專利名稱：縮短兩自由度擺式陀螺羅盤擺動周期的方法
一種縮短兩自由度擺式陀螺羅盤擺動周期的方法，屬于陸地上使用的應用地球旋轉指示水平面內北向的旋轉式陀螺儀制造技術領域。
應用地球旋轉指示水平面內北向的旋轉式陀螺儀有兩個類型一種是利用速率陀螺的原理在不同的方位上測量地球自轉角速度的分量，然后計算出地球自轉角速度的方位，從而確定子午線的方位；第二種是在地球自轉產生的陀螺力矩作用下，其陀螺轉子軸向子午線趨近，繞子午線擺動，從而確定北向。目前，廣泛應用于陸地工程測量中測定北向的兩自由度擺式陀螺羅盤屬于第二種，其基本結構見

圖1，它包括由陀螺轉子10、陀螺房殼9、懸掛柱6、下夾頭5、導流絲4、懸掛帶3、底盤13為主構成的陀螺儀靈敏部，由懸掛架7、支架8、底座16為主構成的陀螺儀的外框架，由鎖緊限幅環11、限幅銷釘12、托盤17、凸輪19、滑軸25、滑軸座22、彈簧23、彈簧上座26、彈簧下座24、限位銷軸27、鋼球座15、鋼球18、防磁罩14、軟墊28及圖3中的手輪44、軸46、錐銷45為主構成的鎖緊限幅機構，由上夾頭體1、上夾頭套2、壓板32為主構成的上夾頭以及由目鏡及分劃板29、照明燈及棱鏡31、反光鏡30構成的陀螺儀光學系統，連接花盤20、連接羅套21把陀螺儀外框架與經緯儀并經經緯儀三角架與地球表面連接并固定。該靈敏部由懸掛帶3經上夾頭夾緊并懸掛在懸掛架7的上端，也即懸掛在外框架上。鎖緊限幅機構可以托起、鎖緊陀螺儀靈敏部并限制其擺動幅度；導流絲4可向陀螺轉子馬達供電；光學系統可用于觀察該靈敏部的擺動狀況。兩自由度擺式陀螺羅盤尋北的基本原理是靠地球自轉產生的陀螺力矩使陀螺儀靈敏部的重心偏離鉛垂線以產生重力矩，再由重力矩產生的進動使轉子軸向子午線趨近，繞子午線作橢圓周期運動，從而達到確定子午線方位的目的。為確保使陀螺儀指北，必須由制造保證懸掛帶中心線延長線與轉子軸垂直相交，再調整陀螺儀靈敏部重心位置使其在懸掛帶中心線的延長線上，而且，當陀螺馬達靜止并使陀螺儀靈敏部處于自由懸掛狀況時，懸掛帶中心線應為鉛垂線即垂直于連接花盤20與經緯儀相結合的平面。這種兩自由度擺式陀螺羅盤是目前陸地工程測量領域使用最廣泛、精度最高的一種測繪儀器，但不足之處是其陀螺轉子軸繞子午線的橢圓周期運動的擺動周期長，其周期T1的計算公式如下T1=2πHωePaCOSφ]]>其中，H陀螺轉子自轉角動量；ωe地球自轉角速度；P陀螺儀靈敏部的重量；a懸掛點到陀螺儀靈敏部重心的距離；φ測量點地理緯度。
若以廣泛應用的某種兩自由度擺式陀螺羅盤在中緯度地區的測量為例，周期T1約為8分鐘，由于其擺動周期長，定向時間隨之增加，為了提高定向速度，往往只測取轉子軸橢圓周期運動中的1/2或1/4周期，再依此計算真北方向，但卻降低了測量精度，且由于擺動周期長，也相應地延長了陀螺馬達的工作時間，使其溫升增高，這也會降低測量精度及儀器使用壽命。德國專利DS 2057815曾公開了一種消除懸掛帶扭矩的陀螺支承技術，它把陀螺儀靈敏部用懸掛帶懸掛在可繞外框架上的垂直軸旋轉的中間框架上，在其靈敏部上、下側與中間框架之間，各加設一個雙排球、有三個軸承圈的球軸承，使其靈敏部與中間框架同步旋轉以消除懸掛帶作用在靈敏部上的扭矩。在這種結陶中，不可能由陀螺力矩來啟動球軸承轉動，一般需要由外力矩來使中間軸承圈擺動或振動。由此可見，無論在發明目的及技術方案上它都與本申請文件不同。
