CN103863552B - 一种四轴式飞行装置机体总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四轴式飞行装置机体总成，设备舱（8）的内部由横板（14）分隔成上面的设备空腔和下方的药液空腔，在每个悬臂（9）的外端均设置有电机仓（10）；在顶盖（1）底面靠近边缘处固定有一个卡块（2）和两个定位座（3），每个定位座（3）底部的内外端分别设置有内支耳（3a）和外支耳（3b），同一定位座（3）的内、外支耳上共同穿设插销（4），在所述插销（4）上垂直固定拨杆（5），所述插销（4）上套装有弹簧（6）。本发明机身造型简单，加工制作容易，体积小巧，重量轻，强度可靠；盛装药液的药箱集成于机身内，能够降低成本，减小机身的高度尺寸，并能防止药液晃动，确保飞行器的平衡性。

Description

一种四轴式飞行装置机体总成

技术领域

本发明属于农用飞行器技术领域，具体地说，特别涉及四轴式飞行装置上的机体总成。

背景技术

随着社会的发展，科技的进步，农田大范围地喷洒农药、施肥等工作逐步由无人飞行器来完成。顶盖和电子调速器都是农用无人飞行器上的重要部件，其中，顶盖起密封机身上端口的作用。现有的顶盖为翻转式结构，并通过锁具锁定。在使用过程中，顶盖不仅重量大、容易损坏；而且开合极为不便，不但操作繁琐，而且费时费力，十分影响使用的便捷性。而现有的电子调速器布置在设备仓内，此种布置方式不但极大地占用设备仓空间，影响设备仓内其它部件的布置；而且拆装极为不便，散热性能不佳，使用性能没有保障。另外，现有农用无人飞行器的机身重量及体积大、结构强度较差、容易损坏、加工制作比较困难。另外，盛装药液的药箱一般安装在机身的下方，药箱需单独制作，加工既装配困难，生产成本较高，会增加整个飞行器的高度；当药箱内的药液较少时，受飞行器工作振动的影响，药液会发生激荡晃动，从而影响飞行器的平衡性，降低喷洒药液的效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种开合方便、连接牢靠、能有效防 止药液晃动的的四轴式飞行装置机体总成。

本发明的技术方案如下：一种四轴式飞行装置机体总成，包括机身、顶盖（1）和电子调速器（7），所述机身由碳纤维复合材料制成，并由设备仓（8）、悬臂（9）和电机仓（10）组成，所述设备仓（8）位于中间位置，该设备仓（8）的内部由横板（14）分隔成上方的设备空腔和下方的药液空腔，在横板（14）的中部开有加药口，该加药口处安装与之形状大小相适应的小盖（15），在所述药液空腔内固定设置有“井”字形隔板（16），该隔板（16）将药液空腔分隔成九个腔室，横向及纵向上两相邻腔室之间通过隔板（16）底部开设的通孔连通；在所述设备仓（8）的外围设置有四个按圆周均匀分布的悬臂（9），该悬臂（9）为空心结构，悬臂（9）的内端与设备仓（8）的周壁连为一体，在每个悬臂（9）的外端均设置有电机仓（10），该电机仓（10）为上端敞口、下端封闭的圆筒结构，电机仓（10）的内部通过悬臂（9）与设备空腔相通，且电机仓（10）的轴心线与设备仓（8）的轴心线平行；在每个所述悬臂（9）内部靠近设备仓（8）的位置均安装有两个相互平行的定位框（11），这两个定位框（11）内穿插固定有一块底板（12），该底板（12）上安装电子调速器（7）；在设备仓（8）顶部的开口处设置有与之相适应的顶盖（1），所述顶盖（1）为中央高边缘低的球面结构,并由碳纤维复合材料制成，在所述顶盖（1）底面靠近边缘处固定有一个卡块（2）和两个定位座（3），所述卡块（2）卡接在设备仓（8）顶部开口的边沿处，且所述卡块（2）和两个定位座（3）在圆周方向均匀分布，在每个定位座（3）底部的内外端分别设置有内支耳（3a）和外支耳（3b），同一定位座（3）的内、外支耳上共同穿设插销（4），该插销（4）的外端超出顶盖（1）的外沿，并且插销（4）的外端与设备仓（8）顶端口的内壁相抵接，在所述插销（4）上 垂直固定拨杆（5），该拨杆（5）的上端穿过定位座（3）和顶盖（1）对应设置的条形过孔，所述插销（4）上套装有弹簧（6），该弹簧（6）的一端与内支耳（3a）相抵接，弹簧（6）的另一端与拨杆（5）相抵接。

