專(zhuān)利名稱:一種變槳距機(jī)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型屬于飛行器變槳距技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種變槳距機(jī)構(gòu)。變槳距機(jī)構(gòu)安裝在可轉(zhuǎn)動(dòng)的槳軸上，槳軸的上端設(shè)置有槳轂，槳轂的圓周設(shè)置有多個(gè)槳夾固定軸，每個(gè)槳夾固定軸上通過(guò)軸承設(shè)置有用于固定槳葉的槳夾；變槳距機(jī)構(gòu)包括套設(shè)在槳軸外能夠隔離槳軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，且能夠沿槳軸上下運(yùn)動(dòng)的隔離單元，隔離單元包含轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)圈和不轉(zhuǎn)動(dòng)外圈；轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)圈上均勻設(shè)置有多個(gè)與槳夾的軸側(cè)部對(duì)應(yīng)連接的槳夾拉桿，槳夾拉桿與轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)圈、槳夾的軸側(cè)部均為轉(zhuǎn)動(dòng)連接；不轉(zhuǎn)動(dòng)外圈上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)隔離單元整體上下運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)單元。該變槳距機(jī)構(gòu)解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的油動(dòng)旋翼飛行器控制系統(tǒng)要求動(dòng)力系統(tǒng)響應(yīng)速度足夠快的問(wèn)題；而且該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種變槳距機(jī)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型屬于飛行器變槳距技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種變槳距機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]螺旋槳槳距即螺旋槳葉片旋轉(zhuǎn)一周所形成的螺旋的高度，根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)的知識(shí)，在一定范圍內(nèi)，槳距與螺旋槳葉片的槳葉安裝角成線性關(guān)系。根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)的知識(shí)，螺旋槳葉片不同的槳葉安裝角對(duì)應(yīng)著不同的升力系數(shù)，也就是說(shuō)，在相同的轉(zhuǎn)速下，不同的槳葉安裝角可以使螺旋槳產(chǎn)生大小不同的升力，甚至是負(fù)升力。理論上講，只要使槳葉安裝角的改變速度足夠快就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器飛行姿態(tài)的控制。
[0003]旋翼飛行器的飛行姿態(tài)是通過(guò)調(diào)節(jié)每個(gè)旋翼的各個(gè)螺旋槳的升力來(lái)控制的，對(duì)于電動(dòng)旋翼飛行器而言，直接改變無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)速即可，且響應(yīng)速度足夠快。但是油動(dòng)旋翼機(jī)而言，其動(dòng)力系統(tǒng)為一臺(tái)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)將動(dòng)力分配到每個(gè)旋翼的各個(gè)螺旋槳上，如果通過(guò)機(jī)械變速機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)螺旋槳升力，既要增加過(guò)多的重量，而且響應(yīng)速度達(dá)不到要求，即使在每一個(gè)旋翼上采用一臺(tái)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力系統(tǒng)，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的油門(mén)響應(yīng)速度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求。因此，對(duì)于油動(dòng)旋翼飛行器而言，定螺距變轉(zhuǎn)速的控制方案的可行性很小，更適合采用定轉(zhuǎn)速變槳距的控制方式。
[0004]直升機(jī)螺旋槳的變距機(jī)構(gòu)主要有兩個(gè)功能:一是改變螺旋槳葉片的槳葉安裝角，調(diào)節(jié)螺旋槳產(chǎn)生升力的大小;二是改變槳盤(pán)的傾角，從而使螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的升力產(chǎn)生一個(gè)水平方向的分力，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的前向飛行等。對(duì)于旋翼無(wú)人機(jī)，只需要改變螺旋槳升力大小即可，其飛行姿態(tài)的控制是通過(guò)同時(shí)調(diào)節(jié)每個(gè)旋翼的十六個(gè)螺旋槳的升力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種變槳距機(jī)構(gòu)，該變槳距機(jī)構(gòu)解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的油動(dòng)旋翼飛行器控制系統(tǒng)要求動(dòng)力系統(tǒng)響應(yīng)速度足夠快的問(wèn)題;而且該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便。
[0006]為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
