專利名稱：一種用于光纖陀螺的復合殼體的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于光纖陀螺的復合殼體，它是一種用于光纖陀螺敏感環封裝和保護的復合殼體。屬于慣性導航技術領域。
背景技術：
光纖陀螺是一種基于薩格奈克效應、用于檢測角位移和角速度信號的敏感元件，具有體積小、重量輕、精度范圍廣、全固態等特點，是慣性測量和制導領域的主流儀器。在高精度光纖陀螺的工程化過程中，敏感環對溫度、電磁環境的要求隨著精度指標的提高而越發苛刻，因而光纖陀螺的封裝和防護設計必須滿足更高的標準。
另一方面，光纖陀螺的結構和封裝設計仍受到重量、尺寸的約束。在這種情況下，采用復合殼結構是同時實現電/磁/熱屏蔽或防護的有效途徑之一。
發明內容
I、目的本發明的目的是提供一種用于光纖陀螺的復合殼體。它克服了現有技術的不足，是一種占用空間少、厚度和重量小的復合殼體結構。2、技術方案本發明一種用于光纖陀螺的復合殼體，它是一個圓盒形結構，包括了可拆分對扣的上殼體和下殼體兩部分，并且上殼體和下殼體都具有相同的三層復合結構，即外側的磁屏蔽殼、中間的支撐殼和內側的隔熱層。上殼體和下殼體之間采用雙層舌槽接合面結構，既可保證復合殼體的電/磁/熱屏蔽連續性，又增強了上殼體和下殼體的接合密封性、提高了復合殼體組裝后的整體剛度。其中，該上殼體和下殼體為圓形的盆狀件，該外側的磁屏蔽殼，用于屏蔽地磁場對敏感環線圈的影響；該中間的支撐殼，用于支撐外側的磁屏蔽殼和內側的隔熱層，同時實現與環骨架的連接；該內側的隔熱層，用于減緩環境溫度變化時陀螺內部的溫度梯度變化。在本發明復合殼體上加工有用于和敏感環骨架固定連接的螺釘安裝孔，其中上殼體的固定螺釘安裝孔位于圓心處，下殼體的固定螺釘孔位于二分之一殼體半徑的圓周上。將本發明復合殼體用于光纖陀螺的裝配時，敏感環線圈骨架通過所述上殼體圓心處的螺釘安裝孔和下殼體圓周上的螺釘安裝孔進行固定，可以有效提高整體裝配后的剛度，在振動條件下具有更高的模態響應值。其中，所述的內側的隔熱層、外側的磁屏蔽殼與中間支撐殼之間可選用粘接或者噴涂工藝固定成型。3、優點及功效應用本發明所述的復合殼體，可以同時實現對光纖陀螺敏感環線圈的電/磁/熱屏蔽或防護，并且具有占用空間少、厚度和重量小的優勢。
圖I是本發明的復合殼體的結構圖。圖2是本發明的復合殼體的立體圖。圖中符號說明如下
I.上殼體11.上磁屏蔽殼111.上磁屏蔽殼舌槽112.上磁屏蔽殼圓心孔12.上支撐殼121.上支撐殼舌槽122.上支撐殼圓心孔13.上隔熱2.下殼體21.下磁屏蔽殼211.下磁屏蔽殼舌槽212.下磁屏蔽殼圓周孔I213.下磁屏蔽殼圓周孔222.下支撐殼221.下支撐殼舌槽222.下支撐殼圓周孔I223.下支撐殼圓周孔223.下隔熱層
具體實施例方式下面將結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。見圖I、圖2，本發明一種用于光纖陀螺的復合殼體，它是一種用于光纖陀螺敏感環線圈封裝和保護的復合殼體。它是一個圓盒形結構，該復合殼體包括了可拆分的上殼體I和下殼體2兩部分,并且上殼體I和下殼體2都具有相同的三層復合結構,包括外側的磁屏蔽殼、中間的支撐殼和內側的隔熱層。上殼體I和下殼體2之間采用雙層舌槽接合面結構，既可保證復合殼體的電/磁/熱屏蔽連續性，又增強了上殼體I和下殼體2的接合密封性、提高了復合殼體組裝后的整體剛度。