夹具，光纤环骨架包括中轴线在同一平面且相互垂直的内环绕线架和外环绕线架，绕制光纤环时，先将外环绕线架与内环绕线架夹具配合安装，绕制内光纤环，再将内环绕线架与外环绕线架夹具配合安装，绕制外光纤环。本发明针对高度集成光纤陀螺设计的两轴一体化光纤环绕装置，其光纤环骨架集两个垂直方向的绕线架于一体，可实现两个方向的光纤环绕，结构简单，易于绕制和安装。这种结构设计适用于高度集成的两轴光纤陀螺，相比两个独立光纤陀螺而言，整体体积小、重量轻，满足多用途场所。

Description

用于光纤陀螺的两轴一体化光纤环绕装置

技术领域

    本发明涉及一种光纤环绕装置，尤其涉及一种用于光纤陀螺的两轴一体化光纤环绕装置，属于光纤陀螺领域。

背景技术

    随着惯性敏感器件的需求越来越广泛，且器件体积、重量越来越小，集成化、小型化的光纤陀螺设计成为必然。一般的光纤陀螺都是单个独立具备完整功能的单轴陀螺，在应用时有结构件将2到3个单轴陀螺组合在一起实现姿态或导航测量功能；这样的设计一般存在体积大、质量重且结构复杂的问题，不能满足小型集成化技术日益发展的需求。

发明内容

   本发明的目的是提供一种高度集成且结构简单的用于光纤陀螺的两轴一体化光纤环绕装置。

本发明的用于光纤陀螺的两轴一体化光纤环绕装置，包括光纤环骨架、内环绕线架夹具和外环绕线架夹具，光纤环骨架包括内环绕线架和外环绕线架，内环绕线架由圆柱体和分别固定在圆柱体两端面的矩形挡板构成，每个矩形挡板上有四个第一安装孔，外环绕线架包括两个分别固定在矩形挡板另一面的部分环架和两个弧形垫片，每一个部分环架具有两个垂直固定在矩形挡板上的弧形挡板和一个夹置固定在两个弧形挡板之间的弧形柱，每个弧形挡板上有两个第二安装孔，两个弧形垫片为衔接两个部分环架成为完整圆柱体的自由件，每个弧形垫片包括衔接两个部分环架中弧形柱的弧形片和垂直固定在弧形片两端的挡板，挡板的内侧有与两个部分环架中弧形挡板吻合衔接的凹口，凹口上有与弧形挡板上的第二安装孔相吻扣合的卡扣，内环绕线架和外环绕线架的中轴线在同一平面且相互垂直，外环绕线架的直径大于内环绕线架的直径；

内环绕线架夹具包括第一底盘、矩形支架块和第一安装筒，矩形支架块和第一安装筒分别固定在第一底盘两面的中心处，矩形支架块上具有弧形凹槽，弧形凹槽的弧度、宽度和深度与外环绕线架的弧形柱的弧度、宽度和深度完全吻合，在弧形凹槽的两侧分别挖有弧形深槽，弧形深槽的弧度、宽度和深度与弧形挡板的弧度、宽度和深度完全吻合，矩形支架块上设有第二螺纹通孔，第二螺纹通孔的位置与外环绕线架置于矩形支架块时弧形挡板上的第二安装孔位置相对应；

外环绕线架夹具包括第二底盘、矩形块体和第二安装筒，矩形块体和第二安装筒分别固定在第二底盘两面的中心处，矩形块体上具有圆弧形凹槽，圆弧形凹槽的弧度、宽度和深度与内环绕线架的圆柱体绕满光纤后的弧度、宽度和深度完全吻合，在圆弧形凹槽的两侧分别挖有矩形深槽，矩形深槽的深度、宽度和厚度与内环绕线架的矩形挡板伸出弧形挡板的部分的长度、宽度和厚度完全吻合，矩形块体上设有第一螺纹通孔，第一螺纹通孔的位置与绕满光纤后的内环绕线架置于矩形块体时矩形挡板上的第一安装孔位置相对应。

上述技术方案中，所述的弧形垫片可以为钢片。

 

      本发明的有益之处在于：

   本发明针对高度集成光纤陀螺设计的两轴一体化光纤环绕装置，其光纤环骨架集两个垂直方向的绕线架于一体，且通过两个可拆卸的具有弹性的弧形垫片解决了内、外光纤环干涉的问题，实现了两个方向的光纤环绕，结构简单，易于绕制和安装。这种结构设计适用于高度集成的两轴光纤陀螺，相比两个独立光纤陀螺而言，整体体积小、重量轻，满足多用途场所。

