CN116733603A - 深水无人机发动机及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
深水无人机发动机及其使用方法，涉及无人机发动机技术领域，特别是涉及一种深水无人机发动机及其使用方法。包括曲轴箱，曲轴箱上设有进气道，曲轴箱连通缸体，曲轴箱内设置有曲轴，曲轴带动连杆转动，进气道的上端设置有进气蝶阀，进气道的下端通过阀杆设置有进气道阀片；阀杆的一端外侧设置有铜套，阀杆的另一端外侧设置有防水密封堵头；缸体的上端设置有排气管；排气管设置有排气蝶阀；曲轴的外侧设置有充气密封圈，充气密封圈通过输气软管连接储气罐；储气罐安装在无人机的机舱内。本发明具有能够改善和提高无人机发动机的性能，使无人机能够潜入海水或湖泊下面至少10米且能静置6h以上进行隐藏而发动机内部不进水或渗水的积极效果。
Description
技术领域
本发明涉及无人机发动机技术领域，特别是涉及一种深水无人机发动机及其使用方法。
背景技术
无人机被广泛应用于航拍、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾等等领域。当无人机在海面或湖泊等水面上空飞行拍摄时，当遇到紧急情况时，需要潜入海水或湖泊下面进行隐藏。目前，申请号为2015201737513的实用新型专利公开了一种可潜水的多旋翼无人机，其包括机体和多个设于机体上并呈对称分布的旋翼臂，各所述旋翼臂在远离机体的一端设有旋翼组件，所述旋翼组件包括安装在旋翼臂上的动力电机和连接在动力电机输出轴上的螺旋桨，所述机体底部对称安装有一对起落架，所述起落架上覆盖安装有气囊，所述机体内安装有处理器、电源模块、无线通信模块、压缩空气存储器和控制阀，所述处理器分别与电源模块、无线通信模块、控制阀和各旋翼臂上的动力电机连接，所述压缩空气存储器的气体输出端通过控制阀与气囊连接。通过控制与压缩空气存储器对气囊充气能有效控制在水中的浮潜情况，从而实现在空中水中无障碍航行，有效解决无人机在飞行途中因意外落水而损坏的问题。这种通过气囊充气控制无人机在水中的浮潜情况，仅能解决无人机落水损坏问题，而不能使无人机潜入海水或湖泊下面进行隐藏。由于无人机发动机是无人机的核心部件，无人机发动机的性能直接关系着无人机的飞行能力。因此，如何使无人机发动机在海水或湖泊下面至少10米且能静置6h以上进行隐藏而发动机内部不进水或渗水，是亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种深水无人机发动机及其使用方法，以达到能够改善和提高无人机发动机的性能，使无人机能够潜入海水或湖泊下面至少10米且能静置6h以上而发动机内部不进水或渗水的目的。
本发明所提供的深水无人机发动机，包括曲轴箱，所述曲轴箱上设有进气道，曲轴箱连通缸体，曲轴箱内设置有曲轴，曲轴带动连杆转动，所述进气道的上端设置有进气蝶阀，进气道的下端通过阀杆设置有进气道阀片；所述阀杆的一端外侧设置有铜套，阀杆的另一端外侧设置有防水密封堵头；所述缸体的上端设置有排气管；所述排气管设置有排气蝶阀；所述曲轴的外侧设置有充气密封圈，充气密封圈通过输气软管连接储气罐；所述储气罐安装在无人机的机舱内。
进一步，所述排气蝶阀包括排气蝶阀底座、排气阀片和排气蝶阀压盖，排气蝶阀底座和排气蝶阀压盖之间设置有排气阀片，排气蝶阀底座底部通过转接法兰与排气管连接。
进一步，所述排气蝶阀底座的内槽和排气蝶阀压盖的内槽之间设置有排气阀片密封圈；所述排气阀片与排气阀片密封圈紧密连接，排气阀片的开关设置在排气蝶阀底座和排气蝶阀压盖外侧。
进一步，所述曲轴的外侧设置有箱体压盖，箱体压盖的内槽内设置有充气密封圈；所述输气软管的一端穿过箱体压盖的通孔连接充气密封圈，输气软管的另一端穿过通过两位三通电磁阀连接储气罐。
进一步，所述阀杆的一端还设置有阀杆密封圈，且阀杆密封圈位于铜套内侧，阀杆密封圈与阀杆过盈配合。