本发明采用横板将设备仓下部隔出盛装药液的空腔，这样不必单独制作及装配药箱，既降低了生产成本，又有效减小了机身的高度尺寸；药液空腔被隔板分隔成九个腔室，且外围的腔室均与中间腔室连通，这样一方面不会影响药液的正常泵出，另一方面，药液较少时被均匀分配在各腔室中，不会受飞行器振动影响而产生晃动，从而确保了飞行器的平衡性，有效提高了喷洒药液的效果。

本发明在关闭顶盖的时候，先将卡块下横段与顶盖之间的空隙处卡入机身顶端开口的边沿，对顶盖在机身上进行初步定位，接着同时拨动两根拨杆，使两根拨杆向顶盖中心的方向运动，此时弹簧被压缩，拨杆运动的同时，带动与拨杆固定连接的插销一起运动，使插销的外端缩回顶盖边沿以内，这样顶盖可完全扣装在机身顶端的开口处，并对机身顶端开口进行密封，最后松开拨杆，在弹簧回弹力的作用下，拨杆和插销复位，插销的外端与机身顶端开口的内壁抵紧，在两根插销和一个卡块的共同作用下，顶盖紧紧扣装在机身顶部，不会发生松动或脱落。当顶盖需要开启的时候，只需按照以上操作方式拨动拨杆，使插销缩回，然后绕卡块向上翻转顶盖即可。

本发明整个机身造型简单，加工制作容易，体积小巧；机身由复合材料制成，不但重量较轻，能有效减轻飞行器的重量，而且结构强度可靠、不易发生损坏，能增加机身的使用寿命。本发明将电子调速器安装在悬臂内部，并由定位框和底板组成的支撑结构进行准确定位，能够确保对电子调速器支撑的稳固 性，以防止电子调速器发生松动，这样一方面充分利用了悬臂的空间，不影响农用无人飞行器上其它部件的布置；另一方面，电子调速器的拆装十分便捷。

电机仓采用圆筒结构，不仅造型简单，有利于加工制作，而且能够对飞行器的旋翼电机进行有效定位，以便于旋翼电机安装，并确保旋翼电机安装牢靠。

本发明将顶盖设计成球面结构，不仅造型简单，加工制作容易，美观大方，而且高度尺寸较小，不会增加整个飞行器的高度；顶盖由碳纤维复合材料制成，一方面重量轻，能有效减轻飞行器的重量，另一方面，结构强度可靠，不易发生损坏。

所述隔板（16）由蜂窝复合材料制成，厚度为3-5mm，这样隔板的强度可靠，不会发生变形或损坏；同时，隔板的重量轻，对机身重量的增加有限。

为了将定位座的顶面与顶盖的底面进行牢固连接，所述定位座（3）的顶面通过粘接或螺钉与顶盖（1）的底面相贴合固定。

为了简化结构、方便加工制作、防止插销发生脱落，所述插销（4）的内端为球头，该球头由内支耳（3a）限位。

在每个所述悬臂（9）的顶面均分布有两排散热口（13），这两排散热口（13）在悬臂（9）轴心线的两侧对称布置，且散热口（13）位于对应电子调速器（7）的斜上方。以上结构能够充分、有效地散发热量，极大地保障了电子调速器的使用性能；散热口在电子调速器的斜上方，即使飞行器作业时遭遇下雨，雨水也不会直接飘溅到电子调速器上，从而有效防止了电子调速器失效。

为了在确保产品使用性能的同时美化外观、尽可并能减轻机身的重量，所述悬臂（9）横截面的外轮廓为椭圆形，且悬臂（9）的横截面从设备仓（8）到电机仓（10）的方向逐渐减小。

所述定位框（11）为椭圆形环状片体结构，并由航空层板制成，定位框（11）的厚度为2-4mm。定位框采用采用以上结构，与悬臂结合紧密，连接牢靠；定位框由航空层板制作，强度高、不易变形或损坏；并且弯曲角度小、抗震性好。

