专利名称：二位置寻北仪的夹紧机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种寻北仪的夹紧机构，更特别地说，是指一种适用于二位置寻北仪 的夹紧机构。
背景技术：
地球上某一点处的地理北向为该点子午线的北向切线方向，即地球上该点处水平 面上指向北极点的切线方向。地球表面或地球内或地球上空某一点处某一方向的北向 角是指该方向在该点处水平面上的投影与地理北向的夹角。通过某种方法确定北向角 的过程叫寻北，具备寻北功能的仪器设备叫寻北仪，寻北仪在陆地车辆导航、火炮喵 准发射、航空航天、航海，地球物理探测、煤矿开采、大地测量、隧道建设、石油探 井等军民领域具有非常广泛的应用前景。
早期一般采用磁寻北(电子罗盘)、陀螺寻北、加速度计寻北、无线电寻北等， 由于机电陀螺等存在启动时间长、与重力加速度有关、有转动部件、抗振动和冲击能 力差等不足，而光纤陀螺具有成本低、可靠性高、性能好、体积小、启动时间短、与 重力加速度无关等优点，光纤陀螺成为寻北装置的首选惯性器件。
在各种寻北方式中主要以二位置寻北为主，其它寻北方式如多位置寻北和连续旋 转式寻北，现有寻北仪大都存在有机械结构设计比较复杂、零部件使用较多，体积 较大；且寻北精度不高。
发明 内 容
本发明的目的是提供一种二位置寻北仪的夹紧机构，该夹紧机构由夹紧盘l、 A 夹紧组件2、 B夹紧组件3、 C夹紧组件4、 D夹紧组件5组成，夹紧盘1的B夹 紧环12的上安装面122与转动体7底部连接，夹紧盘1的C夹紧环13底部与主 轴支架6连接；A夹紧组件2与C夹紧组件4对称安装在主轴支架6内，B夹紧组 件3与D夹紧组件5对称安装在主轴支架6内。该夹紧机构通过采用预应力结构和 热对称结构将寻北仪的惯性测量单元部分垂直夹紧和放松，由于具有预应力结构和热 对称结构，使二位置寻北仪的主轴机构准确度能够在振动和变温环境下加以保持，保 证了二位置寻北仪的寻北准确度。同时在夹紧时不破坏原有的定位精度。
本发明二位置寻北仪的夹紧机构的优点在于(1)采用一种可将寻北仪的惯性 测量单元部分夹紧和放松的机构；(2)夹紧机构具有预应力结构和热对称结构减轻 振动和变温环境下的部件的变形；(3)便于与惯性测量单元联结；(4)在夹紧时不 破坏原有的定位精度；(5)电磁铁在夹紧状态时电压低，所以磁场强度低，对惯性 测量单元的影响小。
图1是本发明夹紧机构与主轴支架、转动体的装配图。图2是本发明夹紧机构的外部结构图。图3是本发明夹紧盘的结构图。图3A是本发明B夹紧环的结构图。图3B是本发明A夹紧环的结构图。图3C是本发明C夹紧环的结构图。图3D是本发明C夹紧环的另一视角结构图。图4是本发明A夹紧组件的结构图。图4A是本发明A支架的结构图。图4B是本发明B支架的结构图。图4C是本发明C支架的结构图。图4D是电磁铁芯、A行程开关、A从动组件的装配图。图4E是本发明A从动组件的结构图。图4F是本发明A从动组件的爆炸示图。图5是本发明B夹紧组件的结构图。图5A是本发明D支架的结构图。图5B是本发明E支架的结构图。图5C是电磁铁芯、B行程开关、B从动组件的装配图。图5D是本发明B从动组件的爆炸示图。图中 l.夹紧盘 ll.A夹紧环lll.A螺纹孔 112.B螺纹孔113.C螺纹孔 114.D螺纹孔 115.锥形面116.圆柱面 12.B夹紧环 121.圆柱段122.上安装面 123.凸缘 13.C夹紧环 131.A锁紧舌 132.B锁紧舌133.C锁紧舌134.D锁紧舌135.内圈136.外圈137.凹槽141.A通孔142.B通孔143.C通孔144.D通孔2.A夹紧组件21.A电磁铁211.电磁铁芯213.A卡槽22.A支架221.A板面222.B板面223.C板面224.D板面225.A槽226.B槽23.B支架231.E板面232.F板面233.C槽24.C支架241.G板面242.H板面243.E通孔25.A行程开关251.A开关槽26.A从动组件261.A拉杆262.A连接套263.