CN110282113A - 一种无人机机翼-机身的快速拆装机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无人机机翼快速拆装机构，机翼在与机身对接时，机翼前梁组件插入机身盒形梁内，落锁机构落锁到位，同时机身框组件中的对接销轴插入机翼端肋靠近后梁附近的对接孔中，从而完成机翼与机身的对接；拆分机翼与机身时，将开锁机构中的滑块进行滑动，由此牵引作用下落锁机构中的锁舌滑动，落锁机构打开，同时往外拔出机翼，从而实现机翼与机身之间的分离。本装置操作简单，自动化程度高，机构设计简单，部件寿命长，实现无人机全寿命周期内的机翼/机身拆装免维护。
Description
技术领域
本发明属于无人机领域，涉及一种无人机机翼-机身的快速拆装机构。
背景技术
由于无人机成本低，突防能力好以及在实战中的突出表现，目前已经广泛应用于战役及战略侦察、监视、目标定位、目标毁伤评估、电子对抗、通信中继等诸多领域。随着无人机在实战中的角色越来越重要，无人机的安全性、可靠性、经济性和实用性越来越重要。由于大部分无人机在运输、转场、储存等过程中均需对机翼和机身进行分解，使用时再对机翼和机身进行组装。因此，要求无人机机翼和机身之间具备拆装快速便捷的特点，以有效减少作战准备时间和提高战场机动性。同时在民用领域，为了使无人机产品具备市场竞争力，也要求无人机机翼和机身之间具备简单易操作的快装快卸功能。
目前，无人机机翼-机身对接方式以接头-螺栓配合最为普遍。机翼与机身之间分别通过两个接头进行对接，再通过对接螺栓(销子)将两个接头连接起来，连接完成之后还需采取一定的措施解决螺栓(销子)的防松问题。这种对接方式虽然传力形式清晰，满足传力以及拆装功能要求，但其加工过程复杂，制造精度要求较高，且拆装操作步骤过于繁琐，必要时还需借助一定的工具进行辅助操作，给机翼机身对接实现快速拆装带来一定的困难，严重影响无人机战场准备时间和机动性。
发明内容
本发明解决的技术问题是：为提高无人机机翼/机身之间的拆装效率，使其更加便捷有效，本发明提供一种操作简单、拆装快速的无人机机翼-机身拆装机构。
本发明的技术方案是：一种无人机机翼-机身的快速拆装机构，包括机身组件和机翼组件，其中机身组件包括机身-机翼前对接框组件、对接盒形梁、机身-机翼后对接框组件、开锁机构和落锁结构；机翼组件包括机翼前梁、机翼后梁和机翼根肋，所述机身-机翼前对接框组件和机身-机翼后对接框组件相对一面的一端设有对接盒形梁，机翼前梁通过对接盒形梁与机身-机翼前对接框组件相互连接，并通过开锁机构和落锁结构进行锁死和分离；机身-机翼后对接框组件和机翼后梁进行对接。
本发明的进一步技术方案是：所述对接盒形梁呈盒体状，两端开口内部为空腔体，一面与机身-机翼前对接框组件固连，同时在此连接面上开有一个通孔，机翼前梁得伸出端插入该通孔中，通过开锁机构和落锁结构进行锁死和分离。
本发明的进一步技术方案是：所述开锁机构包括滑块、盖板和壳体；盖板位于壳体下方，且盖板和壳体相互平行；滑块一端设有凸起，凸起远离壳体一端设有销钉孔，盖板远离壳体凸起的一端有一缺口，滑块位于该缺口中能够沿盖板轴线来回移动。
