保持惯导系统惯性组件恒定空间温度场的温补结构.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911140797.4 (22)申请日 2019.11.20 (71)申请人 中国船舶重工集团公司第七0七研 究所 地址 300131 天津市红桥区丁字沽一号路 268号 (72)发明人 杨盛林王晓丹张宇李德春 (74)专利代理机构 天津盛理知识产权代理有限 公司 12209 代理人 霍慧慧 (51)Int.Cl. G05D 23/20(2006.01) (54)发明名称 一种保持惯导系统惯性组件恒定空间温度 场的温补结构 (57)摘要 本发明涉及一种保持惯导系统惯性组件恒。

2、 定空间温度场的温补结构， 其特征在于： 一级温 补单元包括安装基座、 温控外罩及外罩温度控制 器， 安装基座上罩装所述温控外罩， 温控外罩内 均匀分布设置有外罩温度控制器； 二级温补单元 包括连接衬套及衬套温度控制器， 连接衬套上设 置有衬套温度控制器， 惯性组件端部通过螺栓固 定连接有连接轴， 连接轴端部连接至所述安装基 座， 安装基座与连接轴之间设置有连接衬套。 本 发明设计科学合理， 通过在适当位置增加局部二 级温度控制补偿环节， 分离热对流和热传导对惯 组的影响并单独加以补偿， 实现惯性组件恒定空 间温度场控制， 为惯性元件提供一个良好的空间 温度环境、 减小漂移， 提升惯导系统的输。

3、出精度。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 110874105 A 2020.03.10 CN 110874105 A 1.一种保持惯导系统惯性组件恒定空间温度场的温补结构， 其特征在于： 包括惯性组 件、 用于热对流补偿的一级温补单元及用于热传导补偿的二级温补单元， 所述一级温补单 元包括安装基座、 温控外罩及外罩温度控制器， 所述安装基座上罩装所述温控外罩， 所述温 控外罩内均匀分布设置有外罩温度控制器； 所述二级温补单元包括连接衬套及衬套温度控 制器， 所述连接衬套上设置有衬套温度控制器， 所述惯性组件端部通过螺栓固定连接有连 接轴， 所述连接轴端部连接至所述安装基座， 所述安。

4、装基座与所述连接轴之间设置有连接 衬套。 2.根据权利要求书1所述的保持惯导系统惯性组件恒定空间温度场的温补结构， 其特 征在于： 所述连接轴的端部通过角接触轴承对、 轴承内圈锁母及轴承外圈锁母与所述安装 基座转动连接。 3.根据权利要求书1所述的保持惯导系统惯性组件恒定空间温度场的温补结构， 其特 征在于： 所述安装基座与温控外罩之间设置有隔热层。 4.根据权利要求书1所述的保持惯导系统惯性组件恒定空间温度场的温补结构， 其特 征在于： 所述二级温补单元可设置于所述惯性组件的一端， 也可用于所述惯性组件的两端。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110874105 A 2 一种保持惯导系统惯。

5、性组件恒定空间温度场的温补结构 技术领域 0001 本发明属于惯性导航系统技术领域， 涉及惯导系统惯性组件恒定空间温度场， 特 别涉及一种保持惯导系统惯性组件恒定空间温度场的温补结构。 背景技术 0002 惯性组件作为惯性导航设备的核心敏感部件， 其性能直接决定设备的输出精度。 对于具备一定几何形状的空间几何单元， 惯性组件内部的空间温度场分布会随外界环境温 度的变化而变化， 从而造成惯性元件输出的漂移， 影响系统的输出精度。 0003 通常， 高精度惯导系统都需要对惯性组件进行温度控制， 使其在外界环境温度变 动的情况下惯组内部控制点处的温度值不变。 但由于测量、 控制点数的局限性， 除控温。

