一种陀螺仪的内置精密对中装置的制作方法

1.本发明涉及一种陀螺仪的内置精密对中装置，尤其是一种具有避免刚性接触和磨损，对中控制电路对磁悬浮对中检测和调整，减少陀螺仪受到磁场干扰的陀螺仪的内置精密对中装置。


背景技术：

2.三浮陀螺仪是集液浮、动压气浮、磁悬浮为一体的新型陀螺仪，它主要由浮子组件、力矩器座组件、传感器座组件、左右端盖、磁悬浮轴承等组成。其中磁悬浮元件几何中心、力中心和信号中心不重合度是造成仪表精度误差的一个重要因数，同时也是磁悬浮干扰力矩产生的主要原因，因此磁悬浮轴承要求有很高的对中装配精度。
3.目前磁悬浮轴承装配过程单纯依赖机加尺寸，人为判断浮子对中装配位置，测试设备无法做到专用，操作和检测过程繁锁，无法直观检查判断，容易造成误操作隐患，装配状态与仪表工作状态对比差异较大。
4.磁悬浮轴承是在轴尖与宝石轴承进行限位的基础上来控制浮子组件沿输出轴方向上的对称位置，仪表工作时，浮子组件工作位置通过两端轴、径向磁悬浮轴承测定，并通过力反馈回路来提供定位恢复力，以保证浮子组件的最佳工作位置。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种具有避免刚性接触和磨损，对中控制电路对磁悬浮对中检测和调整，减少陀螺仪受到磁场干扰的陀螺仪的内置精密对中装置。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
7.一种陀螺仪的内置精密对中装置，包括壳体、通孔、悬浮体、缓冲垫、宝石轴承、电磁体、磁铁、磁性屏蔽罩；
8.所述壳体中心设置有通孔，通孔内安装有悬浮体，通孔、悬浮体之间设置有缓冲垫；
9.所述悬浮体内安装有宝石轴承；
10.所述悬浮体内设置有磁铁，磁铁安装在悬浮体顶端外侧凸起处下表面；
11.所述壳体内设置有电磁体，电磁体安装在通孔顶端外扩槽下方的壳体内，电磁体与悬浮体上的磁铁正对，磁铁与电磁体配合；
12.所述悬浮体与所述壳体之间设置有缓冲垫，缓冲垫位于通孔顶端外扩槽的壳体上表面；
13.所述悬浮体上设置有多个磁铁，多个磁铁沿悬浮体中心轴呈圆形矩阵排列；
14.所述悬浮体中心设置有宝石轴承，宝石轴承内设置有轴承座，轴承座下方中心设置有轴体，轴体顶端向上延伸；轴体上方设置有宝石垫，宝石垫位于轴承座下表面；轴体外侧设置有宝石眼，宝石眼位于轴承座内侧；
15.所述电磁体上连接有对中控制电路，对中控制电路上设置有电容和驱动电源；多
个对中控制电路对多个电磁体进行独立调整；
16.所述悬浮体顶侧设置有磁性屏蔽罩，磁性屏蔽罩边缘固定在通孔外侧的壳体侧壁上；
17.所述壳体上安装有陀螺仪，陀螺仪外侧设置有支撑架；陀螺仪通过螺栓安装在支撑架上。
18.本发明提供了一种陀螺仪的内置精密对中装置，具有避免刚性接触和磨损，对中控制电路对磁悬浮对中检测和调整，减少陀螺仪受到磁场干扰的特点。本发明的有益效果：所述缓冲垫对悬浮体、壳体的刚性接触起到缓冲作用，避免悬浮体碰触到壳体上产生形变，影响悬浮体的重心分布；
19.悬浮体、壳体之间通过磁悬浮连接；减少悬浮体的摩擦，电磁体产生的电磁力将悬浮体上的磁铁向上推送，悬浮体在重力和电磁体的电磁力作用下，脱离接触，从而消除机械摩擦对陀螺仪的影响；当悬浮体左右发生移动时，电磁体与磁铁的恢复力随位移变化，而产生反向恢复力，使悬浮体恢复原位，实现对中设置；
20.所述悬浮体通过磁铁设置为多极，多级平衡对悬浮体的磁悬浮恢复力作用，使悬浮体在径向磁悬浮；
