一种用于车载陀螺罗盘的减振锁脱装置的制作方法

本发明涉及陀螺罗盘寻北测量技术领域，尤其是一种用于车载陀螺罗盘的减振锁脱装置。

背景技术

陀螺罗盘是一种无依托、自主建立北向基准的测量设备。其寻北工作原理为：陀螺罗盘内部装有悬吊的陀螺灵敏部，通过其敏感地球自转角速度的水平分量，在重力作用下，产生一个向北进动的力矩，使陀螺主轴(即h向量)围绕子午面往复摆动，并将其往复摆动通过光、电信号转换，解算出真北方向，以达到寻北目的。

陀螺罗盘工作时，其内部的陀螺灵敏部处于悬吊状态，此时需要一个稳定的刚性支撑基座；运输时尽管陀螺灵敏部处于锁紧状态，但陀螺罗盘与运载体需脱离刚性连接，使其处于减振运输状态，避免车载刚性可调平台的振动和冲击对其造成损伤。减振锁脱装置是在同一种装置上自动完成陀螺罗盘运输和测量状态的迅速转换，改变以往运输和测量分离的传统工作模式，提高工作效率和系统的机动灵活性。运输时，通过减振锁脱装置的松脱动作，使陀螺罗盘处于减振运输状态，达到对陀螺罗盘的保护；测量时，通过减振锁脱装置的锁紧动作，使陀螺罗盘处于刚性连接状态，达到完成寻北测量目的。

以往陀螺罗盘的运输和测量是在不同环境下的两种操作模式。运输时，陀螺罗盘放在专用包装箱内，使其受到保护。测量时，要将陀螺罗盘从专用包装箱内取出，架在刚性支架上压紧调平后进行寻北测量。测量结束后，需将陀螺罗盘拆卸后重新放回专用包装箱内，以满足运输要求。

以往陀螺罗盘整套操作流程繁琐费时。首先要架设好刚性支架(或三脚架)，随后将陀螺罗盘从专用包装内取出，安装在架设好的刚性支架(或三脚架)上，调平后方可进行寻北测量。测量完成后还需将陀螺罗盘重新放回到专用包装箱内。其操作不仅繁琐，而且设备配套复杂，所占用有效空间大。这对于机动性要求高且运载空间有限的车载刚性可调平台本身就是一大弊端。

配备附件多操作流程复杂，无形中加大了操作难度，提高了对操作人员的要求。影响了整个系统自动化程度提升。不符合整套系统机动灵活战术化要求，妨碍其应用领域的拓展。

由于操作流程复杂，大大增加了操作时间，影响整个武备系统反应时间。

技术实现要素：

本发明的目的在于弥补现有技术的不足之处，提供了一种可使陀螺罗盘在机动、且不改变其安装状态情况下完成运载和测量作业模式的自动转换的用于车载陀螺罗盘的减振锁脱装置。

本发明的目的是通过以下技术手段实现的：

一种用于车载陀螺罗盘的减振锁脱装置，其特征在于：包括连接座、定位组件、大齿轮、驱动电机组件、升降组件、限位机构组件、控制盒、常平架连接座和止顶块，连接座的下底面均布安装多个定位组件，该多个定位组件共同连接大齿轮，使大齿轮形成以连接座中点为回转中心的转动体，该大齿轮的外侧啮合连接电机齿轮，该电机齿轮连接驱动电机组件，该驱动电机组件安装在连接座上；大齿轮的外侧还连接多组升降组件，该升降组件连接限位机构组件，该限位机构组件安装在连接座上，连接座上还安装控制盒；连接座的下底面通过隔振器与陀螺罗盘的上部连接；

常平架连接座设置于陀螺罗盘的外侧，且常平架连接座的下部通过多个隔振器与陀螺罗盘下底面的连接支架连接；常平架连接座的上部设置多个止顶块，该止顶块的数量及位置均与升降组件相对应。

而且，所述的定位组件为三个，其均布安装在连接座上，每个定位组件内均包含一个可调高低位置的轴承，该三个轴承通过大齿轮外圆柱面凹槽将大齿轮调整固定到可绕连接座中心转动的中心位置。

而且，所述的大齿轮水平设置，该大齿轮为中空结构，且大齿轮外圆柱面设计成凹槽结构。

而且，所述的升降组件为三组，其绕大齿轮均布设置，每个升降组件均主要包括升降齿轮和升降杆，升降齿轮与大齿轮啮合连接，升降齿轮同轴螺纹连接竖直设置的升降杆。

而且，所述的限位机构组件为一个，其与一个升降组件连接；限位机构组件包括限位固定架、限位微动开关和限位支角，限位固定架安装在连接座上，限位固定架上安装两个限位微动开关，该两个限位微动开关上下设置，且在两个限位微动开关之间设置一个限位支角，该限位支角连接在其中一个升降组件中的升降杆上。

