CN107425654A - 动力输入端平行轴发电结构 - Google Patents
动力输入端平行轴发电结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107425654A CN107425654A CN201710025079.7A CN201710025079A CN107425654A CN 107425654 A CN107425654 A CN 107425654A CN 201710025079 A CN201710025079 A CN 201710025079A CN 107425654 A CN107425654 A CN 107425654A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- input shaft
- unit stator
- generator unit
- parallel axes
- reduction box
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 27
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 21
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 16
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 12
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 5
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 claims 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 6
- 230000010358 mechanical oscillation Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000005183 dynamical system Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
- H02K7/1807—Rotary generators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
本发明涉及航空动力系统领域，特别是一种结构紧凑、体积小且重量轻的动力输入端平行轴发电结构。它包括减速箱和输入轴；在所述的减速箱的箱体上固定安装有发电机定子，所述的输入轴一端与减速箱内部传动配合，另一端依次自由穿过减速箱和发电机定子，在该输入轴上套装固定有发电机转子该发电机转子与所述的发电机定子配合；在所述的输入轴的末端连接有联轴器。本发明的动力输入端平行轴发电结构，通过减速箱、输入轴、发电机定子以及发电机转子等的配合，在为无人机提供动力的同时也输出电力，能够在低温低压的环境中保持工作状态，而且具有结构简单、重量小、占用舱内体积少的特点，使用相当方便。
Description
技术领域
本发明涉及航空动力领域，特别是一种主要应用于无人机电子设备供电的体积小、重量轻，且能在低温低压环境中安全稳定地可靠运行的动力输入端平行轴发电结构。
背景技术
无人直升机常用的动力系统主要可分为电力驱动方式和燃油驱动方式两大类。
电力驱动系统由电池驱动，输出功率低，续航时间较短，电力驱动系统中包含的电池占用机舱体积较多，结构重量大，在低温低压环境下工作可靠性欠佳，长时间工作时电池发热量较大，给无人直升机舱内其他设备带来安全风险。此外，使用的时候需要预先充电，相当不方便。
燃油动力系统以活塞式航空发动机为主，燃料在气缸内燃烧膨胀，驱动活塞往复运动，通过曲轴连杆机构输出轴功率。活塞式发动机运行振动剧烈，噪声大，机械结构复杂，维护保养不方便，长时间运行需要加装强化冷却装置并携带工质，大大增加动力系统结构重量。使用发电机为机载设备供电时，需额外安装传动变速机构，既增加重量，又降低动力系统整体可靠性。
现有无人机普遍使用电池为机上电气通讯等设备供电。电池的体积和重量会随着输出功率的增大而超过无人机机体的承载能力。高性能蓄电池的可靠性在低温低气压环境下会大大降低。蓄电池的容量和放电能力会随着充放电循环次数的增加而下降。放电过程中，电池内阻会消耗一部分电能，降低电池的输出功率，内阻发热带来的电池温度升高也会降低电池工作过程的可靠性，增大安全风险。
无人直升机常用的活塞式发动机结构复杂、零部件多、运行振动大、维护过程繁琐、可靠性较低，加装发电机时还需额外安装传动和变速机构，进一步增加动力系统复杂程度，降低无人机飞行可靠性。活塞发动机工作时产生的剧烈振动也会影响发电机的正常运转。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能在低温低压环境中安全稳定地可靠运行、且具有体积小、重量轻的特点的动力输入端平行轴发电结构。
本发明解决其技术问题所采用技术方案是：动力输入端平行轴发电结构，包括减速箱和输入轴；在所述的减速箱的箱体上固定安装有发电机定子，所述的输入轴一端与减速箱内部传动配合，另一端依次自由穿过减速箱和发电机定子，在该输入轴上套装固定有发电机转子该发电机转子与所述的发电机定子配合；在所述的输入轴的末端连接有联轴器。
进一步的，为了提高输入轴传动的稳定性，提高无人机的飞行性能，所述的联轴器和输入轴平键配合。
