CN108917790A - 一种惯性仪表电机热态动平衡装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种惯性仪表电机热态动平衡装置及方法，装置主要包括套筒支架和温控电路两部分，温控电路中的测温电阻、热敏电阻粘贴在套筒支架外壁某处，温控电路中的加热带缠绕在套筒支架外壁上。在电机装配到框架上之后，对电机进行热态动平衡。本发明方法将电机置于热态环境中，目的是模拟电机在陀螺仪中的工作环境。相比于常温下，在此状态下对电机进行动平衡可消除升温后电机形位变化引起的动不平衡量，使电机在工作温度下运行更平稳，从而有效降低陀螺仪输出轴上的干扰力矩。

Description

一种惯性仪表电机热态动平衡装置及方法

技术领域

本发明涉及惯性仪表中电机平衡方法技术领域，尤其是一种惯性仪表电机热态动平衡装置及方法。

背景技术

电机是惯性仪表——机械转子式陀螺仪中的核心组成部分，其转子通过高速转动产生角动量，角动量的稳定性直接影响陀螺仪的精度。

在工程上，由于电机转子质量分布不均匀而使转子相对旋转轴存在不平衡力矩，这会使转子在高速旋转过程中发生振动，给陀螺仪输出轴引入干扰力矩，从而给陀螺仪输出信号带来噪声干扰，影响仪表精度。因此在装配过程中，需将装配好的电机置于动平衡测试机上，在电机运转状态下测量转子动不平衡量，以此在转子相应部位去重或补偿，实现电机在额定转速下达到总体要求的动平衡精度。图1即为现有电机动平衡测试方法示意图，如图所示，现有电机动平衡测试方法是直接将电机1的电机轴放在动平衡机的V型夹具2上，启动电机，测量电机的动不平衡量。

上述的传统平衡过程是在常温状态下对电机进行动平衡测试，由于液浮机械转子式陀螺仪一般的工作温度高于常温，有的达到70℃左右甚至更高，所以电机在工作状态下会产生热胀变形，极有可能导致常温时达到规定要求的动平衡精度在高温时变差，最终使陀螺输出噪声增大。

随着新的应用背景不断对陀螺仪精度提出更高的要求，使得原有的电机动不平衡量和陀螺仪输出噪声之间的矛盾凸显，由此对电机的动平衡精度提出了更高的要求。

发明内容

本发明的目的在于弥补现有技术的不足之处，提供一种能够使电机在陀螺仪工作温度状态下获得更高的动平衡精度的装置和方法，从而减小由电机振动引起的仪表输出噪声。

本发明的目的是通过以下技术手段实现的：

一种惯性仪表电机热态动平衡装置，其特征在于：主要包括套筒支架和温控电路两部分，套筒支架包括筒体、耳轴、视窗和锁紧机构，筒体为轴心同轴制出通孔的圆柱体，且筒体的左右两端面均为开口式结构；耳轴为两个，其均安装在筒体外壁上，且两个耳轴沿筒体直径方向对称设置；在筒体侧壁上沿筒体径向、且与两个耳轴连线垂直的位置上开一个视窗；在筒体的一侧端面上标记刻线；在靠近端面处的筒体上均布设置锁紧机构；

温控电路包括测温电阻、热敏电阻和加热带，测温电阻和热敏电阻粘贴在套筒支架的筒体外壁上，加热带缠绕在套筒支架的筒体外壁上。

而且，所述的两个耳轴均为圆柱体结构，两个耳轴的连线与套筒支架筒体的直径方向为同轴设置。

而且，所述的视窗为圆形。

而且，所述的锁紧机构包括固定块、螺钉和压板，在靠近端面一侧的套筒支架筒体外壁上安装设置固定块，压板的一端通过螺钉安装在固定块上，压板的另一端位于套筒支架筒体端面的外侧。

而且，所述的锁紧机构为多个，其沿圆周方向均布安装在套筒支架的筒体上。

一种惯性仪表电机热态动平衡方法，其特征在于：包括以下步骤：

⑴.将电机、框架组件装入本装置的套筒支架中，并将套筒支架上的刻线与框架刻线对齐，此时套筒支架上的两个耳轴与电机轴达到规定的同轴度，然后用压板和螺钉将套筒支架与框架压紧，防止相对转动和轴向移动。

⑵.然后将套筒支架的耳轴置于动平衡机的V型夹具上，接通温控回路，调整温度使其达到陀螺仪工作温度，启动电机，待温度稳定后，开始测试。

本发明的优点和积极效果是：

如图3、图4所示，电机安装到框架上后，套上套筒支架，对齐套筒支架和框架的刻线，用螺钉、压板将套筒支架与框架固定，然后将整个装置通过耳轴放置在动平衡机的V型夹具上，接通温控回路，调整温度使其达到陀螺仪工作温度，启动电机，待温度稳定后，开始测试。