本发明的进一步技术方案是：所述落锁结构：包括锁舌、底座、后盖和弹簧；其中底座和后盖整体均为柱状体，内部为空腔，底座一端开口一端封闭，且封闭端沿轴线开有通孔，底座内部为阶梯状腔室；后盖一端开口一端封闭，且封闭端沿轴线开有通孔；底座和后盖相互同轴固连，内部形成放置锁舌的腔室；锁舌的杆体位于该腔室内，杆体为阶梯状杆体，锁舌轴线与后盖轴线相互重合；锁头端伸出底座通孔外，另一端伸出后盖通孔外，且该端开有销钉孔；弹簧套在锁舌小径端杆体上；在锁舌来回轴向移动时，锁舌大径杆和小径杆的过渡处在后盖开口端和底座大径腔之间限位活动。
本发明的进一步技术方案是：开锁机构和落锁机构通过销钉进行连接，且锁舌轴线与壳体轴线相互平行。
本发明的进一步技术方案是：落锁机构在弹簧的作用力下，锁舌处于锁死状态，当机翼前梁组件插入机身盒形梁内的同时，会挤压落锁机构中的锁舌，使其落锁机构打开，随着机翼前梁组件的进一步插入，当机翼前梁限位孔达到锁舌的位置时，锁舌在弹簧的作用力下自动锁死，从而限制机翼前梁组件的位置，完成机翼前梁组件的安装；当开锁机构在外力作用下牵引落锁机构时，落锁机构完成打开操作，从而实现机翼与机身之间的分离。
本发明的进一步技术方案是：所述机身-机翼后对接框组件一端设有对接轴销，机翼根肋在靠近机翼后梁处设对接孔，将机身-机翼后对接框组件的对接销轴插入机翼根肋的对接孔内，使得机翼后梁附近处的对接销轴和前梁组件一起作用来限制机翼的扭转。
发明效果
本发明的技术效果在于：本发明提供的一种无人机机翼的快速拆装机构，其有益效果是：
1、操作简单，自动化程度高：安装操作免工具，机翼在安装时，将前梁伸出端插入机身框组件的盒形梁内，并将后梁处对接销轴对准对接孔，用力一推至落锁机构落锁到位即可完成机翼的安装；拆分机翼时，将开锁机构往机头方向打开的同时，往外拔出机翼即可实现机翼与机身之间的分离。根据实际操作的实测数据，采用常规接头-螺栓连接方式，安装或拆卸机翼一次耗时约5分钟，采用本发明机构后耗时约10秒钟，快装快卸效果明显。
2、连接可靠性高：纯机械连接，无螺纹松动及无电气失效隐患。机翼安装到位后，落锁机构才能落锁到位，实现机翼锁定。在空中飞行时，随着机翼的承载变形，机翼与机身连接更为紧固。
3、机构免维护：机构设计简单，部件寿命长，实现无人机全寿命周期内的机翼/机身拆装免维护。
附图说明
图1是本发明位置安装示意图；
图2是本发明机身-机翼前对接框组件；
图3是本发明机身-机翼后对接框组件；
图4是本发明机翼结构对接端面图；
图5是本发明落锁结构图；
图6是本发明开锁结构图
图7是本发明落锁结构和开锁结构连接示意图
其中：1—机身-机翼前对接框组件、2—机身-机翼后对接框组件、3—落锁机构、4—开锁机构、5—机翼前梁组件、6—机翼后梁组件、7—机翼根肋组件、8—对接盒形梁、9—后梁对接销轴、10—锁舌、11—底座、12—后盖、13—弹簧、14—滑块、15—盖板、16—壳体、17—销钉。
具体实施方式
参见图1—图6，本发明机构按拆装分离面可分为两部分：机翼组件和机身组件。机身组件主要构成包括：机身-机翼前对接框组件、机身-机翼后对接框组件、开锁机构和落锁结构等；机翼组件主要构成包括：前梁组件、后梁组件、根肋组件等。
机身-机翼前对接框组件：机身-机翼前对接框组件主要与机翼主梁(前梁)进行对接；设计一个对接盒形梁，将其固定在机身-机翼前对接框框板上，机翼前梁伸出端插入盒形梁内，同时通过固定在机身-机翼前对接框框板上的一个落锁机构来限制机翼与机身之间的锁死和分离。