进一步的，为了节约空间，减小体积，所述的发电机转子从发电机定子的右端向左套在发电机定子的外部，且与发电机定子间隙配合。
进一步的，为了提高输入轴传动的稳定性，提高无人机的飞行性能，所述的减速箱和发电机定子之间设置有输入轴轴承座，所述的输入轴通过轴承与该输入轴轴承座配合。
进一步的，为了方便切割磁感线，产生均匀电动势，所述的发电机定子包括一个圆盘，在该圆盘上以输入轴的轴线为中心，周向均匀间隔设置有多个磁感线圈；所述的发电机转子呈圆筒状，罩住发电机定子，在该圆筒上沿周向均匀间隔设置有24～36个永磁铁块。
进一步的，所述的永磁铁块的个数与磁感线圈的个数相同。
进一步的，所述的所述的永磁铁块的个数和磁感线圈的个数均为28个。
进一步的，为了提高输入轴传动的稳定性，提高无人机的飞行性能，所述的联轴器还与发电机转子通过螺钉连接。
进一步的，为了减少静电对无人机中的精密电子元器件的干扰，提高了稳定性能和可靠性能，所述的减速箱、输入轴轴承座以及发电机转子均喷涂有防静电漆。
进一步的，为了减少机械振动对无人机飞行状态的影响，所述的联轴器的两个部分的结合处配合有减小振动的柔性过渡连接块。
本发明的有益效果是：本发明的动力输入端平行轴发电结构，通过减速箱、输入轴、发电机定子以及发电机转子等的配合，在为无人机提供动力的同时也输出电力，能够在低温低压的环境中保持工作状态，而且具有结构简单、重量小、占用舱内体积少的特点，在通过输入轴提供动力的同时发电驱动无人机旋翼及机载电气设备，使用相当方便。由于所述的联轴器和输入轴平键配合，提高了输入轴传动的稳定性，提高无人机的飞行性能。由于所述的发电机转子从发电机定子的右端向左套在发电机定子的外部，且与发电机定子间隙配合，节约了空间，减小体积，减轻了重量。由于所述的减速箱和发电机定子之间设置有输入轴轴承座，所述的输入轴通过轴承与该输入轴轴承座配合，提高了输入轴传动的稳定性，提高无人机的飞行性能。由于所述的发电机定子包括一个圆盘，在该圆盘上以输入轴的轴线为中心，周向均匀间隔设置有多个磁感线圈；所述的发电机转子呈圆筒状，罩住发电机定子，在该圆筒上沿周向均匀间隔设置有24～36个永磁铁块，方便了切割磁感线，产生均匀电动势。由于所述的联轴器还与发电机转子通过螺钉连接，提高输入轴传动的稳定性，提高无人机的飞行性能。由于所述的减速箱、输入轴轴承座以及发电机转子均喷涂有防静电漆，减少了静电对无人机中的精密电子元器件的干扰，提高了稳定性能和可靠性能。由于所述的联轴器的两个部分的结合处配合有减小振动的柔性过渡连接块，减少机械振动对无人机飞行状态的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的动力输入端平行轴发电结构的一种爆炸结构示意图；
图中，5—发电机转子；6—发电机定子；7—输入轴轴承座；8—减速箱；9—联轴器；10—磁感线圈；11—永磁铁块；12—输入轴。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一面分实施例，而不是全面的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例1：
如图1所示，本发明的动力输入端平行轴发电结构，包括减速箱8和输入轴12；在所述的减速箱8的箱体上固定安装有发电机定子6，所述的输入轴12一端与减速箱8内部传动配合，另一端依次自由穿过减速箱8和发电机定子6，在该输入轴12上套装固定有发电机转子5该发电机转子5与所述的发电机定子6配合；在所述的输入轴12的末端连接有联轴器9。本发明的动力输入端平行轴发电结构，通过减速箱8、输入轴12、发电机定子6以及发电机转子5等的配合，在为无人机提供动力的同时也输出电力，能够在低温低压的环境中保持工作状态，而且具有结构简单、重量小、占用舱内体积少的特点，在通过输入轴提供动力的同时发电驱动无人机旋翼及机载电气设备，使用相当方便。
实施例2：
作为优选的，在上述实施例的基础上，所述的联轴器9和输入轴12平键配合。由于所述的联轴器9和输入轴12平键配合，提高了输入轴12传动的稳定性，提高无人机的飞行性能。值得注意的是，为了加强配合关系，可以采用沿输入轴12的轴线对称设置的平键组于联轴器9配合。
实施例3：
作为优选的，在上述实施例的基础上，所述的发电机转子5从发电机定子6的右端向左套在发电机定子6的外部，且与发电机定子6间隙配合。由于所述的发电机转子5从发电机定子6的右端向左套在发电机定子6的外部，且与发电机定子6间隙配合，节约了空间，减小体积，减轻了重量。值得注意的是，还可以在发电机转子5设置有小孔，方便散热。
实施例4：
作为优选的，在上述实施例的基础上，所述的减速箱8和发电机定子6之间设置有输入轴轴承座7，所述的输入轴12通过轴承与该输入轴轴承座7配合。由于所述的减速箱8和发电机定子6之间设置有输入轴轴承座，所述的输入轴12通过轴承与该输入轴轴承座7配合，提高了输入轴12传动的稳定性，提高无人机的飞行性能。
实施例5：
作为优选的，在上述实施例的基础上，所述的发电机定子6包括一个圆盘，在该圆盘上以输入轴12的轴线为中心，周向均匀间隔设置有多个磁感线圈10；所述的发电机转子5呈圆筒状，罩住发电机定子6，在该圆筒上沿周向均匀间隔设置有24～36个永磁铁块11。由于所述的发电机定子6包括一个圆盘，在该圆盘上以输入轴12的轴线为中心，周向均匀间隔设置有多个磁感线圈10；所述的发电机转子6呈圆筒状，罩住发电机定子6，在该圆筒上沿周向均匀间隔设置有24～36个永磁铁块11，方便了切割磁感线，产生均匀电动势，为无人机的电子设备供电。
