CN107458585B - 一种小型无人机机轮刹车机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种小型无人机机轮刹车机构，主要包括机轮刹车组件和远程液压控制组件，本发明的特点是不是依靠强制传统的强制滑动摩擦来进行刹车，而是利用异性空腔与悬架的配合实现无摩擦刹车，使机轮的动能不再转化为摩擦热能耗散，而是转化为弹性势能储存起来；本发明的突出特点在于没有摩擦生热，而且能迅速刹车制动，同时不会增加机轮及其附着件的重量和复杂程度，便于飞行时的折叠收起，而且还能用于无人机的弹射起飞。

Description

一种小型无人机机轮刹车机构

技术领域

本发明提供一种小型无人机机轮刹车机构，属于小型无人机机轮刹车机构设计领域。

背景技术

小型无人机及高端航模无论在军用还是民用领域，发展与应用都越来越火热，相应的对齐零部件和相关功能机构的设计也越来越重要，高效的保证其工作是第一要求。目前，在其机轮刹车领域还很少有实用的设计，多数应用都是没有相关的刹车机构，直接滑跑，大大延长了跑道的长度。而由于无人机机轮的特殊性，其要求能折叠，所以使用刚性机构需要考虑空间折叠问题，而且机轮要求要轻便，便于折叠，且弹射起飞要求能牢靠的刹住机轮，所以传统的刹车盘机构显得余力不足，笨重、摩擦生热，不适合在无人机上使用。所以需要一种特殊的机构来应用于无人机的机轮刹车机构。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种小型无人机机轮刹车机构，其能更好的适用于无人机的机轮刹车。

本发明的内容为：本发明提供一种小型无人机机轮刹车机构，包括机轮1、转轴2、支撑腿3、异型腔4、大滚子5、液压柱6、液压缸7、连接管8、悬架9、沉头螺栓10，所述的机轮1滚动安装在转轴2的一端，转轴2固定安装在支撑腿3的轴孔座中，异型腔4通过沉头螺栓10固定安装在机轮1上，悬架9固定安装在支撑腿3上，三个液压缸7分别固定安装在悬架9的三个悬臂对应的安装孔中，三个液压柱6分别滑动安装在三个液压缸7中，三个大滚子5滚动分别安装在三个液压柱6的对应转轴上，同时调整三个液压柱6的位置，保证三个大滚子5内切于异型腔4的内侧腔面中，保持滚动接触，在液压缸7的底部有液压管，三个液压缸7的液压管通过连接管8相互连接；本发明还包括：液压控制缸11、液压控制推板12、液压控制缸盖板13、液压管14、凸轮15、舵机16、控制阀腔17、控制阀芯18、压缩弹簧19、阀盖板20、小滚子21、推杆22、蓄能缸23、蓄能推板24、蓄能弹簧25、蓄能缸盖板26，其特征在于：所述的液压控制缸11与连接管8相接通，液压控制推板12滑动安装在液压控制缸11的内腔中，液压控制缸盖板13固定安装在液压控制缸11的尾端，推杆22滑动穿装在液压控制缸盖板13的安装孔中，推杆一端固定安装液压控制推板12的安装孔上，另一端上滚动安装有以小滚子21，控制阀腔17一端接口通过液压管14与液压控制缸11相接通，另一端接口与蓄能缸23相接通，控制阀芯18滑动安装在控制阀腔17内部，在控制阀芯18的一端与控制阀腔17之间设置有一压缩弹簧19，控制阀芯18的另一端与另一推杆22固定相连，与控制阀芯18固定相连的推杆22滑动穿装在控制阀腔17的滑动孔中，另一小滚子21滚动安装在与控制阀芯18固定相连的推杆22的另一端，舵机16的输出轴上固定安装有一凸轮15，调整凸轮15的安装位置，使其同时与两个小滚子21滚动接触；蓄能推板24滑动安装在蓄能缸23的内部，蓄能缸盖板26固定安装在蓄能缸23的尾部，蓄能弹簧25固定安装在蓄能推板24与蓄能盖板26之间。

进一步的，为实现刹车的需要，所述的异型腔4腔面是由三段相同的由外向内螺旋旋进的曲面构成。

通过上述特征，本发明的优势在于：远端液压控制，机轮部位零部件很少，易于轻量化，易于折叠；没有摩擦生热，不会出现因热应力而刹车失效的现象；能同时用于降落后的滑跑刹车和弹射起飞，简单实用，效果明显。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明机轮部位的结构示意图。

图3为本发明的远端液压控制结构示意图。

图4为本发明的异型腔4的端面特征示意图。

附图标号：1-机轮；2-转轴；3-支撑腿；4-异型腔；5-大滚子；6-液压柱；7-液压缸；8-连接管；9-悬架；10-沉头螺栓；11-液压控制缸；12-液压控制推板；13-液压控制缸盖板；14-液压管；15-凸轮；16-舵机；17-控制阀腔；18-控制阀芯；19-压缩弹簧；20-阀盖板；21-小滚子；22-推杆；23-蓄能缸；24-蓄能推板；25-蓄能弹簧；26-蓄能缸盖板。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1至图4所示，本发明的具体工作方式为：1-机轮；2-转轴；3-支撑腿；4-异型腔；5-大滚子；6-液压柱；7-液压缸；8-连接管；9-悬架；10-沉头螺栓；11-液压控制缸；12-液压控制推板；13-液压控制缸盖板；14-液压管；15-凸轮；16-舵机；17-控制阀腔；18-控制阀芯；19-压缩弹簧；20-阀盖板；21-小滚子；22-推杆；23-蓄能缸；24-蓄能推板；25-蓄能弹簧；26-蓄能缸盖板。

