密排多极对称绕制的光纤环结构及绕制方法

技术领域

本发明涉及光纤环相关技术领域，具体为密排多极对称绕制的光纤环结构及绕制方法。

背景技术

光纤环是光纤陀螺的传感核心部分。光纤环是通过特殊绕法及工艺将一段光纤缠绕成一个光纤环圈，不同精度的光纤环所需的光纤从几百米至数公里不等。由于光纤环的品质直接影响光纤陀螺的测量精度，因此实际应用中对其提出了很多要求，如光纤排列要整齐、张力要均匀、消光比要大等。光纤环的绕制方法有很多种，如平绕、四极对称绕法、八极对称绕法、十六极对称绕法等，其中四极对称绕法主要用于中低精度陀螺，十六极对称绕法主要用于高精度陀螺。

目前，国内外在光纤环圈的装配上大致采取两种方案：一、带模具装配方案，即缠绕模具(金属或其他高分子材料材质制成)本身在加工时就预制了安装面，光纤缠绕并经胶液固化成环后不将其从缠绕模具上取下，而是直接将光纤环圈和模具作为整体进行装配的方案；二、单面胶接方案，即光纤缠绕并经胶液固化成环后将其从缠绕模具上取下，在光纤环圈一侧的平面上涂胶并胶接在具备安装面的相应的结构上。即会造成浪费，胶粘的在损坏后不便于进行拆卸，且在使用一段时间后可能脱离，光纤环圈和绕环内芯的连接稳定性较低。

发明内容

为解决现有技术存在的缺陷，本发明提供密排多极对称绕制的光纤环结构及绕制方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明密排多极对称绕制的光纤环结构，包括光纤环圈，所述光纤环圈的两端端部均经固定件固定连接有绕环内芯，绕环内芯的外壁设有连接法兰，所述固定件包括设在光纤环圈端部内壁的内螺纹连接部，所述绕环内芯上朝向光纤环圈的一端设有与内螺纹连接部相匹配螺纹连接的外螺纹连接部；所述光纤环圈的两端端部均设有限制绕环内芯转动的限位件，所述限位件包括开设在光纤环圈端部的安装槽，所述安装槽的内部设有第一复位弹簧，所述安装槽的外端部设有伸出安装槽外部的限位插杆，所述绕环内芯上开设有与限位插杆相匹配插接的限位插孔。

作为本发明的一种优选技术方案，绕制步骤为：

S1、根据光纤环圈的长度，计算出左右绕环需要放置的光纤长度，留足尾纤并标记；

S2、将绕有光纤的两个放纤盘分别安装在两个旋转盘的固定块上并固定；

S3、减速电机的输出轴带动两段旋向相反的丝杆转动，丝杆的两段旋向相反的等长段分别与两个活动支架相啮合，并在两个导向杆的导向作用下，可以调节两个活动支架之间的距离，同时将旋转盘转动到初始位置；

S4、将固定块上呈T形的安装块插入到旋转盘边侧上开设的定位槽内，固定块上的活动插杆插入到旋转盘上开设的通孔内；

S5、转动转动杆，转动杆与固定套管内壁螺纹连接，转动杆推动固定套管内部的第一楔形块沿着固定套管运动，第一楔形块推动第二楔形块沿着固定套管的径向运动，第二楔形块与放纤盘内壁开设的卡接槽卡接；

S6、将光纤抵靠在光纤环圈的承绕面，并保证光纤处于绷紧状态；

S7，调整各设定参数，以保证生产效率。

作为本发明的一种优选技术方案，还包括底座，所述底座的顶端设有固定支架，固定支架上设有穿过其中一个活动支架和旋转盘并与固定套管相连接的主动轴，光纤环圈固定在固定套管上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述固定轴的外端部开设有收纳腔，第一楔形块设在收纳腔的内部，第二楔形块设在固定套管外壁开设的与收纳腔内腔相连通的伸出口，伸出口的内壁设有与第二楔形块内壁相连接的第二复位弹簧，卡接槽开设在放纤盘的外壁，转动杆与固定套管螺纹连接并与第一楔形块经轴承相连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述丝杆和两个导向杆朝向相同设在底座上，两个活动支架分别与两段旋向相反的螺纹段螺纹连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述安装块上开设有容纳腔，容纳腔的内部设有第三复位弹簧，活动插杆设在容纳腔的外端部，旋转盘上开设有与活动插杆相匹配插接的安装孔。