6、点 外， 惯组内部其余各点的温度值可能仍在随环境温度的变化而变化， 整个惯性组件内部空 间温度场其实并没有控制住， 从而影响系统的输出精度。 0004 本发明的作用就是提供一种保持惯导系统惯性组件恒定空间温度场的温补结构， 使惯导系统在环境温度变化时惯性组件具备恒定的空间温度场， 即惯性组件内部空间中任 意点的温度值不变， 保证惯性元件的温度特性、 减小漂移， 提升惯导系统的输出精度。 发明内容 0005 本发明的目的在于克服现有技术的不足， 提供一种保持惯导系统惯性组件恒定空 间温度场的温补结构， 通过在适当位置增加局部控制环节， 分离热对流和热传导对惯组的 影响并单独加以补偿， 实现惯性组。

7、件恒定空间温度场控制， 为惯性元件提供一个良好的空 间温度环境、 减小漂移， 提升惯导系统的输出精度。 0006 本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的： 0007 一种保持惯导系统惯性组件恒定空间温度场的温补结构， 其特征在于： 包括惯性 组件、 用于热对流补偿的一级温补单元及用于热传导补偿的二级温补单元， 所述一级温补 单元包括安装基座、 温控外罩及外罩温度控制器， 所述安装基座上罩装所述温控外罩， 所述 温控外罩内均匀分布设置有外罩温度控制器； 所述二级温补单元包括连接衬套及衬套温度 控制器， 所述连接衬套上设置有衬套温度控制器， 所述惯性组件端部通过螺栓固定连接有 连接轴， 所述。

8、连接轴端部连接至所述安装基座， 所述安装基座与所述连接轴之间设置有连 接衬套。 0008 而且， 所述连接轴的端部通过角接触轴承对、 轴承内圈锁母及轴承外圈锁母与所 述安装基座转动连接。 0009 而且， 所述安装基座与温控外罩之间设置有隔热层。 0010 而且， 所述二级温补单元可设置于所述惯性组件的一端， 也可用于所述惯性组件 的两端。 0011 本发明的优点和有益效果为： 0012 1、 本发明的保持惯导系统惯性组件恒定空间温度场的温补结构， 一级温补单元包 说明书 1/3 页 3 CN 110874105 A 3 括安装基座、 温控外罩及外罩温度控制器， 安装基座上罩装所述温控外罩， 。

9、所述温控外罩内 均匀分布设置有外罩温度控制器； 二级温补单元包括连接衬套及衬套温度控制器， 连接衬 套上设置有衬套温度控制器， 惯性组件端部通过螺栓固定连接有连接轴， 连接轴端部连接 至所述安装基座， 安装基座与所述连接轴之间设置有连接衬套， 通过在适当位置增加局部 控制环节， 分离热对流和热传导对惯组的影响并单独加以补偿， 实现惯性组件恒定空间温 度场控制， 为惯性元件提供一个良好的空间温度环境、 减小漂移， 提升惯导系统的输出精 度。 0013 2、 本发明的保持惯导系统惯性组件恒定空间温度场的温补结构， 连接轴的端部通 过角接触轴承对、 轴承内圈锁母及轴承外圈锁母与所述安装基座转动连接，。

10、 保证连接强度， 防止角接触轴承对轴向方向的攒动， 保证温度场的稳定性； 用于旋转惯性组件的温度控制 补偿。 0014 3、 本发明的保持惯导系统惯性组件恒定空间温度场的温补结构， 安装基座与温控 外罩之间设置有隔热层， 要求隔热层对安装基座进行良好热隔离， 防止安装基座通过传导 影响温控腔体中空气的温度， 消除安装基座与一级温补单元的对流换热。 0015 4、 本发明的保持惯导系统惯性组件恒定空间温度场的温补结构， 二级温补单元可 设置于所述惯性组件的一端， 也可用于所述惯性组件的两端， 采用两级温控分别控制惯性 组件对外散热的两条主要途径， 避免了两种散热方式交叉影响； 用于双端轴系时需配。

