陀螺稳定器及其方法
【专利摘要】本发明公开了一种陀螺仪稳定器及其方法。它包括：1-转子上框架；2-转子下框架；3-陀螺底座；4-转子；5-联轴器；6-电动机；7-制动杆；8-螺栓；9-轴承盖；10-滚动球轴承；11-推力球轴承。本发明适用于船舶、车辆、飞行器等对稳定性有要求的机器平台。本发明是利用陀螺仪定轴性原理的直接式陀螺稳定器，外界干扰力矩由转子4产生的陀螺力矩对消。本发明能有效抵消船舶、车辆、飞行器等机器平台的摇摆晃动。转子的转动惯量越大，稳定性越好。
【专利说明】陀螺稳定器及其方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种陀螺稳定器及其方法，特别是针对消除船舶、前后置两轮车辆、飞 行器等机器平台的摇摆晃动的机器设备。
【背景技术】
[0002] 船用消摆设备主要是减摇鳍，装于船中两舷舭部，剖面为机翼形，又称侧舵.通过 操纵机构转动减摇鳍，使水流在上产生作用力，从而形成减摇力矩，减小摇摆，以便减少船 体横摇。该设备结构复杂，造价较高，且效果取决于航速，航速越高，效果越好，故多用于高 速船舶，对于小型、低速船舶效果不明显。
[0003] 前后置两轮车辆的主要消摆方式是通过前轮的调节，来改变车辆的重心，从而达 到消摆的目的，此方式稳定性差。
[0004] 喷气式飞行器消摆主要依靠喷气设备来实现，此方式稳定性差。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种陀螺稳定器及其方法。
[0006] 陀螺稳定器包括转子上框架（1)、转子下框架（2)、陀螺底座（3)、转子（4)、联轴器 (5 )、电动机（6 )、制动杆（7 )、螺栓（8)、轴承盖（9 )、滚动球轴承（10 )、推力球轴承（11)， 底座（3)与需要稳定的平台利用地脚螺钉固定，底座（3)上设有滚动球轴承（10)，滚动 球轴承（10)与底座（3)过盈配合，轴承盖（9)与底座（3)螺纹连接，转子下框架（2)与滚动 球轴承（10)过盈配合，制动杆（7)设置在转子下框架（2)的一侧并与转子下框架（2)过盈 配合，转子下框架（2)上设有转子上框架（1)，转子上框架（1)与转子下框架（2)通过螺栓 (8)连接，转子上框架（1)和转子下框架（2)上分别通过过盈配合设有推力球轴承（11)，转 子（4)与推力球轴承（11)过盈配合，转子（4)下端与联轴器（5)过盈配合，联轴器（5)与电 动机（6)过盈配合，电动机（6)通过螺栓与转子下框架（2)连接。
[0007] 所述的电动机（6)布置在转子（4)正下方，电动机被驱动后通过联轴器带动转子 转动。
[0008] 所述的在转子下框架（2 )下设计一个制动杆（7 )，当转子下框架（2 )摆动幅度过大 时，起到限制摆动幅度的作用。所述的转子下框架（2)的开放式结构将转子与电动机（6)有 效固定，且有利电动机（6)与转子（4)的装拆。所述的转子（4)采用两端支撑的设计。
[0009] 所述的陀螺稳定器的稳定方法是：将陀螺底座（3)固定在需要稳定的平台上，启 动电动机（6)，电动机（6)通过联轴器（5)带动经过推力球轴承（11)支承的转子（4)高速转 动，当平台晃动时，转子（4)高速转动所产生的陀螺力矩抵消引起平台晃动的干扰力，同时 转子（4)会随着被滚动球轴承（10)支承的转子下框架（2)有一定角度的偏转，当偏转角度 过大时，制动杆（7)将起到限制大偏转角的作用，关闭电动机（6)，整个制动过程完毕。
[0010] 使用本发明，利用陀螺定轴性的原理，结构简单，稳定性高。电动机设置在转子底 部，能有效保证转子启动时，转子轴指向与底座面垂直，从而保证推力球轴承能均匀磨损。 制动杆的设计保证了设备大幅度摇摆时，电动机部分不会碰撞到其它设备而造成损坏。转 子转动惯量越大，转速越高，本发明陀螺稳定器所能达到的维稳效果就越好。本发明陀螺稳 定器价格低，效果好，有利于大规模使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1为本发明陀螺稳定器的示意图； 图2为本发明陀螺稳定器的局部右视图； 图1中，转子上框架1 ;转子下框架2 ;陀螺底座3 ;转子4 ;联轴器5 ;电动机6 ;制动杆 7 ;螺栓8 ;轴承盖9 ;滚动球轴承10 ;推力球轴承11。