作为本发明的一种优选技术方案，所述固定块的这正面设有导向轮、记米轮和张紧轮。

本发明的有益效果是：

1.该种密排多极对称绕制的光纤环结构，在对光纤环圈和绕环内芯进行连接时，将光纤环圈的端部和绕环内芯通过内螺纹连接部和外螺纹连接部螺纹连接，便于对光纤环圈和绕环内芯进行连接，再在限位件上第一复位弹簧弹性势能的作用下推动限位插杆运动，限位插杆插入到绕环内芯上开设的限位插孔内，可以对绕环内芯进行限位，进一步对光纤环圈和绕环内芯进行固定连接，避免了光纤环圈和绕环内芯发生转动出现松懈的情况，提高了光纤环圈和绕环内芯连接的稳定性。

2.该种密排多极对称绕制的光纤环结构绕制方法，根据光纤环圈的长度，计算出左右绕环需要放置的光纤长度，留足尾纤并标记，将绕有光纤的两个放纤盘分别安装在两个旋转盘的固定块上并固定，减速电机的输出轴带动两段旋向相反的丝杆转动，丝杆的两段旋向相反的等长段分别与两个活动支架相啮合，并在两个导向杆的导向作用下，可以调节两个活动支架之间的距离，同时将旋转盘转动到初始位置，将固定块上呈T形的安装块插入到旋转盘边侧上开设的定位槽内，固定块上的活动插杆插入到旋转盘上开设的通孔内，转动转动杆，转动杆与固定套管内壁螺纹连接，转动杆推动固定套管内部的第一楔形块沿着固定套管运动，第一楔形块推动第二楔形块沿着固定套管的径向运动，第二楔形块与放纤盘内壁开设的卡接槽卡接，将光纤抵靠在光纤环圈的承绕面，并保证光纤处于绷紧状态，调整各设定参数，以保证生产效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明密排多极对称绕制的光纤环结构及绕制方法的光纤环圈和绕环内芯连接结构示意图；

图2是本发明密排多极对称绕制的光纤环结构及绕制方法的光纤环圈结构示意图；

图3是本发明密排多极对称绕制的光纤环结构及绕制方法的绕环内芯结构示意图；

图4是本发明密排多极对称绕制的光纤环结构及绕制方法的底座、固定支架和活动支架连接结构示意图；

图5是本发明密排多极对称绕制的光纤环结构及绕制方法的旋转盘结构示意图；

图6是本发明密排多极对称绕制的光纤环结构及绕制方法的固定块结构示意图；

图7是本发明密排多极对称绕制的光纤环结构及绕制方法的固定套管结构剖视图；

图8是本发明密排多极对称绕制的光纤环结构及绕制方法的固定块结构剖视图。

图中：1、光纤环圈；2、固定件；3、绕环内芯；4、内螺纹连接部；5、外螺纹连接部；6、限位件；7、安装槽；8、第一复位弹簧；9、限位插杆；10、限位插孔；11、放纤盘；12、旋转盘；13、固定块；14、减速电机；15、丝杆；16、活动支架；17、导向杆；18、定位槽；19、活动插杆；20、通孔；21、转动杆；22、固定套管；23、第一楔形块；24、第二楔形块；25、卡接槽；26、底座；27、固定支架；28、主动轴；29、收纳腔；30、第二复位弹簧；31、容纳腔；32、第三复位弹簧；33、导向轮；34、记米轮；35、张紧轮。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，本发明密排多极对称绕制的光纤环结构，包括光纤环圈1，所述光纤环圈1的两端端部均经固定件2固定连接有绕环内芯3，绕环内芯3的外壁设有连接法兰，所述固定件2包括设在光纤环圈1端部内壁的内螺纹连接部4，所述绕环内芯3上朝向光纤环圈1的一端设有与内螺纹连接部4相匹配螺纹连接的外螺纹连接部5；所述光纤环圈1的两端端部均设有限制绕环内芯3转动的限位件6，所述限位件6包括开设在光纤环圈1端部的安装槽7，所述安装槽7的内部设有第一复位弹簧8，所述安装槽7的外端部设有伸出安装槽7外部的限位插杆9，所述绕环内芯3上开设有与限位插杆9相匹配插接的限位插孔10。

