CN104691767A - 发动机有水冷的无人直升机减震系统及减震方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种发动机有水冷的无人直升机减震系统及减震方法，属于无人直升机技术领域。该系统包括发动机及发动机固定支架，发动机与发动机固定支架之间设置有软垫片，发动机输出轴上固定连接有输出皮带轮，输出皮带轮上设置传输皮带，输出动力通过输出皮带直接或间接传输到各运动部件，所述的发动机为风冷发动机，在风冷发动机缸头上密封连接有水冷套，水冷套上设置有进水口和出水口，无人直升机上设置有冷却散热器，出水口联通冷却散热器的进水，冷却散热器的出水联通水冷套的进水。本发明能够有效的提高无人直升机的运行质量及作业质量，降低成本，有利于无人直升机的应用普及和发展。

Description

发动机有水冷的无人直升机减震系统及减震方法

技术领域

本发明涉及一种无人直升机减震系统及减震方法，特别涉及一种发动机有水冷的无人直升机减震系统及减震方法，属于无人直升机技术领域。 

背景技术

无人直升机具有成本低、效率高、起降方便等优点，在各种领域得到了广泛的应用，而且发展前景颇为看好，无人直升机本身的天气适应能力强，，广泛应用于航拍、航空植保等领域。无人直升机在运行过程中本身会产生较大的振动，不同与汽车在底面行驶过程中能够通过轮胎将振动传递可消除，无人直升机的振动能量只能在直升机本身的体系内传递和转化，这种振动产生的能量会对直升机本身的寿命、作业、重要零部件及发动机本身产生较大的危害，例如振动本身会带来直升机某些部件的疲劳，振动会造成航拍图像的质量问题等，目前无人直升机的发动机采用齿轮减速机输出，齿轮减速机与螺旋桨之间也采用齿轮传输，为尽量减少振动的产生，传统的方法和工艺是提高各传动齿轮的制造精度和安装精度，这给生产制造带来了较大的困难以及相关制造成本、技术工人成本的提高，不利于直升机的健康高效发展，而且这种方式对后续的维护、维修要求较高，特别需要很高技术水平的维修人员。再则目前无人直升机所用的发动机均为风冷发动机，目前还没有水冷式发动机供无人直升机使用，这种散热方式需要通过直升机高速前进时的自然风冷或采用冷却扇进行强制风冷解决，但在航空植保的实际应用中，因为作业需要，直升机的前进的速度缓慢，前进产生的自然风很小，甚至需要悬停，风冷发动机受外壳形状和机体内部结构限制，散热效果不佳，这种情况下发动机散发的热量不能通过无人直升机高速前进而进行自然风冷散热或因外部环境温度高，导致发动机内温度急剧升高，发动机工作效率下降，还容易造成发动机故障、损害机体，降低无人直升使用寿命，甚至导致发动机停止运转而导致的坠机事故的发生。以上均成为无人直升机机在普及应用上的障碍。 

发明内容

本发明的目的为提供一种发动机有水冷的无人直升机减震系统及减震方法。 

本发明所提供的发动机有水冷的无人直升机减震系统，包括发动机及发动机固定支架，发动机与发动机固定支架之间设置有软垫片，发动机输出轴上固定连接有输出皮带轮，输出皮带轮上设置传输皮带，输出动力通过输出皮带直接或间接传输到各运动部件，所述的发动机为风冷发动机，在风冷发动机缸头上密封连接有水冷套，水冷套上设置有进水口和出水口，无人直升机上设置有冷却散热器，出水口联通冷却散热器的进水，冷却散热器的出水联通水冷套的进水，进一步的，所述的皮带轮为齿形皮带轮，所述的皮带为齿形皮带，进一步的，发动机输出轴上连接有输出皮带轮，机架上设置有中间轴，中间轴上上部设置有同步皮带轮，中间轴下部设置有两个皮带轮，输出皮带轮和同步皮带轮之间设置有齿形皮带，旋翼转轴下部设置有旋翼驱动皮带轮，旋翼驱动皮带轮与同步轴上中间的皮带轮之间设置有齿形皮带，中间轴最下端的皮带轮通过皮带联接至尾翼旋转轴上的皮带轮带动尾翼旋转，所述的各皮带轮具有相同或不同的直径，进一步的，所述的水冷套出水与冷却散热器进水之间设置有循环水泵，冷却散热器出水还连接至水箱进水，水箱出水连接至冷却散热器进水，进一步的，所述的水冷套出水与冷却散热器进水之间设置有循环水泵，冷却散热器出水还连接至水箱进水，水箱出水连接至冷却散热器进水，冷却散热器上设置有冷却风扇，水箱中设置有温度探头，温度探头与温控器相连接，温控器连接并控制冷却风扇，一旦水温超过设定温度，电子扇开始工作，对散热器进行强制冷却，从而达到要求的设定温度，进一步的，所述的冷却散热器设置在直升机的旋翼下方，通过旋翼产生的向下气流对冷却散热器进行冷却。 

