CN218646329U - 一种光纤惯导结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光纤惯导结构，属于导航设备技术领域，包括内框架、加表座、减振支架、减振器、壳体、三个陀螺仪及三个加速度计；内框架为两个相对端开口的立体框架结构，内部由隔板分隔为安装空腔A和安装空腔B；一个陀螺仪安装在安装空腔A内，其余两个陀螺仪各自安装于内框架的两个侧面上，三个陀螺仪呈正交布置；加表座上装有三个呈正交布置的加速度计，安装在安装空腔B内；两个减振支架分别安装在内框架的两个开口端，每个减振支架上分别装有减振器，且内框架位于壳体内部。本实用新型通过优化结构内部布局减小结构体积，并通过安装减振和密封装置提高结构的减振防冲能力及密封性，从而降低外界环境对系统的影响，提高导航的精准度。

Description

一种光纤惯导结构

技术领域

本实用新型属于导航设备技术领域，具体涉及一种光纤惯导结构。

背景技术

近年来，国际范围内对光纤惯导系统的结构尺寸、经济成本、安全性能及导航精度的要求越来越高，其中缩小结构尺寸需要依靠合理且优化的结构设计来保证内部器件的布局紧凑，而安全性能需要通过增强结构的减振防冲击能力和保证良好的密封性来提高。因此，紧凑的布局、良好的减振防冲击能力以及良好的密封性是光纤惯导系统的设计中需要重点考虑的因素。

现有的光纤惯导结构，如图1所示，一部分因内框架和加表座的设计不合理，内部器件的布局松散不紧凑，浪费过多的空间，进而导致结构尺寸增大；如图2所示，一部分因内部间隙过小，导致重要器件间产生干涉，存在安全隐患，且不利于内部空间的散热；一部分机构，如图3所示，因连接处没有做好密封处理(如连接处放置导电密封条等)，使惯导系统受到外界环境因素(如在高空中气压高等)的影响，无法在高空等环境下使用；还有一部分结构，如图4所示，因内框架和基座之间缺少隔振装置(如安装橡胶垫等)，如常规内框架和基座之间通常会直接使用螺钉进行连接固定(即为刚性连接)，使得结构减振抗冲击能力不足，外界的振动能量通过底座传到内框架上的陀螺仪和加速度计上，使采集的运动参数失准，最终导致惯导系统导航的精度降低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种光纤惯导结构，通过优化结构内部器件布局，安装减振装置和密封装置，在减小结构尺寸、保证内部器件布局紧凑的基础上，提高减振防冲能力及密封性，从而降低外界环境对系统的消极影响，提高导航的精准度。

本实用新型是通过下述技术方案实现的：

一种光纤惯导结构，包括内框架、加表座、减振支架、减振器、壳体、三个陀螺仪及三个加速度计；

所述内框架为两个相对端开口的立体框架结构，内部设有隔板；所述隔板的一个表面与其中一个开口端相对；所述隔板将内框架的内腔分隔为安装空腔A和安装空腔B；

一个所述陀螺仪安装在安装空腔A内，其余两个陀螺仪各自安装于内框架的两个侧面上，三个陀螺仪呈正交布置；

所述加表座安装在安装空腔B内；所述加表座上装有三个呈正交布置的加速度计；

两个所述减振支架分别安装在内框架的两个开口端，每个减振支架上分别安装有一个以上减振器；

安装有所述加表座、减振支架、减振器、三个陀螺仪及三个加速度计的内框架位于壳体内部。

进一步的，所述光纤惯导结构还包括电源板、导航计算机板和主控板；

令所述内框架的四个侧面分别为面A、面B、面C以及面D；

所述面B上加工有三个以上安装立柱；所述电源板和导航计算机板并列叠放布置；所述电源板和导航计算机板通过安装立柱安装于面B；

所述面C上加工有三个以上安装凸台A；所述主控板通过安装凸台A安装于面C。

进一步的，每个所述减振支架上加工有两个减振器安装孔；每个所述减振器安装孔上装有一个以上的减振器；所述减振器为橡胶材质，呈阶梯式圆筒形；两个所述减振器直径较小的圆筒段相对设置后，分别插入减振器安装孔内的两端，两个减振器的环形台阶面分别抵触在减振器安装孔的两端端面上；两个所述减振器通过螺钉与减振器安装孔连接，即一根螺钉从上到下依次穿过一个减振器、减振器安装孔及另一个减振器；