机身-机翼后对接框组件：机身-机翼后对接框组件主要与机翼后梁进行对接；设计一个对接销，将其固定在机身-机翼后对接框框板上，机翼根肋在后梁附近处制对接孔，将机身-机翼后对接框处的对接销轴插入机翼根肋的对接孔内，这样后梁附近处的对接销轴和前梁组件一起作用来限制机翼的扭转。
开锁机构：机身-机翼前对接框组件上的落锁机构相连接，来控制锁结构的打开和关闭，从而实现机翼与机身之间的分离和安装。
机翼前梁组件：机翼前梁在对接面处伸出机翼根肋端面，伸出端插入机身对接盒形梁内，并通过框组件上的落锁机构进行锁死。
机翼端肋组件：在机翼端肋靠近后梁处制对接销孔，机身上的对接销轴插入此对接销孔内，和前梁组件一起作用来限制机翼的扭转。
机构原理：机翼在与机身对接时，机翼前梁组件插入机身盒形梁内，通过锁机构的关闭和打开来实现机翼的插拔；同时在机翼后梁附近设置一个对接销轴与前梁组件一起作用来限制机翼的扭转。
本发明涉及一种无人机机翼机身快速拆装的机构，如图1所示：机翼在与机身对接时，机翼前梁组件5插入机身盒形梁8内，落锁机构3落锁到位，同时机身-机翼后对接框组件件2中的对接销轴9插入机翼端肋7靠近后梁附近的对接孔中，从而完成机翼与机身的对接；拆分机翼与机身时，将开锁机构4中的滑块14进行滑动，由此牵引作用下落锁机构3中的锁舌10滑动，落锁机构打开，同时往外拔出机翼，从而实现机翼与机身之间的分离。
图2所示为机身-机翼前对接框组件1与落锁机构3和开锁机构4之间的连接关系。落锁机构3在自身弹簧13的作用力下，锁舌处于锁死状态，当机翼前梁组件5插入机身盒形梁8内的同时，会挤压落锁机构中的锁舌10，使其落锁机构打开，随着机翼前梁组件的进一步插入，当机翼前梁限位孔达到锁舌13的位置时，锁舌10在弹簧13的作用力下自动锁死，从而限制机翼前梁组件5的位置，完成机翼前梁组件5的安装；当开锁机构4在外力作用下牵引落锁机构3时，落锁机构完成打开操作，从而实现机翼与机身之间的分离。
图3所示为机身-机翼后对接框组件，机身-机翼后对接框组件中的对接销轴9在安装时插入机翼根肋7中的相应对接销孔中。
图5所示为落锁机构图：包括锁舌10、底座11、后盖12和弹簧13。在弹簧13和开锁机构3的作用下，其实现落锁/开锁动作。
图6所示为开锁机构图：包括滑块14、盖板15、壳体16、销钉17。销钉17和落锁机构3中的锁舌10相连接，滑块14可在盖板15和壳体16组成的滑轨内进行滑动，从而完成牵引落锁机构打开和落锁到位。
图7所示为锁机构工作原理图：开锁机构中销钉17和落锁机构中的锁舌10相连，在落锁机构中弹簧13的作用力下，整个锁机构处于关闭状态；当使用外力沿着锁机构打开方向拨动开锁机构滑块14时，滑块14牵引落锁机构中的锁舌13往开锁方向移动，从而使锁舌13处于打开状态。
本发明的上述实施方式不能认为是对本发明权利要求所作的限制，如果本领域的技术人员通过本发明的启发不需要创造性的劳动做出相应的变化，都应该落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种无人机机翼-机身的快速拆装机构，其特征在于，包括机身组件和机翼组件，其中机身组件包括机身-机翼前对接框组件(1)、对接盒形梁(8)、机身-机翼后对接框组件(2)、开锁机构(4)和落锁结构(3)；机翼组件包括机翼前梁(5)、机翼后梁(6)和机翼根肋(7)，所述机身-机翼前对接框组件(1)和机身-机翼后对接框组件(2)相对一面的一端设有对接盒形梁(8)，机翼前梁(5)通过对接盒形梁(8)与机身-机翼前对接框组件(1)相互连接，并通过开锁机构(4)和落锁结构(3)进行锁死和分离；机身-机翼后对接框组件(2)和机翼后梁(6)进行对接。
