一种插销式锁紧机构及惯性导航装置的制作方法

本发明涉及一种插销式锁紧机构及惯性导航装置。

背景技术：

双轴旋转框架类惯性导航产品，因其可以通过自动旋转实现精度误差补偿的特性，在惯性导航领域应用越来越普遍。双轴旋转框架类惯性导航产品包括产品基座、内框、外框和惯性器件组件。惯性器件组件、内框、外框和产品基座自内向外依次套装。在飞行状态下，产品受冲击、过载或振动时，会导致框架产生相对转动，该转动将直接对惯性器件组件的测量精度产生负面影响。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种插销式锁紧机构及惯性导航装置，以保证在飞行状态下，双轴旋转框架类的惯性器件与安装平台的相对位置保持不变，保证测量精度。

本发明的技术方案是：一种插销式锁紧机构包括锁紧基座、设于所述锁紧基座一侧的驱动组件及设于所述锁紧基座另一侧的锁紧组件；所述驱动组件包括带减速功能的驱动源、设于所述驱动源的动力输出端的蜗杆、与所述蜗杆啮合的平面蜗轮及驱动销，所述平面蜗轮设于所述锁紧基座上；所述锁紧组件包括滑道和插销组件，所述驱动销与所述插销组件插接并固设于所述平面蜗轮上，所述滑道设于所述锁紧基座上，所述插销组件的一端与所述滑道滑动连接，所述插销组件的另一端在所述平面蜗轮的旋转驱动力下相对于所述锁紧基座伸出或缩回。

优选的，所述锁紧组件还包括支撑架ⅰ、支撑架ⅱ、支撑架ⅲ和支撑架ⅳ，所述支撑架ⅰ和支撑架ⅱ间隔设置，所述支撑架ⅲ和支撑架ⅳ连接于所述支撑架ⅰ和支撑架ⅱ的两端，所述支撑架ⅰ和支撑架ⅱ面对面的侧面上各设有所述滑道，所述支撑架ⅲ上设有可供插销组件穿过的通孔。

优选的，所述滑道沿所述支撑架ⅰ或支撑架ⅱ的长度方向贯通，所述滑道的竖直的两个侧面上设有与插销组件接触的多个滚珠。

优选的，所述插销组件包括滑动框板及沿所述滑动框板水平延伸的锁紧插销，所述滑动框板的上下两端分别与所述支撑架ⅰ和支撑架ⅱ的滑道滑动连接，所述锁紧插销穿过所述支撑架ⅲ上通孔并能相对于所述锁紧基座伸出或缩回；所述驱动销插接于所述滑动框板内。

优选的，所述滑动框板内设有轴承ⅱ，所述驱动销与所述轴承ⅱ插接。

优选的，所述支撑架ⅲ上的通孔内设有一滚珠滑动组件，所述锁紧插销与所述滚珠滑动组件配合。

优选的，所述滚珠滑动组件包括筒体和滚珠，所述锁紧插销插接于所述筒体内，所述筒体的外圆壁上排布设有多个所述滚珠，多个所述滚珠与所述支撑架ⅲ上的通孔的内壁和锁紧插销接触。

优选的，所述平面蜗轮与锁紧基座之间配合设有轴承ⅰ，所述轴承ⅰ通过轴承挡板设于锁紧基座上。

优选的，还包括用于感应插销组件伸出或缩回状态的光电敏感器件。

本发明还提供一种惯性导航装置，包括基座、内框、外框和惯性器件组件，其特征在于，还包括上述的插销式锁紧机构，所述锁紧基座安装在所述内框的侧面上，且所述插销组件相对于所述锁紧基座伸出时依次穿过所述产品基座、外框和内框。

与相关技术相比，本发明的有益效果为：锁紧插销行程大，可实现内外双框的同步锁紧；经减速机和平面蜗轮、蜗杆的二级减速后，锁紧插销行程过程中推力大；因平面蜗轮通过旋转状态带动锁紧插销运动，锁紧插销行程范围已确定，不必设计限位机构来控制锁紧插销的行程；通过设置2个光电敏感器件来实现驱动电机的启停，完成锁紧或释放的状态；通过在平面蜗轮背面安装轴承ⅱ，在支撑架ⅲ上安装滚珠滑动组件，在支撑架ⅰ与支撑架ⅱ上设置滚珠滑槽及在锁紧插销上安装滚珠来减小整个锁紧部分的传动摩擦力，实现锁紧机构的正常工作。

附图说明

图1为本发明提供的插销式锁紧机构第一种视角的结构示意图；

图2为本发明提供的插销式锁紧机构第二种视角的结构示意图；

图3为本发明提供的插销式锁紧机构第三种视角的结构示意图；

图4为本发明提供的插销式锁紧机构中的锁紧组件且去掉支撑架ⅰ的爆炸的结构示意图；

图5为本发明提供的插销式锁紧机构中的滚珠滑动组件的结构示意图；

图6为本发明提供的插销式锁紧机构中的平面蜗轮的结构示意图；

图7为本发明提供的惯性导航装置的结构示意图；

图8为图7中的a处放大示意图。

附图中，001、锁紧基座；002、平面蜗轮；003、轴承ⅰ；004、轴承挡板；005、安装螺钉；006、电机座；007、驱动电机；008、减速机；009、蜗杆；010、支撑架ⅰ；011、支撑架ⅳ；012、支撑架ⅱ；013、光电敏感器件；014、支撑架ⅲ；015、插销组件；016、轴承ⅱ；017、滚珠；018、滚珠滑动组件；019、惯性器件组件；020、产品基座；021、外框；022、内框；023、滑道；024、滑槽；025、驱动销；026、筒体；027、滑动框板；028、锁紧插销。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图1～3所示，本实施例提供的一种插销式锁紧机构包括锁紧基座001、设于所述锁紧基座001一侧的驱动组件及设于所述锁紧基座001另一侧的锁紧组件。上述的一侧、另一侧可为锁紧基座001的正面或反面。