行程垫264.A标杆265.A螺钉266.F通孔267.拉杆座268.螺纹段3.B夹紧组件31.B电磁铁311.电磁铁芯312.H通孔32.D支架321.1板面322. J板面323.K板面324丄板面325.D槽326.E槽34.E支架341.M板面342.N板面343.G通孔344.F槽35.B行程开关351.B开关槽36.B从动组件361.B拉杆362.B连接套364.B标杆365.B螺钉4.C夹紧组件5.D夹紧组件6.主轴支架7.转动体具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。请参见图1、图2所示，本发明是一种适用于二位置寻北仪的夹紧机构，该夹紧 机构由夹紧盘1、 A夹紧组件2、 B夹紧组件3、 C夹紧组件4、 D夹紧组件5组成， 夹紧盘1的B夹紧环12的上安装面122与转动体7底部连接，夹紧盘1的C夹紧 环13底部与主轴支架6连接;A夹紧组件2与C夹紧组件4对称安装在主轴支架6 内，B夹紧组件3与D夹紧组件5对称安装在主轴支架6内。请参见图3、图3A 图3D所示，本发明中的夹紧盘1，釆用圆环结构的斜面 接触夹紧方式，具有稳定夹紧作用。夹紧盘1主要有A夹紧环11、 B夹紧环12、 C 夹紧环13， A夹紧环11安装在C夹紧环13的四个锁紧舌(A锁紧舌131、 B锁 紧舌132、 C锁紧舌133、 D锁紧舌134)与外圈136的内壁之间；B夹紧环12 安装在C夹紧环13的四个锁紧舌(A锁紧舌131、 B锁紧舌132、 C锁紧舌133、D锁紧舌134)与内圈135的外壁之间。A夹紧环11的上均匀分布有A螺纹孔111、 B螺纹孔112、 C螺纹孔113、 D 螺纹孔114， A夹紧环11的内侧面为锥形面115， A夹紧环11的外侧面为圆柱面 116。 A螺纹孔lll、 B螺纹孔112、 C螺纹孔113、 D螺纹孔114分别用于连接
A夹紧组件2、 B夹紧组件3、 C夹紧组件4、 D夹紧组件5上的拉杆的螺纹段；A 夹紧环11的内侧面设计为锥形面115，该锥形面115与C夹紧环13的凹槽137 内的四个锁紧舌的斜面接触，使转动体7能够紧密锁紧，其耐磨性好，可靠性强。B夹紧环12上有凸缘123和圆柱段121，在凸缘123的上安装面122上开有 多个用于安装转动体7的通孔。圆柱段121装配在C夹紧环13的四个锁紧舌(A锁 紧舌131、 B锁紧舌132、 C锁紧舌133、 D锁紧舌134)与内圈135的夕卜壁之间。C夹紧环13的内圈135与外圈136之间有凹槽137，凹槽137内均匀分布有 A锁紧舌131、 B锁紧舌132、 C锁紧舌133、 D锁紧舌134， A锁紧舌131与外 圈136内壁之间开有A通孔141， B锁紧舌132与外圈136内壁之间开有B通孔 142， C锁紧舌133与外圈136内壁之间开有C通孔143， D锁紧舌134与外圈 136内壁之间开有D通孔144，每两个锁紧舌之间开有多个沉头孔，沉头孔用于将 夹紧盘1与主轴支架6固定。本发明的夹紧盘1中三个夹紧环釆用了硬质耐磨材料(GCrl5、 CrWMn、 42CrMoV等)制作，其耐磨性好、可靠性强。C夹紧环13的凹槽137内设有的四 个锁紧舌(A锁紧舌131、 B锁紧舌132、 C锁紧舌133、 D锁紧舌134),由于锁 紧舌与外圈136内壁的面为斜面结构，该四个锁紧舌的斜面分别与A夹紧环11的 锥形面115接触，当四个夹紧组件(A夹紧组件2、 B夹紧组件3、 C夹紧组件4、 D夹紧组件5)上的拉杆带动A夹紧环11向下移动时，使四个锁紧舌向内侧夹紧， 达到稳定四个夹紧组件的目的。本发明采用了硬质耐磨材料制作，其耐磨性、可靠性 强，具有预应力结构和热对称结构减轻振动和变温环境下的部件的变形。