本發明的目的在于提供一種縮短兩自由度擺式陀螺羅盤擺動周期的方法，并由此給出了多種結構的測量速度快、精度高、使用壽命長的單自由度陀螺羅盤。
本發明的特征在于在以陀螺轉子10、陀螺房殼9、底盤13、懸掛柱6、下夾頭5、導流絲4、懸掛帶3為主構成的兩自由度擺式陀螺儀靈敏部與底座16之間、或與懸掛架7、支架8之間、或分別與它們兩者之間加設一個其軸線與懸掛帶中心線同軸且鉛垂于連接花盤20與經緯儀結合的平面，而且又和陀螺儀轉子軸垂直相交并通過該靈敏部重心以便使該靈敏部只能繞鉛垂線轉動，從而縮短陀螺羅盤擺動周期的無機械摩擦的斥力型的磁懸浮軸承，也可按上述同樣方式只在該靈敏部與底座16之間加設一個具有同樣要求的小摩擦系數的寶石軸承。當同時在該靈敏部與底盤16以及懸掛架7、支架8之間各加設一個磁懸浮軸承時，其上、下磁懸浮軸承的軸線必須同軸且鉛垂于連接花盤20與經緯儀結合的平面，同時，其上、下磁懸浮軸承的軸線在水平方向的位置是固定的，而懸掛帶上夾頭中心線在水平方向的位置可以是固定的，也可以是可調的。當在該靈敏部與底座16之間加設一個磁懸浮軸承或寶石軸承時，它們的軸線在水平方向的位置是固定的，而懸掛帶上夾頭中心線在水平方向的位置則可以是固定的，也可以是可調的；但當它們的軸線在水平方向的位置可調時，則懸掛帶上夾頭中心線在水平方向的位置應是固定的。另外，當在該靈敏部與懸掛架7、支架8之間加設一個磁懸浮軸承時，該軸承的軸線在水平方向的位置固定時，懸掛帶上夾頭中心線在水平方向的位置可以是可調也可以是固定的；但當該軸線在水平方向的位置可調時，則懸掛帶上夾頭中心線在水平方向的位置應是固定的。以上所述的上磁懸浮軸承是由緊套在懸掛柱6上的永磁體材料的上軸套34以及套嵌在懸掛架7或支架8內的永磁體材料的上軸瓦35構成。當上軸瓦35在水平方向有間隙可移動地套嵌在支架8之內且在其上端面用可活動的壓緊螺套50經壓緊套51壓緊時，只要向上移動壓緊套51便可使上磁懸浮軸承的軸線在水平方向的位置可調。當下磁懸浮軸承由與底盤13相套嵌并同軸且鉛垂的支承軸36、緊套于其上的永磁體材料的下軸套41以及套嵌在和底座16相連的下軸瓦座39上的永磁體材料的下軸瓦42構成時，該軸承的軸線在水平方向的位置便是固定的；但若該軸承是由上述支承軸36、緊套在其上的永磁材料的下軸套41以及緊套在軸瓦罩55內放置在下軸承座39上平面上其水平方向的位置可移動的永磁體材料的下軸瓦42構成時，該軸承的軸線在水平方向的位置便是可調的。當所述的寶石軸承是由與下軸瓦座39同軸相嵌且鉛垂的支承軸36、滑套在其上且嵌入底盤13下部且被壓緊的寶石做的下軸瓦42組成時，該軸承的軸線在水平方向的位置便是固定的；但當該軸承由與底盤13同軸相嵌且鉛垂的支承軸36、滑套于支承軸上且套在軸瓦罩55內一起放在下軸瓦座39上平面上水平方向位置可移動的寶石材料的下軸瓦42構成時，該軸承的軸線在水平方向的位置便是可調的。