所述底板（12）由航空层板制成，强度高、抗水性和抗震性好；在底板（12）上均匀分布有圆形的散热孔，这样在对电子调速器进行有效支撑的同时，有利于电子调速器的底部散热。

在所述电机仓（10）的内底壁上设置有圆形定位槽，这样便于更为快捷、牢固地在电机仓内安装电机。

有益效果：本发明机身造型简单，加工制作容易，体积小巧，重量轻，强度可靠；盛装药液的药箱集成于机身内，能够降低成本，减小机身的高度尺寸，并能防止药液晃动，确保飞行器的平衡性。本发明通过在顶盖底面的边沿设置一个卡块和两个伸缩式插销，并分别通过卡接和抵接的方式与机身紧密配合，能够方便快捷地开合顶盖，并且顶盖连接牢靠。

附图说明

图1为机身的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为顶盖安装后的俯视图。

图4为图3的A-A剖视图。

图5为伸缩式插销的安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1、图2所示，机身由碳纤维复合材料制成，并由设备仓8、悬臂9和 电机仓10组成。所述设备仓8位于中间位置，且设备仓8上端开有圆形口下端封闭，该设备仓8的内部由横板14分隔成上方的设备空腔和下方的药液空腔，在横板14的中部开有加药口，该加药口处安装与之形状大小相适应的小盖15。在所述药液空腔内固定设置有“井”字形隔板16，隔板16由蜂窝复合材料制成，厚度为3-5mm，该隔板16将药液空腔分隔成九个腔室，横向及纵向上两相邻腔室之间通过隔板16底部开设的通孔连通。

如图1、图2所示，在所述设备仓8的外围设置有四个按圆周均匀分布的悬臂9，该悬臂9为空心结构，所述悬臂9的轴心线与设备仓8的轴心线相垂直，悬臂9的内端与设备仓8的周壁连为一体。在每个悬臂9的外端均设置有电机仓10，电机仓10为上端敞口、下端封闭的圆筒结构，电机仓10的内部通过悬臂9与设备仓8的设备空腔相通，且电机仓10的轴心线与设备仓8的轴心线平行。在所述电机仓10的内底壁上设置有圆形定位槽，以便于对飞行器的旋翼电机进行定位。所述悬臂9横截面的外轮廓为椭圆形，且悬臂9的横截面从设备仓8到电机仓10的方向逐渐减小。

如图1、图2所示，在每个所述悬臂9内部靠近设备仓8的位置均安装有两个相互平行的定位框11，各定位框11均为椭圆形环状片体结构，且定位框11的外环壁与悬臂9的内壁相贴合，并通过粘接固定。所述定位框11由航空层板制成，定位框11的厚度为2-4mm。在同一悬臂9中的两个定位框11内穿插固定有一块底板12，底板12位于水平面上，且底板12与悬臂9的内底壁之间具有间隙。所述底板12由航空层板制成，在底板12上均匀分布有圆形的散热孔，并在底板12上安装电子调速器7。在每个所述悬臂9的顶面均分布有两排长条形散热口13，所述散热口13为长条形结构，这两排散热口13在悬臂9轴心线 的两侧对称布置，且散热口13位于对应电子调速器7的斜上方。

如图3、图4和图5所示，在设备仓8顶部的开口处设置有与之相适应的顶盖1，顶盖1为中央高边缘低的球面结构,也优选由碳纤维复合材料制成。在所述顶盖1底面靠近边缘处设置有一个卡块2和两个定位座3，卡块2和两个定位座3在圆周方向均匀分布。所述卡块2为“Z”形，卡块2的上横段与顶盖1的底面相贴合，并通过通过粘接或螺钉固定，卡块2的下横段与顶盖1的底面之间形成卡口，该卡口与设备仓8顶部开口的边沿处相卡接。

如图3、图4和图5所示，定位座3的顶面通过粘接或螺钉与顶盖1的底面相贴合固定，在每个定位座3底部的内外端分别设置有内支耳3a和外支耳3b，内支耳3a及外支耳3b与定位座3为一体结构。同一定位座3的内、外支耳3a、3b上共同穿设一根插销4，所述插销4的内端为球头，该球头向外由内支耳3a限位，所述插销4的外端超出顶盖1的外沿，并且插销4的外端与设备仓8顶端口的内壁相抵接。在所述插销4上垂直固定拨杆5，该拨杆5的上端穿过定位座3和顶盖1对应设置的条形过孔，所述插销4上套装有弹簧6，该弹簧6的一端与内支耳3a相抵接，弹簧6的另一端与拨杆5相抵接。

