CN110608733A - 一种微型惯组内置减振结构 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种微型惯组内置减振结构，包括：带敏感元件电路支架、减振器、安装底座及质心平衡装置，其中，所述减振器由限位螺钉、减振垫Ⅰ、减振垫Ⅱ组成，所述带敏感元件电路支架只与减振垫Ⅰ接触，安装底座与减振垫Ⅰ、减振垫Ⅱ接触，与带敏感元件电路支架不直接接触；所述减振器呈正三角形或四边形均匀放置。本发明的优点是：结构简单，不仅测量精度大幅提升，体积大大缩小，而且抗冲击振动的能力有较大幅度增强，可以满足恶劣力学环境的应用要求。具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高、抗高冲击振动等优势，环境适应性强，在精确武器制导控制领域具有良好的应用前景和军事意义。

Description

一种微型惯组内置减振结构
技术领域
本发明涉及一种微型惯组内置减振结构。
背景技术
随着制导榴弹等微型导弹的发展，微型惯组作为导弹的重要组成部分，其测量性能决定着导弹的制导性能，其结构尺寸制约着导弹的大小，其稳定性影响着导弹的可靠性，因此，微型惯组也必须跟上导弹的发展步伐。要解决制约微型惯组发展问题，首先要解决其结构尺寸问题及承受力学环境能力问题。
由微机械陀螺、微机械加速度计等构成的微型惯组，其对冲击振动比较敏感，特别是大量程的冲击，对微机械陀螺的稳定输出影响较大。由于微型惯组要求尺寸小，这给微型惯组减振带来极大困难。目前，国内能在量程2000g以上冲击中保持稳定输出的微型惯组，要么体积较大，要么无法保持稳定输出或直接损坏。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种微型惯组内置减振结构，其有效地减少惯组安装空间，极大地提高测量可靠性。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种微型惯组内置减振结构，其特征在于，包括：带敏感元件电路支架、减振器、安装底座及质心平衡装置，其中，
所述减振器由限位螺钉、减振垫Ⅰ、减振垫Ⅱ组成，所述带敏感元件电路支架只与减振垫Ⅰ接触，安装底座与减振垫Ⅰ、减振垫Ⅱ接触，与带敏感元件电路支架不直接接触；
所述质心平衡装置装在所述限位螺钉一端，用来调节轴向质心，使质心处于减振垫Ⅰ与减振垫Ⅱ之间；
所述减振器呈正三角形放置，安装敏感元件电路支架及平衡块的质心在三角形的中心；
所述安装底座伸至带敏感元件电路支架中间位置，并处于减振垫Ⅰ与减振垫Ⅱ之间。
本发明的另一目的在于提供一种微型惯组内置减振结构，其特征在于，包括：带敏感元件电路支架、减振器、安装底座及质心平衡装置，其中，
所述减振器由限位螺钉、减振垫Ⅰ、减振垫Ⅱ组成，所述带敏感元件电路支架只与减振垫Ⅰ接触，安装底座与减振垫Ⅰ、减振垫Ⅱ接触，与带敏感元件电路支架不直接接触；
所述质心平衡装置装在所述限位螺钉一端，用来调节轴向质心，使质心处于减振垫Ⅰ与减振垫Ⅱ之间；
所述减振器呈四边形均匀放置，安装敏感元件电路支架及平衡块的质心在四边形的中心；
所述安装底座伸至带敏感元件电路支架中间位置，并处于减振垫Ⅰ与减振垫Ⅱ之间。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