A夹紧环11在A夹紧组件2、 C夹紧组件4拉力的作用下，压向C夹紧环13 的四个锁紧舌(A锁紧舌131、 B锁紧舌132、 C锁紧舌133、 D锁紧舌134)，这 四个锁紧舌变形后压向B夹紧环12的圆柱段121与C夹紧环13 —起，将B夹紧 环12夹紧在主轴支架6上，从而实现稳定夹紧。由于A夹紧组件2和C夹紧组件 4是对称夹紧，以及四个锁紧舌也是对称的，所以不破坏原有转动体7的定位精度； A夹紧环ll、 B夹紧环12、 C夹紧环13均为圆柱形，圆周对称，所以在温度变化 时不影响夹紧定位位置。B夹紧组件3和D夹紧组件5是对称放松用，可以避免A 夹紧环11的变形。故本发明的夹紧盘1具有夹紧稳固，可抵抗外来振动和温度变化 的影响。 请参见图4、图4A 图4F所示，本发明中的A夹紧组件2与C夹紧组件4结 构相同。A夹紧组件2主要包括有A电磁铁21、 A支架22、 B支架23、 C支架24、 A行程开关25、 A从动组件26。A电磁铁21为标准件，A电磁铁21的电磁铁芯211的A卡槽213内安装有 从动组件26的拉杆座267。 A电磁铁21采用上海超诚公司生产的TAU— 1564型 电磁铁。A支架22为'V'形结构，在A板面221与B板面222之间开有B槽226， 在C板面223与D板面224之间开有"L"形A槽225; D板面224与B支架 23的F板面232连接；A板面221、 B板面222用于安装A行程开关25， "L" 形A槽225用于A标杆264在其内移动。B支架23为"L"形结构，在F板面232上开有C槽233， C槽233用于A 标杆264在其内移动；F板面232与D板面224连接，E板面231与G板面241 连接。C支架24为"L"形结构，在H板面242上设有E通孔243， E通孔243用 于供A拉杆261的螺纹段268通过，且套装上A连接套262。A从动组件26由A拉杆261、 A连接套262、行程垫263、 A标杆264、 A 螺钉265组成;A拉杆261的上端为螺纹段268，A拉杆261的下端为拉杆座267， 拉杆座267的中心开有F通孔266; A螺钉265的一端顺次穿过电磁铁芯211上 一侧的通孔、F通孔266、电磁铁芯211上另一侧的通孔后螺纹连接在A标杆264 的一端，A标杆264的另一端置于行程开关25的A开关槽251中；A拉杆261的 螺纹段268上顺次套接有行程垫263、 A连接套262，行程垫263、 A连接套262 的中心设有供A拉杆261通过的通孔，行程垫263的端面与A连接套262的端面 接触；在装配上，A拉杆261的螺纹段268在套接行程垫263后穿过C支架24的 H板面242上的E通孔243，然后套接上A连接套262 ， A连接套262安装在E 通孔243内。工作时，A电磁铁21带动A拉杆261向下运动，A标杆264经过行 程开关25使电磁铁停止运动。请参见图5、图5A 5D所示，本发明中的B夹紧组件3与D夹紧组件5结构 相同。B夹紧组件3主要包括有B电磁铁31、 D支架32、 E支架34、行程开关 35、 B从动组件36。 B电磁铁31采用上海超诚公司生产的TAU— 1564T型电磁 铁。
D支架32为"h"形结构，在I板面321与J板面322之间开有E槽326， 在K板面323与L板面324之间开有"L"形D槽325; L板面324连接在E支 架34的M板面341的F槽344处，且F槽344与D槽325对齐，有利于B标 杆364的活动；I板面321、 J板面322用于安装B行程开关35， "L"形D槽325 用于B标杆364在其内移动。E支架34为"U"形结构，在N板面342上设有G通孔343， G通孔343用 于供B拉杆361的螺纹段通过，且套装上B连接套362; M板面341的下方设有 F槽344， F槽344用于B标杆364活动。