CN112249306A - 一种固定翼无人机用可折叠变距螺旋桨 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种固定翼无人机用可折叠变距螺旋桨，涉及无人机技术领域，其包括壳体，所述壳体内开设有腔体，且所述壳体的两侧均镶嵌有轴承，所述轴承关于壳体呈对称分布，且所述轴承呈互相平行状，所述壳体的两侧均匹配安装有桨夹，且两组所述桨夹呈共轴状，两组所述桨夹互相靠近的两端均贯穿于轴承并延伸至腔体内，且两组所述桨夹互相远离的两端均沿其轴向开设有夹槽，所述夹槽内均匹配铰接有桨叶。本发明结构新颖，且该装置结构简单可靠，有效的解决了固定螺距桨叶对固定翼无人机飞行性能存在不利影响的问题。

Description

一种固定翼无人机用可折叠变距螺旋桨

技术领域

本发明涉及无人机设备领域，尤其涉及一种固定翼无人机用可折叠变距螺旋桨。

背景技术

无人机是一种无人驾驶且能够自主作业的飞行器，人们印象中的无人机形象一般停留在多旋翼飞行器上，而实际上，只要具有脱控自主飞行、能够自动识别判断并对环境做出反应的都应列入无人机的范畴，包括无人的多旋翼飞行器、直升机、固定翼飞机甚至是热气球等等，目前由于电池技术尚未有重大突破，因此在长航时的无人机上更多的还是采用固定翼飞机，并使用内燃机作为驱动动力，并且固定翼飞机有着多旋翼飞行器望尘莫及的飞行速度和更高的生存能力。

目前的民用固定翼无人机采用的多是螺距固定的桨叶，且不可折叠，而固定螺距的桨叶难以满足飞机在不同飞行速度下对推进效率的要求，另外当飞机滑行或俯冲时，往往空速会超过桨叶的推进速度，此时桨叶反而成为阻力，因此为了解决上述问题，我们提出了一种固定翼无人机用可折叠变距螺旋桨。

发明内容

本发明提出的一种固定翼无人机用可折叠变距螺旋桨，解决了固定螺距桨叶对固定翼无人机飞行性能存在不利影响的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种固定翼无人机用可折叠变距螺旋桨，包括壳体，所述壳体内开设有腔体，且所述壳体的两侧均镶嵌有轴承，所述轴承关于壳体呈对称分布，且所述轴承呈互相平行状，所述壳体的两侧均匹配安装有桨夹，且两组所述桨夹呈共轴状，两组所述桨夹互相靠近的两端均贯穿于轴承并延伸至腔体内，且两组所述桨夹互相远离的两端均沿其轴向开设有夹槽，所述夹槽内均匹配铰接有桨叶，且所述壳体的底端固定连接有转轴，所述转轴和壳体均呈竖直状，且所述转轴的底端沿其轴向开设有圆孔，所述圆孔贯穿于转轴，且所述圆孔与腔体呈连通，所述圆孔内滑动套接有拉杆，且所述拉杆贯穿于转轴，所述拉杆的顶端延伸至腔体内，且所述拉杆的顶端匹配套接有套环，所述套环的圆周外壁和两组桨夹的圆周侧壁之间匹配安装有两组连杆，且两组所述连杆的两端均匹配安装有卡箍，所述卡箍的卡槽内均滑动套接有球头，且所述球头分别与套环和桨夹呈固定连接。

优选的，所述桨夹互相靠近的两端均镶嵌有轴套，且所述桨夹互相靠近的两端之间匹配安装有短轴，所述短轴的两端与轴套呈滑动套接。

优选的，所述套环的顶端和底端均匹配安装有第一卡簧，且所述第一卡簧均与拉杆呈卡接。

优选的，所述转轴的圆周外壁固定套接有从动齿轮，且所述从动齿轮与转轴呈互相垂直状，所述从动齿轮的一侧啮合安装有驱动齿轮，且所述驱动齿轮的底端匹配安装有发动机。

优选的，所述转轴的底端匹配安装有伺服舵机，且所述伺服舵机的摇臂末端与拉杆的底端呈铰接。

优选的，所述两组桨夹的圆周侧壁均匹配安装有第二卡簧，且两组所述第二卡簧分为位于两组轴承互相靠近的两侧。

本发明的有益效果为：

1、该装置的拉杆由于与转轴和套环均呈滑动套接，因此当转轴、壳体和桨叶等旋转时，拉杆得以保持相对静止状态，从而允许通过拉杆控制套环、连杆、卡箍和球头进行推拉动作，驱使桨夹带动桨叶偏转以改变桨距。