本發明的原理在于在陀螺儀靈敏部縱軸向加設軸承約束，使陀螺儀靈敏部只能繞鉛垂軸轉動，這樣，使陀螺轉子軸在水平面內擺動時，其重心不會偏離鉛垂線，不會產生由重力矩而引起的進動，而是只靠地球自轉所產生的陀螺力矩使轉子軸在水平面內向子午線趨近并繞子午線擺動，從而確定子午線方向，這種陀螺羅盤即為本申請文件中所提出的單自由度陀螺羅盤。這種約束就是符合本發明所提出的條件的磁懸浮軸承或寶石軸承。這些條件保證了陀螺羅盤工作時所設軸承的軸線為鉛垂線且與懸掛帶中心線同軸，并與陀螺轉子軸垂直相交且通過靈敏部重心，又由于陀螺儀靈敏部的重力是由懸掛帶來承受的，從而使所設的軸承在陀螺羅盤工作時不承受靈敏部的重力，也不承受由于不同軸等位置誤差所產生的附加徑向力，而只承受由地球自轉而產生的陀螺力矩的徑向分力矩的壓力。更由于磁懸浮軸承不存在機械摩擦，寶石軸承的摩擦系數也很小，從而使陀螺儀靈敏部在陀螺羅盤工作時軸承所受到的摩擦力矩小于地球自轉產生的使轉子軸向子午線趨近的陀螺力矩的軸向分力矩，以達到使該靈敏部只能繞鉛垂線轉動的目的，使本發明所提出的研制單自由度陀螺羅盤的各種構想才有了實現的可能性。
試驗證明本發明所提出的方法可以達到縮短擺動周期的目的。
為了在下面結合實施例對本發明作更詳盡的描繪，現把本申請文件所使用的附圖編號及名稱簡介于下圖1兩自由度擺式陀螺羅盤的縱剖視圖；圖2分別在陀螺儀靈敏部與底座16和支架8之間加設一個磁懸浮軸承時所構成的單自由度陀螺羅盤的縱剖視圖；圖3圖2所示的單自由度陀螺羅盤其靈敏部以下部分過陀螺儀縱軸線所作的縱剖視圖；圖4懸掛帶上夾頭中心線水平位置調整裝置的橫剖視圖；圖5斥力型磁懸浮軸承原理結構圖；圖6在陀螺儀靈敏部與支架8之間加設一個其軸線在水平方向的位置可調的上磁懸浮軸承、而懸掛帶上夾頭中心線在水平方向的位置固定的單自由度陀螺羅盤靈敏部以上部分的縱剖視圖；圖7在陀螺儀靈敏部與懸掛架7之間加設一個其軸線在水平方向的位置固定的上磁懸浮軸承而懸掛帶上夾頭中心線在水平方向的位置固定的單自由度陀螺羅盤靈敏部以上部分的縱剖視圖；圖8、9在陀螺儀靈敏部與和底座16相連的下軸瓦座39之間加設一個其軸線位置在水平方向可調的寶石軸承而懸掛帶上夾頭中心線在水平方向的位置固定的單自由度陀螺羅盤靈敏部以下部分過凸輪軸線和垂直于凸輪軸線二個不同方向的縱剖視圖；圖10在陀螺儀靈敏部與和底座16相連的下軸瓦座39之間加設一個其軸線位置在水平方向固定的寶石軸承而懸掛帶上夾頭中心線在水平方向位置可以是固定或可調的單自由度陀螺羅盤靈敏部以下部分的縱剖視圖；圖11陀螺儀靈敏部與和底座16相連的下軸瓦座39之間加設一個其軸線位置在水平方向固定的寶石軸承而懸掛帶上夾頭中心線在水平方向的位置固定的或可調的單自由度擺式陀螺羅盤的靈敏部以下部分的縱剖視圖。
實施例1.圖2是在陀螺儀靈敏部與懸掛架7、支架8以及和底座16相連的下軸瓦座39之間各加設一個其軸線位置在水平方向固定的磁懸浮軸承但懸掛帶上夾頭中心線在水平方向的位置可調的單自由度陀螺羅盤的縱剖視圖，圖3是其靈敏部以下部分的另一個方向的縱剖視圖。當后者位置固定時，不再說明。
它含有由夾緊懸掛帶3上端的上夾頭體1、壓板32、緊套于其外的上夾頭套2和一些穿過懸掛架7與上夾頭套2中的間隙而沿前者徑向配置的緊定螺釘33構成的懸掛帶上夾頭中心線水平方向位置調整裝置，由陀螺轉子10、與其相連的陀螺房殼9、與前者螺釘連接的懸掛柱6(見圖1)、用螺釘固定在懸掛柱6中用以夾緊懸掛帶3下端的下夾頭5(見圖1)、與懸掛柱6用墊圈絕緣的導流絲4、緊套于陀螺房殼9底部且一側帶有嵌入限幅鎖緊環11內的限幅銷釘12的底盤13、以及懸掛帶3共同構成的陀螺儀靈敏