CN207972799U - 用于载人飞行车辆的旋翼 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于载人飞行车辆的旋翼，包括安装板和第二驱动组件，所述安装板上转动设置有摆动座，所述摆动座上贯穿有主轴，所述主轴的一端设置有旋翼，所述主轴的另一端与第二驱动组件相连并由第二驱动组件驱动转动；所述旋翼包括旋翼头和旋翼片，所述旋翼片转动安装于所述旋翼头上；所述摆动座上设置有第三驱动组件，用于驱动各旋翼片同步转动以改变桨距。本实用新型的用于载人飞行车辆的旋翼具有结构简单、旋翼朝向以及桨距可调等优点。
Description
技术领域
本实用新型主要涉及飞行技术领域，特指一种用于载人飞行车辆的旋翼。
背景技术
目前，小型飞行器大多用来搭载各种测量仪器(如相机等)，进行高空探测或高空物体投掷上，可以应用在农业、探测、气象、灾害预报和救援等各种领域。但是可以载人的小型飞行器并不多见，在较大的研究空间。
现有的飞行器分为固定翼飞行器和旋翼飞行器两种。固定翼飞行器主要通过获得较大初速，在翼面形成升力实现飞行，但是无法悬停，低速时稳定性较差，容易因为失速而坠机，而且需要较大的滑跑距离。另外固定翼飞行器一般采用两种方法进行转向，一种纯粹靠垂直尾翼转向，一种是机翼副翼配合水平尾翼转向。其中纯粹靠垂直尾翼转向的情况比较少见，因为垂直尾翼除了有控制飞机转弯的功能外，还有一个最重要的功能就是保持飞机的稳定，不可能应用垂直尾翼进行大幅度转弯。而机翼副翼配合水平尾翼转向，是通过副翼的升降，将机身倾斜，通过离心力的作用拐弯，这种方式需要飞行器本身有倾斜的作用，应用在个人飞行器之上，会增加驾驶员的安全风险，不适合个人飞行器使用。
另外一种是旋翼飞行器，其中旋翼主要用于形成升力，飞行速度需要通过调整姿态形成侧向的合力才能实现，从而导致能量消耗较大且航行速度较低。另外旋翼飞行器大多都是通过改变飞行器发动机输出功率，或者改变桨叶螺距来实现飞行器姿态变化；而为了使得飞行器平稳飞行，在调整每一个飞行姿态时，需要精确计算发动机的转速以及改变桨叶的螺距，过程繁琐，不适用于复杂多变的飞行环境，而且飞行过程中依旧会出现倾斜，同样增加驾驶员的安全风险。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单、桨距可调的用于载人飞行车辆的旋翼。
为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：
一种用于载人飞行车辆的旋翼，包括安装板和第二驱动组件，所述安装板上转动设置有摆动座，所述摆动座上贯穿有主轴，所述主轴的一端设置有旋翼，所述主轴的另一端与第二驱动组件相连并由第二驱动组件驱动转动；所述旋翼包括旋翼头和旋翼片，所述旋翼片转动安装于所述旋翼头上；所述摆动座上设置有第三驱动组件，用于驱动各旋翼片同步转动以改变桨距。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述第三驱动组件包括第三驱动件和变桨控制盘，所述变桨控制盘套设于所述主轴上，所述第三驱动件固定于摆动座上且输出端设置有转动臂，所述转动臂与所述变桨控制盘之间设有第一连杆，所述第一连杆的两端分别与转动臂和变桨控制盘铰接，所述变桨控制盘与各旋翼片之间设有第二连杆，所述第二连杆的两端分别与变桨控制盘和旋翼片铰接。
所述摆动座上设置有导杆，所述变桨控制盘上安装有导孔，所述导杆穿设在所述导孔内。
所述第三驱动件为舵机或步进电机或伺服电机。
所述安装板上还安装有第一驱动组件，所述安装板上转动设置有摆动轴，所述摆动座固定安装在所述摆动轴上；所述主轴的另一端经一传动机构与所述第二驱动组件相连，所述传动机构包括第一圆锥齿轮、第二圆锥齿轮和第三圆锥齿轮，所述第一圆锥齿轮套设在摆动轴上，所述第二圆锥齿轮与所述第二驱动组件的输出轴相连，所述第三圆锥齿轮固定在所述主轴的另一端，所述二圆锥齿轮和第三圆锥齿轮均与所述第一圆锥齿轮相互啮合进行传动；所述第一驱动组件与所述摆动轴的一端相连，用于驱动摆动轴转动。
所述第一驱动组件包括第一驱动件和蜗轮蜗杆机构，所述第一驱动件的输出端通过蜗轮蜗杆机构与所述摆动轴的一端相连。
所述第一驱动件为舵机或步进电机或伺服电机。
所述摆动轴的另一端设置有用于检测摆动轴转动角度的角度检测件。
所述角度检测件包括安装在所述摆动轴一端的码盘，所述码盘的一侧设置有测速仪。