1.弹射起飞：首先三个液压柱6在液压力的作用下伸出，使三个小滚子5滚动接触在异型腔4的内部上，然后无人机启动，发动机蓄力阶段机轮1向前滚动小段距离，然后液压柱6被迫压缩回液压缸7中，压缩液压油通过连接管8流入液压控制缸11中，此时凸轮15的最远端分别顶开两个推杆22，使液压缸控制推板12固定，控制阀芯18打开，液压控制缸11内的液压油通过液压管14和控制阀17流入蓄能缸23中，通过蓄能推板24压缩蓄能弹簧储能，当蓄能弹簧压缩到最大极限时不能再压缩，此时通过油路反馈到液压柱6不能再回缩，使大滚子5刚好抵死在异型腔4的最靠近轴心的内壁上，机轮停止转动，飞机发动机开始大幅度蓄力，准备弹射起飞，当动力达到要求后，此时操作舵机16动作，带动凸轮15转动，使得液压控制推板12向后回缩一段距离，同时控制阀芯18在压缩弹簧19的作用下闭合，蓄能缸23内的液压油保持原压力不变，这时通过油路反馈到液压柱6，刚好使其再次回缩一段距离，从而使大滚子5不在接触异型腔4的内部，机轮不再被刹车，可以快速的弹射起飞。

2.滑跑刹车：当需要降落刹车时，舵机16动作后带动凸轮15动作，推动两个推杆22，再次使液压控制推板12向前推动一段距离，同时控制阀芯18再次打开，蓄能缸23内的高压油再次释放，通过油路推动液压柱6伸出，使得大滚子5再次与异型腔4接触，降落后机轮1转动又迫使液压柱6压缩，重复弹射起飞的过程，当蓄能缸23达到蓄能极限时，可使大滚子5“别死”机轮，完成刹车，这个“别死”过程是有一个过渡过程，合理调整蓄能弹簧25的刚度，可使刹车效果更加，不至于突然抱死刹车。

Claims (2)

1.一种小型无人机机轮刹车机构，包括机轮（1）、转轴（2）、支撑腿（3）、异型腔（4）、大滚子（5）、液压柱（6）、液压缸（7）、连接管（8）、悬架（9）、沉头螺栓（10），其特征在于：所述的机轮（1）滚动安装在转轴（2）的一端，转轴（2）固定安装在支撑腿（3）的轴孔座中，异型腔（4）通过沉头螺栓（10）固定安装在机轮（1）上，悬架（9）固定安装在支撑腿（3）上，三个液压缸（7）分别固定安装在悬架（9）的三个悬臂对应的安装孔中，三个液压柱（6）分别滑动安装在三个液压缸（7）中，三个大滚子（5）分别滚动安装在三个液压柱（6）的对应转轴上，同时调整三个液压柱（6）的位置，保证三个大滚子（5）内切于异型腔（4）的内侧腔面中，保持滚动接触，在液压缸（7）的底部有液压管，三个液压缸（7）的液压管通过连接管（8）相互连接；所述机轮刹车机构还包括：液压控制缸（11）、液压控制推板（12）、液压控制缸盖板（13）、液压管（14）、凸轮（15）、舵机（16）、控制阀腔（17）、控制阀芯（18）、压缩弹簧（19）、阀盖板（20）、小滚子（21）、推杆（22）、蓄能缸（23）、蓄能推板（24）、蓄能弹簧（25）、蓄能缸盖板（26），所述的液压控制缸（11）与连接管（8）相接通，液压控制推板（12）滑动安装在液压控制缸（11）的内腔中，液压控制缸盖板（13）固定安装在液压控制缸（11）的尾端，推杆（22）滑动穿装在液压控制缸盖板（13）的安装孔中，推杆一端固定安装在液压控制推板（12）的安装孔上，另一端上滚动安装有一小滚子（21），控制阀腔（17）一端接口通过液压管（14）与液压控制缸（11）相接通，另一端接口与蓄能缸（23）相接通，控制阀芯（18）滑动安装在控制阀腔（17）内部，在控制阀芯（18）的一端与控制阀腔（17）之间设置有一压缩弹簧（19），控制阀芯（18）的另一端与另一推杆（22）固定相连，与控制阀芯（18）固定相连的推杆（22）滑动穿装在控制阀腔（17）的滑动孔中，另一小滚子（21）滚动安装在与控制阀芯（18）固定相连的推杆（22）的另一端，舵机（16）的输出轴上固定安装有一凸轮（15），调整凸轮（15）的安装位置，使其同时与两个小滚子（21）滚动接触；蓄能推板（24）滑动安装在蓄能缸（23）的内部，蓄能缸盖板（26）固定安装在蓄能缸（23）的尾部，蓄能弹簧（25）固定安装在蓄能推板（24）与蓄能盖板（26）之间。

2.根据权利要求1所述的一种小型无人机机轮刹车机构，其特征在于：所述的异型腔（4）腔面是由三段相同的由外向内螺旋旋进的曲面构成。

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