所述復合殼體的上殼體I為圓形的盆狀件，包括了外側的上磁屏蔽殼11、中間的上支撐殼12和內側的上隔熱層13。外側的上磁屏蔽殼11采用鐵鎳合金材料加工，用于屏蔽地磁場對光纖陀螺敏感環線圈的影響；內側的上隔熱層13用于減緩外界環境溫度變化時陀螺內部的溫度梯度變化，可選用低導熱系數材料如聚四氟乙烯或熱障涂層材料等制作、以切削加工或噴涂的方式成型；中間的上支撐殼12采用鋁合金材料加工，用于屏蔽外部電場對光纖陀螺敏感環線圈的影響，同時又支撐外側的上磁屏蔽殼11和內側的上隔熱層13，構成了所述上殼體I的復合結構基底。本發明所述上磁屏蔽殼11的內圓周面直徑和上支撐殼12的外圓周面直徑具有相同的基本尺寸，并具有能形成間隙配合的尺寸公差；同理，上支撐殼12的內圓周面直徑和上隔熱層13的外圓周面直徑具有相同的基本尺寸。構造上殼體I時，將上磁屏蔽殼11套在上支撐殼12外部，兩者的接合面之間涂以環氧樹脂等粘接劑；上隔熱層13可直接在上支撐殼12的內圓周面以噴涂方式成型，或者按照基本尺寸切削成型后、將其套入上支撐殼12內部，兩者的接合面通過粘接劑粘接成型。所述復合殼體的下殼體2同樣是圓形的盆狀件，包括了外側的下磁屏蔽殼21、中間的下支撐殼22和內側的下隔熱層23，其材質、功用、以及相互之間的裝配關系都和上殼體I中的對應部件11、12、13相同。其中，在上磁屏蔽殼11端部加工有上磁屏蔽殼舌槽111、在上支撐殼12端部加工有上支撐殼舌槽121 ;在下磁屏蔽殼21的端部加工有下磁屏蔽舌槽211，在下支撐殼22端部加工有下支撐殼舌槽221。上磁屏蔽殼舌槽111的內圓周面直徑和下磁屏蔽殼舌槽211的外圓周面直徑具有相同的基本尺寸，上支撐殼舌槽121的內圓周面直徑和下支撐殼舌槽221的外圓周面直徑具有相等的基本尺寸。在進行復合殼體裝配時，這種尺寸關系既有利于在舌槽接合面之間形成小間隙配合，又避免了內外層舌槽結構之間發生干涉、影響裝配的 可能。將所述復合殼體用于光纖陀螺的裝配時，使上下殼體12對扣、從而下磁屏蔽殼舌槽211插入上磁屏蔽殼舌槽111內圓周面和上支撐殼舌槽121外圓周面之間的空腔內，同時上支撐殼舌槽121插入下磁屏蔽舌槽211內圓周面和下支撐殼舌槽221外圓周面之間的空腔內。采用這種雙層舌槽結構，一方面實現了外部磁屏蔽層、中間電屏蔽層和內部熱屏蔽層的物理連接，保證了復合殼體的電/磁/熱屏蔽效果連續性；另一方面也增加了接合面的層數，提高了接合密封性和復合殼體組裝后的整體剛度。在上磁屏蔽殼11和上支撐殼12的圓心位置分別加工有上磁屏蔽殼圓心孔112和上支撐殼圓心孔122，用于將本發明復合殼體的上殼體I和光纖陀螺敏感環骨架之間通過螺釘固定連接，并且上磁屏蔽殼圓周孔112的直徑應大于連接螺釘的頭部尺寸，這樣可以保證螺釘的緊定力只作用在支撐殼12上，避免了上磁屏蔽殼11在裝配力作用下可能導致磁屏蔽效能降低的問題。同樣,在下磁屏蔽殼21的圓周上加工有下磁屏蔽殼圓周孔1212和下磁屏蔽殼圓周孔2213，在下支撐殼22的圓周上加工有下支撐殼圓周孔1222和下支撐殼圓周孔2223。所述的下磁屏蔽殼圓周孔1212和下支撐殼圓周孔1222同心且直徑相等，其圓周位置由光纖陀螺敏感環骨架的安裝基準凸臺確定；所述的下磁屏蔽殼圓周孔2213和下支撐殼圓周 孔2223同心、位于二分之一殼體半徑的圓周上,用于將本發明復合殼體的下殼體2和光纖陀螺敏感環骨架中間通過螺釘連接固定，并且下磁屏蔽殼圓周孔2213的直徑應大于連接螺釘的頭部尺寸，這樣可以避免下屏蔽殼21因受螺釘的緊定力作用而導致磁屏蔽效果下降的問題。