2、该装置通过变距能够使得桨叶与无人机的飞行方向保持最小迎风面积，当无人机进行俯冲后，桨叶的铰接轴的轴向通过变距与无人机飞行方向呈垂直，此时桨叶在空气阻力的作用下，以铰接轴为轴心向飞行方向的反方向偏转最终呈流线型，使得桨叶空气阻力有效降低。

3、该装置的短轴和轴套能够防止桨夹向壳体内缩进，同时提高了该装置变距结构的稳定性。

综上所述，该装置结构简单可靠，有效的解决了固定螺距桨叶对固定翼无人机飞行性能存在不利影响的问题。

附图说明

图1为本发明的俯视图。

图2为本发明的图1中A-A的剖视图。

图3为本发明的图2中B-B的剖视图。

图中标号：1、壳体；2、腔体；3、轴承；4、桨夹；5、夹槽；6、桨叶；7、转轴；8、圆孔；9、拉杆；10、套环；11、第一卡簧；12、连杆；13、卡箍；14、球头；15、从动齿轮；16、驱动齿轮；17、发动机；18、伺服舵机；19、轴套；20、短轴；21、第二卡簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-3，一种固定翼无人机用可折叠变距螺旋桨，包括壳体1，所述壳体1内开设有腔体2，且所述壳体1的两侧均镶嵌有轴承3，所述轴承3关于壳体1呈对称分布，且所述轴承3呈互相平行状，所述壳体1的两侧均匹配安装有桨夹4，且两组所述桨夹4呈共轴状，两组所述桨夹4互相靠近的两端均贯穿于轴承3并延伸至腔体2内，且两组所述桨夹4互相远离的两端均沿其轴向开设有夹槽5，所述夹槽5内均匹配铰接有桨叶6，且所述壳体1的底端固定连接有转轴7，所述转轴7和壳体1均呈竖直状，且所述转轴7的底端沿其轴向开设有圆孔8，所述圆孔8贯穿于转轴7，且所述圆孔8与腔体2呈连通，所述圆孔8内滑动套接有拉杆9，且所述拉杆9贯穿于转轴7，所述拉杆9的顶端延伸至腔体2内，且所述拉杆9的顶端匹配套接有套环10，所述套环10的圆周外壁和两组桨夹4的圆周侧壁之间匹配安装有两组连杆12，且两组所述连杆12的两端均匹配安装有卡箍13，所述卡箍13的卡槽内均滑动套接有球头14，且所述球头14分别与套环10和桨夹4呈固定连接，所述桨夹4互相靠近的两端均镶嵌有轴套19，且所述桨夹4互相靠近的两端之间匹配安装有短轴20，所述短轴20的两端与轴套19呈滑动套接，所述套环10的顶端和底端均匹配安装有第一卡簧11，且所述第一卡簧11均与拉杆9呈卡接，所述转轴7的圆周外壁固定套接有从动齿轮15，且所述从动齿轮15与转轴7呈互相垂直状，所述从动齿轮15的一侧啮合安装有驱动齿轮16，且所述驱动齿轮16的底端匹配安装有发动机17，所述转轴7的底端匹配安装有伺服舵机18，且所述伺服舵机18的摇臂末端与拉杆9的底端呈铰接，所述两组桨夹4的圆周侧壁均匹配安装有第二卡簧21，且两组所述第二卡簧21分为位于两组轴承3互相靠近的两侧。

工作原理：该装置的基本运行流程为，发动机17(或电机)通过驱动齿轮16带动从动齿轮15旋转，通过从动齿轮15带动转轴7、壳体1以及壳体1上的桨夹4、桨叶6等同步旋转，从而使得桨叶6驱动空气产生推力；

该装置桨叶6桨距的变距流程为，该装置的拉杆9由于与转轴7和套环10均呈滑动套接，因此当转轴7、壳体1和桨叶6等旋转时，拉杆9得以保持相对静止状态，通过伺服舵机18的摇臂沿转轴7的轴向拉动(或推动)拉杆9，拉杆9通过两组第一卡簧11夹持并带动套环(10)沿转轴7的轴向移动，由于套环10通过连杆12、卡箍13和球头14与桨夹4连接，使得套环10通过该传动结构牵拉桨夹4的侧面，使得桨夹4带动桨叶6以轴承3为轴心发生偏转，从而改变了桨叶6的桨距；