部，由懸掛架7、與其相連的支架8、固定安裝于支架8底部的底座16構成的外框架，由套在懸掛柱6上的上軸套34、套于其外且固定于懸掛架7和支架8之間的上軸瓦35組成的磁懸浮軸承及固定于支架8內側的隔磁墊43，由與底盤13同軸相嵌的支承軸36、下軸套41、下軸瓦42組成的磁懸浮軸承及與底座16相連的下軸瓦座39和其上的防磁罩14等輔件，由固定于支架8上的限幅鎖緊環11、一側帶有軟墊28的托盤17、經穿過下軸瓦座39的四個螺釘37、隔套38與托盤17相連的鋼球座15、位于其下的鋼球18、受壓于鋼球座15和下軸瓦座39之間的彈簧23、與鋼球18相壓的凸輪19、從左、右兩側經錐銷45與凸輪19相連的軸46及左、右手輪44組成的陀螺儀靈敏部鎖緊限幅裝置以及與經緯儀相連的連接花盤20和連接螺套21及底蓋40。其中，磁懸浮軸承的結構見圖5。軸套和軸瓦均軸向磁化但極性相反，而靈敏部上、下兩個軸套的磁化方向應相同；也可采用徑向磁化且效果更好。順時針轉動左或右手輪44便可通過軸46、錐銷45使凸輪19轉動，使鋼球座15上移，在克服彈簧23壓力后便帶動托盤17去推動底盤13緩慢上升，鎖緊陀螺儀靈敏部；反之，在彈簧23作用下托盤17下移，便放下底盤13，使靈敏部由懸掛帶3懸掛。
在制造時把支架8、底座16、下軸瓦座39的組合體一次裝夾中完成上、下軸承座孔的最終精加工就可保證上、下軸承座孔軸線的同軸度及其連線對連接花盤20與經緯儀安裝結合面的垂直度。此時，只要事先調整好懸掛帶上夾頭中心線在水平方向的位置使其處于軸承軸線延長線上，則在工作狀態下，只要調平儀器即可保證軸承軸線、懸掛帶中心線同軸且連線為鉛垂線。
若懸掛帶上夾頭中心線在水平方向的位置固定時，則應由制造保證懸掛帶上夾頭中心線處于軸承軸線延長線上，下同。
2.陀螺儀靈敏部與支架8之間有一個其上軸瓦35的軸線在水平方向的位置可調的磁懸浮軸承而懸掛帶上夾頭中心線在水平方向的位置固定的單自由度陀螺羅盤，其靈敏部以上部分的縱剖視圖見圖6，它的關鍵部分含有由固套在懸掛柱6上的上軸套34、套在其外且軸線可在支架8上端面座孔中沿水平方向可移動的上軸瓦35組成的磁懸浮軸承，壓在上軸瓦35上且在外圓上開槽的壓緊套51，與懸掛架7內螺紋連接且壓住壓緊套51的壓緊螺套50，插入其一側缺口處且壓在壓緊螺套50上用螺柱48固定的防松墊片49以及固定在支架8內側的隔磁墊43，另外，還有上罩殼47。
在調整時先調平儀器，松開螺柱48，再取出防松墊片49，松開壓緊螺套50，從槽口處托起壓緊套51，陀螺儀靈敏部便會在重力作用下擺動，同時帶動上軸瓦35在水平方向上浮動，直至懸掛帶中心線、上軸承軸線、陀螺儀靈敏部的軸線三軸線共線且為鉛垂線后，再擰緊壓緊螺套50，以便使壓緊套51壓住上軸瓦35，固定住上軸承的軸線位置。在測量時，只要調平儀器，就能使懸掛帶中心線、上軸承中心線共軸且為鉛垂線。
3.陀螺儀靈敏部與支架7之間有一個上軸瓦35固定的磁懸浮軸承而懸掛帶上夾頭中心線在水平方向的位置固定的單自由度陀螺羅盤，其靈敏部以上的縱向剖視圖見圖7.當后者位置可調時不再說明，見圖4。
它的關鍵部分含有由固套于懸掛柱6上的上軸套34、套于其外且固定在懸掛架7內的上軸瓦35組成的磁懸浮軸承，用螺釘依次固定在懸掛架7下端面上的壓緊底板52及隔磁墊43。