B从动组件36由B拉杆361、 B连接套362、 B标杆364、 B螺钉365组成； B拉杆361的上有螺纹段，螺纹段上套接有B连接套362， B连接套362的中心设 有供B拉杆361通过的通孔；B螺钉365的一端穿过B电磁铁芯311的H通孔 312后螺纹连接在B标杆364的一端，B标杆364的另一端置于B行程开关35的 B开关槽351中；在装配上，B拉杆361的螺纹段穿过E支架34的N板面342 上的G通孔343，然后套接上B连接套362 ， B连接套362安装在G通孔343内。 工作时，B电磁铁31推动B拉杆361向上运动，B拉杆361通过穿过B通孔142 后与A夹紧环11的B螺纹孔112连接，使A夹紧环11向上移动，从而放松夹紧 盘1 ， B标杆364经过B行程开关35使B电磁铁31停止运动。本发明的四个夹紧组件是夹紧机构的动力装置，具有移动精密，结构简单，尺寸 小的特点。
权利要求
1、一种二位置寻北仪的夹紧机构，其特征在于该夹紧机构由夹紧盘(1)、A夹紧组件(2)、B夹紧组件(3)、C夹紧组件(4)、D夹紧组件(5)组成，夹紧盘(1)的B夹紧环(12)的上安装面(122)与转动体(7)底部连接，夹紧盘(1)的C夹紧环(13)底部与主轴支架(6)连接；A夹紧组件(2)与C夹紧组件(4)对称，B夹紧组件(3)与D夹紧组件(5)对称，且安装在主轴支架(6)上；A夹紧组件(2)与C夹紧组件(4)结构相同；B夹紧组件(3)与D夹紧组件(5)结构相同；夹紧盘(1)主要有A夹紧环(11)、B夹紧环(12)、C夹紧环(13)，A夹紧环(11)安装在C夹紧环(13)的A锁紧舌(131)、B锁紧舌(132)、C锁紧舌(133)、D锁紧舌(134)与外圈(136)的内壁之间；B夹紧环(12)安装在C夹紧环(13)的A锁紧舌(131)、B锁紧舌(132)、C锁紧舌(133)、D锁紧舌(134)与内圈(135)的外壁之间；夹紧盘(1)的A夹紧环(11)的上均匀分布有A螺纹孔(111)、B螺纹孔(112)、C螺纹孔(113)、D螺纹孔(114)，A夹紧环(11)的内侧面为锥形面(115)，A夹紧环(11)的外侧面为圆柱面(116)；A螺纹孔(111)、B螺纹孔(112)、C螺纹孔(113)、D螺纹孔(114)分别用于连接A夹紧组件(2)、B夹紧组件(3)、C夹紧组件(4)、D夹紧组件(5)上的拉杆的螺纹段；夹紧盘(1)的B夹紧环(12)上有凸缘(123)和圆柱段(121)，在凸缘(123)的上安装面(122)上开有多个用于安装转动体(7)的通孔；圆柱段(121)装配在C夹紧环(13)的A锁紧舌(131)、B锁紧舌(132)、C锁紧舌(133)、D锁紧舌(134)与内圈(135)的外壁之间；夹紧盘(1)的C夹紧环(13)的内圈(135)与外圈(136)之间有凹槽(137)，凹槽(137)内均匀分布有A锁紧舌(131)、B锁紧舌(132)、C锁紧舌(133)、D锁紧舌(134)，A锁紧舌(131)与外圈(136)内壁之间开有A通孔(141)，B锁紧舌(132)与外圈(136)内壁之间开有B通孔(142)，C锁紧舌(133)与外圈(136)内壁之间开有C通孔(143)，D锁紧舌(134)与外圈(136)内壁之间开有D通孔(144)，每两个锁紧舌之间开有多个沉头孔；A夹紧组件(2)主要包括有A电磁铁(21)、A支架(22)、B支架(23)、C支架(24)、A行程开关(25)、A从动组件(26)；A夹紧组件(2)的A电磁铁(21)的电磁铁芯(211)的A卡槽(213)内安装有从动组件(26)的拉杆座(267)；A夹紧组件(2)的A支架(22)为“”形结构，在A板面(221)与B板面(222)之间开有B槽(226)，在C板面(223)与D板面(224)之间开有“L”形A槽(225)；D板面(224)与B支架(23)的F板面(232)连接；A行程开关(25)安装在A板面(221)、B板面(222)上；A夹紧组件(2)的B支架(23)为“L”形结构，在F板面(232)上开有C槽(233)，F板面(232)与D板面(224)