本發明復合殼體具有如下結構特點(I)所述的復合殼體包括了可對扣的上殼體I和下殼體2兩部分，應用于光纖陀螺裝配時具有一定的靈活性；(2)所述的復合殼體最外層是磁屏蔽層、最內層是隔熱層，中間的支承層構成了整個復合殼體的基底；(3)所述的復合殼體具有雙層舌槽結構；(4)在所述上殼體的圓心處和下殼體二分之一半徑的圓周上加工了用于將復合殼體和光纖陀螺敏感環骨架固定連接的螺釘安裝孔，所述孔的結構能避免裝配過程中外部磁屏蔽層的屏蔽效能降低，所述孔的布局有利于提高光纖陀螺整體裝配后的結構剛度。將本發明所述的復合殼體應用于光纖陀螺敏感環線圈的封裝和保護時具有如下優勢(I)復合殼體的結構設計可同時實現對光纖陀螺敏感環線圈的電/磁/熱屏蔽和防護，具有占用空間少、重量和厚度小的優點；(2)雙層舌槽接合面的結構設計保證了復合殼體電/磁/熱屏蔽的連續性，又提高了裝配后的密封性和整體剛度；(3)上下殼體的螺釘安裝孔設計既避免了裝配應力對外側磁屏蔽層的屏蔽效能的影響，又提高了光纖陀螺敏感環整體裝配后的剛度，在振動條件下具有更高的模態響應值。
權利要求
1.一種用于光纖陀螺的復合殼體，其特征在于它是ー個圓盒形結構，包括了可拆分、對扣的上殼體和下殼體兩部分，并且上殼體和下殼體都具有相同的三層復合結構，即外側的磁屏蔽殼、中間的支撐殼和內側的隔熱層；上殼體和下殼體之間采用雙層舌槽接合面結構，既保證復合殼體的電/磁/熱屏蔽連續性，又增強了上殼體和下殼體的接合密封性、提高了復合殼體組裝后的整體剛度；其中，該上殼體和下殼體為圓形的盆狀件，該外側的磁屏蔽殼，用于屏蔽地磁場對敏感環線圈的影響；該中間的支撐殼，用于支撐外側的磁屏蔽殼和內側的隔熱層，同時實現與環骨架的連接；該內側的隔熱層，用于減緩環境溫度變化時陀螺內部的溫度梯度變化；在該復合殼體上加工有用于和敏感環骨架固定連接的螺釘安裝孔，其中上殼體的固定螺釘安裝孔位于圓心處，下殼體的固定螺釘孔位于二分之ー殼體半徑的圓周上；將該復合殼體用于光纖陀螺的裝配時，敏感環線圈骨架通過上殼體圓心處的螺釘安裝孔和下殼體圓周上的螺釘安裝孔進行固定，有效提高整體裝配后的剛度，在振動條件下具有更高的模態響應值。
2.根據權利要求所述的ー種用于光纖陀螺的復合殼體，其特征在于所述的內側的隔熱層、外側的磁屏蔽殼與中間支撐殼之間，選用粘接或者噴涂エ藝固定成型。
全文摘要
一種用于光纖陀螺的復合殼體，它是一個圓盒形結構，含可拆分對扣的上殼體和下殼體兩部分，上殼體和下殼體都具有相同的三層復合結構，即外側的磁屏蔽殼、中間的支撐殼和內側的隔熱層；上殼體和下殼體之間采用雙層舌槽接合面結構，既保證復合殼體的電/磁/熱屏蔽連續性，又增強了上殼體和下殼體的接合密封性；該上殼體和下殼體為圓形的盆狀件，該外側的磁屏蔽殼，用于屏蔽地磁場對敏感環線圈的影響；該中間的支撐殼，用于支撐外側的磁屏蔽殼和內側的隔熱層，同時實現與環骨架的連接；該內側的隔熱層，用于減緩環境溫度變化時陀螺內部的溫度梯度變化；本發明用于光纖陀螺敏感線圈的防護，具有占用空間少、重量小并同時實現電/磁/熱屏蔽的效果。
文檔編號G01C19/72GK102679972SQ20121018008
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月1日 優先權日2012年6月1日
發明者宋凝芳, 張小躍, 張春熹, 晁代宏, 潘建業, 章博 申請人:北京航空航天大學