11、置两 套二级温补单元。 0016 5、 本发明的保持惯导系统惯性组件恒定空间温度场的温补结构， 采用两级温度控 制环节， 分别控制了惯性组件的热对流和热传导， 规避了热对流和热传导的相互影响， 简化 了温度控制补偿措施， 显著提升了惯性组件的空间温度恒定性。 附图说明 0017 图1为本发明的结构示意图。 0018 1-轴承内圈锁母、 2-轴承外圈锁母、 3-连接衬套、 4-角接触轴承对、 5-惯性组件、 6- 外罩温度控制器、 7-温控外罩、 8-连接轴、 9-衬套温度控制器、 10-隔热层、 11-安装基座。 具体实施方式 0019 下面通过具体实施例对本发明作进一步详述， 以下实施例只是。

12、描述性的， 不是限 定性的， 不能以此限定本发明的保护范围。 0020 一种保持惯导系统惯性组件恒定空间温度场的温补结构， 其特征在于： 包括惯性 组件5、 用于热对流补偿的一级温补单元及用于热传导补偿的二级温补单元， 所述一级温补 单元包括安装基座11、 温控外罩7及外罩温度控制器6， 所述安装基座上罩装所述温控外罩， 所述温控外罩内均匀分布设置有外罩温度控制器； 所述二级温补单元包括连接衬套3及衬 套温度控制器9， 所述连接衬套上设置有衬套温度控制器， 所述惯性组件端部通过螺栓固定 连接有连接轴8， 所述连接轴端部连接至所述安装基座， 所述安装基座与所述连接轴之间设 置有连接衬套， 通过在。

13、适当位置增加局部控制环节， 分离热对流和热传导对惯组的影响并 单独加以补偿， 实现惯性组件恒定空间温度场控制， 为惯性元件提供一个良好的空间温度 环境、 减小漂移， 提升惯导系统的输出精度。 说明书 2/3 页 4 CN 110874105 A 4 0021 连接轴的端部通过角接触轴承对4、 轴承内圈锁母1及轴承外圈锁母2与所述安装 基座转动连接， 保证连接强度， 防止角接触轴承对轴向方向的攒动， 保证温度场的稳定性； 用于旋转惯性组件的温度控制补偿。 0022 安装基座与温控外罩之间设置有隔热层10， 要求隔热层对安装基座进行良好热隔 离， 防止安装基座通过传导影响温控腔体中空气的温度， 消。

14、除安装基座与一级温补单元的 对流换热。 0023 二级温补单元可设置于所述惯性组件的一端， 也可用于所述惯性组件的两端， 本 实施例中二级温补单元设置于惯性组件一端， 采用两级温控分别控制惯性组件对外散热的 两条主要途径， 避免了两种散热方式交叉影响； 用于双端轴系时需配置两套二级温补单元。 0024 本发明的保持惯导系统惯性组件恒定空间温度场的温补结构， 采用两级温度控制 环节， 分别控制了惯性组件的热对流和热传导， 规避了热对流和热传导的相互影响， 简化了 温度控制补偿措施， 显著提升了惯性组件的空间温度恒定性。 0025 本发明的工作原理为： 0026 当检测到环境温度T降低时， 外罩温。

15、度控制器开始调节， 保证T3和T4的温度不变即 可(不需要通过对流去弥补惯性组件5的温度)； 与此同时， 衬套温度控制器也开始调节， 保 证连接衬套的温度T2不变， 即通过衬套温度控制器弥补因T降低而造成的惯性组件的热量 传导损失； 可以看到， 在惯性组件周围的空气温度T3、 T4以及传导路径上的中间温度点T2均 被控制住的情况下， 惯性组件上的其他任意两点的温度T5、 T7均不会变化； 反之， 当T升高时 也是如此。 0027 尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图， 但是本领域的技术人员可以理 解： 在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内， 各种替换、 变化和修改都是可能的， 因此， 本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。 说明书 3/3 页 5 CN 110874105 A 5 图1 说明书附图 1/1 页 6 CN 110874105 A 6 。