进一步的，所述壳体包括外壳、上盖和底座；

所述外壳为由四个面围成的空心长方体，内部加工有安装凸台B；

所述内框架上的减振支架与外壳内部的安装凸台B固连。

进一步的，所述外壳的两个开口端端面加工有导电密封条凹槽；所述导电密封条凹槽中装有导电密封条；

所述外壳的两个开口端上分别安装有上盖和底座，且上盖和底座压紧在导电密封条上，使所述结构整体处于密封状态。

进一步的，所述外壳上设有散热槽。

有益效果：

(1)本实用新型的光纤惯导结构，对内框架和加表座结构进行了优化，实现结构紧凑布局的基础上，保证三个陀螺仪和三个加速度计的正交布置；所述光纤惯导结构的内框架内设有隔板，将内框架的内腔分为两个安装空腔，安装空腔A内安装一个陀螺仪，安装空腔B内安装加表座，且上述部件可以完全处于内框架的内部；两个陀螺仪各自安装于内框架的两个面上，三个加速度计呈正交布置，安装于加表座的三个陀螺仪呈正交布置，由于内部器件布局紧凑，结构空间得到合理的利用，进而可以减小结构尺寸；所述内框架通过安装减振支架，可以减少以往因刚性连接引起的影响；且所述内框架位于壳体内部，可以防止结构受到外部环境的干扰。

(2)本实用新型的所述光纤惯导结构，所述电源板和导航计算机板形成并列叠放布置后通过安装立柱安装于内框架的面B，且控制陀螺仪的主控板通过安装凸台A安装于内框架的面C，实现了结构的一体化设计，进一步的减少了结构的占用空间。

(3)本实用新型的光纤惯导结构，所述减振支架上加工有两个减振器安装孔，且每个减振支架安装孔内装有橡胶材质的减振器；减振器在安装时存在压缩量，外界振动传到减振器是可以通过橡胶材质的阻尼特性，将振动能量在减振器中消耗掉，因此传到系统内部的振动能量减少，使整个结构有良好的隔振和抗冲击能力，可以进一步提高减振效果，导航精度也随之提高。

(4)本实用新型的光纤惯导结构，外壳的两个开口端端面均加工有导电密封条凹槽，导电密封条放置于导电密封条凹槽；所述外壳的两个开口端上装有上盖和底座，能够压紧导电密封条同时，形成一个封闭的整体，从而使系统兼具导电和屏蔽效果，同时进一步的保证结构良好的密封性。

(5)本实用新型的光纤惯导结构，外壳上加工有散热槽；所述散热槽基于以上的结构优化，在不影响系统整体强度和刚度的情况下，尽可能的减少壳体的厚度，使结构兼具散热的同时最大化的减轻系统的重量。

