[发明专利]一种具有自动定心功能的磁悬浮装置

说明书

技术领域

本发明属于惯性寻北定向测量技术领域，具体涉及一种具有自动定心功能的磁悬浮装置，安装于高精度陀螺寻北仪、陀螺经纬仪等设备内，通过悬浮陀螺敏感元件敏感地球角速率在其敏感轴上的分量实现寻北。

背景技术

随着技术的发展，寻北仪的寻北精度越来越高，而且由于其经常在野外环境下使用，对环境适应性及可靠性要求也较高，环境温度要求在-40℃～+50℃的条件下都能正常使用，这对寻北仪内部的各种结构件和电子器件都有较高的要求。

目前陀螺寻北仪内采用的陀螺敏感元件，有金属悬挂带式、气浮式两种。气浮式陀螺敏感元件，其自带一个微型气泵，体积重量大，操作不方便，精度也较低。目前使用较广泛的是金属悬挂带式陀螺敏感元件，但是金属悬挂带会产生较大的扭矩式有害力矩，可靠性低，抗震动能力差，悬挂带受震动宜变形或断裂造成永久故障，寻北精度难以提高，具有这种金属悬挂带式的陀螺寻北仪，在全温度范围内寻北精度均没有突破20角秒。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种具有自动定心功能的磁悬浮装置，旨在解决现有技术中由于陀螺房过重带来的吊带变形或断裂的问题。

本发明提供了一种具有自动定心功能的磁悬浮装置，所述磁悬浮装置包括：螺线管线圈，其空心呈圆台形，用于获得悬浮的磁力；铁芯，其外形呈带平台的圆柱形，中间嵌入所述螺线管线圈，用于被通电螺线管线圈的磁场磁化后变成一个磁体，并与螺线管线圈磁场相互叠加，使螺线管线圈的磁性增强，且当螺线管线圈断电后磁就随之消失；衔铁，其外形呈球形，用于悬挂寻北仪中的陀螺敏感元件；以及连接环，其外形呈圆环形，中心一开口的封盖，封盖内壁面有内螺纹，用于连接寻北仪中的陀螺敏感元件与衔铁。

更进一步地，所述衔铁的大小与所述铁芯相匹配，所述连接环的大小与所述衔铁和所述铁芯相匹配。

更进一步地，所述衔铁悬浮处于所述铁芯的包围内部，可以自动定位置中心。

更进一步地，所述铁芯纵向剖视呈形，形左右要比中间长，所述铁芯的长度等于所述衔铁的直径的1.2倍。

更进一步地，所述衔铁与寻北仪中的陀螺敏感元件连接的端部为呈向外扩口的喇叭状，在喇叭状端部外周面上设置有螺纹，球状衔铁置于该开口上，并通过连接环与该端部螺合，从而将该衔铁固定连接在陀螺敏感元件上端，且该衔铁上半部凸出连接环露出封盖。

更进一步地，通过通入所述电磁铁中螺线管线圈的电流来控制所述寻北仪中的陀螺敏感元件的悬浮高度。

本发明的磁悬浮装置外形结构紧凑、装配及拆卸方便、能承受较大的轴向力、可靠性高、环境适应性强，解决了金属吊带式金属吊带宜变形或断裂；气浮式敏感元件笨重的技术问题，同时也减小了悬浮有害力矩，为提高寻北仪精度奠定了基础。故适用于高精度陀螺寻北仪中，具有较好的应用价值和推广前景。

附图说明

图1为本发明的结构剖视示意图。

图2为本发明中的衔铁、连接环和陀螺敏感元件连接剖视示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种具有自动定心功能的磁悬浮装置，采用磁悬浮方式，减小金属吊带式敏感元件中的吊带有害扭矩，克服陀螺房过重带来的吊带变形或断裂的隐患，具有寻北精度高、可靠性高、环境适应性强的特点。

本发明提供的一种具有自动定心功能的磁悬浮装置，通过其悬浮陀螺敏感元件敏感地球角速率在敏感轴上的分量实现寻北。该磁悬浮装置包括：螺线管线圈，其空心呈圆台形，用于被通电后产生像磁铁一样具有磁性，获得悬浮的磁力；铁芯，其外形呈带平台的圆柱形，纵向剖视呈形，形左右要比中间长，长度大于衔铁的直径约1.2倍，铁芯形中间嵌入螺线管线圈，用于被通电螺线管线圈的磁场磁化后变成一个磁体，这样与螺线管线圈磁场相互叠加，从而使螺线管线圈的磁性大大增强，当螺线管线圈断电后磁就随之消失；衔铁，其外形呈球形，大小与铁芯匹配，用于悬挂寻北仪中的陀螺敏感元件；连接环，其外形呈圆环形，中心一开口的封盖，大小与衔铁、铁芯匹配，用于连接寻北仪中的陀螺敏感元件与衔铁。

作为本发明的改进，所述衔铁要悬浮在铁芯内，处于铁芯的包围，可以自动定衔铁所处位置中心。