进一步，所述进气蝶阀包括进气蝶阀底座、进气阀片和进气蝶阀压盖，所述进气蝶阀底座和进气蝶阀压盖之间设置有进气阀片，进气蝶阀底座的内槽和进气蝶阀压盖的内槽之间设置有进气阀片密封圈；所述进气阀片与进气阀片密封圈紧密连接，进气阀片的开关设置在进气蝶阀底座和进气蝶阀压盖外侧。
进一步，所述排气管的下端连通两个缸体的排气口，排气管的前端设置有45°减阻斜坡管。
进一步，所述缸体为单缸体、水平双缸体、直列双杠体、直列四缸体、直列六缸体中的任意一种。
一种深水无人机发动机的使用方法，包括以下步骤：
步骤1，地面站通过无人机飞控发出潜水启动指令到发动机控制器，发动机控制器收到潜水启动指令后，关闭进气蝶阀和排气蝶阀，充气密封圈充气；
步骤2，无人机潜入海水或湖泊下静置隐藏；
步骤3，地面站通过无人机飞控发出飞行指令到发动机控制器，发动机控制器收到飞行指令后，从海水或湖泊下面上升至水面；
步骤4，无人机浮上水面，开启进气蝶阀和排气蝶阀，充气密封圈放气，启动发动机，无人机重新飞行。
进一步，深水无人机发动机的使用方法，包括以下步骤：
步骤1，遇到紧急情况，无人机飞控传输数据链传输给地面站，地面站接收到信号后，地面站通过无人机飞控数据链发出潜水启动指令到发动机控制器，发动机控制器收到潜水启动指令后，进气舵机开始控制关闭进气蝶阀，排气舵机开始控制关闭排气蝶阀，充气舵机开始控制充气密封圈充气；
步骤2，进气蝶阀关闭，关闭排气蝶阀关闭，充气密封圈充气后，无人机入水螺旋桨推动无人机1分钟内潜入海水或湖泊下10米并静置6h以上；
步骤3，危机解除后，地面站通过无人机飞控数据链发出飞行指令到发动机控制器，发动机控制器收到飞行指令后，无人机入水螺旋桨推动无人机从海水或湖泊下面10米上升至水面；
步骤4，无人机浮上水面，进气舵机开始控制开启进气蝶阀，进气道进气；排气舵机开始控制开启排气蝶阀，排气管排气；充气舵机开始控制充气密封圈放气，曲轴箱进气，随即启动发动机，无人机重新飞行。
与现有技术相比较，本发明所提供的一种深水无人机发动机及其使用方法具有以下有益效果：
1、进气道的上端设置有进气蝶阀，当遇到紧急情况，需要无人机潜入水中时，则关闭进气道的上端的进气蝶阀，避免进气道进水。
2、进气道的下端通过阀杆设置有进气道阀片，阀杆的一端外侧设置有铜套，阀杆的另一端外侧设置有防水密封堵头，铜套和防水密封堵头可以避免阀杆处进水，同时铜套可以提高阀杆旋转的耐磨性。
3、缸体的上端设置有排气管，排气管设置有排气蝶阀，当遇到紧急情况，需要无人机潜入水中时，则关闭排气管上的排气蝶阀，避免排气管进水。
4、曲轴的外侧设置有充气密封圈，充气密封圈通过输气软管连接储气罐，当遇到紧急情况，需要无人机潜入水中时，则储气罐向充气密封圈充气，充气密封圈封堵在曲轴上，避免曲轴进水。
本发明所提供的深水无人机发动机及其使用方法通过改进进气道、排气管、曲轴的结构，改善和提高无人机发动机的性能，使无人机能够潜入海水或湖泊下面至少10米且能静置6h以上进行隐藏而发动机内部不进水或渗水。因此，本发明具有能够改善和提高无人机发动机的性能，使无人机能够潜入海水或湖泊下面至少10米且能静置6h以上进行隐藏而发动机内部不进水或渗水的积极效果。
附图说明
附图部分公开了本发明具体实施例，其中，
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的进气道和进气蝶阀的结构示意图；
图3是本发明的进气道和进气蝶阀的结构剖视图；
图4是本发明的曲轴、输气软管和储气罐的结构示意图；
图5是本发明的曲轴、输气软管和储气罐的结构剖视图；
图6是本发明的排气管和排气蝶阀的结构示意图；
图7是本发明的排气管和排气蝶阀的结构剖视图；
附图标记：1、曲轴箱；2、进气道；21、阀杆；22、进气道阀片；23、铜套；24、防水密封堵头；25、阀杆密封圈；3、缸体；4、曲轴；41、充气密封圈；42、输气软管；43、储气罐；44、箱体压盖；45、两位三通电磁阀；5、排气管；51、减阻斜坡管；6、排气蝶阀；61、排气蝶阀底座；62、排气阀片；63、排气蝶阀压盖；64、转接法兰；65、排气阀片密封圈；7、进气蝶阀；71、进气蝶阀底座；72、进气阀片；73、进气蝶阀压盖；74、进气阀片密封圈。
具体实施方式
如图1-7所示，本发明所提供的深水无人机发动机，包括曲轴箱1，曲轴箱1上设有进气道2，曲轴箱1连通缸体3，曲轴箱1内设置有曲轴4，曲轴带动连杆转动，进气道2的上端设置有进气蝶阀7，进气道2的下端通过阀杆21设置有进气道阀片22；阀杆21的一端外侧设置有铜套23，阀杆21的另一端外侧设置有防水密封堵头24；缸体3的上端设置有排气管5；排气管5设置有排气蝶阀6；曲轴4的外侧设置有充气密封圈41，充气密封圈41通过输气软管42连接储气罐43；储气罐43安装在无人机的机舱内。
实施例1
本发明在使用时，当遇到紧急情况，需要无人机潜入水中时，则关闭进气道2的上端的进气蝶阀7，避免进气道2进水；关闭排气管5上的排气蝶阀6，避免排气管5进水；同时，无人机的机舱内的储气罐43通过输气软管42向充气密封圈41充气，充气密封圈41封堵在曲轴4上，避免曲轴4进水。铜套23和防水密封堵头24可以避免阀杆21处进水，同时铜套23可以提高阀杆21旋转的耐磨性。进气蝶阀7关闭，排气蝶阀6关闭，充气密封圈41充气后，无人机潜入海水或湖泊下即可。
经试验测试，本发明所提供的深水无人机发动机在海水或湖泊下10米并静置6h-10h，进气道2、排气管5、曲轴4均无进水或渗水现象，同时可以再次正常启动发动机。因此，本发明可以改善和提高无人机发动机的性能，使无人机能够潜入海水或湖泊下面至少10米且能静置6h以上进行隐藏而发动机内部不进水或渗水。
上述的排气蝶阀6包括排气蝶阀底座61、排气阀片62和排气蝶阀压盖63，排气蝶阀底座61和排气蝶阀压盖63之间设置有排气阀片62，排气蝶阀底座61底部通过转接法兰64与排气管5连接。排气舵机控制排气阀片62开启或关闭，排气阀片62安装在排气蝶阀底座61和排气蝶阀压盖63之间，可以避免排气管5进水。转接法兰64与排气管5紧密连接，可以避免排气蝶阀6与排气管5的连接处进水。
上述的排气蝶阀底座61的内槽和排气蝶阀压盖63的内槽之间设置有排气阀片密封圈65，排气阀片密封圈65可以提高防水密封性。排气阀片62与排气阀片密封圈65紧密连接，排气阀片62的开关设置在排气蝶阀底座61和排气蝶阀压盖63外侧。排气舵机安装在排气蝶阀底座61侧边，可以控制排气阀片62开启或关闭，便于无人机能够潜入海水或湖泊下面至少10米且能静置6h以上进行隐藏而发动机排气管内部不进水或渗水。
上述的曲轴4的外侧设置有箱体压盖44，箱体压盖44的内槽内设置有充气密封圈41；输气软管42的一端穿过箱体压盖44的通孔连接充气密封圈41，输气软管42的另一端穿过通过两位三通电磁阀45连接储气罐43。当遇到紧急情况，需要无人机潜入水中时，则开启两位三通电磁阀45，储气罐43的空气经输气软管42流向充气密封圈41，充气密封圈41充气后，充气密封圈41封堵在曲轴4上，充气密封圈41与箱体压盖44紧密连接，改善和提高无人机发动机的性能，避免曲轴4进水，便于无人机能够潜入海水或湖泊下面至少10米且能静置6h以上进行隐藏而发动机曲轴内部不进水或渗水。
上述的阀杆21的一端还设置有阀杆密封圈25，且阀杆密封圈25位于铜套23内侧，阀杆密封圈25与阀杆21过盈配合。阀杆密封圈25可以避免阀杆21处进水，改善和提高无人机发动机的性能，便于无人机能够潜入海水或湖泊下面且能静置6h以上进行隐藏而发动机阀杆内部不进水或渗水。
上述的进气蝶阀7包括进气蝶阀底座71、进气阀片72和进气蝶阀压盖73，进气蝶阀底座71和进气蝶阀压盖73之间设置有进气阀片72，进气蝶阀底座71的内槽和进气蝶阀压盖73的内槽之间设置有进气阀片密封圈74；进气阀片72与进气阀片密封圈74紧密连接，进气阀片72的开关设置在进气蝶阀底座71和进气蝶阀压盖73外侧。当遇到紧急情况，需要无人机潜入水中时，则进气舵机关闭进气道2的上端的进气蝶阀7，进气阀片72封堵在进气道2上端，进气阀片密封圈74可以提高进气阀片72的密封性，改善和提高无人机发动机的性能，避免进气道2进水，便于无人机能够潜入海水或湖泊下面且能静置6h以上进行隐藏而发动机进气道内部不进水或渗水。
上述的排气管5的下端连通两个缸体3的排气口，排气管5的前端设置有45°减阻斜坡管51。减阻斜坡管51可以减少无人机飞行时的空气阻力，改善和提高无人机发动机的性能。
上述的缸体3为单缸体、水平双缸体、直列双杠体、直列四缸体、直列六缸体中的任意一种。本发明所提供的深水无人机发动机适用于单缸无人机发动机、水平双缸无人机发动机、直列双杠无人机发动机、直列四缸无人机发动机、直列六缸无人机发动机等等多种规格。
实施例2
一种深水无人机发动机的使用方法，包括以下步骤：
步骤1，地面站通过无人机飞控发出潜水启动指令到发动机控制器，发动机控制器收到潜水启动指令后，关闭进气蝶阀7和排气蝶阀6，充气密封圈41充气；
步骤2，无人机潜入海水或湖泊下静置隐藏；
步骤3，地面站通过无人机飞控发出飞行指令到发动机控制器，发动机控制器收到飞行指令后，从海水或湖泊下面上升至水面；
步骤4，无人机浮上水面，开启进气蝶阀7和排气蝶阀6，充气密封圈41放气，启动发动机，无人机重新飞行。
实施例3
一种深水无人机发动机的使用方法，包括以下步骤：
步骤1，遇到紧急情况，无人机飞控传输数据链传输给地面站，地面站接收到信号后，地面站通过无人机飞控数据链发出潜水启动指令到发动机控制器，发动机控制器收到潜水启动指令后，进气舵机开始控制关闭进气蝶阀7，排气舵机开始控制关闭排气蝶阀6，充气舵机开始控制充气密封圈41充气；
步骤2，进气蝶阀7关闭，关闭排气蝶阀6关闭，充气密封圈41充气后，无人机入水螺旋桨推动无人机1分钟内潜入海水或湖泊下10米并静置6h以上；
步骤3，危机解除后，地面站通过无人机飞控数据链发出飞行指令到发动机控制器，发动机控制器收到飞行指令后，无人机入水螺旋桨推动无人机从海水或湖泊下面10米上升至水面；
步骤4，无人机浮上水面，进气舵机开始控制开启进气蝶阀7，进气道2进气；排气舵机开始控制开启排气蝶阀6，排气管5排气；充气舵机开始控制充气密封圈41放气，曲轴箱1进气，随即启动发动机，无人机重新飞行。
本发明所提供的一种深水无人机发动机及其使用方法，当遇到紧急情况，需要无人机潜入水中时，则关闭进气道2的进气蝶阀7，关闭排气管5的排气蝶阀6，同时储气罐43向充气密封圈41充气，充气密封圈41封堵在曲轴4上后，发动机关闭，潜入海水或湖泊下。本发明通过改进进气道2、排气管5、曲轴4的结构，改善和提高无人机发动机的性能，使无人机能够潜入海水或湖泊下面至少10米且能静置6h以上进行隐藏而发动机内部不进水或渗水。
Claims (10)
1.一种深水无人机发动机，包括曲轴箱（1），所述曲轴箱（1）上设有进气道（2），曲轴箱（1）连通缸体（3），曲轴箱（1）内设置有曲轴（4），曲轴带动连杆转动，其特征是，所述进气道（2）的上端设置有进气蝶阀（7），进气道（2）的下端通过阀杆（21）设置有进气道阀片（22）；所述阀杆（21）的一端外侧设置有铜套（23），阀杆（21）的另一端外侧设置有防水密封堵头（24）；所述缸体（3）的上端设置有排气管（5）；所述排气管（5）设置有排气蝶阀（6）；所述曲轴（4）的外侧设置有充气密封圈（41），充气密封圈（41）通过输气软管（42）连接储气罐（43）；所述储气罐（43）安装在无人机的机舱内。