实施例6：
作为优选的，在上述实施例的基础上，所述的永磁铁块11的个数与磁感线圈10的个数相同，方便了切割磁感线，产生均匀电动势，为无人机的电子设备供电。
实施例7：
作为优选的，在上述实施例的基础上，所述的所述的永磁铁块11的个数和磁感线圈10的个数均为28个，方便了切割磁感线，产生均匀电动势，为无人机的电子设备供电。
实施例8：
作为优选的，在上述实施例的基础上，所述的联轴器9还与发电机转子5通过螺钉连接。由于所述的联轴器9还与发电机转子5通过螺钉连接，提高输入轴12传动的稳定性，提高无人机的飞行性能。
实施例9：
作为优选的，在上述实施例的基础上，所述的减速箱8、输入轴轴承座7以及发电机转子5均喷涂有防静电漆。由于所述的减速箱8、输入轴轴承座7以及发电机转子5均喷涂有防静电漆，减少了静电对无人机中的精密电子元器件的干扰，提高了稳定性能和可靠性能。
实施例10：
作为优选的，在上述实施例的基础上，所述的联轴器9的两个部分的结合处配合有减小振动的柔性过渡连接块。由于所述的联轴器9的两个部分的结合处配合有减小振动的柔性过渡连接块，减少机械振动对无人机飞行状态的影响。值得注意的是，所述的柔性过度连接块可以采用弹性橡胶、尼龙材料等制作而成。
实施例11：
作为一种优选的实施方式，本发明的动力输入端平行轴发电结构，从涡轴发动机中提取功率用于供电，电能转化率高，可以获得较高的输出功率，且不受体积和重量限制。供电与发动机运行同步，能够满足无人机长时间飞行的需求。
只由发电机转子5与发电机定子6两部分构成发电装置，运行过程中发电机定子6置于发电机转子5内部且不与发电机转子5直接接触，省去了轴承等润滑机构，结构简单，体积小，运行可靠性高。
通过电磁感应原理发电，不受低温低气压等恶劣环境影响，发电机转子5旋转过程中能产生风冷效果，降低发电装置内部温度，提高运行可靠性。
电机转子5与发电机定子6构成的发电装置与减速器8轴向平行的布置方式能够有效利用机身轴向空间，有助于缩小机身宽度，减小机身气动阻力，提高直升机飞行效率。电机转子5通过联轴器9直接联接涡轴发动机的输出轴可以省掉了复杂的传动机构，提高动力效率，充分利用涡轴发动机高转速优势，提高发电装置的运行效率。
本发明的动力输入端平行轴发电结构，具有体积小，重量轻，输出功率高，机械振动小，工作可靠性高的特点。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.动力输入端平行轴发电结构，其特征在于：包括减速箱(8)和输入轴(12)；在所述的减速箱(8)的箱体上固定安装有发电机定子(6)，所述的输入轴(12)一端与减速箱(8)内部传动配合，另一端依次自由穿过减速箱(8)和发电机定子(6)，在该输入轴(12)上套装固定有发电机转子(5)该发电机转子(5)与所述的发电机定子(6)配合；在所述的输入轴(12)的末端连接有联轴器(9)。
2.根据权利要求1所述的动力输入端平行轴发电结构，其特征在于：所述的联轴器(9)和输入轴(12)平键配合。
3.根据权利要求2所述的动力输入端平行轴发电结构，其特征在于：所述的发电机转子(5)从发电机定子(6)的右端向左套在发电机定子(6)的外部，且与发电机定子(6)间隙配合。
4.根据权利要求1至3中任意一项权利要求所述的动力输入端平行轴发电结构，其特征在于：所述的减速箱(8)和发电机定子(6)之间设置有输入轴轴承座(7)，所述的输入轴(12)通过轴承与该输入轴轴承座(7)配合。
5.根据权利要求4所述的动力输入端平行轴发电结构，其特征在于：所述的发电机定子(6)包括一个圆盘，在该圆盘上以输入轴(12)的轴线为中心，周向均匀间隔设置有多个磁感线圈(10)；所述的发电机转子(5)呈圆筒状，罩住发电机定子(6)，在该圆筒上沿周向均匀间隔设置有24～36个永磁铁块(11)。
6.根据权利要求5所述的动力输入端平行轴发电结构，其特征在于：所述的永磁铁块(11)的个数与磁感线圈(10)的个数相同。
7.根据权利要求6所述的动力输入端平行轴发电结构，其特征在于：所述的所述的永磁铁块(11)的个数和磁感线圈(10)的个数均为28个。
8.根据权利要求7所述的动力输入端平行轴发电结构，其特征在于：所述的联轴器(9)还与发电机转子(5)通过螺钉连接。
9.根据权利要求4所述的动力输入端平行轴发电结构，其特征在于：所述的减速箱(8)、输入轴轴承座(7)以及发电机转子(5)均喷涂有防静电漆。
10.根据权利要求1所述的动力输入端平行轴发电结构，其特征在于：所述的联轴器(9)的两个部分的结合处配合有减小振动的柔性过渡连接块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710025079.7A CN107425654B (zh) | 2017-01-13 | 2017-01-13 | 动力输入端平行轴发电结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710025079.7A CN107425654B (zh) | 2017-01-13 | 2017-01-13 | 动力输入端平行轴发电结构 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107425654A true CN107425654A (zh) | 2017-12-01 |
| CN107425654B CN107425654B (zh) | 2023-12-12 |
Family
