CN213688374U - 一种高稳定性挠性陀螺力矩器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及惯性陀螺用功能性电磁元件领域，具体涉及一种高稳定性挠性陀螺力矩器。包括力矩器绕组部件（1）和力矩器磁钢部件（2），所述力矩器磁钢部件（2）安装于陀螺转子部件（3）上，所述陀螺转子部件（3）安装于挠性轴部件（4）上，并且力矩器磁钢部件（2）以挠性轴部件（4）为轴心随挠性轴部件（4）旋转；所述力矩器绕组部件（1）安装于固定的座体部件（7）上，座体部件（7）与挠性轴部件（4）相对同轴嵌套设置，并且力矩器绕组部件（1）和力矩器磁钢部件（2）在挠性轴部件（4）的轴线的垂直方向上的投影有重叠。本实用新型结构简单，布局合理，可有效提高挠性陀螺力矩器温度稳定性。

Description

一种高稳定性挠性陀螺力矩器

技术领域

本实用新型涉及惯性陀螺用功能性电磁元件领域，具体涉及一种高稳定性挠性陀螺力矩器。

背景技术

挠性陀螺仪虽然具有几十年的成熟设计技术和批产经验，但由于高低温下材料的蠕变、温度对材料电阻的影响、温度对材料磁性能的影响以及惯性器件狭小提及的限制，致使陀螺力矩器在高低温下施矩控制参数随机变化，陀螺姿态的稳定度较差，使陀螺仪在全温、宽温条件下对高精度惯性系统的姿态敏感信号变化量大，影响了陀螺仪应用领域的拓展，降低了惯性系统的全温或宽温的工作精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高稳定性挠性陀螺力矩器，以解决现有的挠性陀螺仪结构复杂、全温温度稳定性差的问题。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种高稳定性挠性陀螺力矩器，其特征在于：包括力矩器绕组部件和力矩器磁钢部件，所述力矩器磁钢部件安装于陀螺转子部件上，所述陀螺转子部件安装于挠性轴部件上，并且力矩器磁钢部件以挠性轴部件为轴心随挠性轴部件旋转；所述力矩器绕组部件安装于固定的座体部件上，座体部件与挠性轴部件相对同轴嵌套设置，并且力矩器绕组部件和力矩器磁钢部件在挠性轴部件的轴线的垂直方向上的投影有重叠。

作为优选，所述的力矩器磁钢部件环绕挠性轴部件匀隙设置。

作为优选，所述的力矩器磁钢部件为拼接环状，包括磁钢和用于安装磁钢的固紧环。

作为优选，所述的磁钢数量为块，拼接成环状且沿径向同向充磁。

作为优选，所述的磁钢在靠近座体部件的端面设置有磁温补偿片。

作为优选，所述的磁钢磁温变化系数不大于-0.01%/℃。

作为优选，所述的力矩器绕组部件包括筒型窗口式骨架，筒型窗口式骨架上开设窗口，所述筒型窗口式骨架壁上设置有弧形力矩器绕组，弧形力矩器绕组开设有与所述窗口对应的开孔；弧形力矩器绕组外包裹有挠性接线板。

作为优选，所述的弧形力矩器绕组为四个，均匀围绕筒型窗口式骨架壁上设置。

作为优选，所述的筒型窗口式骨架的壁厚小于0.25㎜。

作为优选，所述的弧形力矩器绕组内采用电阻温度系数不大于10-3/℃的合金漆包线。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，布局合理，可有效提高挠性陀螺力矩器温度稳定性。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型力矩器磁钢部件结构示意图。

图3为本实用新型力矩器绕组部件结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1、图2、图3示出了此种高稳定性挠性陀螺力矩器的结构，下面结合图例列举几个实施例。

实施例1：

一种高稳定性挠性陀螺力矩器，包括力矩器绕组部件1和力矩器磁钢部件2，所述力矩器磁钢部件2安装于陀螺转子部件3上，所述陀螺转子部件3安装于挠性轴部件4上，并且力矩器磁钢部件2以挠性轴部件4为轴心随挠性轴部件4旋转；所述力矩器绕组部件1安装于固定的座体部件7上，座体部件7与挠性轴部件4相对同轴嵌套设置，并且力矩器绕组部件1和力矩器磁钢部件2在挠性轴部件4的轴线的垂直方向上的投影有重叠。

陀螺转子部件3固联在挠性轴部件4上，并随挠性轴部件4与电机轴5固联，电机轴5通过轴承6支承在座体部件7上。工作过程中，电机驱动电机轴5，从而带动挠性轴部件4、安装于陀螺转子部件3上的力矩器磁钢部件2高速旋转，而安装于座体部件7上的力矩器绕组部件1相对静止。安装在座体部件7上的力矩器绕组部件1与安装在陀螺转子部件3上的力矩器磁钢部件2共同构成了力矩器本体，力矩器绕组部件1为力矩器的定子，力矩器磁钢部件2为力矩器的转子。对力矩器绕组部件1施加直流电后，力矩器绕组部件1工作边在陀螺转子部件3与力矩器磁钢部件2构成的恒定磁场中切割磁力线产生力矩，驱动陀螺转子部件3绕挠性轴部件4万向节在一定角度范围内偏转，当电流方向反向时，陀螺转子部件3反向偏转。该高稳定性挠性陀螺力矩器高温、低温相对常温的温度稳定性比传统的挠性陀螺力矩器提高71.5%，所装的挠性陀螺仪适合用于高精度、高稳定性的平台系统及油井测斜仪系统。