附图说明

图1为背景技术中欠缺合理的光纤惯导结构内部布局一；

图2为背景技术中欠缺合理的光纤惯导结构内部布局二；

图3为背景技术中缺乏密封性的光纤惯导结构；

图4为背景技术中缺乏减振措施的光纤惯导结构安装方式；

图5为本实用新型的总体结构示意图；

图6为本实用新型的内框架安装示意图；

图7为本实用新型的内框架结构示意图一；

图8为本实用新型的内框架结构示意图二；

图9为本实用新型的内框架内侧陀螺仪的安装示意图；

图10为本实用新型的内框架内侧加表座的安装示意图；

图11为本实用新型的加表座结构示意图；

图12为本实用新型的加速度计安装示意图；

图13为本实用新型的电路板安装示意图；

图14为本实用新型的陀螺仪安装示意图；

图15为本实用新型的减振支架安装示意图；

图16为本实用新型的减振支架结构示意图；

图17为本实用新型的内部安装示意图；

图18为本实用新型的减振器结构示意图；

图19为本实用新型的外壳结构示意图；

图20为本实用新型的上盖安装示意图；

图21为本实用新型的底座安装示意图；

其中，1-内框架、2-加表座、3-减振支架、4-减振器、5-外壳、6-上盖、7-底座、8-导电密封条、9-陀螺仪、10-加速度计、11-导航计算机板、12-电源板、13-主控板、14-安装凸台A、15-安装立柱、16-减振支架安装孔、17-安装凸台B、18-导电密封条凹槽、19-面A、20-面B、21-面C、22-面D、23-面E、24-面F、25-安装空腔A、26-安装空腔B、27-散热槽。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。

本实施例提供了一种光纤惯导结构，如图5和图6所示，包括内框架1、加表座2、减振支架3、减振器4、壳体、三个陀螺仪9及三个加速度计10；

如图7和图8所示，所述内框架1为两相对端开口的立体框架结构，内设有隔板，且隔板的一个表面与其中一个开口端相对，隔板的另一个表面与另一个开口端相对；该隔板将内框架1的内腔分隔为两个安装空腔，即安装空腔A25和安装空腔B26；所述内框架1的四个侧面各为面A19、面B20、面C21以及面D22，其中面A19与面B20相对，面C21与面D22相对；隔板的两个表面分别为面E23与面F24，本实施列中隔板厚度优选为7mm；如图9和图10所示，所述面E23上装有一个陀螺仪9，并位于安装空腔A25内；如图10所示，所述面A19和面D22上各自装有一个陀螺仪9；所述内框架1中，三个陀螺仪9形成正交布置；面F24上装有加表座2，加表座2位于安装空腔B26内；如图11和12所示，所述加表座2上装有三个加速度计10；所述三个加速度计10呈正交布置；

如图10和图13所示，所述面B20上加工有三个以上的安装立柱15，本实施例优选为四个，每个安装立柱15均为L型块状结构；电源板11和导航计算机板12并列叠放布置，并通过该四个安装立柱15安装在面B20上；所述面C21上装有三个以上的安装凸台A14，本实施列优选为四个，每个安装凸台A14为圆柱形；控制陀螺仪9的主控板13通过该安装凸台A14安装在面C21上；

如图14和图15所示，两个减振支架3分别通过螺钉固定在内框架1的两个开口端上，并将两个开口端封闭；如图16所示，每个减振支架3上加工有两个减振器安装孔16，且如图17所示，减振器安装孔16的轴线与主控板13垂直；如图17所示，每个所述减振器安装孔16内装有一个以上的减振器4，本实施例优选为两个；如图18所示，所述减振器4为橡胶材质，呈阶梯式圆筒形；两个减振器4直径较小的圆筒段相对设置，并分别插入减振器安装孔16内的两端，两个减振器4的环形台阶面分别抵触在减振器安装孔16的两端端面上，两个减振器4通过螺钉与减振器安装孔16连接，即一根螺钉从上到下依次穿过一个减振器4、减振器安装孔16及另一个减振器4；

所述壳体包括外壳5、上盖6和底座7；如图19所示，所述外壳5为由四个面围成的空心长方体，即形成两相对端开口的长方体壳体，内部加工有三个以上安装凸台B17，本实施列优选为四个；安装有所述加表座2、减振支架3、减振器4、三个陀螺仪9及三个加速度计10的内框架1放置于外壳5内部，减振支架16通过螺钉固定在安装凸台B17上，实现内框架1和外壳5的固连；