而且，所述的驱动电机组件为一个，其主要包括驱动电机。

而且，所述的常平架连接座的上表面均布安装多个阻尼器和阻尼垫块。

而且，所述的连接座上垂直平铺装2个水准器组件。

本发明的优点和积极效果是：

本发明提出一种车载陀螺罗盘快速实现运输和测量转换为一体的新型装置，该装置利用主、辅共7个隔振器，采用上下、前后及左右三维减振模式；安装在连接座上驱动电机组件、大齿轮及3套升降组件组成传动链驱动；大齿轮由安装在连接座上的3套定位组件调整到定位回转中心，同时，大齿轮转动时，利用定位组件中的轴承与大齿轮中的滑道形成滚动接触；升降组件中升降齿轮与升降杆的螺纹配合实现传动方向转换，将升降齿轮的转动转换为升降杆的上下位移；升降杆与止顶块之间的接触和分离，构成陀螺罗盘在车载情况下刚性连接和运输减振的两种状态；限位机构组件安装在连接座上，限位支角与升降杆相连，并与两个微动开关构成锁紧和松脱状态转换检测到位信号反馈回路；过渡支座与连接支架构成陀螺罗盘与减振锁脱装置无需拆分即可选用的调平、标校平台。陀螺罗盘装入该装置，可在车载情况下迅速实现运输和寻北测量状态的自动转换。同时，测量结束后根据指令自动转换为设备运输状态的减振机构。同一种装置可完成陀螺罗盘车载和寻北测量模式的自动转换，达到陀螺罗盘在机动、且不改变设备安装状态时的运输及寻北测量功能。改变以往陀螺罗盘运输和寻北测量时的传统工作模式，大大增加了设备随车使用的机动性，是陀螺罗盘在车载状态下，自动完成运输和测量作业模式自动转换的一种新型保障装置。

附图说明

图1为本发明主要构成示意图；

图2为本发明限位机构组件示意图；

图3为本发明升降组件示意图；

图4为过渡支座的示意图；

图5为大齿轮外圆柱面凹槽结构示意图；

图6为减振锁紧工作流程图；

图7为减振松脱工作流程图。

其中，1—隔振器gs-3特(前后、左右方向，共4个)、2—连接支架、3—常平架连接座、4—止顶块、5—升降组件、6—大齿轮、7—电机齿轮、8—限位机构组件、9—定位组件、10—连接座、11—驱动电机组件、12—水准器组件、13—控制盒、14—阻尼器、15—阻尼垫块、16—运输载体、17—隔振器gs-6、18—垫块、19—陀螺罗盘、20—过渡支座、21—凹槽结构。

801—限位固定架、802—限位微动开关、803—限位支角、804—外罩。

501—轴承、502—挡圈、503—锁紧螺母、504—导向套、505—升降杆、506—升降轴承套、507—升降齿轮。

2001—整平手轮、2002—精定位面、2003—粗定位面、2004—支撑边、2005—底板。

具体实施方式

下面结合附图详细叙述本发明的实施例，需要说明的是，本实施例是叙述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种用于车载陀螺罗盘的减振锁脱装置，主要包括连接座10、定位组件9、大齿轮6、驱动电机组件11、升降组件5、限位机构组件8、控制盒13、常平架连接座3和止顶块4。

常平架连接座设置于陀螺罗盘19的外侧，且常平架连接座的下部通过多个隔振器1与陀螺罗盘下底面的连接支架连接。该隔振器为四个隔振器gs-3特，其前后左右排列。所述常平架连接座可将安置于连接座的陀螺罗盘通过隔振器与车载可调平台连为一体，并作为减振锁脱装置的安装基座。常平架连接座外侧为运输载体16。

常平架连接座的上部设置多个止顶块，该止顶块的数量及位置均与升降组件相对应。常平架连接座的上表面均布安装多个阻尼器14和阻尼垫块15。

连接座的下底面均布安装多个定位组件，该多个定位组件共同连接大齿轮，使大齿轮形成以连接座中点为回转中心的转动体。其具体结构为：所述的大齿轮水平设置，该大齿轮为中空结构，且大齿轮外圆柱面设计成凹槽结构21。所述的定位组件为三个，其均布安装在连接座上，每个定位组件内均包含一个可调高低位置的轴承，该三个轴承通过大齿轮外圆柱面凹槽将大齿轮调整固定到可绕连接座中心转动的中心位置。定位组件(3组)是通过每个组件中可调高低位置的轴承将大齿轮调整到常平架连接座的回转中心，同时利用定位组件中的轴承与大齿轮上的凹槽形成滚动接触，为大齿轮提供3个可旋转的支撑点及平稳的转动条件。