结构简单，包括：带敏感元件电路支架、减振器、安装底座及质心平衡装置，采用三点或四点均布内置微型减振技术实现整个敏感单元减振设计，不仅测量精度大幅提升，体积大大缩小，而且抗冲击振动的能力有较大幅度增强，可以满足恶劣力学环境的应用要求。具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高、抗高冲击振动等优势，环境适应性强，在精确武器制导控制领域具有良好的应用前景和军事意义。
附图说明
图1是本发明的微型惯组内置减振结构的三支撑点实施例示意图；
图2为图1所示实施例的侧视图；
图3为本发明的微型惯组内置减振结构的四支撑点实施例示意图。
附图标记示意
11-安装底座，12-带敏感元件电路支架，13-质心平衡装置，
14-限位螺钉，15-减振垫Ⅰ，16-减振垫Ⅱ
具体实施方式
下面通过具体实施方案对本发明作进一步详细描述，但这些实施实例仅在于举例说明，并不对本发明的范围进行限定。
请参照图1至图2，本发明的一种微型惯组内置减振结构，包括：带敏感元件电路支架12、减振器、安装底座11及质心平衡装置13，其中，
所述减振器由限位螺钉14、减振垫Ⅰ15、减振垫Ⅱ16组成，所述带敏感元件电路支架12只与减振垫Ⅰ15接触，安装底座11与减振垫Ⅰ15、减振垫Ⅱ16接触，与带敏感元件电路支架12不直接接触；
所述质心平衡装置13装在所述限位螺钉14一端，用来调节轴向质心，使质心处于减振垫Ⅰ15与减振垫Ⅱ16之间；
所述减振器呈正三角形放置，安装敏感元件电路支架及平衡块的质心在三角形的中心；
所述安装底座伸至带敏感元件电路支架中间位置，并处于减振垫Ⅰ15与减振垫Ⅱ16之间。
在一个实施例中，所述带敏感元件电路支架由支架、X轴陀螺及加速度计板、Y轴陀螺及加速度计板、Z轴陀螺及加速度计板、FPG板、接口板组成，五块电路板之间通过柔性连接实现电气连通，并粘接在支架上。
在一个实施例中，微型惯组尺寸为Φ40mm×23mm。
在一个实施例中，所述限位螺钉与带敏感元件电路支架通过螺纹连接，并带有限位凸台。
在一个实施例中，所述支架底面有三个呈正三角形布置的螺纹孔，用于连接所述减振器。
请参照图3，本发明的另一目的在于提供一种微型惯组内置减振结构，包括：带敏感元件电路支架、减振器、安装底座及质心平衡装置，其中，
所述减振器由限位螺钉、减振垫Ⅰ、减振垫Ⅱ组成，所述带敏感元件电路支架只与减振垫Ⅰ接触，安装底座与减振垫Ⅰ、减振垫Ⅱ接触，与带敏感元件电路支架不直接接触；
所述质心平衡装置装在所述限位螺钉一端，用来调节轴向质心，使质心处于减振垫Ⅰ与减振垫Ⅱ之间；
所述减振器呈四边形均匀放置，安装敏感元件电路支架及平衡块的质心在四边形的中心；
所述安装底座伸至带敏感元件电路支架中间位置，并处于减振垫Ⅰ与减振垫Ⅱ之间。
在一个实施例中，所述带敏感元件电路支架由支架、X轴陀螺及加速度计板、Y轴陀螺及加速度计板、Z轴陀螺及加速度计板、FPG板、接口板组成，五块电路板之间通过柔性连接实现电气连通，并粘接在支架上。
在一个实施例中，微型惯组尺寸为Φ40mm×23mm。
在一个实施例中，所述限位螺钉与带敏感元件电路支架通过螺纹连接，并带有限位凸台。
在一个实施例中，所述支架底面有四个呈四边形布置的螺纹孔，用于连接所述减振器。
作为具体的实施例，减振安装方式，减振垫Ⅰ与减振垫Ⅱ装在限位螺钉上；限位螺钉与带敏感元件电路支架通过螺纹连接，并带有限位凸台；安装底座伸至带敏感元件电路支架中间位置，并处于减振垫Ⅰ与减振垫Ⅱ之间，这样，安装底座与带敏感元件电路支架通过减振器隔离；质心平衡装置装在限位螺钉一端，用来调节轴向质心，使质心处于减振垫Ⅰ与减振垫Ⅱ之间。