如图20和图21所示，所述外壳5的两个开口端端面均加工有导电密封条凹槽18，用于放置导电密封条8；所述导电密封条8放置于导电密封条凹槽18中，上盖6和底座7分别安装在外壳5的两个开口端，并将外壳5的两个开口端封闭，同时压紧在导电密封条8上，形成一个封闭的整体，使结构在具备导电和屏蔽效果的同时，拥有较好的密封性；

同时，所述外壳5上设有散热槽27；在不影响整体强度和刚度的情况下对所述外壳5的部分位置进行适当除料，使得外壳侧面平均厚度减少，可以散热的同时尽可能的减轻结构重量。

综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种光纤惯导结构，其特征在于，包括内框架(1)、加表座(2)、减振支架(3)、减振器(4)、壳体、三个陀螺仪(9)及三个加速度计(10)；

所述内框架(1)为两个相对端开口的立体框架结构，内部设有隔板；所述隔板的一个表面与其中一个开口端相对；所述隔板将内框架(1)的内腔分隔为安装空腔A(25)和安装空腔B(26)；

一个所述陀螺仪(9)安装在安装空腔A(25)内，其余两个陀螺仪(9)各自安装于内框架(1)的两个侧面上，三个陀螺仪(9)呈正交布置；

所述加表座(2)安装在安装空腔B(26)内；所述加表座(2)上装有三个呈正交布置的加速度计(10)；

两个所述减振支架(3)分别安装在内框架(1)的两个开口端，每个减振支架(3)上分别安装有一个以上减振器(4)；

安装有所述加表座(2)、减振支架(3)、减振器(4)、三个陀螺仪(9)及三个加速度计(10)的内框架(1)位于壳体内部。

2.如权利要求1所述一种光纤惯导结构，其特征在于，所述光纤惯导结构还包括电源板(11)、导航计算机板(12)和主控板(13)；

令所述内框架(1)的四个侧面分别为面A(19)、面B(20)、面C(21)以及面D(22)；

所述面B(20)上加工有三个以上安装立柱(15)；所述电源板(11)和导航计算机板(12)并列叠放布置；所述电源板(11)和导航计算机板(12)通过安装立柱(15)安装于面B(20)；

所述面C(21)上加工有三个以上安装凸台A(14)；所述主控板(13)通过安装凸台A(14)安装于面C(21)。

3.如权利要求1所述一种光纤惯导结构，其特征在于，每个所述减振支架(3)上加工有两个减振器安装孔(16)；每个所述减振器安装孔(16)上装有一个以上的减振器(4)；所述减振器(4)为橡胶材质，呈阶梯式圆筒形；两个所述减振器(4)直径较小的圆筒段相对设置后，分别插入减振器安装孔(16)内的两端，两个减振器(4)的环形台阶面分别抵触在减振器安装孔(16)的两端端面上；两个所述减振器(4)通过螺钉与减振器安装孔(16)连接，即一根螺钉从上到下依次穿过一个减振器(4)、减振器安装孔(16)及另一个减振器(4)。

4.如权利要求1或3所述一种光纤惯导结构，其特征在于，所述壳体包括外壳(5)、上盖(6)和底座(7)；

所述外壳(5)为由四个面围成的空心长方体，内部加工有安装凸台B(17)；

所述内框架(1)上的减振支架与外壳(5)内部的安装凸台B(17)固连。

5.如权利要求4所述一种光纤惯导结构，其特征在于，所述外壳(5)的两个开口端端面加工有导电密封条凹槽(18)；所述导电密封条凹槽(18)中装有导电密封条(8)；

所述外壳(5)的两个开口端上分别安装有上盖(6)和底座(7)，且上盖(6)和底座(7)压紧在导电密封条(8)上，使所述结构整体处于密封状态。

6.如权利要求5所述一种光纤惯导结构，其特征在于，所述外壳(5)上设有散热槽(27)。

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