大齿轮的外侧啮合连接电机齿轮7，该电机齿轮连接驱动电机组件，该驱动电机组件安装在连接座上。驱动电机组件为一个，其主要包括驱动电机。大齿轮的外侧还连接多组升降组件，所述的升降组件为三组，其绕大齿轮均布设置，每个升降组件均主要包括升降齿轮507、升降杆505、轴承501、挡圈502、锁紧螺母503、导向套504和升降轴承套506，升降齿轮与大齿轮啮合连接，升降齿轮同轴螺纹连接竖直设置的升降杆。驱动电机组件是为减振锁脱装置提供驱动力矩，驱动力矩经轴端电机齿轮传递给大齿轮，再通过大齿轮与3个升降齿轮啮合传递给升降组件，从而为减振锁脱装置运输减振状态和测量刚性连接状态的转换提供动力驱动。所述升降组件通过升降齿轮接收大齿轮传递的驱动力矩，并利用升降齿轮与升降杆的螺纹配合转换使升降杆上下位移，当升降杆与止顶块松脱到位时，连接座与常平架连接座之间由于隔振器柔性连接，使安装在连接座上的陀螺罗盘处于减振运输状态；当升降杆与止顶块顶紧到位时，连接座与常平架连接座变成刚性连接，此时为安装在连接座上的陀螺罗盘提供寻北测量所需条件。升降组件(同一机构)实现锁紧和松脱两种不同状态，达到其减振运输和刚性连接状态转换。

其中一个升降组件连接限位机构组件，限位机构组件为一个，该限位机构组件安装在连接座上。所述的限位机构组件包括限位固定架801、限位微动开关802和限位支角803，限位固定架安装在连接座上，限位固定架上安装两个限位微动开关，该两个限位微动开关上下设置，且在两个限位微动开关之间设置一个限位支角，该限位支角连接在其中一个升降组件中的升降杆上，上述的固定架、限位微动开关、限位支角均位于护罩804内，护罩安装在连接座上。所述限位机构组件是检测锁紧或松脱是否到位，并反馈给控制执行机构。本装置中的驱动电机组件和限位机构组件均为一个，即用一个驱动电机组件和一个限位机构组件，完成控制三个升降组件的升降位置。

连接座上垂直平铺装2个水准器组件12。连接座上还安装控制盒，该控制盒连接并驱动升降组件、驱动电机组件等运动。控制盒通过接收系统指令可将两种状态自动转换，并通过限位机构组件判断锁紧或松脱是否到位，该装置是将设备从车载运输状态转换成刚性连接测量状态或状态逆转换的执行机构。连接座的下底面通过隔振器17及垫块18与陀螺罗盘的上部连接，该隔振器为隔振器gs-6。

本实施例还包括一个过渡支座20，该过渡支座位于陀螺罗盘的下方，该过渡支座包括底板2005、支撑边2004和整平手轮2001，底板的上表面安装四个竖直设置的支撑边，该四个支撑边形成矩形结构，每个支撑边的外侧壁的上端均制出一个相互连接的竖直面和斜面，该竖直面为粗定位面2003，该斜面为精定位面2002，该粗定位面与精定位面用于与陀螺罗盘下底面的连接支架2连接；底板的下底面安装多个整平手轮。

上述各主要部件的功能如下：

常平架连接座：可将安置于连接座的陀螺罗盘通过隔振器(该部分不属于被发明范围)与系统安装平台连为一体，并作为减振锁脱装置的安装基座。

定位组件：主要将大齿轮定位并调整到回转中心；同时，在大齿轮转动时，还可利用定位组件中的轴承与大齿轮沟槽形成滚动接触，为大齿轮提供平稳的转动条件。

升降组件：车载运输状态和刚性连接状态的转换通过该执行机构中升降杆的上下位移实现。

驱动电机组件：为减振锁脱装置车载运输状态和刚性连接状态转换提供驱动力矩。

大齿轮：接收电机齿轮传递的驱动力矩，并同时将其传递给3个升降齿轮，完成升降杆的上下位移。

止顶块：安装在常平架连接座上，上下可调，为升降杆提供可靠稳定支撑。通过对支撑点进行调节，使3个升降组件支撑受力均匀一致，构成稳定支撑平面。

隔振器：隔振器本身不属于被发明范围，由于隔振器是钢丝绳结构形式，应用于本装置中，对整个装置在高频振动下，吸收振动能量及减振效果极好。采用前后、左右及上下三维减振的安装方式，对陀螺罗盘在运输时起到很好的减振保护作用。