发动机有水冷的无人直升机减震方法，包括以下措施： 

A：在发动机与发动机固定支架之间设置软垫片；

B：将发动机原来的通过齿轮减速机输出至输出齿轮，输出齿轮通过齿轮传动传输给旋翼和尾翼的旋转轴驱动齿轮及其它旋转部件，改造为发动机的旋转轴上直接配置输出皮带轮，通过输出皮带轮传输动力到终端转动装置或中间传动装置，直升机上所有的传动均采用皮带轮通过皮带进行传动，各转动机构减速比通过设置控制各皮带轮的直径实现，所用皮带轮采用齿形皮带轮，所有皮带采用齿形皮带。

本发明所带来的积极有益技术效果为：通过将发动机原来的通过齿轮减速机输出至输出齿轮再通过输出齿轮通过齿轮传动传输给螺旋直转轴驱动齿轮及其它旋转部件，修改为本发明的发动机的旋转轴上直接配置输出皮带轮，通过输出皮带轮传输动力到终端转动装置或中间传动装置，所用传动均采用皮带传动的方式，能够很好的吸收和消除直升机运行过程中产生的振动，消除直升机本身振动对直升机本身及作业过程的影响，本发明采用的技术方案简单，容易实现，不必通过原来的制造高精度的齿轮和传动机构来降低振动的程度，而且本发明的皮带传动装配简单，成本低，对维修维护人员要求低，在原来的风冷发动机缸头部位进行改造加装水冷套，水冷套联通冷却散热器、水箱等系统部件进行循环水冷却，将发动机产生的热量通过缸头部位引导到冷却散热器上散发掉，由于冷却散热器受安装空间和位置的限制较小，可以选用较大面积的冷却散热器保证良好的散热性能，在循环系统中设置循环水泵，能够提高循环速度，提高散热效果，在冷却散热器上设置冷却风扇，冷却风扇与温控器连接，能够在温度一旦达到设定值的情况下及时的启动冷却风扇强制散热，将冷却散热器直接设置在旋翼的下方，能够利用旋翼产生的气流很好的实现冷却散热器与空气的热交换，这种情况下甚至可以省略冷却风扇的配置。本发明能够有效的提高无人直升机的运行质量及作业质量，降低成本，有利于无人直升机的应用普及和发展。 