 

附图说明

图1是未安装弧形垫片的光纤环骨架的结构示意图。

图2是内环绕线架夹具的结构示意图，其中，图a为内环绕线架夹具的正面示意图，图b为内环绕线架夹具的背面示意图

图3是外环绕线夹具的结构示意图，其中，图a为外环绕线架夹具的正面示意图，图b为外环绕线架夹具的背面示意图。

图4是两个弧形垫片的结构示意图。

图5是安装有两个弧形垫片的光纤环骨架的示意图。

图6是外环绕线架置于内环绕线夹具的矩形支架块时的装配示意图。

图7是内环绕线夹具和未安装弧形垫片的光纤环骨架的装配爆炸视图。

图8是内环绕线架置于外环绕线夹具的矩形块体时的装配示意图。

图9是外环绕线夹具和装配有弧形垫片的光纤环骨架的装配爆炸视图。

图10是两向光纤环绕在光纤环骨架上的分布图。

图中，1、第一底盘，2、内环绕线架，21、圆柱体，22、矩形挡板，23、第一安装孔，3、外环绕线架，31、弧形柱，32、弧形挡板，33、第二安装孔，4、内环绕线架夹具，5、矩形支架块，51、弧形凹槽，52、弧形深槽，53、第二螺纹通孔，6、外环绕线架夹具，7、矩形块体，71、圆弧形凹槽，72、矩形深槽，73、第一螺纹通孔，8、第一安装筒，9、弧形垫片，91、挡板，92、卡扣，93、弧形片，94、凹口，10、绕于内环绕线架上的内光纤环，11、绕于外环绕线架上的外光纤环，12、第二安装筒，13、第二底盘。

 

具体实施方式

    下面结合附图对本发明作进一步的说明。

一种用于光纤陀螺的两轴一体化光纤环绕装置，其特征在于包括光纤环骨架、内环绕线架夹具4和外环绕线架夹具6，光纤环骨架包括内环绕线架2和外环绕线架3，如图1所示，内环绕线架2由圆柱体21和分别固定在圆柱体21两端面的矩形挡板22构成，每个矩形挡板22上有四个第一安装孔23，外环绕线架3包括两个分别固定在矩形挡板22另一面的部分环架和两个弧形垫片9，每一个部分环架具有两个垂直固定在矩形挡板22上的弧形挡板32和一个夹置固定在两个弧形挡板32之间的弧形柱31，每个弧形挡板32上有两个第二安装孔33，结合图4和图5可知，两个弧形垫片9为衔接两个部分环架成为完整圆柱体的自由件，材质为钢片，每个弧形垫片9包括衔接两个部分环架中弧形柱31的弧形片93和垂直固定在弧形片93两端的挡板91，挡板91的内侧有与两个部分环架中弧形挡板32吻合衔接的凹口94，凹口94上有与弧形挡板32上的第二安装孔33相吻扣合的卡扣92，内环绕线架2和外环绕线架3的中轴线在同一平面且相互垂直，外环绕线架3的直径大于内环绕线架2的直径；

如图2所示，内环绕线架夹具4包括第一底盘1、矩形支架块5和第一安装筒8，矩形支架块5和第一安装筒8分别固定在第一底盘1两面的中心处，矩形支架块5上具有弧形凹槽51，弧形凹槽51的弧度、宽度和深度与外环绕线架3的弧形柱31的弧度、宽度和深度完全吻合，在弧形凹槽51的两侧分别挖有弧形深槽52，弧形深槽52的弧度、宽度和深度与弧形挡板32的弧度、宽度和深度完全吻合，矩形支架块5上设有第二螺纹通孔53，第二螺纹通孔53的位置与外环绕线架3置于矩形支架块5时（见图7）弧形挡板32上的第二安装孔33位置相对应；

如图3所示，外环绕线架夹具6包括第二底盘13、矩形块体7和第二安装筒12，矩形块体7和第二安装筒12分别固定在第二底盘13两面的中心处，矩形块体7上具有圆弧形凹槽71，圆弧形凹槽71的弧度、宽度和深度与内环绕线架2的圆柱体21绕满光纤后的弧度、宽度和深度完全吻合，在圆弧形凹槽71的两侧分别挖有矩形深槽72，矩形深槽72的深度、宽度和厚度与内环绕线架2的矩形挡板22伸出弧形挡板32的部分的长度、宽度和厚度完全吻合，矩形块体7上设有第一螺纹通孔73，第一螺纹通孔73的位置与绕满光纤后的内环绕线架2置于矩形块体7时（见图9）矩形挡板22上的第一安装孔23位置相对应。