该装置允许桨叶6在无人机飞行状态下进行折叠，具体工作流程为，当无人机发动机17进入怠速滑行状态，通过上述变距方式，将桨叶6的桨距拉至九十度，此时桨叶6与无人机的飞行方向迎风面积最小，当无人机进行俯冲时空气阻力增加(发动机17进入怠速)，由于桨叶6与桨夹4呈铰接，且桨叶6的铰接轴的轴向通过变距与无人机飞行方向呈垂直，此时桨叶6在空气阻力的作用下，以铰接轴为轴心向飞行方向的反方向偏转最终呈流线型，当无人机从俯冲改出，桨距恢复飞行桨距，且通过提高桨叶6的转速，在离心力的作用下，使得桨叶6重新展开，恢复正常飞行；

该装置的短轴20和轴套19是为了防止桨夹4向壳体1内缩进，同时提高了结构的稳定性。该装置中提到的伺服舵机18和发动机17不属于该螺旋桨结构，仅作为操作案例以方便理解该装置运行原理。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种固定翼无人机用可折叠变距螺旋桨，包括壳体(1)，其特征在于，所述壳体(1)内开设有腔体(2)，且所述壳体(1)的两侧均镶嵌有轴承(3)，所述轴承(3)关于壳体(1)呈对称分布，且所述轴承(3)呈互相平行状，所述壳体(1)的两侧均匹配安装有桨夹(4)，且两组所述桨夹(4)呈共轴状，两组所述桨夹(4)互相靠近的两端均贯穿于轴承(3)并延伸至腔体(2)内，且两组所述桨夹(4)互相远离的两端均沿其轴向开设有夹槽(5)，所述夹槽(5)内均匹配铰接有桨叶(6)，且所述壳体(1)的底端固定连接有转轴(7)，所述转轴(7)和壳体(1)均呈竖直状，且所述转轴(7)的底端沿其轴向开设有圆孔(8)，所述圆孔(8)贯穿于转轴(7)，且所述圆孔(8)与腔体(2)呈连通，所述圆孔(8)内滑动套接有拉杆(9)，且所述拉杆(9)贯穿于转轴(7)，所述拉杆(9)的顶端延伸至腔体(2)内，且所述拉杆(9)的顶端匹配套接有套环(10)，所述套环(10)的圆周外壁和两组桨夹(4)的圆周侧壁之间匹配安装有两组连杆(12)，且两组所述连杆(12)的两端均匹配安装有卡箍(13)，所述卡箍(13)的卡槽内均滑动套接有球头(14)，且所述球头(14)分别与套环10和桨夹(4)呈固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种固定翼无人机用可折叠变距螺旋桨，其特征在于，所述桨夹(4)互相靠近的两端均镶嵌有轴套(19)，且所述桨夹(4)互相靠近的两端之间匹配安装有短轴(20)，所述短轴(20)的两端与轴套(19)呈滑动套接。

3.根据权利要求1所述的一种固定翼无人机用可折叠变距螺旋桨，其特征在于，所述套环(10)的顶端和底端均匹配安装有第一卡簧(11)，且所述第一卡簧(11)均与拉杆(9)呈卡接。

4.根据权利要求1所述的一种固定翼无人机用可折叠变距螺旋桨，其特征在于，所述转轴(7)的圆周外壁固定套接有从动齿轮(15)，且所述从动齿轮(15)与转轴(7)呈互相垂直状，所述从动齿轮(15)的一侧啮合安装有驱动齿轮(16)，且所述驱动齿轮(16)的底端匹配安装有发动机(17)。

5.根据权利要求1所述的一种固定翼无人机用可折叠变距螺旋桨，其特征在于，所述转轴(7)的底端匹配安装有伺服舵机(18)，且所述伺服舵机(18)的摇臂末端与拉杆(9)的底端呈铰接。

6.根据权利要求1所述的一种固定翼无人机用可折叠变距螺旋桨，其特征在于，所述两组桨夹(4)的圆周侧壁均匹配安装有第二卡簧(21)，且两组所述第二卡簧(21)分为位于两组轴承(3)互相靠近的两侧。

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