Claims (7)

1.一种四轴式飞行装置机体总成，包括机身、顶盖(1)和电子调速器(7)，其特征在于：所述机身由碳纤维复合材料制成，并由设备仓(8)、悬臂(9)和电机仓(10)组成，所述设备仓(8)位于中间位置，该设备仓(8)的内部由横板(14)分隔成上方的设备空腔和下方的药液空腔，在横板(14)的中部开有加药口，该加药口处安装与之形状大小相适应的小盖(15)，在所述药液空腔内固定设置有“井”字形隔板(16)，该隔板(16)将药液空腔分隔成九个腔室，横向及纵向上两相邻腔室之间通过隔板(16)底部开设的通孔连通；在所述设备仓(8)的外围设置有四个按圆周均匀分布的悬臂(9)，该悬臂(9)为空心结构，悬臂(9)的内端与设备仓(8)的周壁连为一体，在每个悬臂(9)的外端均设置有电机仓(10)，该电机仓(10)为上端敞口、下端封闭的圆筒结构，电机仓(10)的内部通过悬臂(9)与设备空腔相通，且电机仓(10)的轴心线与设备仓(8)的轴心线平行；在每个所述悬臂(9)内部靠近设备仓(8)的位置均安装有两个相互平行的定位框(11)，这两个定位框(11)内穿插固定有一块底板(12)，该底板(12)上安装电子调速器(7)；在设备仓(8)顶部的开口处设置有与之相适应的顶盖(1)，所述顶盖(1)为中央高边缘低的球面结构,并由碳纤维复合材料制成，在所述顶盖(1)底面靠近边缘处固定有一个卡块(2)和两个定位座(3)，所述卡块(2)卡接在设备仓(8)顶部开口的边沿处，且所述卡块(2)和两个定位座(3)在圆周方向均匀分布，在每个定位座(3)底部的内外端分别设置有内支耳(3a)和外支耳(3b)，同一定位座(3)的内、外支耳上共同穿设插销(4)，该插销(4)的外端超出顶盖(1)的外沿，并且 插销(4)的外端与设备仓(8)顶端口的内壁相抵接，在所述插销(4)上垂直固定拨杆(5)，该拨杆(5)的上端穿过定位座(3)和顶盖(1)对应设置的条形过孔，所述插销(4)上套装有弹簧(6)，该弹簧(6)的一端与内支耳(3a)相抵接，弹簧(6)的另一端与拨杆(5)相抵接；

所述隔板(16)由蜂窝复合材料制成，厚度为3-5mm；

所述定位座(3)的顶面通过粘接或螺钉与顶盖(1)的底面相贴合固定。

2.根据权利要求1所述的四轴式飞行装置机体总成，其特征在于：所述插销(4)的内端为球头，该球头由内支耳(3a)限位。

3.根据权利要求1所述的四轴式飞行装置机体总成，其特征在于：在每个所述悬臂(9)的顶面均分布有两排散热口(13)，这两排散热口(13)在悬臂(9)轴心线的两侧对称布置，且散热口(13)位于对应电子调速器(7)的斜上方。

4.根据权利要求1或3所述的四轴式飞行装置机体总成，其特征在于：所述悬臂(9)横截面的外轮廓为椭圆形，且悬臂(9)的横截面从设备仓(8)到电机仓(10)的方向逐渐减小。

5.根据权利要求1所述的四轴式飞行装置机体总成，其特征在于：所述定位框(11)为椭圆形环状片体结构，并由航空层板制成，定位框(11)的厚度为2-4mm。

6.根据权利要求5所述的四轴式飞行装置机体总成，其特征在于：所述底板(12)由航空层板制成，并在底板(12)上均匀分布有圆形的散热孔。

7.根据权利要求1所述的四轴式飞行装置机体总成，其特征在于：在所述电机仓(10)的内底壁上设置有圆形定位槽。