阻尼器：阻尼器本身不属于被发明范围，由于钢丝绳隔振器支撑偏软，为防止装置在过冲击情况下造成设备损坏，增加阻尼器起到保护作用。

阻尼调整垫块：通过冲击试验，可调整其恰当位置，使阻尼器在起到受冲击保护的同时，不致对运输和测量状态转换及减振效果产生影响。

限位机构组件：控制装置在驱动锁紧或解脱行程和时间是否到位的敏感组件。保证装置在锁紧或松脱到位后，提供准确停止信号，使装置能自动完成锁紧或松脱。

连接支架：作为陀螺罗盘过渡转接部件可与前后左右隔振器相连，同时，在标校及调试时还可方便、稳固与支撑基座对接。

过渡支座：上车前及下车后，作为独立机构可进行调平，并为陀螺罗盘标校及校准提供稳定支撑。其4个支撑边均采用斜边加定位结构形式，可与陀螺罗盘的连接支架方便、准确及可靠对接。

本发明的工作原理为：

如附图1所示，4个隔振器(1)分前后左右方向与连接支架(2)固连，然后固连在陀螺罗盘支撑底面上，4个隔振器的另一边再分别与常平架连接座固连。升降组件(5)共3组分别固连在连接座(10)上，且均匀分布。大齿轮(6)利用其中特制回转槽经3个定位组件(9)中的轴承搭接，定位组件(9)与连接座(10)固连，使大齿轮形成以连接座(10)中点为回转中心的转动体。限位机构组件(8)安装在连接座(10)上，通过其中的限位支角(见附图2)与升降组件中的升降杆(见附图3)连接可直接反映出升降杆上下位移量，并经限位机构组件中的限位开关(见附图2)检测出。连接座(10)为整个装置所装主要组件及零件提供一个装配平台。驱动电机组件(11)固装在连接座(10)上。水准器组件(12)2个垂直平铺装在连接座(10)上。控制盒(13)按连接座(10)上的安装位置固定。阻尼器(14)与调整到位的阻尼垫块(15)一起固定在常平架连接座(3)上。垫块(18)分别与隔振器gs-6固连在常平架连接座(3)上。陀螺罗盘(19)按安装位置固连在连接座(10)上。过渡支座(20)在整套设备未装车前，可进行陀螺罗盘的试验及标校工装使用。整套装置调整完成后可通过常平架连接座(3)与车载安装座固连。

结合附图1和附图6说明新型减振锁紧工作流程。陀螺罗盘组合安装在连接座(10)上，并通过隔振器gs-6(3个)及隔振器gs-3特(4个)分别与常平架连接座(3)相连，形成上下、左右、前后三维减振机构。由于采用钢丝绳隔振器，所以在车载运输情况下能很好吸收汽车的高频振动能量，达到减振效果。新型减振锁脱装置同时还装有升降组件(5)、大齿轮(6)、限位机构组件(8)、定位组件(9)、驱动电机组件(11)、控制盒(13)构成自动锁脱机构。当陀螺罗盘需要测量时，控制盒(13)检测到系统发出的测量准备信号；并向驱动电机组件(11)发出执行命令；驱动电机组件(11)中的电机齿轮带动由定位组件(9)定位的大齿轮(6)转动，大齿轮(6)同时将转动传递给与之啮合的3个升降组件(5)中的升降齿轮，升降齿轮将转动转换成升降杆的向下移动，当3个升降杆同时达到锁紧位置，即连接座(10)与常平架连接座(3)上止顶块顶紧成刚性连接状态，此时限位机构组件(8)中限位开关检测锁紧到位信号，并反馈给执行机构锁紧到位，从而完成锁紧工作；使减振锁脱装置与车载刚性可调平台形成刚性连接，为陀螺罗盘寻北测量提供稳定基座条件。

结合附图1和附图7说明新型减振松脱工作流程。当需要运输减振状态时，自动锁脱机构接收系统中的控制盒(13)检测到系统发出的松脱信号；并向驱动电机组件(11)发出执行命令；驱动电机组件(11)中的电机齿轮带动由定位组件(9)定位的大齿轮(6)转动，大齿轮(6)同时将转动传递给与之啮合的3个升降组件(5)中的升降齿轮，升降齿轮将转动转换成升降杆的向上移动，当3个升降杆同时达到松脱位置，即连接座(8)与常平架连接座(3)上止顶块松脱成柔性减振连接状态，此时限位机构组件(8)中限位开关检测松脱到位信号，并反馈给执行机构松脱到位，从而完成松脱工作；使减振锁脱装置与车载刚性可调平台形成柔性减振连接状态。为陀螺罗盘提供运输减振环境条件。阻尼器(14)与阻尼垫块(15)一起固连在常平架连接座(3)上，减振锁脱装置处于运输状态时，为避免过载冲击使松脱状态的升降杆与常平架连接座(3)碰撞造成设备损坏，根据加载试验考核配装阻尼器，可对减振锁脱装置起到保护作用。