由機加工保證懸掛帶上夾頭中心線處于上軸承線的延長線上，在工作時，只要調平儀器即可保證上軸承的軸線、懸掛帶中心線同軸且同為鉛垂線。
4.陀螺儀靈敏部與底座16之間有一個滑套在支承軸36上的下軸瓦42，其軸線在水平方向的位置可以浮動的寶石軸承，但懸掛帶上夾頭中心線在水平方向的位置固定的單自由度陀螺羅盤，其靈敏部以下部分的兩個不同方向的縱剖視圖見圖8和圖9。
它含有與底盤13同軸相連的支軸承36、滑套于其上的寶石材料的下軸瓦42、緊套于其上的軸瓦罩55、與前者相套且留有間隙的上壓板53、支撐并松套在上壓板53上的下軸瓦座39、滑套于其外且帶有防磁罩14和軟墊28的托盤17、經穿過下軸瓦座39的四個雙頭螺栓54、螺母59、墊圈60而與上壓板53相連的連接板61、與下軸瓦座39內下側螺紋連接的底蓋40、經二個雙頭螺栓54與連接板61相連的鋼球座15、位于其下的鋼球18、頂住鋼球18的凸輪19、經銷錐45和凸輪軸相連的軸46和左手輪44以及從右側經嵌在托盤17槽內并經螺釘37與托盤17固定且帶滑槽的上、下滑塊58、57再與凸輪軸另一端相滑套的曲軸56、右手輪44，還有軸用鋼絲擋圈62、墊塊63，其中，右手輪44控制陀螺儀靈敏部升降而左手輪44則控制下軸瓦位置的浮動和鎖緊。順時針方向旋轉左手輪44便可經錐銷45帶動凸輪19作相應轉動，鋼球座15經雙頭螺栓54帶動連接板61壓縮彈簧23緩緩上升，連接板61經穿過下軸瓦座39的雙頭螺栓54使上壓板53上提，則上壓板53脫開軸瓦罩55，寶石軸承的軸線便可在水平方向的位置上浮動，待該軸線與懸掛帶上夾頭中心線同軸且成鉛垂線，便可逆時針轉動左手輪44，上壓板53壓住軸瓦罩55，把下軸瓦42固定。在工作時，只要調平儀器，即可逆時針方向旋轉右手輪44使靈敏部脫開鎖緊裝置而懸掛起來，只能繞呈鉛垂線的懸掛帶中心線擺動。這是因為右手輪44順時針旋轉時，便經曲軸56上的下滑塊57托起托盤17并使其緩緩上升，底盤13便緩慢上移，鎖緊該靈敏部；反之，則使靈敏部解鎖，進入工作狀態。
5.陀螺儀靈敏部與底座16之間有一個其軸套固定在支承軸36上且其下軸瓦42的軸線在水平方向的位置可以浮動的磁懸浮軸承，但懸掛帶上夾頭中心線在水平方向的位置固定的單自由度陀螺羅盤，只要把圖8、圖9中的寶石軸承用一個斥力型的磁懸浮軸承代替即可，其余結構如實施例4所示。6.陀螺儀靈敏部與底座16之間有一個下軸瓦42固定的寶石軸承，而懸掛帶上夾頭中心線在水平方向的位置可調的單自由度陀螺羅盤，其懸掛帶以下部分的縱剖視圖見圖10，其懸掛帶上夾頭中心線在水平方向的位置可調的裝置的橫剖視圖見圖4。
它含有同軸地相嵌在底盤13底部的寶石材料的下軸瓦42、可在下軸瓦42內同軸滑動的支承軸36、與其同軸滑動的下軸瓦座39與和支承軸36固連且在下軸瓦座39內滑動的滑套64、凸輪19、從左側橫穿滑套64且經錐銷45與凸輪軸連接的軸46及與其相連的左手輪44、由螺釘37與托盤17固定且帶滑槽的上、下滑塊58、57、穿過滑套64從右側與凸輪軸相滑套的曲軸56及右手輪44、與凸輪19底部接觸的鋼球18、從下托住鋼球18且與滑套64下端螺紋連接的鋼球座15、與下軸瓦座39內下側螺紋連接的彈簧下座24以及介于彈簧下座24和鋼球座15之間的彈簧23。只要順時針方向旋轉左手輪44便可帶動凸輪19經鋼球18使鋼球座15帶動滑套64沿下軸瓦座39內孔下移，克服彈簧23的彈力使支承軸36緩慢下移，直到其從下軸瓦42中脫出，此時，便可測定無軸承約束時陀螺儀靈敏部的自擺周期；反之，則恢復原狀。右手輪44的作用已如上述。