本发明方法将电机置于热态环境中，目的是模拟电机在陀螺仪中的工作环境。相比于常温下，在此状态下对电机进行动平衡可消除升温后电机形位变化引起的动不平衡量，使电机在工作温度下运行更平稳，从而有效降低陀螺仪输出轴上的干扰力矩。

此外，通过温控回路可根据不同的温度要求来调整电机的热态动平衡温度。

附图说明

图1是现有电机动平衡测试方法示意图；

图2是本发明设计的套筒支架；

图3是本发明电机热态动平衡装置结构示意图；

图4是本发明电机热态动平衡测试方法示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细叙述本发明的实施例，需要说明的是，本实施例是叙述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种惯性仪表电机热态动平衡装置，主要包括套筒支架15和温控电路两部分，套筒支架包括筒体8、耳轴10、视窗3和锁紧机构，筒体为轴心同轴制出通孔的圆柱体，且筒体的左右两端面均为开口式结构。耳轴为两个，均为圆柱体结构，其均安装在筒体外壁上，且两个耳轴沿筒体直径方向对称设置，即：两个耳轴的连线与套筒支架筒体的直径方向为同轴设置。

在筒体侧壁上沿筒体径向、且与两个耳轴连线垂直的位置上开一个圆形视窗，便于动平衡机的测量电机转速和确定最终去重和补偿质量位置的激光传感器将激光照射在电机转子上。在筒体的一侧端面上标记刻线7，保证套筒两侧的耳轴与框架上的电机轴的同轴度在要求的精度范围内。在靠近端面处的筒体上均布设置锁紧机构，该锁紧机构为多个，其沿圆周方向均布安装在套筒支架的筒体上。上述的锁紧机构包括固定块5、螺钉6和压板9，在靠近端面一侧的套筒支架筒体外壁上设置固定块，压板的一端通过螺钉安装在固定块上，压板的另一端位于套筒支架筒体端面的外侧。

温控电路包括测温电阻4、热敏电阻12和加热带11，测温电阻和热敏电阻粘贴在套筒支架的筒体外壁上，加热带缠绕在套筒支架的筒体外壁上。在电机装配到框架上之后，对电机进行热态动平衡。

一种惯性仪表电机热态动平衡方法，包括以下步骤：

⑴.将电机、框架组件14装入本装置的套筒支架中，并将套筒支架上的刻线与框架刻线13对齐，此时套筒支架上的两个耳轴与电机轴达到规定的同轴度，然后用压板和螺钉将套筒支架与框架压紧，防止相对转动和轴向移动。

⑵.然后将套筒支架的耳轴置于动平衡机的V型夹具上，接通温控回路，调整温度使其达到陀螺仪工作温度，启动电机，待温度稳定后，开始测试。

Claims (6)

1.一种惯性仪表电机热态动平衡装置，其特征在于：主要包括套筒支架和温控电路两部分，套筒支架包括筒体、耳轴、视窗和锁紧机构，筒体为轴心同轴制出通孔的圆柱体，且筒体的左右两端面均为开口式结构；耳轴为两个，其均安装在筒体外壁上，且两个耳轴沿筒体直径方向对称设置；在筒体侧壁上沿筒体径向、且与两个耳轴连线垂直的位置上开一个视窗；在筒体的一侧端面上标记刻线；在靠近端面处的筒体上均布设置锁紧机构；

温控电路包括测温电阻、热敏电阻和加热带，测温电阻和热敏电阻粘贴在套筒支架的筒体外壁上，加热带缠绕在套筒支架的筒体外壁上。

2.根据权利要求1所述的一种惯性仪表电机热态动平衡装置，其特征在于：所述的两个耳轴均为圆柱体结构，两个耳轴的连线与套筒支架筒体的直径方向为同轴设置。

3.根据权利要求1所述的一种惯性仪表电机热态动平衡装置，其特征在于：所述的视窗为圆形。

4.根据权利要求1所述的一种惯性仪表电机热态动平衡装置，其特征在于：所述的锁紧机构包括固定块、螺钉和压板，在靠近端面一侧的套筒支架筒体外壁上安装设置固定块，压板的一端通过螺钉安装在固定块上，压板的另一端位于套筒支架筒体端面的外侧。

5.根据权利要求1或4所述的一种惯性仪表电机热态动平衡装置，其特征在于：所述的锁紧机构为多个，其沿圆周方向均布安装在套筒支架的筒体上。

6.一种使用如权利要求1-5任一项所述装置的惯性仪表电机热态动平衡方法，其特征在于：包括以下步骤：

⑴.将电机、框架组件装入本装置的套筒支架中，并将套筒支架上的刻线与框架刻线对齐，此时套筒支架上的两个耳轴与电机轴达到规定的同轴度，然后用压板和螺钉将套筒支架与框架压紧，防止相对转动和轴向移动。

⑵.然后将套筒支架的耳轴置于动平衡机的V型夹具上，接通温控回路，调整温度使其达到陀螺仪工作温度，启动电机，待温度稳定后，开始测试。