一种离心机用的高精度角度定位结构

技术领域

本发明涉及一种离心机用的高精度角度定位结构。

背景技术

离心机是一种通过角运动来复现加速度物理量值，来校验线加速度计、陀螺、惯性导航制导系统的检测设备，它是标定加速度计的一种重要惯导测试设备。随着惯导测试技术的发展，线加速度计、陀螺、惯性导航制导系统往往需要校验不同环境、姿态角下的动态性能，而目前市场上大多使用的还是单轴离心机，无法轻易地为线加速度计、陀螺、惯性导航制导系统提供不同姿态角下的性能测试，同时离心机在高速旋转时，会产生较大的离心力，常规的角度定位机构如靠块结构、机械轴承结构等在巨大离心力的作用下会产生较大的角度定位误差。为了解决上述问题，需发明一组在离心机高速旋转时，可保证角度定位准确性的高精度角度定位结构。

发明内容

本发明其目的就在于提供一种离心机用的高精度角度定位结构，以解决上述背景技术中的问题。

为实现上述目的而采取的技术方案是，一种离心机用的高精度角度定位结构，该高精度角度定位结构包括固定在离心机上端的方位高精度定位结构，所述方位高精度定位结构上端设有俯仰高精度定位结构，俯仰高精度定位结构上端设有负载工作台面；所述方位高精度定位结构包括与离心机固定连接的固定底座，固定底座中心位置经方位轴承轴向固定安装有方位旋转轴，方位轴承上端设有方位轴承端盖，所述固定底座的上端面上设有2个方位定位孔，2个方位定位孔内均设有方位密珠结构，方位密珠结构与方位定位销连接；所述俯仰高精度定位结构包括套装在方位旋转轴上端的俯仰支架，所述俯仰支架经方位定位销定位安装在方位高精度定位结构的上端，所述俯仰支架内经俯仰轴承安装有俯仰旋转轴，俯仰旋转轴上端固定连接负载工作台面，俯仰旋转轴的一端设有俯仰轴承端盖，所述俯仰旋转轴上径向设有2个俯仰定位孔，2个俯仰定位孔内均设有俯仰密珠结构，俯仰密珠结构与套装在旋转支架上的俯仰定位销连接。

所述的高精度角度定位结构有2个，2个高精度角度定位结构均固定在离心机的上端。

所述的方位密珠结构和俯仰密珠结构的结构相同，均包括有密珠座，密珠座内设有密珠支架，密珠支架内设有密珠，所述密珠座的一端设有密珠压盖。

有益效果

与现有技术相比本发明具有以下优点。

本发明的优点是，该结构通过密珠结构定位能够能承受较高的载荷承载力，可实现精密的角度定位，并且其角度定位重复性较好，可以在离心机高速旋转时，保证其角度定位的准确性。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步详述。

图1为本发明的结构正面剖视图；

图2为本发明的结构侧面剖视图；

图3为本发明中方位密珠结构和俯仰密珠结构的结构剖视图；

图4为本发明中离心机与高精度角度定位结构的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述。

一种离心机用的高精度角度定位结构，该高精度角度定位结构包括固定在离心机21上端的方位高精度定位结构1，如图1-图4所示，所述方位高精度定位结构1上端设有俯仰高精度定位结构2，俯仰高精度定位结构2上端设有负载工作台面3；所述方位高精度定位结构1包括与离心机21固定连接的固定底座4，固定底座4中心位置经方位轴承7轴向固定安装有方位旋转轴5，方位轴承7上端设有方位轴承端盖8，所述固定底座4的上端面上设有2个方位定位孔19，2个方位定位孔19内均设有方位密珠结构9，方位密珠结构9与方位定位销6连接；所述俯仰高精度定位结构2包括套装在方位旋转轴5上端的俯仰支架10，所述俯仰支架10经方位定位销6定位安装在方位高精度定位结构1的上端，所述俯仰支架10内经俯仰轴承13安装有俯仰旋转轴11，俯仰旋转轴11上端固定连接负载工作台面3，俯仰旋转轴11的一端设有俯仰轴承端盖14，所述俯仰旋转轴11上径向设有2个俯仰定位孔20，2个俯仰定位孔20内均设有俯仰密珠结构22，俯仰密珠结构22与套装在旋转支架10上的俯仰定位销12连接。

