液浮陀螺仪浮液注入控制装置及利用该装置注入浮液的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115824178A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211455071.1(22)申请日2022.11.21(71)申请人陕西华燕航空仪表有限公司地址723102陕西省汉中市南郑区大河坎镇(72)发明人吴亭皙王伟刚王凯罗文斌李明辉王道文(74)专利代理机构西安匠星互智知识产权代理有限公司61291专利代理师屠沛(51)Int.Cl.G01C19/04(2006.01)G01C19/20(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称液浮陀螺仪浮液注入控制装置及利用该装置注入浮液的方法(57)摘要本发明提供了液浮陀螺仪浮液注入控制装置及利用该装置注入浮液的方法，解决现有液浮陀螺仪的液浮量控制方式比较粗放，浮液注入量不合适，从而导致陀螺仪整体性能不稳定的技术问题。本发明在液浮陀螺仪的壳体上端盖上设置充油嘴，便于浮液的注入与排出，在液浮陀螺仪底部设置螺杆，并增加与之匹配的螺母和挡板，如此，螺杆、螺母和挡板共同形成了陀螺仪内部空腔体积调节机构，实现对陀螺内部存储有空间进行调节目的，可配合高温下将陀螺仪内部多余浮液溢出，达到精准控制陀螺内部浮液输入量的目的。CN115824178ACN115824178A权利要求书1/2页1.一种液浮陀螺仪浮液注入控制装置，其特征在于：装配在液浮陀螺仪壳体上，包括充油嘴以及陀螺仪内部空间解调机构；所述充油嘴设置在所述浮液陀螺壳体上端盖原有的注油口处，并与陀螺仪内部空间连通；所述陀螺仪内部空间解调机构包括螺杆、螺母和挡板；所述挡板安装在所述浮液陀螺壳体的下端；所述螺杆竖直穿过挡板以及液浮陀螺仪内部波纹管的下端板并与波纹管的上端板的底面连接；所述螺母位于挡板外侧与螺杆配合，调节波纹管的伸缩程度。2.一种利用权利要求1所述液浮陀螺仪浮液注入控制装置注入浮液的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将权利要求1所述液浮陀螺仪浮液注入控制装置装配在液浮陀螺仪上；2)室温环境下，通过螺母与螺杆配合拉紧液浮陀螺仪的波纹管，使得波纹管的压缩量大于等于波纹管的压缩长度L压；3)充油嘴向上，室温环境下，向液浮陀螺仪内部空腔中充入浮液，直至充满；4)保持充油嘴向上、保持波纹管拉紧状态，将液浮陀螺仪置于其应用的最高温度环境下保温直至液浮陀螺仪内部温度达到稳定；5)在所述最高温度环境下，剪掉充油嘴并钳紧、焊封；6)拧掉螺母，去掉挡板，剪掉多余的螺杆，浮液注入完成。3.根据权利要求1所述注入浮液的方法，其特征在于：步骤2)中，所述波纹管的压缩长度L压通过以下方法确定:S1.确定液浮陀螺仪内部可注入的浮液体积V液；V液的计算公式如下：式中：V0—液浮陀螺仪壳体空腔总体积；Vi—指液浮陀螺仪内部其他必要零组件的体积，i＝1、2、3....n；S2.确定波纹管补偿量V补偿；所述波纹管补偿量V补偿等于浮液体积变化量△V；浮液体积变化量△V的计算公式如下：△V＝V高‑V低式中：V高—浮液V液在高温下的体积；V低—浮液V液在低温下的体积；所述高温和低温由液浮陀螺仪应用环境的要求来确定和，V高和V低的计算方式为：V高＝V液·(1+k·(T高‑T常温))V低＝V液·(1‑k·(T常温‑T低))式中：k—浮液体积热膨胀系数，查相关浮液资料获取；2CN115824178A权利要求书2/2页T高—液浮陀螺仪应用环境最高温度；T低—液浮陀螺仪应用环境最低温度；S3.计算压缩长度L压依据步骤S2得到的波纹管补偿量V补偿，结合液浮陀螺仪中波纹管的安装空间，根据波纹管产品手册初步确定合适的波纹管型号和自由状态时的长度，并确定波纹管伸缩长度L；波纹管压缩长度L压的计算公式为：L压＝L/(T高‑T低)·(T高‑T常温)其中：T高—液浮陀螺仪应用环境最高温度；T低—液浮陀螺仪应用环境最低温度。4.根据权利要求3所述注入浮液的方法，其特征在于：采用该方法能够精确控制液浮陀螺仪的注入量。3CN115824178A说明书1/5页液浮陀螺仪浮液注入控制装置及利用该装置注入浮液的方法技术领域[0001]本发明属于机电式惯性传感器技术领域，具体涉及一种液浮陀螺仪浮液注入控制装置及利用该装置注入浮液的方法。背景技术[0002]液浮陀螺仪是惯性导航控制系统中的一种核心传感器，利用浮液产生的浮力，减小支承轴承上承受的浮子组件的重量，最终达到提高陀螺仪精度的目的，其包括壳体、浮子、力矩器、信号器、浮子支撑轴承、波纹管等。高温漏油或低温浮液体积不足是液浮陀螺仪的主要故障模式之一，一直困扰着陀螺仪的生产，对陀螺仪浮液体积的精准控制成为科研难题之一。[0003]陀螺仪在工作时，环境温度会在一定范围内变化(比如‑40℃～60℃)，随着环境温度的变化，陀螺仪内部体积也会发生膨胀收缩；一般情况下