若懸掛帶上夾頭中心線在水平方向的位置可調并使其與下軸承的軸線同軸，則在工作狀態時，調平儀器，使支承軸36進入下軸瓦42內，便可使該靈敏部只能繞懸掛帶中心線擺動。
在本例中，懸掛帶上夾頭中心線在水平面上的位置也可以是固定的，其結構不再說明。
7.陀螺儀靈敏部與底座16之間有一個下軸瓦42固定的寶石軸承而懸掛帶上夾頭中心線在水平方向的位置固定或可調的單自由度陀螺羅盤，其靈敏部以下部分的縱剖視圖見圖11。
它含有同軸相嵌在底盤13底部的支承軸36、滑套于其上的寶石材料的下軸瓦42、緊套于下軸瓦42和軸瓦罩55外的下軸瓦座39、經穿過下軸瓦座39的隔套38、螺釘37與托盤17相連的鋼球座15、扣于其下的鋼球18、受壓于下軸瓦座39與鋼球座15之間的彈簧23以及從左、右兩側穿過下軸瓦座39并經錐銷45與凸輪軸相連的軸46及左、右手輪44。順時針旋轉左或右手輪44便可鎖緊靈敏部，反之，陀螺靈敏部便可在寶石軸承約束下進入工作狀態。通過制造或調整來保證懸掛帶上夾頭中心線與寶石軸承的軸線同軸且為鉛垂線，使靈敏部只能繞懸掛帶3擺動。
8.陀螺儀靈敏部與底座16之間有一個下軸瓦42固定的磁懸浮軸承而懸掛帶上夾頭中心線在水平方向的位置固定或可調的單自由度陀螺羅盤，其靈敏部以下部分的縱剖視圖請見圖2。
上面八種結構圖按照采用磁懸浮軸承或寶石軸承來分可得出十一個類型，它們繞子午線擺動的周期皆可用下式計算其周期T2=2πAHωeCOSφ]]>，A為陀螺儀轉子繞鉛垂軸的轉動慣量，H為陀螺轉子自轉角動量，ωe、φ的內容與前述相同，若地球自轉角速度ωe、測量點地理緯度φ相同，則單自由度陀螺羅盤繞子午線的擺動周期T2為20余秒，僅為兩自由度擺式陀螺羅盤擺動周期T1的二十分之一左右，因而，其測量速度快，每次測量比現有的兩自由度擺式陀螺儀可以多測幾個周期，也有利于精度的提高和陀螺儀壽命的延長。
權利要求
1.一種縮短兩自由度擺式陀螺羅盤擺動周期的方法，其特征在于在以陀螺轉子(10)、陀螺房殼(9)、底盤(13)、懸掛柱(6)、下夾頭(5)，導流絲(4)、懸掛帶(3)為主構成的兩自由度擺式陀螺儀靈敏部與底座(16)之間、或與懸掛架(7)、支架(8)之間，或分別與它們兩者之間加設一個其軸線與懸掛帶中心線同軸且鉛垂于連接花盤(20)與經緯儀結合的平面而又和陀螺儀轉子軸垂直相交并通過該靈敏部重心以便該靈敏部只能繞鉛垂線擺動，從而縮短陀螺羅盤擺動周期的無機械摩擦的斥力型的磁懸浮軸承，也可按上述同樣要求只在該靈敏部與底座(16)之間加設一個小摩擦系數的寶石軸承。
2.根據權利要求1所述的一種縮短兩自由度擺式陀螺羅盤擺動周期的方法，其特征在于所述的在該靈敏部與懸掛架(7)或支架(8)之間所加設的上磁懸浮軸承由緊套在懸掛柱(6)上的永磁體材料做的上軸套(34)以及位于它們與懸掛架(7)或支架(8)之間的永磁體材料做的上軸瓦(35)組成。