【具体实施方式】
[0012] 如图1所示，一种陀螺稳定器，其特征在于包括底座3与需要稳定的平台利用地脚 螺钉固定，滚动球轴承10与底座3过盈配合，轴承盖9与底座3螺纹连接，转子下框架2与 滚动球轴承10过盈配合，制动杆7与转子下框架2过盈配合，转子上框架1与转子下框架2 通过螺栓8连接，推力球轴承11通过过盈配合与转子上框架1及转子下框架2连接，转子 4与推力球轴承11过盈配合，转子4与联轴器5过盈配合，联轴器5与电动机6过盈配合， 电动机6通过螺栓与转子下框架2连接。所述的转子4与电动机6的布置。所述的制动杆 7的设计。所述的转子下框架2的结构设计。所述的转子4的结构设计。
[0013] 如图2所示，制动挡板对称分布在陀螺底座3上，当转子下框架2摆动幅度过大 时，通过阻挡制动杆7来控制摆动幅度。
[0014] 陀螺稳定器的稳定方法是：将陀螺底座3固定在需要稳定的平台上，启动电动机 6,电动机6通过联轴器5带动经过推力球轴承11支承的转子4高速转动，当平台晃动时， 转子4高速转动所产生的陀螺力矩抵消引起平台晃动的干扰力，同时转子4会随着被滚动 球轴承10支承的转子下框架2有一定角度的偏转，当偏转角度过大时，制动杆7通过转子 下框架2上挡块将起到限制大偏转角的作用。关闭电动机6,整个制动过程完毕。
【权利要求】
1. 一种陀螺稳定器，其特征在于包括转子上框架（1)、转子下框架（2)、陀螺底座（3)、 转子（4)、联轴器（5)、电动机（6)、制动杆（7)、螺栓（8)、轴承盖（9)、滚动球轴承（10)、推力 球轴承（11)， 底座（3)与需要稳定的平台利用地脚螺钉固定，底座（3)上设有滚动球轴承（10)，滚动 球轴承（10)与底座（3)过盈配合，轴承盖（9)与底座（3)螺纹连接，转子下框架（2)与滚动 球轴承（10)过盈配合，制动杆（7)设置在转子下框架（2)的一侧并与转子下框架（2)过盈 配合，转子下框架（2)上设有转子上框架（1)，转子上框架（1)与转子下框架（2)通过螺栓 (8)连接，转子上框架（1)和转子下框架（2)上分别通过过盈配合设有推力球轴承（11 )，转 子（4)与推力球轴承（11)过盈配合，转子（4)下端与联轴器（5)过盈配合，联轴器（5)与电 动机（6 )过盈配合，电动机（6 )通过螺栓与转子下框架（2 )连接。
2. 根据权利要求1所述的一种陀螺稳定器，其特征在于所述的电动机（6)布置在转子 (4)正下方，电动机被驱动后通过联轴器带动转子转动。
3. 根据权利要求1所述的一种陀螺稳定器，其特征在于所述的在转子下框架（2)下设 计一个制动杆（7)，当转子下框架（2)摆动幅度过大时，起到限制摆动幅度的作用。
4. 根据权利要求1所述的一种陀螺稳定器，其特征在于所述的转子下框架（2)的开放 式结构将转子与电动机（6 )有效固定，且有利电动机（6 )与转子（4)的装拆。
5. 根据权利要求1所述的一种陀螺稳定器，其特征在于所述的转子（4)采用两端支撑 的设计。
6. -种如权利要求1所述的陀螺稳定器的稳定方法，其特征在于： 将陀螺底座（3)固定在需要稳定的平台上，启动电动机（6)，电动机（6)通过联轴器（5) 带动经过推力球轴承（11)支承的转子（4)高速转动，当平台晃动时，转子（4)高速转动所产 生的陀螺力矩抵消引起平台晃动的干扰力，同时转子（4)会随着被滚动球轴承（10)支承的 转子下框架（2)有一定角度的偏转，当偏转角度过大时，制动杆（7)将起到限制大偏转角的 作用，关闭电动机（6)，整个制动过程完毕。
【文档编号】G05D1/08GK104155982SQ201410357875
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2014年7月25日
【发明者】彭维峰 申请人:浙江大学