连接，E板面(231)与G板面(241)连接；A夹紧组件(2)的C支架(24)为“L”形结构，在H板面(242)上设有E通孔(243)，E通孔(243)用于供A拉杆(261)的螺纹段(268)通过，且套装上A连接套(262)；A夹紧组件(2)的A从动组件(26)由A拉杆(261)、A连接套(262)、行程垫(263)、A标杆(264)、A螺钉(265)组成；A拉杆(261)的上端为螺纹段(268)，A拉杆(261)的下端为拉杆座(267)，拉杆座(267)的中心开有F通孔(266)；A螺钉(265)的一端顺次穿过电磁铁芯(211)上一侧的通孔、F通孔(266)、电磁铁芯(211)上另一侧的通孔后螺纹连接在A标杆(264)的一端，A标杆(264)的另一端置于A行程开关(25)的A开关槽(251)中；A拉杆(261)的螺纹段(268)上顺次套接有行程垫(263)、A连接套(262)，行程垫(263)、A连接套(262)的中心设有供A拉杆(261)通过的通孔，行程垫(263)的端面与A连接套(262)的端面接触；B夹紧组件(3)主要包括有B电磁铁(31)、D支架(32)、E支架(34)、行程开关(35)、B从动组件(36)；B夹紧组件(3)的D支架(32)为“”形结构，在I板面(321)与J板面(322)之间开有E槽(326)，在K板面(323)与L板面(324)之间开有“L”形D槽(325)；L板面(324)连接在E支架(34)的M板面(341)的F槽(344)处，且F槽(344)与D槽(325)对齐；B行程开关(35)安装在I板面(321)、J板面(322)上；B夹紧组件(3)的E支架(34)为“U”形结构，在N板面(342)上设有G通孔(343)，G通孔(343)用于供B拉杆(361)的螺纹段通过，且套装上B连接套(362)；M板面(341)的下方设有F槽(344)，F槽(344)用于B标杆(364)活动；B夹紧组件(3)的B从动组件(36)由B拉杆(361)、B连接套(362)、B标杆(364)、B螺钉(365)组成；B拉杆(361)的上有螺纹段，螺纹段上套接有B连接套(362)，B连接套(362)的中心设有供B拉杆(361)通过的通孔；B螺钉(365)的一端穿过B电磁铁芯(311)的H通孔(312)后螺纹连接在B标杆(364)的一端，B标杆(364)的另一端置于B行程开关(35)的B开关槽(351)中。
2、 根据权利要求1所述的夹紧机构，其特征在于夹紧盘(1)的A夹紧环(11)、 B夹紧环(12)和C夹紧环(13)为GCrl5、 CrWMn或42CrMoV硬质耐磨材料。
3、 根据权利要求l所述的夹紧机构，其特征在于A夹紧组件(2)和C夹紧组件(4) 是对称夹紧用。
4、 根据权利要求1所述的夹紧机构，其特征在于B夹紧组件(3)和D夹紧组件(5) 是对称放松用。
全文摘要
本发明公开了一种适用于二位置寻北仪的夹紧机构，该夹紧机构由夹紧盘(1)、A夹紧组件(2)、B夹紧组件(3)、C夹紧组件(4)、D夹紧组件(5)组成，四个夹紧组件是夹紧机构的动力装置，夹紧盘(1)的B夹紧环(12)的上安装面(122)与转动体(7)底部连接，夹紧盘(1)的C夹紧环(13)底部与主轴支架(6)连接；A夹紧组件(2)与C夹紧组件(4)对称，B夹紧组件(3)与D夹紧组件(5)对称，且安装在主轴支架(6)上。本发明的夹紧机构通过采用预应力结构和热对称结构将寻北仪的惯性测量单元部分垂直夹紧和放松，由于具有预应力结构和热对称结构，使二位置寻北仪的主轴机构准确度能够在振动和变温环境下加以保持，保证了二位置寻北仪的寻北准确度。
文档编号G01C19/00GK101162143SQ200710178128
公开日2008年4月16日 申请日期2007年11月27日 优先权日2007年11月27日
发明者磊 任, 张春熹, 李立京, 杨德伟, 董全林, 董泽园 申请人:北京航空航天大学