2.如权利要求1所述的一种无人机机翼-机身的快速拆装机构，其特征在于，所述对接盒形梁(8)呈盒体状，两端开口内部为空腔体，一面与机身-机翼前对接框组件(1)固连，同时在此连接面上开有一个通孔，机翼前梁(5)得伸出端插入该通孔中，通过开锁机构(4)和落锁结构(3)进行锁死和分离。
3.如权利要求1所述的一种无人机机翼-机身的快速拆装机构，其特征在于，所述开锁机构(4)包括滑块(14)、盖板(15)和壳体(16)；盖板(15)位于壳体(16)下方，且盖板(15)和壳体(16)相互平行；滑块14一端设有凸起，凸起远离壳体(16)一端设有销钉孔，盖板(15)远离壳体(16)凸起的一端有一缺口，滑块(14)位于该缺口中能够沿盖板(15)轴线来回移动。
4.如权利要求1所述的一种无人机机翼-机身的快速拆装机构，其特征在于，所述落锁结构(3)：包括锁舌(10)、底座(11)、后盖(12)和弹簧(13)；其中底座(11)和后盖(12)整体均为柱状体，内部为空腔，底座(11)一端开口一端封闭，且封闭端沿轴线开有通孔，底座(11)内部为阶梯状腔室；后盖(12)一端开口一端封闭，且封闭端沿轴线开有通孔；底座(11)和后盖(12)相互同轴固连，内部形成放置锁舌(10)的腔室；锁舌(10)的杆体位于该腔室内，杆体为阶梯状杆体，锁舌(10)轴线与后盖(12)轴线相互重合；锁头端伸出底座(11)通孔外，另一端伸出后盖(12)通孔外，且该端开有销钉孔；弹簧(13)套在锁舌(10)小径端杆体上；在锁舌(10)来回轴向移动时，锁舌(10)大径杆和小径杆的过渡处在后盖(12)开口端和底座(11)大径腔之间限位活动。
5.如权利要求3或4所述的一种无人机机翼-机身的快速拆装机构，其特征在于，开锁机构和落锁机构通过销钉进行连接，且锁舌(10)轴线与壳体(16)轴线相互平行。
6.如权利要求1所述的一种无人机机翼-机身的快速拆装机构，其特征在于，落锁机构(3)在弹簧(13)的作用力下，锁舌处于锁死状态，当机翼前梁组件(5)插入机身盒形梁(8)内的同时，会挤压落锁机构中的锁舌(10)，使其落锁机构打开，随着机翼前梁组件的进一步插入，当机翼前梁限位孔达到锁舌(13)的位置时，锁舌(10)在弹簧(13)的作用力下自动锁死，从而限制机翼前梁组件(5)的位置，完成机翼前梁组件(5)的安装；当开锁机构(4)在外力作用下牵引落锁机构(3)时，落锁机构完成打开操作，从而实现机翼与机身之间的分离。
7.如权利要求1所述的一种无人机机翼-机身的快速拆装机构，其特征在于，所述机身-机翼后对接框组件(2)一端设有对接轴销(9)，机翼根肋(7)在靠近机翼后梁(6)处设对接孔，将机身-机翼后对接框组件(2)的对接销轴插入机翼根肋(7)的对接孔内，使得机翼后梁(6)附近处的对接销轴和前梁组件一起作用来限制机翼的扭转。
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