CN113447017B - 一种超小型光纤惯性平台机电密布一体机结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种超小型光纤惯性平台机电密布一体机结构，涉及光纤陀螺惯性稳定平台系统一体化结构领域。包括圆柱台形基座、圆柱侧缺形帽盖、侧盖、电源电路支架、力矩电机电路支架；力矩电机轴端组件和编码器轴端组件分别固定在圆柱台形基座、内凹形外环、球台形内环上；光纤陀螺球形台体组件固定在球台形内环两端的力矩电机轴端组件和编码器轴端组件上；球台形内环固定在内凹形外环两端的力矩电机轴端组件和编码器轴端组件上；内凹形外环固定在圆柱台形基座两端的力矩电机轴端组件和编码器轴端组件上。本发明在环架上上有矩形的导电装置接线板，取消了轴端上的环形导电装置接线板，从而降低了环架的回转半径，空间利用率高。

Description

一种超小型光纤惯性平台机电密布一体机结构
技术领域
本发明涉及一种超小型光纤惯性平台机电密布一体机结构，属于惯性平台机电密集布局领域。
背景技术
陀螺稳定平台的主要作用是在弹(箭)内按给定的技术指标，建立一个与弹(箭)的角运动无关的导航坐标系，为加速度的测量和姿态角的测量提供必要的坐标基准，惯性平台的台体组件就是相对于惯性坐标系稳定的器件，为惯性仪表提供稳定的惯性空间。
传统惯性平台为平台本体和控制供电电路分体的结构，尺寸大、质量重、电缆网络复杂；平台本体内无须360°转动的内环无法扫略到的空间利用率低；结构件和电路没有进行密布设计；模块化程度低，电路板间以飞线多或以占据较大空间质量的母板连接；在轴端上有环形的导电装置接线板，增大了环架的回转半径，空间利用率低。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种超小型光纤惯性平台机电密布一体机结构，通过内凹形外环结构、包围式电路固定结构、导电装置接线板的结构、圆柱台形基座-圆柱侧缺形帽盖惯性平台封装结构的设计，提高了空间利用率。
本发明解决技术的方案是：
一种超小型光纤惯性平台机电密布一体机结构，包括圆柱台形基座、2只圆柱侧缺形帽盖、2只侧盖、电源电路支架、力矩电机电路支架、4只接插件支架、内凹形外环、球台形内环、3只力矩电机轴端组件、3只编码器轴端组件、光纤陀螺球形台体组件、导电装置、3块电源电路板、2块计算机电路板、3块力矩电机控制驱动电路板、2块矩形导电装置转接板；
其中圆柱侧缺形帽盖安装在圆柱台形基座上下两侧，2只侧盖安装在圆柱台形基座前后两侧，电源电路支架、力矩电机电路支架、接插件支架安装在圆柱台形基座内腔，内凹形外环通过1只力矩电机轴端组件和1只编码器轴端组件安装在圆柱台形基座的内腔，可以在圆柱台形基座内腔360°回转，2只导电装置安装在这两个轴端两侧；
球台形内环通过1只力矩电机轴端组件和1只编码器轴端组件安装在内凹形外环，有±30°的回转空间；光纤陀螺球形台体组件通过1只力矩电机轴端组件和1只编码器轴端组件安装在球台形内环，有360°回转空间，2只导电装置安装在这两个轴端两侧；
2块电源电路板和2块计算机电路板安装在圆柱台形基座内腔4个内壁面,1块电源电路板安装在电源电路支架上；3块力矩电机控制驱动电路板分别安装在力矩电机电路支架、内凹形外环的凹面、球台形内环上的安装平面上；2块矩形导电装置转接板分别安装在内凹形外环的2个凹面上。
在上述的一种超小型光纤惯性平台机电密布一体机结构，所述2块计算机电路板通过柔性电路板相连，位置靠近圆柱台形基座上的编码器轴端组件，计算机电路板和编码器轴端组件上导电装置引出的接插件、计算机电路板和控制外环轴的力矩电机控制驱动电路板引出的接插件分别在计算机电路板上方的接插件支架对插并螺接固定。
电源电路支架、电源电路板、力矩电机电路支架控制外环轴的力矩电机控制驱动电路板安装在靠近基座上的力矩电机轴端组件一侧，电源电路板和计算机电路板引出的接插件、电源电路板和力矩电机轴端组件上导电装置引出的接插件分别在2块装于圆柱台形基座的电源电路板上方的接插件支架对插并螺接固定。
在上述的一种超小型光纤惯性平台机电密布一体机结构，所述圆柱台形基座、2只圆柱侧缺形帽盖、2只侧盖、电源电路支架、力矩电机电路支架、4只接插件支架、内凹形外环、球台形内环均采用2A12铝合金材料。整机结构装配好后，直径276mm，长度270mm，重量为14.2kg。