使用时，按如下步骤进行：

1）绕制内光纤环

将光纤环骨架上外环绕线架的弧形挡板插入内环绕线架夹具矩形支架块的弧形深槽内，并用螺钉固定，再将内环绕线架夹具通过第一安装筒固定于绕环机的转动轴上，转动绕制内光纤环；

2）绕制外光纤环

将光纤环骨架从内环绕线架夹具上取下，并将两个弧形垫片通过卡扣与第二安装孔的扣合安装到外环绕线架上，将内环绕线架的矩形挡板插入外环绕线架夹具矩形块体的矩形深槽内，并用螺钉固定，再将外环绕线架夹具通过第二安装筒固定于绕环机的转动轴上，转动绕制外光纤环；

绕制完成后，内、外两向光纤环在光纤环骨架上的分布如图10所示。该发明提供的两轴一体化光纤环绕装置，获得的光纤环可以用于高度集成两轴光纤陀螺，有利于光纤陀螺系统的设计进一步向小型化，集成化方向发展。

Claims (2)

1.一种用于光纤陀螺的两轴一体化光纤环绕装置，其特征在于包括光纤环骨架、内环绕线架夹具（4）和外环绕线架夹具（6），光纤环骨架包括内环绕线架（2）和外环绕线架（3），内环绕线架（2）由圆柱体（21）和分别固定在圆柱体（21）两端面的矩形挡板（22）构成，每个矩形挡板（22）上有四个第一安装孔（23），外环绕线架（3）包括两个分别固定在矩形挡板（22）另一面的部分环架和两个弧形垫片（9），每一个部分环架具有两个垂直固定在矩形挡板（22）上的弧形挡板（32）和一个夹置固定在两个弧形挡板（32）之间的弧形柱（31），每个弧形挡板（32）上有两个第二安装孔（33），两个弧形垫片（9）为衔接两个部分环架成为完整圆柱体的自由件，每个弧形垫片（9）包括衔接两个部分环架中弧形柱（31）的弧形片（93）和垂直固定在弧形片（93）两端的挡板（91），挡板（91）的内侧有与两个部分环架中弧形挡板（32）吻合衔接的凹口（94），凹口（94）上有与弧形挡板（32）上的第二安装孔（33）相吻扣合的卡扣（92），内环绕线架（2）和外环绕线架（3）的中轴线在同一平面且相互垂直，外环绕线架（3）的直径大于内环绕线架（2）的直径；

内环绕线架夹具（4）包括第一底盘（1）、矩形支架块（5）和第一安装筒（8），矩形支架块（5）和第一安装筒（8）分别固定在第一底盘（1）两面的中心处，矩形支架块（5）上具有弧形凹槽（51），弧形凹槽（51）的弧度、宽度和深度与外环绕线架（3）的弧形柱（31）的弧度、宽度和深度完全吻合，在弧形凹槽（51）的两侧分别挖有弧形深槽（52），弧形深槽（52）的弧度、宽度和深度与弧形挡板（32）的弧度、宽度和深度完全吻合，矩形支架块（5）上设有第二螺纹通孔（53），第二螺纹通孔（53）的位置与外环绕线架（3）置于矩形支架块（5）时弧形挡板（32）上的第二安装孔（33）位置相对应；

外环绕线架夹具（6）包括第二底盘（13）、矩形块体（7）和第二安装筒（12），矩形块体（7）和第二安装筒（12）分别固定在第二底盘（13）两面的中心处，矩形块体（7）上具有圆弧形凹槽（71），圆弧形凹槽（71）的弧度、宽度和深度与内环绕线架（2）的圆柱体（21）绕满光纤后的弧度、宽度和深度完全吻合，在圆弧形凹槽（71）的两侧分别挖有矩形深槽（72），矩形深槽（72）的深度、宽度和厚度与内环绕线架（2）的矩形挡板（22）伸出弧形挡板（32）的部分的长度、宽度和厚度完全吻合，矩形块体（7）上设有第一螺纹通孔（73），第一螺纹通孔（73）的位置与绕满光纤后的内环绕线架（2）置于矩形块体（7）时矩形挡板（22）上的第一安装孔（23）位置相对应。

2.根据权利要求1所述的用于光纤陀螺的两轴一体化光纤环绕装置，其特征在于所述的弧形垫片（9）为钢片。