附图说明

图1是本发明减震系统的示意图。 

图2是本发明水冷系统的示意图。 

图3是本发明水冷系统的另一种实施方式示意图。 

具体实施方式

为了更好的理解和施行本发明的技术方案，在此提供本发明的一些实施例，这些实施实例为了更好的解释本发明所述的技术方案，不构成对本发明的任何形式限制。 

发动机有水冷的无人直升机减震系统，包括发动机及发动机固定支架，发动机与发动机固定支架之间设置有软垫片，发动机输出轴上固定连接有输出皮带轮，输出皮带轮上设置传输皮带，输出动力通过输出皮带直接或间接传输到各运动部件，所述的发动机为风冷发动机，在风冷发动机缸头上密封连接有水冷套，水冷套上设置有进水口和出水口，无人直升机上设置有冷却散热器，出水口联通冷却散热器的进水，冷却散热器的出水联通水冷套的进水，进一步的，所述的皮带轮为齿形皮带轮，所述的皮带为齿形皮带，进一步的，发动机输出轴上连接有输出皮带轮，机架上设置有中间轴，中间轴上上部设置有同步皮带轮，中间轴下部设置有两个皮带轮，输出皮带轮和同步皮带轮之间设置有齿形皮带，旋翼转轴下部设置有旋翼驱动皮带轮，旋翼驱动皮带轮与同步轴上中间的皮带轮之间设置有齿形皮带，中间轴最下端的皮带轮通过皮带联接至尾翼旋转轴上的皮带轮带动尾翼旋转，所述的各皮带轮具有相同或不同的直径，进一步的，所述的水冷套出水与冷却散热器进水之间设置有循环水泵，冷却散热器出水还连接至水箱进水，水箱出水连接至冷却散热器进水，进一步的，所述的水冷套出水与冷却散热器进水之间设置有循环水泵，冷却散热器出水还连接至水箱进水，水箱出水连接至冷却散热器进水，冷却散热器上设置有冷却风扇，水箱中设置有温度探头，温度探头与温控器相连接，温控器连接并控制冷却风扇，一旦水温超过设定温度，电子扇开始工作，对散热器进行强制冷却，从而达到要求的设定温度，进一步的，所述的冷却散热器设置在直升机的旋翼下方，通过旋翼产生的向下气流对冷却散热器进行冷却。 

发动机有水冷的无人直升机减震方法，包括以下措施： 

A：在发动机与发动机固定支架之间设置软垫片；

B：将发动机原来的通过齿轮减速机输出至输出齿轮，输出齿轮通过齿轮传动传输给旋翼和尾翼的旋转轴驱动齿轮及其它旋转部件，改造为发动机的旋转轴上直接配置输出皮带轮，通过输出皮带轮传输动力到终端转动装置或中间传动装置，直升机上所有的传动均采用皮带轮通过皮带进行传动，各转动机构减速比通过设置控制各皮带轮的直径实现，所用皮带轮采用齿形皮带轮，所有皮带采用齿形皮带。

更为详细的实施方式如附图所示，附图中各标记为：501：发动机；502：输出皮带轮；503：皮带a；504：同步皮带轮；505：中间轮a；506：旋翼驱动皮带轮；507：皮带b；508：皮带c；509：中间轮b；510：中间轴；10：水冷套；20：水冷套出水管；30：水冷套进水管；40：冷却散热器；50：冷却风扇；60：水泵；70：水箱；80：温控器；90：旋翼；100：尾翼；110：温度探头。如各附图所示，发动机有水冷的无人直升机减震系统，包括发动机501及发动机固定支架，发动机501与发动机固定支架之间设置有软垫片，在图中发动机支架及软垫片均没有示出，发动机501输出轴上固定连接有输出皮带轮502，输出皮带轮502上设置传输皮带，输出动力通过输出皮带直接或间接传输到各运动部件，所述的发动机为风冷发动机，在风冷发动机缸头上密封连接有水冷套10，水冷套10上设置有进水口和出水口，无人直升机上设置有冷却散热器40，出水口联通冷却散热器40的进水，冷却散热器40的出水联通水冷套的进水，皮带轮采用齿形皮带轮，皮带采用齿形皮带，发动机输出轴上连接有输出皮带轮502，机架上设置有中间轴510，中间轴510上上部设置有同步皮带轮504，中间轴510下部设置有两个皮带轮，图中分别为中间轮a505、中间轮b509，输出皮带,502和同步皮带轮504之间设置有齿形皮带，503所示的皮带a即为齿形皮带，旋翼转轴下部设置有旋翼驱动皮带轮506，旋翼驱动皮带轮506与中间轴上的设置有齿形皮带，图中508所示的皮带c即为旋翼驱动皮带轮506与中间轴上的皮带轮中间轮a505之间的皮带，中间轴510最下端的皮带轮中间轮9通过皮带c联接至尾翼100旋转轴上的皮带轮带动尾翼100旋转，各皮带轮可具有相同或不同的直径，所述的水冷套10出水与冷却散热器进水之间设置有循环水泵，冷却散热器40出水还连接至水箱70进水，水箱70出水连接至冷却散热器4进水，冷却散热器40上设置有冷却风扇50，水箱70中设置有温度探110头，温度探头110与温控器80相连接，温控器80连接并控制冷却风扇50，更为优化的另一种实施方式，可将冷却散热器40设置在直升机的旋翼90下方，因为在农业植保喷洒过程中旋翼基本不停止运转，可以通过旋翼产生的向下气流有效的对冷却散热器进行冷却，当直升机前进速度较快时旋翼不旋转尾翼100旋转可以通过前进产生的气流对发动机进行冷却，在这种方式中可以省去风扇以及温控装置的使用，控温散热更为巧妙方便。 本发明的附图2、图3中的各管路只是为了说明连接关系，并非实际位置空间布置。 