3.根據權利要求1所述的一種縮短兩自由度擺式陀螺羅盤擺動周期的方法，其特征在于所述的在該靈敏部與底盤(16)之間所加設的下磁懸浮軸承可以由與底盤(13)同軸相嵌且鉛垂的支軸承(36)、緊套于其上的永磁體做的下軸套(41)以及位于它們與和底座(16)相連的下軸瓦座(39)之間的永磁體做的下軸瓦(42)組成，也可以由上述支承軸(36)、緊套在其上的永磁體做的下軸瓦(42)及罩在其上并可一起水平移動的軸瓦罩(55)組成。
4.根據權利要求1所述的一種縮短兩自由度擺式陀螺羅盤擺動周期的方法，其特征在于在該靈敏部與底盤(16)之間所加設的寶石軸承可以由與底盤(13)同軸相嵌且鉛垂的支承軸(36)、滑套于其上的寶石做的下軸瓦(42)以及罩在其上并可一起水平移動的軸瓦罩(55)組成，也可以由與和底座(16)相連的下軸瓦座(39)同軸相嵌且鉛垂的支承軸(36)、滑套在其上且嵌入底盤(13)下部且被壓緊的寶石做的下軸瓦(42)組成。
5.根據權利要求1所述的一種縮短兩自由度擺式陀螺羅盤擺動周期的方法，其特征在于所述的分別在該陀螺儀靈敏部與底座(16)以及懸掛架(7)、支架(8)之間加設一個磁懸浮軸承的方法，其上、下磁懸浮軸承的軸線必須同軸且鉛垂于連接花盤(20)與經緯儀相結合的平面上。
6.根據權利要求1所述的一種縮短兩自由度擺式陀螺羅盤擺動周期的方法，其特征在于所述的分別在該陀螺儀靈敏部與底座(16)以及懸掛架(7)、支架(8)之間加設一個磁懸浮軸承的方法，其上、下磁懸浮軸承的軸線在水平方向的位置是固定的，懸掛帶上夾頭中心線在水平方向的位置可以是可調的，也可以是固定的。
7.根據權利要求1所述的一種縮短兩自由度擺式陀螺羅盤擺動周期的方法，其特征在于所述的在該靈敏部與底座(16)之間加設一個磁懸浮軸承或寶石軸承的方法，該兩種軸承的軸線在水平方向的位置是固定的，懸掛帶上夾頭中心線在水平方向的位置可以是可調的，也可以是固定的。
8.根據權利要求1所述的一種縮短兩自由度擺式陀螺羅盤擺動周期的方法，其特征在于所述的在該靈敏部與底座(16)之間加設一個磁懸浮軸承或寶石軸承的方法，該兩種軸承的軸線在水平方向的位置是可調的，懸掛帶上夾頭中心線在水平方向的位置是固定的。
9.根據權利要求1所述的一種縮短兩自由度擺式陀螺羅盤擺動周期的方法，其特征在于所述的在該靈敏部與懸掛架(7)、支架(8)之間加設一個磁懸浮軸承的方法，該軸承的軸線在水平方向的位置是固定的，懸掛帶上夾頭中心線在水平方向的位置可以是可調的，也可以是固定的。
10.根據權利要求1所述的一種縮短兩自由度擺式陀螺羅盤擺動周期的方法，其特征在于所述的在該靈敏部與懸掛架(7)、支架(8)之間加設一個磁懸浮軸承的方法，該軸承的軸線在水平方向的位置是可調的，懸掛帶上夾頭中心線在水平方向內的位置是固定的。
全文摘要
一種縮短兩自由度擺式陀螺羅盤擺動周期的方法屬于陀螺羅盤制造技術領域，其特征在于在其靈敏部與陀螺儀底座，或與支架之間，或分別與兩者之間加設一個其軸線與懸掛帶中心線同軸且鉛垂并通過靈敏部重心以便使其只能繞鉛垂線擺動的小摩擦系數的軸承如寶石軸承，或無機械摩擦的磁懸浮軸承，它具有可成倍地縮短擺動周期、提高測量精度、延長陀螺儀使用壽命的優點，同時，還給出了這種單自由度陀螺儀的11個不同的結構。
文檔編號G01C19/00GK1165949SQ9610520
公開日1997年11月26日 申請日期1996年5月17日 優先權日1996年5月17日
發明者王洪蘭, 朱澄清 申請人:北京工業大學