21.所述宝石眼固定在轴承座上，悬浮体与壳体侧向设置有径向间隙；宝石轴承与悬浮体之间设置有轴向配合面，轴向配合面调整通过轴承座在通孔内的轴向位移，作用于轴向调整；
22.所述悬浮体处于对力中心、几何中心时，对中控制电路对悬浮体的位移，配合多个电磁体受到多个磁铁的电磁力压差检测，判别悬浮体的偏移量；对中控制电路随后对电磁体的电流控制磁力，将悬浮体调整回对中位置；
23.所述壳体、所述悬浮体上分别设置有电磁体、磁铁，电磁体、磁铁产生的磁场被磁性屏蔽罩与壳体屏蔽，减少陀螺仪受到的磁场影响。
附图说明
24.为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
25.图1为本发明一种陀螺仪的内置精密对中装置的结构示意图；
26.图2为本发明一种陀螺仪的内置精密对中装置的陀螺仪安装图；
27.图3为本发明一种陀螺仪的内置精密对中装置的悬浮体上视图。
28.图中：1、壳体；2、通孔；3、悬浮体；4、缓冲垫；5、宝石轴承；51、轴承座；52、轴体；53、宝石眼；54、宝石垫；6、电磁体；7、磁铁；8、磁性屏蔽罩；9、支撑架；10、陀螺仪；11、螺栓。
具体实施方式
29.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
30.一种陀螺仪的内置精密对中装置，参见图1～3，包括壳体1、通孔2、悬浮体3、缓冲垫4、宝石轴承5、电磁体6、磁铁7、磁性屏蔽罩8；
31.所述壳体1中心设置有通孔2，通孔2内安装有悬浮体3，通孔2、悬浮体3之间设置有缓冲垫4；所述缓冲垫4对悬浮体3、壳体1的刚性接触起到缓冲作用，避免悬浮体3碰触到壳体1上产生形变，影响悬浮体3的重心分布；
32.所述悬浮体3内安装有宝石轴承5；
33.所述悬浮体3内设置有磁铁7，磁铁7安装在悬浮体3顶端外侧凸起处下表面；
34.所述壳体1内设置有电磁体6，电磁体6安装在通孔2顶端外扩槽下方的壳体1内，电磁体6与悬浮体3上的磁铁7正对，磁铁7与电磁体6配合；悬浮体3、壳体1之间通过磁悬浮连接；减少悬浮体3的摩擦，电磁体6产生的电磁力将悬浮体3上的磁铁7向上推送，悬浮体3在重力和电磁体6的电磁力作用下，脱离接触，从而消除机械摩擦对陀螺仪的影响；当悬浮体3左右发生移动时，电磁体6与磁铁7的恢复力随位移变化，而产生反向恢复力，使悬浮体3恢复原位，实现对中设置；
35.所述悬浮体3与所述壳体1之间设置有缓冲垫4，缓冲垫4位于通孔2顶端外扩槽的壳体1上表面；
36.所述悬浮体3上设置有多个磁铁7，多个磁铁7沿悬浮体3中心轴呈圆形矩阵排列；所述悬浮体3通过磁铁7设置为多极，多级平衡对悬浮体3的磁悬浮恢复力作用，使悬浮体3在径向磁悬浮；
37.所述悬浮体3中心设置有宝石轴承5，宝石轴承5内设置有轴承座51，轴承座51下方中心设置有轴体52，轴体52顶端向上延伸；轴体52上方设置有宝石垫54，宝石垫54位于轴承座51下表面；轴体52外侧设置有宝石眼53，宝石眼53位于轴承座51内侧；所述宝石眼53固定在轴承座51上，悬浮体3与壳体1侧向设置有径向间隙；宝石轴承5与悬浮体3之间设置有轴向配合面，轴向配合面调整通过轴承座51在通孔2内的轴向位移，作用于轴向调整；
38.所述电磁体6上连接有对中控制电路，对中控制电路上设置有电容和驱动电源；多个对中控制电路对多个电磁体6进行独立调整；所述悬浮体3处于对力中心、几何中心时，对中控制电路对悬浮体3的位移，配合多个电磁体6受到多个磁铁7的电磁力压差检测，判别悬浮体3的偏移量；对中控制电路随后对电磁体6的电流控制磁力，将悬浮体3调整回对中位置；