在以上详细介绍了本发明的各种具体实施例之后，本领域的普通技术人员应可清楚地了解，依据本领域的各种公知常识，根据本发明的的思路可进行各种等同变化、等同替换或简单的修改，这些均应属于本发明技术方案的范围 。 

Claims (7)

1.发动机有水冷的无人直升机减震系统，包括发动机及发动机固定支架，其特征在于：发动机与发动机固定支架之间设置有软垫片，发动机输出轴上固定连接有输出皮带轮，输出皮带轮上设置传输皮带，输出动力通过输出皮带直接或间接传输到各运动部件，所述的发动机为风冷发动机，在风冷发动机缸头上密封连接有水冷套，水冷套上设置有进水口和出水口，无人直升机上设置有冷却散热器，出水口联通冷却散热器的进水，冷却散热器的出水联通水冷套的进水。

2.根据权利要求1所述的发动机有水冷的无人直升机减震系统，其特征在于：所述的皮带轮为齿形皮带轮，所述的皮带为齿形皮带。

3.根据权利要求1所述的发动机有水冷的无人直升机减震系统，其特征在于：发动机输出轴上连接有输出皮带轮，机架上设置有中间轴，中间轴上上部设置有同步皮带轮，中间轴下部设置有两个皮带轮，输出皮带轮和同步皮带轮之间设置有齿形皮带，旋翼转轴下部设置有旋翼驱动皮带轮，旋翼驱动皮带轮与同步轴上中间的皮带轮之间设置有齿形皮带，中间轴最下端的皮带轮通过皮带联接至尾翼旋转轴上的皮带轮带动尾翼旋转，所述的各皮带轮具有相同或不同的直径。

4.根据权利要求1所述的发动机有水冷的无人直升机减震系统，其特征在于：所述的水冷套出水与冷却散热器进水之间设置有循环水泵，冷却散热器出水还连接至水箱进水，水箱出水连接至冷却散热器进水。

5.根据权利要求1所述的发动机有水冷的无人直升机减震系统，其特征在于：所述的水冷套出水与冷却散热器进水之间设置有循环水泵，冷却散热器出水还连接至水箱进水，水箱出水连接至冷却散热器进水，冷却散热器上设置有冷却风扇，水箱中设置有温度探头，温度探头与温控器相连接，温控器连接并控制冷却风扇，一旦水温超过设定温度，电子扇开始工作，对散热器进行强制冷却，从而达到要求的设定温度。

6.根据权利要求1所述的发动机有水冷的无人直升机减震系统，其特征在于：所述的冷却散热器设置在直升机的旋翼下方，通过旋翼产生的向下气流对冷却散热器进行冷却。

7.发动机有水冷的无人直升机减震方法，其特征在于：包括以下措施：

A：在发动机与发动机固定支架之间设置软垫片；

B：将发动机原来的通过齿轮减速机输出至输出齿轮，输出齿轮通过齿轮传动传输给旋翼和尾翼的旋转轴驱动齿轮及其它旋转部件，改造为发动机的旋转轴上直接配置输出皮带轮，通过输出皮带轮传输动力到终端转动装置或中间传动装置，直升机上所有的传动均采用皮带轮通过皮带进行传动，各转动机构减速比通过设置控制各皮带轮的直径实现，所用皮带轮采用齿形皮带轮，所有皮带采用齿形皮带。