[发明专利]用于旋转式惯导系统轴系的编码器安装结构及安装方法

说明书

本发明涉及一种用于旋转式惯导系统轴系的编码器安装结构及安装方法，其中，编码器安装结构包括壳体和旋转台体，旋转台体的一端沿轴向设有安装孔，壳体上对应安装孔的位置具有凸起形成的安装轴，安装轴与安装孔转动配合；安装轴上活动套设有与壳体可拆卸连接的电磁式编码器定子，安装轴上还活动套设有与旋转台体可拆卸连接的电磁式编码器转子，电磁式编码器转子位于电磁式编码器定子与旋转台体之间，电磁式编码器转子和电磁式编码器定子之间有间距。本发明在轴系的壳体内直接构件电磁式编码器，省去一般电磁编码的的外壳和多余的连接组件，安装定位更加可靠，结构更为紧凑，使角位移的检测精度得以提高，有效缩短旋转式惯导系统轴系的轴向尺寸。

技术领域

本发明属于惯性导航系统的技术领域，具体涉及一种用于旋转式惯导系统轴系的编码器安装结构及安装方法。

背景技术

惯导系统是惯性导航系统的简称，是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统；其基本工作原理是以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度，将它对时间进行积分，且把它变换到导航坐标系中，就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。

在惯导系统中，因为旋转式惯导系统可以很好地发掘惯性器件的精度潜力和消除测量误差，其应用也变得越来越广泛；旋转式惯导系统的轴系包括壳体和位于壳体内的旋转台体，旋转台体为镂空结构便于安装各种测量元件和电路，轴系上还安装有测角传感器和位于壳体外的驱动元件，其中，驱动元件用于带动轴系中的旋转台体转动，测角传感器用于测量旋转台体的角位移，轴系的角位移精度是旋转式惯导系统的重要技术指标之一，而测角传感器的类型以及测角传感器与轴系的安装组合方式是影响角位移测量的重要因素。

电磁式编码器因不存在接触磨损、体积较小和精度较高等优点，而在旋转式惯导系统的轴系中作为测角传感器使用；目前电磁式编码器一般安装在壳体外，旋转台体通过伸出至壳体外的转轴与电磁式编码器相连，导致轴系整体的体积较大，又由于需要额外设置转轴，导致所需组件较多，不仅安装结构较为复杂，且较多组件之间的配合和定位，对角位移测量的精度影响较大；因此需要对电磁式编码器与轴系之间的安装组合进行改进，使电磁式编码器与轴系的安装更加简单，结构更加紧凑，测量精度更高。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种用于旋转式惯导系统轴系的编码器安装结构及安装方法，解决目前旋转式惯导系统的轴系与编码器的安装结构较为复杂，测量精度较低的问题，取得缩短轴系的轴向尺寸和提高测量精度的效果。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于旋转式惯导系统轴系的编码器安装结构，包括壳体和沿自身回转轴线可转动设于壳体中的旋转台体；旋转台体沿自身回转轴线的一端的回转中心位置开设有与回转轴线同轴的安装孔，壳体的内壁上凸起形成有与所述安装孔对应的安装轴，安装轴的自由端延伸至安装孔内并与安装孔转动配合；

壳体与旋转台体之间的安装轴段上套设有电磁式编码器定子和电磁式编码器转子，电磁式编码器转子位于电磁式编码器定子与旋转台体之间，电磁式编码器转子和电磁式编码器定子在安装轴的轴向上有间距，电磁式编码器定子可拆卸固定于壳体上，电磁式编码器转子可拆卸固定于旋转台体上以与旋转台体同步转动。

进一步地，壳体对应安装孔的一端具有开口，壳体包括与所述开口相匹配的端盖，所述安装轴凸起形成于端盖上，端盖与壳体可拆卸连接，开口的尺寸大于电磁式编码器定子和电磁式编码器转子的尺寸。

进一步地，安装轴的根部与端盖之间呈锥形过渡；端盖上具有沿安装轴轴线贯穿的孔道以减轻端盖重量和便于走线。

进一步地，所述安装孔为两段式的台阶孔且形成的台阶面朝向端盖，安装轴为两段式的台阶轴且形成的台阶面朝向安装孔；安装轴与安装孔之间设有轴承以使安装轴与安装孔转动配合，轴承位于安装孔的台阶面和安装轴的台阶面之间。