所述安装板上设置有耳座，所述摆动轴转动安装于所述耳座内。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
本实用新型的用于载人飞行车辆的旋翼，通过第三驱动组件驱动各旋翼片同步转动来调节各个旋翼片的桨距来实现各种飞行姿势和飞行状态的变化；而且第三驱动组件结构简单、操作简便且易于实现。
本实用新型的用于载人飞行车辆的旋翼，在第二驱动组件的驱动下，由于第一圆锥齿轮、第二圆锥齿轮和第三圆锥齿轮相互之间啮合传动，从而带动主轴上的旋翼旋转；由于旋翼和主轴均设置在摆动架上，在第一驱动组件的驱动下，摆动轴转动，带动摆动架摆动，从而使摆动架上的旋翼朝向发生变化，实现各种飞行姿势和飞行状态的变化；另外，由于采用三个圆锥齿轮相互配合的关系，在进行旋翼朝向的调整时，也不会影响旋翼的正常旋转，即在旋翼正常旋转的情况下，也便于安全可靠的调节旋翼的朝向。
附图说明
图1为本实用新型的立体结构示意图。
图中标号表示：1、安装板；101、耳座；2、第一驱动组件；201、第一驱动件；202、蜗杆；203、蜗轮；204、角度检测件；2041、码盘；2042、测速仪；3、第二驱动组件；4、摆动轴；5、摆动座；6、主轴；7、旋翼；701、旋翼头；702、旋翼片；8、第一圆锥齿轮；9、第二圆锥齿轮；10、第三圆锥齿轮；11、第三驱动组件；1101、第三驱动件；1102、转动臂；1103、第一连杆；1104、变桨控制盘；1105、内圈；1106、第二连杆；1107、导杆。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。
如图1所示，本实施例的用于载人飞行车辆的旋翼，包括安装板1，安装板1上转动设置有摆动座5，摆动座5上贯穿有主轴6，主轴6的一端设置有旋翼7，主轴6的另一端与第二驱动组件3相连并由第二驱动组件3驱动转动；旋翼7包括旋翼头701和旋翼片702，旋翼片702的数量为两个，对称且转动安装于旋翼头701上；摆动座5上设置有用于驱动各旋翼片702同步转动以改变桨距的第三驱动组件11。通过第三驱动组件11驱动各旋翼片702同步转动来调节各个旋翼片702的桨距来实现各种飞行姿势和飞行状态的变化。
具体地，本实施例中，第三驱动组件11包括第三驱动件1101和变桨控制盘1104(呈U型状)，变桨控制盘1104套设于主轴6上，第三驱动件1101的数量为两个，分别固定于摆动座5的两侧，第三驱动件1101可采用舵机或伺服电机或者步进电机，优选采用舵机，各舵机的输出端设置有转动臂1102，转动臂1102与变桨控制盘1104之间设有第一连杆1103(如球头连杆)，第一连杆1103的一端与转动臂1102的一端球头连接，第一连杆1103的另一端与变桨控制盘1104的一侧球头连接，变桨控制盘1104的中心处设有与可随主轴6同步转动的内圈1105(如轴承结构，轴承的内圈与主轴6紧固连接，外圈与变桨控制盘1104固定)，内圈1105与各旋翼片702之间设有第二连杆1106，第二连杆1106的一端与内圈1105铰接，另一端则与旋翼片702转动端的一侧铰接。当舵机接收到相应的变桨指令时进行转动，舵机输出轴上的转动臂1102转动，从而带动第一连杆1103运动，使变桨控制盘1104沿主轴6上下滑动，从而带动第二连杆1106上下运动，使旋翼片702的转动端转动，实现旋翼片702的桨距调节。另外，摆动座5上设置有两根导杆1107，变桨控制盘1104上安装有导孔，导杆1107穿设在导孔内，从而在变桨控制盘1104沿主轴6上下滑动时不会转动，提高传动调节的可靠性。
本实施例中，第二驱动组件3安装在安装板1的一侧，另外安装板1的一侧还设置有第一驱动组件2，安装板1上设置有两个耳座101，两个耳座101内转动设置有摆动轴4，摆动座5固定安装在摆动轴4上，第一驱动组件2与摆动轴4的一端相连，用于驱动摆动轴4转动；主轴6的另一端经一传动机构与第二驱动组件3相连，传动机构包括第一圆锥齿轮8、第二圆锥齿轮9和第三圆锥齿轮10，第一圆锥齿轮8套设在摆动轴4上，第二圆锥齿轮9与第二驱动组件3的输出轴相连，第三圆锥齿轮10固定在主轴6的另一端，第二圆锥齿轮9和第三圆锥齿轮10均与第一圆锥齿轮8相互啮合进行传动；在第二驱动组件3的驱动下，由于第一圆锥齿轮8、第二圆锥齿轮9和第三圆锥齿轮10相互之间啮合传动，从而带动主轴6上的旋翼7旋转；由于旋翼7和主轴6均设置在摆动座5上，在第一驱动组件2的驱动下，摆动轴4转动，带动摆动座5摆动，从而使摆动座5上的旋翼7朝向(旋翼面)发生变化，实现各种飞行姿势和飞行状态的变化；另外，由于采用三个圆锥齿轮相互配合的关系，在进行旋翼7朝向的调整时，也不会影响旋翼7的正常旋转，即在旋翼7正常旋转的情况下，也便于安全可靠的调节旋翼7的朝向。