[0007]—種變槳距機(jī)構(gòu)，其特征在于:安裝在可轉(zhuǎn)動(dòng)的槳軸上，所述槳軸上沿其圓周均勻分布安裝有多個(gè)水平向槳夾固定軸，每個(gè)所述槳夾固定軸上均通過(guò)軸承安裝有用于固定槳葉的槳夾；
[0008]變槳距機(jī)構(gòu)包括能夠沿槳軸上下運(yùn)動(dòng)的隔離單元，所述隔離單元包括與所述槳軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)圈、以及安裝在所述轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)圈外部的不轉(zhuǎn)動(dòng)外圈，所述轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)圈上連接有多個(gè)槳夾拉桿，所述各槳夾拉桿的另一端對(duì)應(yīng)連接在各槳夾的側(cè)部，所述槳夾拉桿與轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)圈、槳夾的軸側(cè)部均為轉(zhuǎn)動(dòng)連接；
[0009]所述不轉(zhuǎn)動(dòng)外圈上連接有驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元用于驅(qū)動(dòng)隔離單元沿槳軸上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)各槳夾拉桿同步上下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)各槳夾繞槳夾固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0010]上述技術(shù)方案的特點(diǎn)和進(jìn)一步改進(jìn):
[0011]進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)單元包括固定在機(jī)臂上的動(dòng)力源，所述動(dòng)力源上設(shè)置有可繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的搖臂，所述搖臂的外端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有多個(gè)變距拉桿，所述變距拉桿與不轉(zhuǎn)動(dòng)外圈連接。
[0012]進(jìn)一步的，所述變距拉桿為兩個(gè)，所述搖臂與兩個(gè)變距拉桿之間通過(guò)舵機(jī)搖臂連接桿連接，所述兩個(gè)變距拉桿對(duì)應(yīng)連接在舵機(jī)搖臂連接桿的兩端，所述搖臂連接在舵機(jī)搖臂連接桿的中部。
[0013]進(jìn)一步的，機(jī)臂上設(shè)置有供變距拉桿穿過(guò)的通孔，所述通孔的內(nèi)側(cè)壁與變距拉桿之間設(shè)置有直線軸承。
[0014]進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)圈和不轉(zhuǎn)動(dòng)外圈之間通過(guò)軸承隔離轉(zhuǎn)動(dòng)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)圈與槳軸之間設(shè)置有滑動(dòng)軸承。
[0015]進(jìn)一步的，所述槳夾固定軸與槳軸之間通過(guò)槳轂連接，所述槳夾固定軸的一端設(shè)置為螺紋結(jié)構(gòu)與槳轂連接，其另一端通過(guò)軸承與槳夾連接。
[0016]進(jìn)一步的，所述槳轂的上部設(shè)置有導(dǎo)流蓋。
[0017]進(jìn)一步的，所述槳軸上設(shè)置有限制隔離單元上下運(yùn)動(dòng)位置極限的限位塊。
[0018]進(jìn)一步的，所述槳夾固定軸、槳夾均為四個(gè)，所述槳夾拉桿對(duì)應(yīng)為四個(gè)。
[0019]本實(shí)用新型的變槳距機(jī)構(gòu)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)隔離單元整體上下運(yùn)動(dòng)，再通過(guò)隔離單元將槳軸的轉(zhuǎn)動(dòng)與驅(qū)動(dòng)單元隔離，然后通過(guò)槳夾拉桿的上下移動(dòng)推動(dòng)槳夾的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)槳葉的角度調(diào)整，該變槳距機(jī)構(gòu)采用舵機(jī)作為動(dòng)力源解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的油動(dòng)旋翼飛行器控制系統(tǒng)要求動(dòng)力系統(tǒng)響應(yīng)速度足夠快的問(wèn)題;而且該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便。
【附圖說(shuō)明】

[0020]圖1為本實(shí)用新型的一種變槳距機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為圖1的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖中:1、槳夾;2、導(dǎo)流蓋;3、槳轂蓋;4、槳轂;5、槳軸;6、滑動(dòng)軸承;7、銅軸套;8、舵機(jī)搖臂連接桿;9、搖臂；10、舵機(jī)；11、變距拉桿；12、固定簧片；14、不轉(zhuǎn)動(dòng)外圈；15、轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)圈；16、槳夾拉桿；17、槳轂固定螺栓；18、槳夾固定軸；19、直線軸承;20、機(jī)臂上板;21、機(jī)臂下板;22下限位臺(tái)。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]參照?qǐng)D1、圖2，為本實(shí)用新型的一種變槳距機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；該變槳距機(jī)構(gòu)安裝在可轉(zhuǎn)動(dòng)的槳軸5上，槳軸5上沿其圓周均勻分布安裝有多個(gè)水平向槳夾固定軸18，每個(gè)槳夾固定軸18上均通過(guò)軸承安裝有用于固定槳葉的槳夾I。