作为具体的实施例，微型惯组由带敏感元件电路支架、安装底座、减振器、质心平衡装置组成。带敏感元件电路支架与安装底座间通过减振器在内部连接，减振器的限位螺钉外端是质心平衡装置。
作为具体的实施例，减振器由减振垫Ⅰ、减振垫Ⅱ及限位螺钉组成，减振垫Ⅰ与减振垫Ⅱ之间小圆嵌在安装底座安装孔处。
作为具体的实施例，带敏感元件电路支架由支架、X轴陀螺及加速度计板、Y轴陀螺及加速度计板、Z轴陀螺及加速度计板、FPG板、接口板组成。5块电路板之间通过柔性连接实现电气连通，并粘接在支架上，支架底面有3个呈正三角形布置的螺纹孔，用于连接减振器。
图3为四支撑点微型惯组减振结构方式。图3结构除了减振器是4支撑点安装外，其它结构方式与3支撑点一致。
由以上图可知，当制导榴弹有冲击能量过来时，安装座与带敏感元件电路支架间因有减振器隔开，传递到敏感元件的能量会衰减，达到减振隔冲的目的。质心平衡装置调整带敏感元件电路的支架的质心，使其质心在减振垫Ⅰ与减振垫Ⅱ之间；减振器呈正三角形或四边形放置，安装敏感元件电路支架及质心平衡装置的质心在三角形或四边形的中心。
本发明采用三点或四点均布式内置微型减振器减小产品体积、提高抗冲击振动能力，使本微型惯组体积满足系统要求，抗冲击能力更是高达3000g，完全满足底火弹射发射条件。微型惯组由带敏感元件电路支架、减振器、安装底座及质心平衡装置组成。其中带敏感元件电路支架由MEMS陀螺、MEMS加速度计及其处理电路和支架组成；安装底座为产品的安装固定及对外机械接口；质心平衡装置作用为调节带敏感元件电路的支架的质心至减振器几何中心；减振器由限位螺钉、减振垫Ⅰ、减振垫Ⅱ组成，减振垫Ⅱ先装配在限位螺钉，然后一起安装在安装底座上，再装配上减振垫Ⅰ，使带敏感元件电路的支架只与减振垫Ⅰ接触，安装座与减振垫Ⅰ、减振垫Ⅱ接触，与带敏感元件电路的支架不直接接触。当制导榴弹有冲击能量从弹体传递至微型惯组安装底座时，安装底座与带敏感元件电路的支架间因有减振材料隔开，传递到敏感元件的能量会衰减，达到减振目的。
本发明基于微机械陀螺、微机械加速度计及其处理电路组合，提出一种制导枪榴弹用微型惯组内置减振结构方式，减小整机体积、创新性使用内置三点或四点均布式微型减振技术提高抗冲击能力，成功研制出制导榴弹的重要部件微型惯组，采用这种微集成一体化技术，可以用最小的硬件规模实现导弹姿态测量的功能、并能适应发射时的高冲击能量对敏感元件的影响。微型惯组由带敏感元件电路支架、减振器、安装底座及质心平衡装置等组成。
试验
本发明具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高、抗高冲击振动等优势，环境适应性强，在精确武器制导控制领域具有良好的应用前景和军事意义。带电状态成功通过3000g大量级冲击试验，在多个微型导弹上进行了应用验证，并参与多次飞行试验，试验过程中表现优异。本发明涉及的微型惯组，上级系统要求在Φ40mm×23mm范围内进行结构布置，并且带电状态能在量级2000g的冲击中及冲击后保持正常输出，这在国内处于领先。
本发明具有以下有益的技术效果：