其中，绕制步骤为：

S1、根据光纤环圈1的长度，计算出左右绕环需要放置的光纤长度，留足尾纤并标记；

S2、将绕有光纤的两个放纤盘11分别安装在两个旋转盘12的固定块13上并固定；

S3、减速电机14的输出轴带动两段旋向相反的丝杆15转动，丝杆15的两段旋向相反的等长段分别与两个活动支架16相啮合，并在两个导向杆17的导向作用下，可以调节两个活动支架16之间的距离，同时将旋转盘12转动到初始位置；

S4、将固定块13上呈T形的安装块插入到旋转盘12边侧上开设的定位槽18内，固定块13上的活动插杆19插入到旋转盘12上开设的通孔20内；

S5、转动转动杆21，转动杆21与固定套管22内壁螺纹连接，转动杆21推动固定套管22内部的第一楔形块23沿着固定套管22运动，第一楔形块23推动第二楔形块24沿着固定套管22的径向运动，第二楔形块24与放纤盘11内壁开设的卡接槽25卡接；

S6、将光纤抵靠在光纤环圈1的承绕面，并保证光纤处于绷紧状态；

S7，调整各设定参数，以保证生产效率。

其中，还包括底座26，所述底座26的顶端设有固定支架27，固定支架27上设有穿过其中一个活动支架16和旋转盘12并与固定套管22相连接的主动轴28，光纤环圈1固定在固定套管22上。

其中，所述固定轴28的外端部开设有收纳腔29，第一楔形块23设在收纳腔29的内部，第二楔形块24设在固定套管22外壁开设的与收纳腔29内腔相连通的伸出口，伸出口的内壁设有与第二楔形块24内壁相连接的第二复位弹簧30，卡接槽25开设在放纤盘11的外壁，转动杆21与固定套管22螺纹连接并与第一楔形块23经轴承相连接。

其中，所述丝杆15和两个导向杆17朝向相同设在底座26上，两个活动支架16分别与两段旋向相反的螺纹段螺纹连接。

其中，所述安装块上开设有容纳腔31，容纳腔31的内部设有第三复位弹簧32，活动插杆19设在容纳腔31的外端部，旋转盘12上开设有与活动插杆19相匹配插接的安装孔20。

其中，所述固定块13的这正面设有导向轮33、记米轮34和张紧轮35。

工作时，该种密排多极对称绕制的光纤环结构绕制方法，根据光纤环圈1的长度，计算出左右绕环需要放置的光纤长度，留足尾纤并标记，将绕有光纤的两个放纤盘11分别安装在两个旋转盘12的固定块13上并固定，减速电机14的输出轴带动两段旋向相反的丝杆15转动，丝杆15的两段旋向相反的等长段分别与两个活动支架16相啮合，并在两个导向杆17的导向作用下，可以调节两个活动支架16之间的距离，同时将旋转盘12转动到初始位置，将固定块13上呈T形的安装块插入到旋转盘12边侧上开设的定位槽18内，固定块13上的活动插杆19插入到旋转盘12上开设的通孔20内，转动转动杆21，转动杆21与固定套管22内壁螺纹连接，转动杆21推动固定套管22内部的第一楔形块23沿着固定套管22运动，第一楔形块23推动第二楔形块24沿着固定套管22的径向运动，第二楔形块24与放纤盘11内壁开设的卡接槽25卡接，将光纤抵靠在光纤环圈1的承绕面，并保证光纤处于绷紧状态，调整各设定参数，以保证生产效率。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。