槳夾I可以相對(duì)槳夾固定軸18轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0025]變槳距機(jī)構(gòu)包括能夠沿槳軸5上下運(yùn)動(dòng)的隔離單元，隔離單元包括與槳軸5同步轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)圈15、以及安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)圈15外部的不轉(zhuǎn)動(dòng)外圈14，轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)圈15上連接有多個(gè)槳夾拉桿16，各槳夾拉桿16的另一端對(duì)應(yīng)連接在各槳夾I的側(cè)部，本實(shí)施例中槳夾拉桿16的另一端對(duì)應(yīng)連接在各槳夾I的軸向的側(cè)部，槳夾拉桿16與轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)圈15、槳夾I的軸側(cè)部均為轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
[0026]不轉(zhuǎn)動(dòng)外圈14上連接有驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)單元用于驅(qū)動(dòng)隔離單元沿槳軸5上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)各槳夾拉桿16同步上下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)各槳夾I繞槳夾固定軸18轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)變槳距。
[0027]本實(shí)施例中，槳夾固定軸18、槳夾I均為四個(gè)，相對(duì)應(yīng)的槳夾拉桿16也為四個(gè)。
[0028]驅(qū)動(dòng)單元包括固定在機(jī)臂上的動(dòng)力源，動(dòng)力源上設(shè)置有可繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的搖臂9，搖臂9的外端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有多個(gè)變距拉桿11，變距拉桿11與不轉(zhuǎn)動(dòng)外圈14連接。動(dòng)力源采用舵機(jī)
10。通過(guò)舵機(jī)10帶動(dòng)搖臂9擺動(dòng)，搖臂9的擺動(dòng)推動(dòng)變距拉桿11上下移動(dòng)，從而推動(dòng)隔離單元整體上下運(yùn)動(dòng)。
[0029]變距拉桿11為兩個(gè)，搖臂9與兩個(gè)變距拉桿11之間通過(guò)舵機(jī)搖臂連接桿8連接，兩個(gè)變距拉桿11對(duì)應(yīng)連接在舵機(jī)搖臂連接桿8的兩端，搖臂9連接在舵機(jī)搖臂連接桿8的中部。兩個(gè)變距拉桿11能夠平衡推力，防止隔離單元的卡死。
[0030]機(jī)臂上設(shè)置有供變距拉桿11穿過(guò)的通孔，通孔的內(nèi)側(cè)壁與變距拉桿11之間設(shè)置有直線軸承19，機(jī)臂包括機(jī)臂上板20和機(jī)臂下板21，本實(shí)施例中在機(jī)臂上板20和機(jī)臂下板21上均設(shè)置有通孔且通孔內(nèi)設(shè)置有直線軸承19。通孔以及安裝在其內(nèi)的直線軸承19為變距拉桿11提供導(dǎo)向的作用，防止兩個(gè)變距拉桿11之間的受力不均導(dǎo)致的隔離單元的卡死。
[0031 ]轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)圈15和不轉(zhuǎn)動(dòng)外圈14之間通過(guò)軸承隔離轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)圈15與槳軸5之間上下設(shè)置有滑動(dòng)軸承6和銅軸套7，銅軸套7是一種滑動(dòng)軸承，當(dāng)機(jī)械的轉(zhuǎn)動(dòng)比較低，間隙要求相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高的環(huán)境下可以用銅軸套來(lái)代替滾動(dòng)軸承進(jìn)行運(yùn)作。銅軸套具有耐磨性，能夠使用的時(shí)間比較長(zhǎng)久?；瑒?dòng)軸承6減少了轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)圈15和槳軸5之間的摩擦，防止轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)圈15和槳軸5之間卡死現(xiàn)象的發(fā)生。
[0032]槳夾固定軸18與槳軸5之間通過(guò)槳轂4連接，槳夾固定軸18的一端設(shè)置為螺紋結(jié)構(gòu)與槳轂4連接，其另一端通過(guò)軸承與槳夾I連接。
[0033]槳轂4的上部設(shè)置有導(dǎo)流蓋2。因?yàn)闃~工作需要很好的流場(chǎng)環(huán)境，而槳轂4上端不符合氣動(dòng)要求，所以需要加上導(dǎo)流蓋2進(jìn)行整流。
[0034]槳軸5上設(shè)置有限制隔離單元上下運(yùn)動(dòng)位置極限的限位塊，本實(shí)施例中通過(guò)槳轂4的軸部的直徑大于槳軸5的直徑來(lái)限制最上運(yùn)動(dòng)位置，通過(guò)在槳軸5上設(shè)置下限位臺(tái)22來(lái)限制最下運(yùn)動(dòng)位置。
[0035]本實(shí)用新型的變槳距機(jī)構(gòu)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)隔離單元整體上下運(yùn)動(dòng)，再通過(guò)隔離單元將槳軸5的轉(zhuǎn)動(dòng)與驅(qū)動(dòng)單元隔離，然后通過(guò)槳夾拉桿16的上下移動(dòng)推動(dòng)槳夾I的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)槳葉的角度調(diào)整，該變槳距機(jī)構(gòu)采用舵機(jī)作為動(dòng)力源解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的油動(dòng)旋翼飛行器控制系統(tǒng)要求動(dòng)力系統(tǒng)響應(yīng)速度足夠快的問(wèn)題;而且該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便。