在上述的一种超小型光纤惯性平台机电密布一体机结构，所述圆柱台形基座、2只圆柱侧缺形帽盖形成的剖面是圆形。
在上述的一种超小型光纤惯性平台机电密布一体机结构，所述电源电路支架、力矩电机电路支架、4只接插件支架在装到圆柱台形基座后，均向中心倾斜，贴合内凹形外环的回转空间，以包围的方法使接插件和电路填充在整机空间内。整机装配完成后，全部零件占整机包络的空间不超过40％。
在上述的一种超小型光纤惯性平台机电密布一体机结构，所述整机是轻量化、机电密集布局的高精度光纤陀螺仪惯性稳定平台一体机系统。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)本发明的平台本体和控制供电电路是一体机集成化设计，质量轻，体积小；
(2)本发明的内凹形外环有向内环方向内陷的安装平面，使平台本体内无须360°转动的内环无法扫略到的空间利用率大幅提高；
(3)本发明采用结构件和电路密布设计，电路支架和基座电路安装形成包围结构，贴合环架回转空间，充分利用框架外侧空间；
(4)本发明模块化程度高，全部电路以接插件方式连接；
(5)本发明在环架上上有矩形的导电装置接线板，取消了轴端上的环形导电装置接线板，从而降低了环架的回转半径，空间利用率高。
附图说明
图1为本发明超小型光纤惯性平台机电密布一体机结构的中心剖面视图；
图2为本发明超小型光纤惯性平台机电密布一体机结构的结构分解示意图；
图3为本发明超小型光纤惯性平台机电密布一体机结构去除帽盖后的俯视图和立体示意图；
图4为本发明超小型光纤惯性平台机电密布一体机结构的外形立体视图和内腔视图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步阐述。
本发明提供的超小型光纤惯性平台机电密布一体机结构与传统惯性平台系统分体结构的区别在于：在本发明的光纤惯性平台机电密布一体机中，实现了平台本体和控制供电电路是一体机集成化设计，同时结构件和电路的密布设计，充分利用内环未扫略空间以及基座的剩余空间，改变了传统导电装置接线板的形态，缩小了环架的回转半径。
如图1-4所示，一种超小型光纤惯性平台机电密布一体机结构，包括圆柱台形基座1、2只圆柱侧缺形帽盖2、2只侧盖3、电源电路支架4、力矩电机电路支架5、4只接插件支架6、内凹形外环7、球台形内环8、3只力矩电机轴端组件9、3只编码器轴端组件10、光纤陀螺球形台体组件11、导电装置12、3块电源电路板13、2块计算机电路板14、3块力矩电机控制驱动电路板15、2块矩形导电装置转接板16；
其中圆柱侧缺形帽盖2安装在圆柱台形基座1上下两侧，2只侧盖3安装在圆柱台形基座1前后两侧，电源电路支架4、力矩电机电路支架5、接插件支架6安装在圆柱台形基座1内腔，内凹形外环7通过1只力矩电机轴端组件9和1只编码器轴端组件10安装在圆柱台形基座1的内腔，可以在圆柱台形基座1内腔360°回转，2只导电装置12安装在这两个轴端两侧；
球台形内环8通过1只力矩电机轴端组件9和1只编码器轴端组件10安装在内凹形外环7，有±30°的回转空间；光纤陀螺球形台体组件11通过1只力矩电机轴端组件9和1只编码器轴端组件10安装在球台形内环8，有360°回转空间，2只导电装置12安装在这两个轴端两侧；
2块电源电路板13和2块计算机电路板14安装在圆柱台形基座1内腔4个内壁面,1块电源电路板13安装在电源电路支架上4；3块力矩电机控制驱动电路板15分别安装在力矩电机电路支架5、内凹形外环7的凹面、球台形内环上8的安装平面上；2块矩形导电装置转接板16分别安装在内凹形外环7的2个凹面上。
2块计算机电路板14通过柔性电路板相连，位置靠近圆柱台形基座1上的编码器轴端组件10，计算机电路板14和编码器轴端组件10上导电装置12引出的接插件、计算机电路板14和控制外环轴的力矩电机控制驱动电路板15引出的接插件分别在计算机电路板14上方的接插件支架6对插并螺接固定。
电源电路支架4、电源电路板13、力矩电机电路支架5、控制外环轴的力矩电机控制驱动电路板15安装在靠近基座上的力矩电机轴端组件9一侧，电源电路板13和计算机电路板14引出的接插件、电源电路板13和力矩电机轴端组件9上导电装置12引出的接插件分别在2块装于圆柱台形基座1的电源电路板13上方的接插件支架6对插并螺接固定。