所述的高精度角度定位结构有2个，2个高精度角度定位结构均固定在离心机21的上端。

所述的方位密珠结构9和俯仰密珠结构22的结构相同，均包括有密珠座15，密珠座15内设有密珠支架16，密珠支架16内设有密珠17，所述密珠座15的一端设有密珠压盖18。

本发明中，所述方位高精度定位结构1包括固定底座4、方位旋转轴5、方位定位销6、方位轴承7、方位轴承端盖8、方位密珠结构9，通过方位旋转轴5与方位密珠结构9的精密配合，实现装置方位高精度定位，方位高精度定位结构1可实现0°与90°两个水平姿态角工位；所述俯仰高精度定位结构2包括俯仰支架10、俯仰旋转轴11、俯仰定位销12、俯仰轴承13、俯仰轴承端盖14、俯仰密珠结构(22)，通过俯仰旋转轴11与俯仰密珠结构22的精密配合，实现装置俯仰高精度定位，俯仰高精度定位结构2可实现0°与90°两个俯仰姿态角工位；所述方位密珠结构9与俯仰密珠结构(22)均包括有密珠座15、密珠支架16、密珠17、密珠压盖18，方位密珠结构9与俯仰密珠结构(22)是离心机的高精度角度定位结构定位的基础，通过方位定位销6、俯仰定位销12与方位密珠结构9与俯仰密珠结构(22)间的过盈配合来实现高精度角度定位，对密珠支架16加工一组锥形孔，使密珠17可在密珠支架16与密珠座15之间自由滚动，在方位定位销6、俯仰定位销12旋出后，因为密珠支架16锥形孔的形状而密珠17不会掉出密珠支架16。

本发明中，2个所述高精度角度定位结构关于离心机的旋转轴对称安装于离心机21上端的两侧，方位高精度定位结构1通过法兰止口安装于离心机台面上端，俯仰高精度定位结构2通过方位旋转轴5与俯仰支架10之间的精密配合与方位高精度定位结构1相连接；负载工作台面3安装于俯仰旋转轴11上。

所述方位高精度定位结构1包含有1件固定底座4、1件方位旋转轴5、2件方位定位销6、1对方位轴承7、1件方位轴承端盖8、4套方位密珠结构9；工作时，将2件方位定位销6旋入方位密珠结构9内，需要更换方位姿态角工位时，将2件方位定位销6旋出，将俯仰支架10旋转90°后旋入方位定位销6，即可实现高精度定位结构方位姿态角的变化。俯仰高精度定位结构2包含1件俯仰支架10，1件俯仰旋转轴11，1件俯仰定位销12，1对俯仰轴承13，1件俯仰轴承端盖14，2套俯仰密珠结构(22)；工作时，将1件俯仰定位销12旋入俯仰密珠结构22内，需要更换俯仰姿态角工位时，将1件俯仰定位销12旋出，将俯仰旋转轴11旋转90°后，旋入俯仰定位销12，即可实现高精度定位结构俯仰姿态角的变化。

所述方位高精度定位结构1可以实现0°与90°两个姿态角工位；在使用时，将方位定位销6可以旋入方位密珠结构9中，通过方位定位销6与方位密珠结构9间的过盈配合保证其定位精度，同时可以避免离心机高速工作时带来的精度误差。通过将方位定位销6旋出方位密珠结构9，将固定底座4旋转90°后，将方位定位销6旋入方位密珠结构9中，实现水平姿态工位的变化。俯仰高精度定位结构2可实现0°与90°两个姿态角工位；在使用时，将俯仰定位销12可以旋入俯仰密珠结构22中，通过俯仰定位销12与俯仰密珠结构22间的过盈配合保证其定位精度，同时可以避免离心机高速工作时带来的精度误差。通过将俯仰定位销12旋出俯仰密珠结构22，将俯仰支架10旋转90°后，将俯仰定位销12旋入俯仰密珠结构22中，实现俯仰姿态工位的变化。

本发明的原理的是：根据离心力计算公式，F=m*r*ω2可知，离心力的大小与该物体自身质量、离旋转中心距离、旋转角速度成正本。在离心机高速运转时，由于其速度过快，常规的角度定位结构例如：靠块定位结构、机械轴承定位结构等自身质量较大，承受的离心力响应也较大，在离心力的作用下，会发生形变或定位偏移等影响角度定位精度的现象。