[0036]盡管以上結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方案進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的具體實(shí)施方案和應(yīng)用領(lǐng)域，上述的具體實(shí)施方案僅僅是示意性的、指導(dǎo)性的，而不是限制性的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在說(shuō)明書(shū)的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型權(quán)利要求所保護(hù)的范圍的情況下，還可以做出很多種的形式，這些均屬于本實(shí)用新型保護(hù)之列。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種變槳距機(jī)構(gòu)，其特征在于:安裝在可轉(zhuǎn)動(dòng)的槳軸(5)上，所述槳軸(5)上沿其圓周均勻分布安裝有多個(gè)水平向槳夾固定軸(18)，每個(gè)所述槳夾固定軸(18)上均通過(guò)軸承安裝有用于固定槳葉的槳夾(I); 變槳距機(jī)構(gòu)包括能夠沿槳軸(5)上下運(yùn)動(dòng)的隔離單元，所述隔離單元包括與所述槳軸(5)同步轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)圈(15)、以及安裝在所述轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)圈(15)外部的不轉(zhuǎn)動(dòng)外圈(14)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)圈(15)上連接有多個(gè)槳夾拉桿(16)，所述各槳夾拉桿(16)的另一端對(duì)應(yīng)連接在各槳夾(I)的側(cè)部，所述槳夾拉桿(16)與轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)圈(15)、槳夾(I)的軸側(cè)部均為轉(zhuǎn)動(dòng)連接； 所述不轉(zhuǎn)動(dòng)外圈(14)上連接有驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元用于驅(qū)動(dòng)隔離單元沿槳軸(5)上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)各槳夾拉桿(16)同步上下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)各槳夾(I)繞槳夾固定軸(18)轉(zhuǎn)動(dòng)。2.如權(quán)利要求1所述的一種變槳距機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)單元包括固定在機(jī)臂上的動(dòng)力源，所述動(dòng)力源上設(shè)置有可繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的搖臂(9)，所述搖臂(9)的外端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有多個(gè)變距拉桿(11)，所述變距拉桿(11)與不轉(zhuǎn)動(dòng)外圈(14)連接。3.如權(quán)利要求2所述的一種變槳距機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述變距拉桿(11)為兩個(gè)，所述搖臂(9)與兩個(gè)變距拉桿(11)之間通過(guò)舵機(jī)搖臂連接桿(8)連接，所述兩個(gè)變距拉桿(I I)對(duì)應(yīng)連接在舵機(jī)搖臂連接桿(8)的兩端，所述搖臂(9)連接在舵機(jī)搖臂連接桿(8)的中部。4.如權(quán)利要求2或3所述的一種變槳距機(jī)構(gòu)，其特征在于:機(jī)臂上設(shè)置有供變距拉桿(11)穿過(guò)的通孔，所述通孔的內(nèi)側(cè)壁與變距拉桿(11)之間設(shè)置有直線軸承(19)。5.如權(quán)利要求1?3任一項(xiàng)所述的一種變槳距機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)圈(15)和不轉(zhuǎn)動(dòng)外圈(14)之間通過(guò)軸承隔離轉(zhuǎn)動(dòng)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)圈(15)與槳軸(5)之間設(shè)置有滑動(dòng)軸承(6)06.如權(quán)利要求1?3任一項(xiàng)所述的一種變槳距機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述槳夾固定軸(18)與槳軸(5)之間通過(guò)槳轂(4)連接，所述槳夾固定軸(18)的一端設(shè)置為螺紋結(jié)構(gòu)與槳轂(4)連接，其另一端通過(guò)軸承與槳夾(I)連接。7.如權(quán)利要求6任一項(xiàng)所述的一種變槳距機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述槳轂(4)的上部設(shè)置有導(dǎo)流蓋(2)。8.如權(quán)利要求1?3任一項(xiàng)所述的一種變槳距機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述槳軸(5)上設(shè)置有限制隔離單元上下運(yùn)動(dòng)位置極限的限位塊。9.如權(quán)利要求1?3任一項(xiàng)所述的一種變槳距機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述槳夾固定軸(18)、槳夾(I)均為四個(gè)，所述槳夾拉桿(16)對(duì)應(yīng)為四個(gè)。
【文檔編號(hào)】B64C11/30GK205707301SQ201620333982
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年4月20日
【發(fā)明人】王新升, 左盤(pán)飛, 呂京兆, 王以諾, 劉喜龍, 馮琳秩, 程靖
【申請(qǐng)人】程靖