所述驱动组件包括驱动源、蜗杆009和与所述蜗杆009啮合的平面蜗轮002。所述驱动源包括驱动电机007和连接于所述驱动电机007动力输出端的减速机008。所述驱动电机007通过电机座006安装在所述锁紧基座001上。所述减速机008的动力输出端连接所述蜗杆009。所述锁紧基座001上开设有用于安装平面蜗轮002的通孔，该通孔内安装有轴承ⅰ003，所述平面蜗轮002通过轴承ⅰ003与所述锁紧基座001配合安装。

如图6所示，所述平面蜗轮002的反面(远离轮齿的一侧面)上设有一驱动销025。如图2所示，所述平面蜗轮002安装好后，其反面上的所述驱动销025穿过所述锁紧基座001上开设有用于安装平面蜗轮002的通孔，驱动销025向锁紧组件方向延伸。

如图1、3所示，所述轴承ⅰ003通过轴承挡板004固定于所述锁紧基座001上，并通过安装螺钉005锁紧。

如图2所示，所述锁紧组件包括支撑架ⅰ010、支撑架ⅱ012、支撑架ⅲ014、支撑架ⅳ011、光电敏感器件013和插销组件015。

所述支撑架ⅰ010和支撑架ⅱ012间隔设置，所述支撑架ⅲ014和支撑架ⅳ011连接于所述支撑架ⅰ010和支撑架ⅱ012的两端，所述支撑架ⅰ010和支撑架ⅱ012面对面的侧面上各设有所述滑道023。

如图3、4所示，所述滑道沿所述支撑架ⅰ010或支撑架ⅱ012的长度方向贯通。所述滑道023的两个竖直的侧面上设有自滑道023凹陷的滑槽024。

如图2所示，所述光电敏感器件013的数量为两个，分别设于所述支撑架ⅰ010长度方向的两端。所述支撑架ⅲ014上设有可供插销组件穿过的通孔，并且在该通孔内设有滚珠滑动组件018。

如图5所示，所述滚珠滑动组件018包括筒体026和滚珠017，所述筒体026的外圆壁上排布设有多个所述滚珠017，多个所述滚珠017凸伸至筒体026侧壁的外侧。

如图2、4所示，所述插销组件015包括滑动框板027及沿所述滑动框板027水平延伸的锁紧插销028。

如图3、4所示，所述滑动框板027的上下两端分别与所述支撑架ⅰ010和支撑架ⅱ012的滑道滑动连接，并且滑动框板027与支撑架ⅰ010和支撑架ⅱ012滑动的侧面上设有多个滚珠017，多个所述滚珠017设于所述滑动框板027上，并沿滑动框板027的滑动方向间隔布设。所述滚珠017与滑槽024配合。滑动框板027滑动时，滚珠017在滑槽024内滑动，以减少滑动摩擦力。

所述锁紧插销028穿过所述筒体内，所述滚珠滑动组件018中的多个所述滚珠017与所述支撑架ⅲ014上的通孔的内壁和锁紧插销028接触。

如图2所示，所述滑动框板027上设有轴承ⅱ016，所述驱动销025与所述轴承ⅱ016插接。

所述支撑架ⅰ010、支撑架ⅱ012、支撑架ⅲ014、支撑架ⅳ011、光电敏感器件013均通过螺钉的可拆卸安装方式固定在锁紧基座001上。

如图7、8所示，本发明还提供一种惯性导航装置，其包括自内向外依次套装的惯性器件组件019、内框022、外框021和产品基座020。所述惯性导航装置还包括上述的插销式锁紧机构，所述锁紧基座安装在所述内框022的侧面上。

当惯性导航装置通过所述外框021和内框022旋转完成精度误差补偿后，外框021和内框022旋转至待锁紧的位置，控制系统通过控制驱动电机007经减速机008减速后带动蜗杆009转动。蜗杆009通过啮合方式带动平面蜗轮002旋转。此时，平面蜗轮002上的驱动销025通过轴承ⅱ016驱动插销组件015直线运动。插销组件015的直线运动使滑动框板027与支撑架ⅰ010和支撑架ⅱ012滑动，且插销组件015的直线运动推出所述锁紧插销028沿滚珠滑动组件018进行滑动运动。滚珠017及轴承ⅱ016均起到减小传动摩擦力的作用。所述锁紧插销028推出直至依次穿过所述产品基座020、外框021和内框022，完成内框022和外框021的锁紧，与此同时，光电敏感器件013同步检测到锁紧插销028的锁紧状态，并件信号反馈给控制系统，进而停止驱动电机007的运转，完成整个锁紧行为。

当需要将内框022和外框021释放时，控制系统启动驱动电机007，经过上述的传动后，驱动所述插销组件015反向直线运动，此时，锁紧插销028缩回。当锁紧插销028完成对外框021与内框022的释放时，光电敏感器件013同步检测到锁紧插销028的释放状态，并将信号反馈至控制系统，进而停止驱动电机007的运转，完成整个释放行为。

光电敏感器件013通过感应滑动框板027的位置以检测锁紧插销028的状态。

本发明提供的插销式锁紧机构及惯性导航装置，结构简单，装配难度低。控制方便，只需设置好程序即可实现自动锁紧和释放；同时锁紧插销行程大，锁紧推动力大，可实现内外双框的同步锁紧；拥有广阔的应用前景。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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