本实施例中，第一驱动组件2包括第一驱动件201和蜗轮蜗杆机构，第一驱动件201的输出端通过蜗轮蜗杆机构与摆动轴4的一端相连。其中第一驱动件201为舵机或步进电机或伺服电机，优选采用步进电机，步进电机的输出轴与蜗杆202连接，蜗轮203则套设在摆动轴4的一端。在摆动轴4的另一端设置有角度检测件204，用于对摆动轴4的转动角度进行实时检测。具体地，角度检测件204包括安装在摆动轴4一端的码盘2041，码盘2041的一侧设置有测速仪2042，通过测速仪2042对码盘2041转动角度的检测，实现对旋翼7摆动角度的监测。当然，在其它实施例中也可以采用旋转编码器实现角度的检测。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于载人飞行车辆的旋翼，其特征在于，包括安装板(1)和第二驱动组件(3)，所述安装板(1)上转动设置有摆动座(5)，所述摆动座(5)上贯穿有主轴(6)，所述主轴(6)的一端设置有旋翼(7)，所述主轴(6)的另一端与第二驱动组件(3)相连并由第二驱动组件(3)驱动转动；所述旋翼(7)包括旋翼头(701)和旋翼片(702)，所述旋翼片(702)转动安装于所述旋翼头(701)上；所述摆动座(5)上设置有第三驱动组件(11)，用于驱动各旋翼片(702)同步转动以改变桨距。
2.根据权利要求1所述的用于载人飞行车辆的旋翼，其特征在于，所述第三驱动组件(11)包括第三驱动件(1101)和变桨控制盘(1104)，所述变桨控制盘(1104)套设于所述主轴(6)上，所述第三驱动件(1101)固定于摆动座(5)上且输出端设置有转动臂(1102)，所述转动臂(1102)与所述变桨控制盘(1104)之间设有第一连杆(1103)，所述第一连杆(1103)的两端分别与转动臂(1102)和变桨控制盘(1104)铰接，所述变桨控制盘(1104)与各旋翼片(702)之间设有第二连杆(1106)，所述第二连杆(1106)的两端分别与变桨控制盘(1104)和旋翼片(702)铰接。
3.根据权利要求2所述的用于载人飞行车辆的旋翼，其特征在于，所述摆动座(5)上设置有导杆(1107)，所述变桨控制盘(1104)上安装有导孔，所述导杆(1107)穿设在所述导孔内。
4.根据权利要求2所述的用于载人飞行车辆的旋翼，其特征在于，所述第三驱动件(1101)为舵机或步进电机或伺服电机。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的用于载人飞行车辆的旋翼，其特征在于，所述安装板(1)上还安装有第一驱动组件(2)，所述安装板(1)上转动设置有摆动轴(4)，所述摆动座(5)固定安装在所述摆动轴(4)上；所述主轴(6)的另一端经一传动机构与所述第二驱动组件(3)相连，所述传动机构包括第一圆锥齿轮(8)、第二圆锥齿轮(9)和第三圆锥齿轮(10)，所述第一圆锥齿轮(8)套设在摆动轴(4)上，所述第二圆锥齿轮(9)与所述第二驱动组件(3)的输出轴相连，所述第三圆锥齿轮(10)固定在所述主轴(6)的另一端，所述二圆锥齿轮(9)和第三圆锥齿轮(10)均与所述第一圆锥齿轮(8)相互啮合进行传动；所述第一驱动组件(2)与所述摆动轴(4)的一端相连，用于驱动摆动轴(4)转动。
6.根据权利要求5所述的用于载人飞行车辆的旋翼，其特征在于，所述第一驱动组件(2)包括第一驱动件(201)和蜗轮蜗杆机构，所述第一驱动件(201)的输出端通过蜗轮蜗杆机构与所述摆动轴(4)的一端相连。
7.根据权利要求6所述的用于载人飞行车辆的旋翼，其特征在于，所述第一驱动件(201)为舵机或步进电机或伺服电机。
8.根据权利要求5所述的用于载人飞行车辆的旋翼，其特征在于，所述摆动轴(4)的另一端设置有用于检测摆动轴(4)转动角度的角度检测件(204)。
9.根据权利要求8所述的用于载人飞行车辆的旋翼，其特征在于，所述角度检测件(204)包括安装在所述摆动轴(4)一端的码盘(2041)，所述码盘(2041)的一侧设置有测速仪(2042)。
10.根据权利要求5所述的用于载人飞行车辆的旋翼，其特征在于，所述安装板(1)上设置有耳座(101)，所述摆动轴(4)转动安装于所述耳座(101)内。
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