实施例2：

在实施例1的基础上，进一步限定所述的力矩器磁钢部件2为拼接环状，环绕挠性轴部件4均匀设置，包括磁钢10和用于安装磁钢10的固紧环8，固紧环采用铁镍软磁合金1J50材料，确保了工作气隙的磁场相对均匀性。

实施例3：

在实施例2的基础上，进一步限定所述的磁钢10数量为8块， 8块磁钢10沿径向同向充磁并呈45°角的扇形磁钢10拼成一个磁钢环，磁钢环用低蠕变胶粘接在固紧环8内部。磁钢10磁温变化系数不大于-0.01%/℃，小的磁温变化系数使力矩器气隙磁场磁性能受温度变化小，高高低温下磁钢磁性能变化带来的工作气隙磁场的稳定性。

实施例4：

在实施例2的基础上，进一步限定所述的磁钢10在靠近座体部件7的端面用低蠕变胶粘接有磁温补偿片9，磁温补偿片9采用磁温补偿合金1J32材料，对高温下工作气隙磁场的增高进行一定的抑制，对低温下工作气隙磁场减弱进行一定的提升，1J32磁温补偿片的采用确保力矩产生过程中工作气隙磁场Br的温度稳定性。

实施例5：

在实施例1的基础上，进一步限定所述的力矩器绕组部件1包括筒型窗口式骨架13，筒型窗口式骨架13上开设窗口，所述筒型窗口式骨架13壁上用低蠕变胶粘接有弧形力矩器绕组11，弧形力矩器绕组11开设有与所述窗口对应的开孔；弧形力矩器绕组11外包裹有挠性接线板12，将挠性接线板12接头对焊。所述挠性接线板12是采用挠性覆铜板制作的条带型接线板，挠性接线板12缠裹在力矩器绕组部件1外部，相对接线板布局在力矩器骨架法兰盘端面，径向尺寸大幅度缩小，且信号引线焊接在接线板焊盘上的烙铁操作空间加大，工艺性提高。弧形力矩器绕组11采用电阻温度系数不大于10-3/℃的合金漆包线，使得温度变化过程中力矩器绕组的阻值变化尽可能小，从而确保力矩产生过程中加载于绕组的激磁电流i的温度稳定性。

实施例6：

在实施例5的基础上进一步限定，所述的弧形力矩器绕组11为四个，均匀围绕筒型窗口式骨架13壁上设置，筒型窗口式骨架13采用铝合金材质，对力矩器发热传导有利，且其产生的涡流阻尼有利于惯性系统快速稳定，其壁厚小于0.25㎜，减小固定力矩器绕组的胶量和涡流损耗。

最优实施例：

在实施例5的基础上进一步限定，所述的弧形力矩器绕组11内采用电阻温度系数不大于10^-3/℃的合金漆包线。使得温度变化过程中力矩器绕组的阻值变化尽可能小，确保力矩产生过程中加载于绕组的激磁电流i的温度稳定性，减小高低温下激磁电流的变化量。

在本说明书中所谈到多个解释性实施例，指的是结合该实施例描述的具体方法包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任意一实施例描述一个方法时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种方法落在本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种高稳定性挠性陀螺力矩器，其特征在于：包括力矩器绕组部件（1）和力矩器磁钢部件（2），所述力矩器磁钢部件（2）安装于陀螺转子部件（3）上，所述陀螺转子部件（3）安装于挠性轴部件（4）上，并且力矩器磁钢部件（2）以挠性轴部件（4）为轴心随挠性轴部件（4）旋转；所述力矩器绕组部件（1）安装于固定的座体部件（7）上，座体部件（7）与挠性轴部件（4）相对同轴嵌套设置，并且力矩器绕组部件（1）和力矩器磁钢部件（2）在挠性轴部件（4）的轴线的垂直方向上的投影有重叠。

2.根据权利要求1所述的一种高稳定性挠性陀螺力矩器，其特征在于：所述的力矩器磁钢部件（2）环绕挠性轴部件（4）匀隙设置。

3.根据权利要求2所述的一种高稳定性挠性陀螺力矩器，其特征在于：所述的力矩器磁钢部件（2）为拼接环状，包括磁钢（10）和用于安装磁钢（10）的固紧环（8）。

4.根据权利要求3所述的一种高稳定性挠性陀螺力矩器，其特征在于：所述的磁钢（10）数量为8块，拼接成环状且沿径向同向充磁。

5.根据权利要求3所述的一种高稳定性挠性陀螺力矩器，其特征在于：所述的磁钢（10）在靠近座体部件（7）的端面设置有磁温补偿片（9）。

6.根据权利要求3所述的一种高稳定性挠性陀螺力矩器，其特征在于：所述的磁钢（10）磁温变化系数不大于-0.01%/℃。

7.根据权利要求1所述的一种高稳定性挠性陀螺力矩器，其特征在于：所述的力矩器绕组部件（1）包括筒型窗口式骨架（13），筒型窗口式骨架（13）上开设窗口，所述筒型窗口式骨架（13）壁上设置有弧形力矩器绕组（11），弧形力矩器绕组（11）开设有与所述窗口对应的开孔；弧形力矩器绕组（11）外包裹有挠性接线板（12）。

8.根据权利要求7所述的一种高稳定性挠性陀螺力矩器，其特征在于：所述的弧形力矩器绕组（11）为四个，均匀围绕筒型窗口式骨架（13）壁上设置。

9.根据权利要求7所述的一种高稳定性挠性陀螺力矩器，其特征在于：所述的筒型窗口式骨架（13）的壁厚小于0.25㎜。

10.根据权利要求7所述的一种高稳定性挠性陀螺力矩器，其特征在于：所述的弧形力矩器绕组（11）内采用电阻温度系数不大于10^-3/℃的合金漆包线。

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