CN210108376U

CN210108376U - 一种船用捷联惯性导航系统无转角缓冲平台

Info

Publication number: CN210108376U
Application number: CN201920878413.8U
Authority: CN
Inventors: 黄帅; 杨静云; 李正生; 辛金栋; 胡斌; 杨超; 杨微
Original assignee: Jiujiang Vocational and Technical College
Current assignee: Jiujiang Vocational and Technical College
Priority date: 2019-06-12
Filing date: 2019-06-12
Publication date: 2020-02-21
Anticipated expiration: 2029-06-12

Abstract

一种船用捷联惯性导航系统无转角缓冲平台，包括底座，所述底座上端设有Z向平移机构，Z向平移机构上端设有Y向平移机构，Y向平移机构上端设有X向平移机构，所述X向平移机构经4个三向隔冲器与底座连接。本实用新型可以根据应用设备的级别主动控制调节装置，从而使整个装置具有抗冲击的快速复位能力。

Description

一种船用捷联惯性导航系统无转角缓冲平台

技术领域

本实用新型涉及一种船用捷联惯性导航系统无转角缓冲平台。

背景技术

船用捷联惯性导航系统通过惯性测量单元（IMU）来敏感船舶的运动信息（角运动、线运动）。惯性测量单元由3个高精度光纤陀螺仪、3个石英挠性加速度计、导航解算电路构成。罗经的安装结构设计是船舶导航系统结构设计工作的一个关键环节。理论上，罗经应与船舶保持高精度的刚性连接，以确保船舶各个方向的角速度均能不失真的传递到罗经装置的惯性测量组件上。由于船舶动力设备和运转机构的动不平衡以及受波浪撞击使捷联惯性导航系统始终处于振动环境中，特别是用于舰船的捷联惯性导航系统还受到武器发射后的强大冲击。惯性测量组件的敏感器件如加速度计、陀螺等元器件承载能力较差，在某些极端载荷下无法正常工作，导致罗经装置输出不准确，甚至发生失效这就需要开发出一种只拥有三个平动自由度不存在转动自由度的抗冲器。

对于无转角平台前人已经有所应用，它们主要被应用于减振领域，例如一些发明专利采用了无角位移运动机构来限制光电设备相对于载体的角位移运动。中国发明专利(公开号CN 1730971A)公开了一种方案，下平台与三组平行四边形机构相连，上平台通过吊环与平行四边形相连，吊环可以沿着平行四边形的杆件滑动，该方案中，上平台不能发生角位移，只能产生平移运动。中国发明专利(公开号CN 101858402A)公开了一种方案，利用摇杆、滑块组合形成一种三向无角位移减振器，使光电负载无法发生转动。中国发明专利(公开号CN 103511549A)公开了一种无角位移机构，但均只限于减振这种小量级外力影响条件下，在大冲击载荷下，减振组件极容易被破坏，从而导致机构失效。对于抗冲器并没有相关文献的报道。

实用新型内容

本实用新型其目的就在于提供一种船用捷联惯性导航系统无转角缓冲平台，解决了解决船用捷联惯性导航系统这一类精密仪器抗冲击载荷的问题。

为实现上述目的而采取的技术方案是，一种船用捷联惯性导航系统无转角缓冲平台，包括底座，所述底座上端设有Z向平移机构，Z向平移机构上端设有Y向平移机构，Y向平移机构上端设有X向平移机构，所述X向平移机构包括上平台，上平台的下端面上固定安装有2个X向直线导轨和一个X向阻尼器，2个X向直线导轨上均配合安装有X向滑块，所述X向滑块和X向阻尼器的一端均固定在Y向平移机构的中间平台上，所述中间平台的下端面上固定安装有2个Y向直线导轨和一个Y向阻尼器，2个Y向直线导轨上均配合安装有Y向滑块，所述Y向滑块和Y向阻尼器的一端均固定在Z向平移机构的底平台上，底平台的4个侧部端面上均固定有Z向直线导轨，所述Z向直线导轨上配合安装有Z向滑块，Z向滑块经“L”型支架固定在底座的上端，所述底座的上端面上的4个角部均经三向隔冲器连接X向平移机构的上平台下端面的4个角部。

有益效果

与现有技术相比本实用新型具有以下优点。

1.本实用新型无转角隔冲装置解决船用捷联惯性导航系统这一类精密仪器抗冲击载荷，具有体积小、缓冲效果好、承载能力强、成本低及加工简单的优点；

2.本实用新型采用直线导轨滑块组件作为无角位移核心部件之一，比传统的减振装置更能减小安装空间，并且导轨强度更大，还保证了装置的稳定性及精确性；

3.本实用新型在X向平移机构和Y向平移机构上还设置有阻尼器，实现了在不同情况下，可以根据应用设备级别主动控制调节装置的阻尼，从而使整个装置具有抗冲击的快速复位能力。

附图说明

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型结构示意图；

图2本实用新型中 X向平移机构的结构示意图；

图3本实用新型中Y向平移机构的结构示意图；

图4本实用新型中底座的结构示意图；

图5本实用新型船用捷联惯性导航系统无转角缓冲平台的应用图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型进行进一步详细说明。

一种船用捷联惯性导航系统无转角缓冲平台，包括底座4，如图1-图5所示，所述底座4上端设有Z向平移机构3，Z向平移机构3上端设有Y向平移机构2，Y向平移机构2上端设有X向平移机构1，所述X向平移机构1包括上平台11，上平台11的下端面上固定安装有2个X向直线导轨12和一个X向阻尼器13，2个X向直线导轨12上均配合安装有X向滑块14，所述X向滑块14和X向阻尼器13的一端均固定在Y向平移机构2的中间平台21上，所述中间平台21的下端面上固定安装有2个Y向直线导轨22和一个Y向阻尼器23，2个Y向直线导轨22上均配合安装有Y向滑块24，所述Y向滑块24和Y向阻尼器23的一端均固定在Z向平移机构3的底平台31上，底平台31的4个侧部端面上均固定有Z向直线导轨33，所述Z向直线导轨33上配合安装有Z向滑块32，Z向滑块32经“L”型支架5固定在底座4的上端，所述底座4的上端面上的4个角部均经三向隔冲器6连接X向平移机构1的上平台11下端面的4个角部。

所述Z向直线导轨33垂直底座4的上端面固定，所述Y向直线导轨22和X向直线导轨12均平行底座4的上端面，且Y向直线导轨22和X向直线导轨12相互之间呈90°角固定。

所述X向直线导轨12平行X向阻尼器13固定，Y向直线导轨22平行Y向阻尼器23固定。

所述三向隔冲器6采用无谐振峰隔振器，三向隔冲器6的底部均通过4个螺钉固定在底座4上，顶部通过一个螺钉连接上平台11。

所述X向直线导轨12、Y向直线导轨22和Z向直线导轨33均采用精密级导轨，且X向直线导轨12、Y向直线导轨22和Z向直线导轨33分别与X向滑块14、Y向滑块24和Z向滑块32之间在配合时均采用轻预压方式配合安装。

所述X向阻尼器13和Y向阻尼器23均为可变阻尼器，且均为液压阻尼器、气弹簧阻尼器、电磁阻尼器等中的一种，X向阻尼器13能够有效缩短X向平移机构1在X向的冲击复位时间，Y向阻尼器23能够有效缩短Y向平移机构2在Y向的冲击复位时间。

本实用新型的技术方案是：该无转角缓冲平台主要由底座4、三层平移机构及4个三向隔冲器6等组成，三向隔冲器6的底部通过螺钉与底座4连接、顶部通过螺钉与X向平移机构1的上平台11连接，三层平移机构底部固定在底座4上。三层平移机构将角振动转化成直线运动从而实现罗经的无转角，三向隔冲器6用于实现将船舶冲击进行衰减，使上平台上的罗经免受冲击破坏。三层平移结构的主要包括：X向平移机构1、Y向平移机构2和Z向平移机构3。

所述X向平移机构1包括上平台11、2根X向直线导轨12、2个X向滑块14和1个X向阻尼器13；2根X向直线导轨12平行固定在上平台11上，X向滑块14的一端固定在Y向平移机构2的中间平台21上，另一端与X向直线导轨12配合，X向液压阻尼器13一端固定在上平台11上，另一端固定在Y向平移机构2的中间平台21上，上平台11的四个角通过螺钉固定在三向隔冲器6上端。

所示Y向平移机构2包括中间平台21、2根Y向直线导轨22、2个Y向滑块24和1个Y向阻尼器23；2根Y向直线导轨22平行固定在中间平台21上，Y向滑块24的一端固定在Z向平移机构3的底平台31，另一端与Y向直线导轨22配合，Y向阻尼器23的一端固定在中间平台21上，另一端固定在底平台31上。

所述Z向平移机构3包括4个L支架5、4个Z向滑块32、4根Z向直线导轨33及底平台31；4个Z向滑块32通过螺钉固定在L支架5上，4根Z向直线导轨33的一边与底平台31的侧边端面固定，另一端与Z向滑块32配合。

本实用新型采用直线导轨及滑块组件作为无角位移核心部件之一，比传统的减振装置更能减小安装空间，并且导轨强度更大，还保证了装置的稳定性及精确性；且在X向平移机构和Y向平移机构上还设置有阻尼器，实现了在不同情况下，可以根据应用设备级别主动控制调节装置的阻尼，从而使整个装置具有抗冲击的快速复位能力。

Claims

1.一种船用捷联惯性导航系统无转角缓冲平台，包括底座（4），其特征在于，所述底座（4）上端设有Z向平移机构（3），Z向平移机构（3）上端设有Y向平移机构（2），Y向平移机构（2）上端设有X向平移机构（1），所述X向平移机构（1）包括上平台（11），上平台（11）的下端面上固定安装有2个X向直线导轨（12）和一个X向阻尼器（13），2个X向直线导轨（12）上均配合安装有X向滑块（14），所述X向滑块（14）和X向阻尼器（13）的一端均固定在Y向平移机构（2）的中间平台（21）上，所述中间平台（21）的下端面上固定安装有2个Y向直线导轨（22）和一个Y向阻尼器（23），2个Y向直线导轨（22）上均配合安装有Y向滑块（24），所述Y向滑块（24）和Y向阻尼器（23）的一端均固定在Z向平移机构（3）的底平台（31）上，底平台（31）的4个侧部端面上均固定有Z向直线导轨（33），所述Z向直线导轨（33）上配合安装有Z向滑块（32），Z向滑块（32）经“L”型支架（5）固定在底座（4）的上端，所述底座（4）的上端面上的4个角部均经三向隔冲器（6）连接X向平移机构（1）的上平台（11）下端面的4个角部。

2.根据权利要求1所述的一种船用捷联惯性导航系统无转角缓冲平台，其特征在于，所述Z向直线导轨（33）垂直底座（4）的上端面固定，所述Y向直线导轨（22）和X向直线导轨（12）均平行底座（4）的上端面，且Y向直线导轨（22）和X向直线导轨（12）相互之间呈90°角固定。

3.根据权利要求1所述的一种船用捷联惯性导航系统无转角缓冲平台，其特征在于，所述X向直线导轨（12）平行X向阻尼器（13）固定，Y向直线导轨（22）平行Y向阻尼器（23）固定。

4.根据权利要求1所述的一种船用捷联惯性导航系统无转角缓冲平台，其特征在于，所述三向隔冲器（6）采用无谐振峰隔振器，三向隔冲器（6）的底部均通过4个螺钉固定在底座（4）上，顶部通过一个螺钉连接上平台（11）。

5.根据权利要求1所述的一种船用捷联惯性导航系统无转角缓冲平台，其特征在于，所述X向直线导轨（12）、Y向直线导轨（22）和Z向直线导轨（33）均采用精密级导轨，且X向直线导轨（12）、Y向直线导轨（22）和Z向直线导轨（33）分别与X向滑块（14）、Y向滑块（24）和Z向滑块（32）之间在配合时均采用轻预压方式配合安装。

6.根据权利要求1所述的一种船用捷联惯性导航系统无转角缓冲平台，其特征在于，所述X向阻尼器（13）和Y向阻尼器（23）均为可变阻尼器，且均为液压阻尼器、气弹簧阻尼器、电磁阻尼器中的一种，X向阻尼器（13）能够有效缩短X向平移机构（1）在X向的冲击复位时间，Y向阻尼器（23）能够有效缩短Y向平移机构（2）在Y向的冲击复位时间。