结构简单，包括：带敏感元件电路支架、减振器、安装底座及质心平衡装置，采用三点或四点均布内置微型减振技术实现整个敏感单元减振设计，不仅测量精度大幅提升，体积大大缩小，而且抗冲击振动的能力有较大幅度增强，可以满足恶劣力学环境的应用要求。具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高、抗高冲击振动等优势，环境适应性强，在精确武器制导控制领域具有良好的应用前景和军事意义。本发明虽然已选取较好实施例公开如上，但并不用于限定本发明。显然，这里无需也无法对所有实施方式予以穷举。任何本领域研究人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可采用上述公开实施例中的设计方式和内容对本发明的研究方案进行变动和修改，因此，凡是未脱离本发明方案的内容，依据本发明的研究实质对上述实施例所作的任何简单修改，参数变化及修饰，均属于本发明方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种微型惯组内置减振结构，其特征在于，包括：带敏感元件电路支架、减振器、安装底座及质心平衡装置，其中，
所述减振器由限位螺钉、减振垫Ⅰ、减振垫Ⅱ组成，所述带敏感元件电路支架只与减振垫Ⅰ接触，安装底座与减振垫Ⅰ、减振垫Ⅱ接触，与带敏感元件电路支架不直接接触；
所述质心平衡装置装在所述限位螺钉一端，用来调节轴向质心，使质心处于减振垫Ⅰ与减振垫Ⅱ之间；
所述减振器呈正三角形放置，安装敏感元件电路支架及平衡块的质心在三角形的中心；
所述安装底座伸至带敏感元件电路支架中间位置，并处于减振垫Ⅰ与减振垫Ⅱ之间。
2.根据权利要求1所述的微型惯组内置减振结构，其特征在于，所述带敏感元件电路支架由支架、X轴陀螺及加速度计板、Y轴陀螺及加速度计板、Z轴陀螺及加速度计板、FPG板、接口板组成，五块电路板之间通过柔性连接实现电气连通，并粘接在支架上。
3.根据权利要求2所述的微型惯组内置减振结构，其特征在于，微型惯组尺寸为Φ40mm×23mm。
4.根据权利要求3所述的微型惯组内置减振结构，其特征在于，所述限位螺钉与带敏感元件电路支架通过螺纹连接，并带有限位凸台。
5.根据权利要求2所述的微型惯组内置减振结构，其特征在于，所述支架底面有三个呈正三角形布置的螺纹孔，用于连接所述减振器。
6.一种微型惯组内置减振结构，其特征在于，包括：带敏感元件电路支架、减振器、安装底座及质心平衡装置，其中，
所述减振器由限位螺钉、减振垫Ⅰ、减振垫Ⅱ组成，所述带敏感元件电路支架只与减振垫Ⅰ接触，安装底座与减振垫Ⅰ、减振垫Ⅱ接触，与带敏感元件电路支架不直接接触；
所述质心平衡装置装在所述限位螺钉一端，用来调节轴向质心，使质心处于减振垫Ⅰ与减振垫Ⅱ之间；
所述减振器呈四边形均匀放置，安装敏感元件电路支架及平衡块的质心在四边形的中心；
所述安装底座伸至带敏感元件电路支架中间位置，并处于减振垫Ⅰ与减振垫Ⅱ之间。
7.根据权利要求6所述的微型惯组内置减振结构，其特征在于，所述带敏感元件电路支架由支架、X轴陀螺及加速度计板、Y轴陀螺及加速度计板、Z轴陀螺及加速度计板、FPG板、接口板组成，五块电路板之间通过柔性连接实现电气连通，并粘接在支架上。
8.根据权利要求6所述的微型惯组内置减振结构，其特征在于，微型惯组尺寸为Φ40mm×23mm。
9.根据权利要求6所述的微型惯组内置减振结构，其特征在于，所述限位螺钉与带敏感元件电路支架通过螺纹连接，并带有限位凸台。
10.根据权利要求7所述的微型惯组内置减振结构，其特征在于，所述支架底面有四个呈四边形布置的螺纹孔，用于连接所述减振器。
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