ID=60423171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710025079.7A Active CN107425654B (zh) | 2017-01-13 | 2017-01-13 | 动力输入端平行轴发电结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107425654B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000308317A (ja) * | 1999-04-20 | 2000-11-02 | Mitsuba Corp | 始動発電機 |
| CN201039044Y (zh) * | 2007-05-10 | 2008-03-19 | 许启华 | 发电机的磁力驱动结构 |
| CN102255426A (zh) * | 2011-06-22 | 2011-11-23 | 董武祥 | 机电一体化永磁外转子发电机 |
| CN105909377A (zh) * | 2016-05-06 | 2016-08-31 | 王领军 | 一种共轴油电混合动力发动机 |
| CN206402054U (zh) * | 2017-01-13 | 2017-08-11 | 重庆星环航空科技有限公司 | 动力输入端平行轴发电结构 |
-
2017
- 2017-01-13 CN CN201710025079.7A patent/CN107425654B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000308317A (ja) * | 1999-04-20 | 2000-11-02 | Mitsuba Corp | 始動発電機 |
| CN201039044Y (zh) * | 2007-05-10 | 2008-03-19 | 许启华 | 发电机的磁力驱动结构 |
| CN102255426A (zh) * | 2011-06-22 | 2011-11-23 | 董武祥 | 机电一体化永磁外转子发电机 |
| CN105909377A (zh) * | 2016-05-06 | 2016-08-31 | 王领军 | 一种共轴油电混合动力发动机 |
| CN206402054U (zh) * | 2017-01-13 | 2017-08-11 | 重庆星环航空科技有限公司 | 动力输入端平行轴发电结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107425654B (zh) | 2023-12-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2589532C1 (ru) | Гибридный самолет | |
| US11679891B2 (en) | Integrated electric propulsion assembly | |
| CN105711826A (zh) | 一种串联式油电混合动力无人飞行器 | |
| CN103061869A (zh) | 电涡轮增压器 | |
| CN103089407A (zh) | 转子离合式电动发电涡轮增压器及其辅助控制电路与控制方法 | |
| EP3778280A1 (en) | Engine and electric motor assembly, and vehicle driving device | |
| CN107428416A (zh) | 旋转涵道风扇(rdf)推进系统 | |
| CN103277184A (zh) | 立式涡轮增压器 | |
| CN102691529B (zh) | 微型涡轮喷气发动机或涡轮增压器的启动发电装置 | |
| CN106542100B (zh) | 无人机动力装置 | |
| CN205779789U (zh) | 一种带内嵌式同轴电机的压气机结构 | |
| CN206402054U (zh) | 动力输入端平行轴发电结构 | |
| CN208053645U (zh) | 一种油电混合动力无人机 | |
| CN103010038A (zh) | 用于电动车辆的紧凑电增程发动机 | |
| CN206417203U (zh) | 无人机动力装置 | |
| CN107425654A (zh) | 动力输入端平行轴发电结构 | |
| CN206417208U (zh) | 直接驱动主减速器的动力布置结构 | |
| CN206575291U (zh) | 基于主轴动力驱动的独立发电机 | |
| CN107963202B (zh) | 一种小型长航时固定翼无人机电源控制器系统及运行方法 | |
| CN207328847U (zh) | 一种油电混合无人机系统 | |
| RU2638884C1 (ru) | Гибридная силовая установка для многороторных летающих платформ | |
| CN209057048U (zh) | 一种增程器系统结构 | |
| CN106787436B (zh) | 一种飞轮式发电机 | |
| CN209057047U (zh) | 一种增程器系统结构 | |
| CN107416215B (zh) | 直接驱动主减速器的动力布置结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |