CN207931978U - 扇叶保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及涵道式飞行器领域，具体涉及一种扇叶保护装置,其主要包括沿涵道进风口环周向设置的外框，所述外框内设有由第一叶片及若干与所述第一叶片平行排列的第二叶片构成的百叶片；还包括用于控制所述百叶片同步翻转的连杆，以及驱动所述连杆的驱动器。其百叶片具有自动开闭功能，防止落叶等异物落入涵道内部。同时还具有调整气流角度功能，可对动力输出进行方向微调，从而达到推进气流稳定方向的作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及涵道式飞行器领域，具体涉及一种扇叶保护装置。
背景技术
涵道飞行器采用的都是涵道内安装旋翼(或螺旋桨或风扇，以下统称为旋翼)作为升力系统。
以往传统的涵道式飞行器大多都有专用的起降场地，或是良好的运行环境，因此涵道口为全开放状态，不用担心有异物卷入涵道内损伤旋翼。
目前现在随着计算机技术、通信技术和电子技术的蓬勃发展，世界上对汽车飞行器的研究逐渐形成热潮，因此许多涵道式的飞行汽车不断面世。然而由于涵道式的飞行汽车用途广泛，运行环境多种多样，其中不乏需要在一些带有沉积杂物的地方进行起降操作，在上述地点的起降过程中，树叶杂草一类的异物很容易被气流卷入涵道中，从而引发动力故障，甚至引发空难事件，这也给涵道式飞行汽车的应用环境带来极大的限制。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种扇叶保护装置，用于防止在一些恶略环境中因起降气流卷起的杂物进入涵道导致机械故障。
为实现上述目的，扇叶保护装置，其主要包括沿涵道进风口环周向设置的外框，外框内壁的一端同轴嵌套设有调向圈，调向圈在外框内壁上自由旋转。调向圈内设有由第一叶片及若干与第一叶片平行排列的第二叶片构成的百叶片，第一叶片沿调向圈直径方向设置在调向圈内部，第一叶片两端同轴设置有叶片轴，叶片轴与调向圈的内侧壁转动连接。若干第二叶片平行排列在第一叶片的两侧，第二叶片的两端均与调向圈的内侧壁转动连接。扇叶保护装置还包括与各百叶片的同一端部铰接并且用于控制百叶片同步翻转的连杆，以及驱动叶片轴转动的驱动机构。
优选的，第一叶片与第二叶片相同一侧的对应位置分别设有铰接轴，连杆对应第一叶片及各个第二叶片铰接轴的位置设有配合轴槽，并通过轴槽与第一叶片及各个第二叶片铰接。
优选的，驱动机构包括设置于第一叶片任意一侧叶片轴的动齿轮，设置于外框内壁远离调向圈的一端的驱动齿圈，以及设置在外框上并且用于驱动驱动齿圈转动的动力源，驱动齿圈的一端设有与从动齿轮啮合的齿牙。
优选的，动力源包括设置在外框上的第一马达和第二马达，调向圈远离齿圈的一端设有第一齿牙，齿圈远离调向圈的一端设有第二齿牙，第一齿牙与第一马达输出轴上的主动齿轮啮合，第二齿牙与第二马达输出轴上的第二齿轮啮合。还包括控制第一马达及第二马达的控制器，控制器与第一马达及第二马达电性连接。
优选的，扇叶保护装置还包括覆盖设置在第一叶片及若干第二叶片表面电热丝，电热丝与控制器电性连接，控制器内部设有报警器。
本实用新型的有益效果：能根据涵道的使用状态进行打开或关闭，防止落叶等异物落入涵道内部。
具有调整气流角度功能，可对动力输出进行方向微调，从而达到平稳起降的目的。
带有异物感应系统，可通过监测电流实现叶片上是否有堆积物，并发出报警。
附图说明
图1为本实用新型剖视图；
图2为本实用新型另一角度剖视图；
图3为本实用新型叶片示意图；
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图进行详细描述。
请参阅图1、图2、图3，扇叶保护装置，其主要包括沿涵道1进风口环周向设置的外框3，外框3内设有由第一叶片4及若干与第一叶片4平行排列的第二叶片5构成的百叶片。还包括用于控制百叶片同步翻转的连杆6，以及驱动连杆6的驱动器。外框3内壁的一端同轴嵌套设有调向圈7，所诉调向圈 7在外框3内壁上自由旋转。调向圈7内沿直径位置设有第一叶片4沿直径方向设置在调向圈7内部，并通过第一叶片4两端的叶片轴8与调向圈7内侧壁铰接。若干第二叶片5平行排列在第一叶片4的两侧，第二叶片5的两端通过铰接轴与调向圈7内侧壁铰接。第一叶片4与第二叶片5相同一侧的对应位置分别通过铰接轴与连杆6铰接。第一叶片4任意一侧叶片轴8设有从动齿轮9。外框3内壁远离调向圈7的一端设有驱动齿圈10，驱动齿圈10的一端设有与从动齿轮9啮合的齿圈。包括设置在外框3上的第一马达和第二马达，调向圈7远离齿圈的一端设有第一齿牙，齿圈远离调向圈7的一端设有第二齿牙，第一齿牙与第一马达输出轴上的主动齿轮啮合，第二齿牙与第二马达输出轴上的第二齿轮啮合。包括覆盖设置在第一叶片4及若干第二叶片5表面电热丝16。还包括电源及用于控制监测电热丝16的控制器，还包括与控制器连接的报警器。
工作原理：当启动涵道1内的风机时，控制器启动第二马达，通过齿轮啮合传动，带有第二齿牙驱动齿圈10在外框3内旋转，同时驱动齿圈10的侧齿牙与叶片轴8上的从动齿轮9啮合传动，并通过叶片轴8使第一叶片4 翻转，根据控制器参数设定，第一叶片4在全开状态下叶片角度与进风口角度为90度，此时涵道1为全开状态，空气流体可顺利通过叶片罩。
涵道1工作时，控制器可通过叶片保护罩调整涵道1两侧的气流走向，从而达到横向力产生与调节功能，其具体为，控制根据请求指令，启动第二马达将叶片调整一个倾斜角度，同时控制器还启动第一马达驱动调向圈7旋转，调向圈7旋转的同时，被百叶片约束的气流角度产生扭转至目标方向，此时，气流流路与涵道1轴线产生夹角从而产生侧向力。
在第一叶片4角度翻转过程中，位于一侧的连杆6随第一叶片4的侧边一同移动，此时所有与连杆6铰接的第二叶片5随第一叶片4一同翻转同样的角度。
另外，外框3上还分别设有与调向圈7及驱动齿圈10的两组角度传感器，用于将调向圈7及驱动齿圈10的旋转角度反馈给控制，实现闭环控制。再有第一马达和第二马达同样为步进电机，其按照控制器发出的脉冲步数进行旋转角度及速度变化，从而实现高精度驱动效果。
控制器在控制第一马达驱动调向圈7旋转时，为了保持百叶片角度不发生变化，还同时控制第二马达工作，从而将驱动齿圈10与调向圈7一同旋转，保证从动齿轮9不会被驱动齿圈10及调向圈7的相互作用力而驱动。
在冬季，为了防止百叶片被冰雪冻僵，控制器可对第一百叶片及第二百叶片上的电热丝16进行上电加热，并融化冰雪。
同时，当有异物附着在百叶片上时，控制器通过对电热丝16的加热电流进行监测，当有异物附着时，电热丝16温度发生变化从而导致其阻值产生变化。控制器通过监测电流来感知百叶片的清洁状态，当电流变化到预设阈值时，控制器内部的报警器发出报警信号。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种扇叶保护装置，其特征在于：包括沿涵道(1)进风口环周向设置的外框(3)，所述外框(3)内壁的一端同轴嵌套设有调向圈(7)，所述调向圈(7)在所述外框(3)内壁上自由旋转；所述调向圈(7)内设有由第一叶片(4)及若干与所述第一叶片(4)平行排列的第二叶片(5)构成的百叶片，所述第一叶片(4)沿所述调向圈(7)直径方向设置在所述调向圈(7)内部，所述第一叶片(4)两端同轴设置有叶片轴(8)，所述叶片轴(8)与所述调向圈(7)的内侧壁转动连接；若干所述第二叶片(5)平行排列在所述第一叶片(4)的两侧，所述第二叶片(5)的两端均与所述调向圈(7)的内侧壁转动连接；所述扇叶保护装置还包括与各所述百叶片的同一端部铰接并且用于控制所述百叶片同步翻转的连杆(6)，以及驱动所述叶片轴(8)转动的驱动机构。
2.根据权利要求1所述的扇叶保护装置，其特征在于：所述第一叶片(4)与所述第二叶片(5)相同一侧的对应位置分别设有铰接轴，所述连杆(6)对应所述第一叶片(4)及各个所述的第二叶片(5)铰接轴的位置设有配合轴槽，并通过轴槽与所述第一叶片(4)及各个所述的第二叶片(5)铰接。
3.根据权利要求1所述的扇叶保护装置，其特征在于：所述驱动机构包括设置于所述第一叶片(4)任意一侧所述的叶片轴(8)的动齿轮(9)，设置于所述外框(3)内壁远离所述调向圈(7)的一端的驱动齿圈(10)，以及设置在所述外框(3)上并且用于驱动驱动齿圈(10)转动的动力源，所述驱动齿圈(10)的一端设有与所述从动齿轮(9)啮合的齿牙。
4.根据权利要求3所述的扇叶保护装置，其特征在于：所述动力源包括设置在所述外框(3)上的第一马达和第二马达，所述调向圈(7)远离所述齿圈的一端设有第一齿牙，所述齿圈远离所述调向圈(7)的一端设有第二齿牙，所述第一齿牙与所述第一马达输出轴上的主动齿轮啮合，所述第二齿牙与所述第二马达输出轴上的第二齿轮啮合；还包括控制所述第一马达及所述第二马达的控制器，所述控制器与所述第一马达及所述第二马达电性连接。
5.根据权利要求4所述的扇叶保护装置，其特征在于：所述扇叶保护装置还包括覆盖设置在所述第一叶片(4)及若干所述的第二叶片(5)表面电热丝(16)，所述电热丝(16)与所述控制器电性连接，所述控制器内部设有报警器。
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