圆柱台形基座1、2只圆柱侧缺形帽盖2、2只侧盖3、电源电路支架4、力矩电机电路支架5、4只接插件支架6、内凹形外环7、球台形内环8均采用2A12铝合金材料。整机结构装配好后，直径276mm，长度270mm，重量为14.2kg。
在本发明中，整机结构装配好后，圆柱台形基座1、2只圆柱侧缺形帽盖2形成的剖面是圆形，可以适应某些型号的飞行器剖面，充分利用飞行器内部空间。
在本发明中，电源电路支架4、力矩电机电路支架5、4只接插件支架6在装到圆柱台形基座1后，均向中心倾斜，贴合内凹形外环7的回转空间，以包围的方法使接插件和电路填充在整机空间内。整机装配完成后，全部零件占整机包络的空间约40％。
在本发明中，整机是轻量化、机电密集布局的高精度光纤陀螺仪惯性稳定平台一体机系统。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.一种超小型光纤惯性平台机电密布一体机结构，其特征在于，包括圆柱台形基座（1）、圆柱侧缺形帽盖（2）、侧盖（3）、电源电路支架（4）、力矩电机电路支架（5）、接插件支架（6）、内凹形外环（7）、球台形内环（8）、力矩电机轴端组件（9）、编码器轴端组件（10）、光纤陀螺球形台体组件（11）、导电装置（12）、电源电路板（13）、计算机电路板（14）、力矩电机控制驱动电路板（15）和矩形导电装置转接板（16）；
其中圆柱侧缺形帽盖（2）安装在圆柱台形基座（1）上下两侧，侧盖（3）安装在圆柱台形基座（1）前后两侧，电源电路支架（4）、力矩电机电路支架（5）、接插件支架（6）安装在圆柱台形基座（1）内腔，内凹形外环（7）通过力矩电机轴端组件（9）和编码器轴端组件（10）安装在圆柱台形基座（1）的内腔，可以在圆柱台形基座（1）内腔360°回转；
导电装置（12）安装在力矩电机轴端组件（9）和编码器轴端组件（10）这两个轴端两侧；球台形内环（8）通过力矩电机轴端组件（9）和编码器轴端组件（10）安装在内凹形外环（7），有±30°的回转空间；
光纤陀螺球形台体组件（11）通过力矩电机轴端组件（9）和编码器轴端组件（10）安装在球台形内环（8），有360°回转空间；电源电路板（13）和计算机电路板（14）安装在圆柱台形基座（1）内腔内壁面，电源电路板（13）安装在电源电路支架（4）上；力矩电机控制驱动电路板（15）分别安装在力矩电机电路支架（5）、内凹形外环（7）的凹面、球台形内环（8）上的安装平面上；两块矩形导电装置转接板（16）分别安装在内凹形外环（7）的两个凹面上；
计算机电路板（14）通过柔性电路板相连，位置靠近圆柱台形基座（1）上的编码器轴端组件（10），计算机电路板（14）和编码器轴端组件（10）上导电装置（12）引出的接插件，计算机电路板（14）和控制外环轴的力矩电机控制驱动电路板（15）引出的接插件分别在计算机电路板（14）上方的接插件支架（6）上对插固定；
电源电路支架（4）、电源电路板（13）、力矩电机电路支架（5）、控制外环轴的力矩电机控制驱动电路板（15）安装在靠近圆柱台形基座（1）上的力矩电机轴端组件（9）一侧，电源电路板（13）和计算机电路板（14）引出的接插件，电源电路板（13）和力矩电机轴端组件（9）上导电装置（12）引出的接插件分别在装于圆柱台形基座（1）的电源电路板（13）上方的接插件支架（6）上对插固定；
电源电路支架（4）、力矩电机电路支架（5）、接插件支架（6）在装到圆柱台形基座（1）后，均向中心倾斜，贴合内凹形外环（7）的回转空间，以包围的方式使接插件和电路填充在整机空间内。
2.根据权利要求1所述的一种超小型光纤惯性平台机电密布一体机结构，其特征在于，圆柱台形基座（1）、圆柱侧缺形帽盖（2）、侧盖（3）、电源电路支架（4）、力矩电机电路支架（5）、接插件支架（6）、内凹形外环（7）、球台形内环（8）均采用2A12铝合金材料。
3.根据权利要求1所述的一种超小型光纤惯性平台机电密布一体机结构，其特征在于，整机结构装配好后，圆柱台形基座（1）、圆柱侧缺形帽盖（2）形成的剖面为圆形。
4.根据权利要求3所述的一种超小型光纤惯性平台机电密布一体机结构，其特征在于，整机装配完成后，全部零件占整机包络的空间不超过40%。
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