2.根据权利要求1所述的深水无人机发动机，其特征是，所述排气蝶阀（6）包括排气蝶阀底座（61）、排气阀片（62）和排气蝶阀压盖（63），排气蝶阀底座（61）和排气蝶阀压盖（63）之间设置有排气阀片（62），排气蝶阀底座（61）底部通过转接法兰（64）与排气管（5）连接。
3.根据权利要求2所述的深水无人机发动机，其特征是，所述排气蝶阀底座（61）的内槽和排气蝶阀压盖（63）的内槽之间设置有排气阀片密封圈（65）；所述排气阀片（62）与排气阀片密封圈（65）紧密连接，排气阀片（62）的开关设置在排气蝶阀底座（61）和排气蝶阀压盖（63）外侧。
4.根据权利要求1所述的深水无人机发动机，其特征是，所述曲轴（4）的外侧设置有箱体压盖（44），箱体压盖（44）的内槽内设置有充气密封圈（41）；所述输气软管（42）的一端穿过箱体压盖（44）的通孔连接充气密封圈（41），输气软管（42）的另一端穿过通过两位三通电磁阀（45）连接储气罐（43）。
5.根据权利要求1所述的深水无人机发动机，其特征是，所述阀杆（21）的一端还设置有阀杆密封圈（25），且阀杆密封圈（25）位于铜套（23）内侧，阀杆密封圈（25）与阀杆（21）过盈配合。
6.根据权利要求1所述的深水无人机发动机，其特征是，所述进气蝶阀（7）包括进气蝶阀底座（71）、进气阀片（72）和进气蝶阀压盖（73），所述进气蝶阀底座（71）和进气蝶阀压盖（73）之间设置有进气阀片（72），进气蝶阀底座（71）的内槽和进气蝶阀压盖（73）的内槽之间设置有进气阀片密封圈（74）；所述进气阀片（72）与进气阀片密封圈（74）紧密连接，进气阀片（72）的开关设置在进气蝶阀底座（71）和进气蝶阀压盖（73）外侧。
7.根据权利要求1所述的深水无人机发动机，其特征是，所述排气管（5）的下端连通两个缸体（3）的排气口，排气管（5）的前端设置有45°减阻斜坡管（51）。
8.根据权利要求1所述的深水无人机发动机，其特征是，所述缸体（3）为单缸体、水平双缸体、直列双杠体、直列四缸体、直列六缸体中的任意一种。
9.一种深水无人机发动机的使用方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤1，地面站通过无人机飞控发出潜水启动指令到发动机控制器，发动机控制器收到潜水启动指令后，关闭进气蝶阀（7）和排气蝶阀（6），充气密封圈（41）充气；
步骤2，无人机潜入海水或湖泊下静置隐藏；
步骤3，地面站通过无人机飞控发出飞行指令到发动机控制器，发动机控制器收到飞行指令后，从海水或湖泊下面上升至水面；
步骤4，无人机浮上水面，开启进气蝶阀（7）和排气蝶阀（6），充气密封圈（41）放气，启动发动机，无人机重新飞行。
10.根据权利要求9所述的深水无人机发动机的使用方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤1，遇到紧急情况，无人机飞控传输数据链传输给地面站，地面站接收到信号后，地面站通过无人机飞控数据链发出潜水启动指令到发动机控制器，发动机控制器收到潜水启动指令后，进气舵机开始控制关闭进气蝶阀（7），排气舵机开始控制关闭排气蝶阀（6），充气舵机开始控制充气密封圈（41）充气；
步骤2，进气蝶阀（7）关闭，关闭排气蝶阀（6）关闭，充气密封圈（41）充气后，无人机入水螺旋桨推动无人机1分钟内潜入海水或湖泊下10米并静置6h以上；
步骤3，危机解除后，地面站通过无人机飞控数据链发出飞行指令到发动机控制器，发动机控制器收到飞行指令后，无人机入水螺旋桨推动无人机从海水或湖泊下面10米上升至水面；
步骤4，无人机浮上水面，进气舵机开始控制开启进气蝶阀（7），进气道（2）进气；排气舵机开始控制开启排气蝶阀（6），排气管（5）排气；充气舵机开始控制充气密封圈（41）放气，曲轴箱（1）进气，随即启动发动机，无人机重新飞行。
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