39.所述悬浮体3顶侧设置有磁性屏蔽罩8，磁性屏蔽罩8边缘固定在通孔2外侧的壳体1侧壁上；所述壳体1、所述悬浮体3上分别设置有电磁体6、磁铁7，电磁体6、磁铁7产生的磁场被磁性屏蔽罩8与壳体1屏蔽，减少陀螺仪10受到的磁场影响；
40.所述壳体1上安装有陀螺仪10，陀螺仪10外侧设置有支撑架9；陀螺仪10通过螺栓11安装在支撑架9上。
41.本发明的工作原理：
42.本发明在壳体1中心设置有通孔2，通孔2内安装有悬浮体3，通孔2、悬浮体3之间设置有缓冲垫4；所述缓冲垫4对悬浮体3、壳体1的刚性接触起到缓冲作用，避免悬浮体3碰触到壳体1上产生形变，影响悬浮体3的重心分布；
43.悬浮体3、壳体1之间通过磁悬浮连接；减少悬浮体3的摩擦，电磁体6产生的电磁力将悬浮体3上的磁铁7向上推送，悬浮体3在重力和电磁体6的电磁力作用下，脱离接触，从而消除机械摩擦对陀螺仪的影响；当悬浮体3左右发生移动时，电磁体6与磁铁7的恢复力随位移变化，而产生反向恢复力，使悬浮体3恢复原位，实现对中设置；
44.所述悬浮体3通过磁铁7设置为多极，多级平衡对悬浮体3的磁悬浮恢复力作用，使悬浮体3在径向磁悬浮；
45.所述宝石眼53固定在轴承座51上，悬浮体3与壳体1侧向设置有径向间隙；宝石轴
承5与悬浮体3之间设置有轴向配合面，轴向配合面调整通过轴承座51在通孔2内的轴向位移，作用于轴向调整；
46.所述悬浮体3处于对力中心、几何中心时，对中控制电路对悬浮体3的位移，配合多个电磁体6受到多个磁铁7的电磁力压差检测，判别悬浮体3的偏移量；对中控制电路随后对电磁体6的电流控制磁力，将悬浮体3调整回对中位置；
47.所述壳体1、所述悬浮体3上分别设置有电磁体6、磁铁7，电磁体6、磁铁7产生的磁场被磁性屏蔽罩8与壳体1屏蔽，减少陀螺仪10受到的磁场影响。
48.本发明提供了一种陀螺仪的内置精密对中装置，具有避免刚性接触和磨损，对中控制电路对磁悬浮对中检测和调整，减少陀螺仪受到磁场干扰的特点。本发明的有益效果：所述缓冲垫对悬浮体、壳体的刚性接触起到缓冲作用，避免悬浮体碰触到壳体上产生形变，影响悬浮体的重心分布；
49.悬浮体、壳体之间通过磁悬浮连接；减少悬浮体的摩擦，电磁体产生的电磁力将悬浮体上的磁铁向上推送，悬浮体在重力和电磁体的电磁力作用下，脱离接触，从而消除机械摩擦对陀螺仪的影响；当悬浮体左右发生移动时，电磁体与磁铁的恢复力随位移变化，而产生反向恢复力，使悬浮体恢复原位，实现对中设置；
50.所述悬浮体通过磁铁设置为多极，多级平衡对悬浮体的磁悬浮恢复力作用，使悬浮体在径向磁悬浮；
51.所述宝石眼固定在轴承座上，悬浮体与壳体侧向设置有径向间隙；宝石轴承与悬浮体之间设置有轴向配合面，轴向配合面调整通过轴承座在通孔内的轴向位移，作用于轴向调整；
52.所述悬浮体处于对力中心、几何中心时，对中控制电路对悬浮体的位移，配合多个电磁体受到多个磁铁的电磁力压差检测，判别悬浮体的偏移量；对中控制电路随后对电磁体的电流控制磁力，将悬浮体调整回对中位置；
53.所述壳体、所述悬浮体上分别设置有电磁体、磁铁，电磁体、磁铁产生的磁场被磁性屏蔽罩与壳体屏蔽，减少陀螺仪受到的磁场影响。
54.以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。