[发明专利]一种惯性敏感元件用多型腔台体

说明书

技术领域

本发明涉及一种仪器台体，其目的是为台体上安装的各惯性敏感元件提供稳定可靠的安装基准和支撑，并具有良好的动态特性参数，从而为导航装置提供一个良好的工作环境。

背景技术

现有惯性敏感元件由台体、设置在台体内的惯性敏感元件及相应的电路板、设置在台体外壁的外置功能模块及插座等。该台体结构采用的是中间法兰加上、下罩的台体结构形式。在随机振动及冲击等恶劣动态力学环境条件下，由于台体结构的谐振频率较低或者与惯性敏感元件的工作频率重合，无法满足惯性敏感元件对台体结构的较高动态特性要求，很难保证该导航装置的稳定输出及可靠工作。

发明内容

本发明目的是提供一种惯性敏感元件用多型腔台体，在原来台体结构质量和体积外形不发生改变的情况下，尽量提高台体结构的静刚度和固有频率，使得台体结构的固有频率避开了惯性仪表的谐振频率及工作频率，从而满足该惯性敏感元件在工作时的动态特性要求，为惯性仪表在各种复杂的动态力学环境下稳定工作提供了保证。

本发明的技术解决方案：

一种惯性敏感元件用多型腔台体，包括箱壳式主型腔、设置在主型腔外侧壁的法兰和插座，其特殊之处是：还包括设置在主型腔两个相邻侧壁上的侧壁型腔，以及设置在位于主型腔上设置外置功能模块的侧壁上的半侧壁型腔；所述法兰包括设置在两个侧壁型腔之间的拐角法兰、设置在半侧壁型腔和外置功能模块之间的分隔法兰、设置在第四个侧壁上的插座法兰；所述插座设置在插座法兰上；所述侧壁型腔、半侧壁型腔均设置有与主型腔相通的电缆孔。

上述台体还包括设置在主型腔内且与侧壁相连的交叉肋。

上述台体还包括设置在外置功能模块两侧的两个三角肋，所述三角肋的其中一边与分隔法兰相连。

本发明具有如下特点：

1、本发明在中部法兰的基础上，将台体结构设计成由多个复杂型腔组成的箱壳式结构，并利用各型腔的侧壁对台体上的薄弱环节进行结构加强。摒弃原结构形式中所采用的上、下罩等薄壁构件或简单的直筒式台体结构，提高了台体结构的一阶谐振频率，避免因薄壁振动所引起的低频扰动对惯性敏感元件的干扰。

2、本发明利用台体结构空间，根据需要合理布置三角肋和十字交叉肋，尽可能地增大台体截面的惯性积和截面系数，以保证台体在X、Y、Z三个方向的动态特性能够保持一致。

3、本发明利用台体上所形成各个型腔布置一些导航装置所需的功能电路及电气元件，减小了台体的高度，并缩短了各电路板间的相互间的走线距离，减小了因长距离走线说带来的信号损失，有利于提高导航装置的输出精度。

4、本发明由于采用了以上结构，所以台体结构的静刚度和谐振频率高、质量轻、体积小、操作方便，维修性好。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2是图1中的台体水平旋转180度后的结构示意图；

其中：1-主型腔，2-拐角法兰，3-插座法兰，4-分隔法兰，5-侧壁型腔，6-半侧壁型腔，7-交叉肋，8-插座，9-电缆孔，10-三角肋，11-外置功能模块。

具体实现方式

如图1、图2所示，本发明惯性敏感元件用多型腔台体，包括箱壳式主型腔、设置在主型腔外侧壁的法兰和插座、设置在主型腔两个相邻侧壁上的侧壁型腔、设置在主型腔内且与侧壁相连的交叉肋、设置在外置功能模块两侧的两个三角肋、设置在主型腔上设置有外置功能模块的侧壁上的半侧壁型腔；法兰包括设置在两个侧壁型腔之间的拐角法兰、设置在半侧壁型腔和外置功能模块之间的分隔法兰、设置在第四个侧壁上的插座法兰；插座设置在插座法兰上；侧壁型腔、半侧壁型腔均设置有与主型腔相通的电缆孔，三角肋的其中一边与分隔法兰相连，

台体的结构形式较为复杂，若采用普通机械加工方法费时费力；因而考虑将其主要的成型工艺改为砂型铸造，材料选用流动性好，比刚度较高的铝合金材料。惯性敏感元件的谐振频率和工作频率分布在550Hz～1430Hz范围内。从完成加工的台体结构的模态试验结果来看，台体的固有频率点在1500Hz左右。而且该台体结构通过了力学试验、环境实验和运输试验的考核，并经过了飞行试验的检验，台体结构能够满足惯性敏感元件对其载体的动态特性参数的特殊要求，达到了预期的设计目的。