CN219806979U - 一种用于无人直升机的发动机安装架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于无人直升机的发动机安装架，主要由航空铝合金机加工而成的前安装架、后安装架、左连接架、右连接架通过螺栓连接组成，后安装架上的两组碗形结构用于安装减震器，分别通过主吊杆吊装到机身结构上，一方面承受发动机自身重力，另一方面还可平衡发动机工作时的反扭矩；前安装架中间接口用于皮带张紧离合器的安装，工作时通过离合器伸长实现传动系统皮带张紧，进而传输轴功率；前安装架左侧一组碗形接口用于安装减震器，并通过一组关节轴承与机身结构左侧连接，实现发动机安装角度的调整固定。

Description

一种用于无人直升机的发动机安装架

技术领域

本实用新型属于无人机领域，具体涉及一种无人直升机用发动机安装架。

背景技术

无人直升机选择航空活塞发动机作为动力时，发动机通过安装架连接到机身结构上，通常需要对其安装位置、高度和角度进行调整，以协调适应传动系统的安装位置，实现可靠的动力输出。发动机安装架需要承受发动机自身重力、反扭距、离合张紧力以及过载力等载荷，同时发动机工作时的振动较大，对安装架强度和疲劳性能都提出了较高的要求。传统技术方案通常采用托架式或悬挂式结构设计，选用20CrMo、30CrMo或30CrMnSiA合金结构钢管材焊接成型。合金钢具有较高的高温强度和韧性，但焊接性能不甚理想，焊接区易产生冷裂纹与热影响区脆化等问题，另外焊接件易产生变形，进而导致安装接口不匹配等一系列问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种无人直升机用发动机安装架，以实现发动机在机身结构上的稳定安装以及正常工作运行。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种用于无人直升机的发动机安装架，包括左连接架、前安装架、右连接架和后连接架；所述左连接架、右连接架的前端分别连接在前安装架上；所述后连接架的两端分别固定在左连接架和右连接架的中部；左连接架、右连接架呈左右对称结构。

所述左连接架、右连接架的后段，分别设有发动机后第一安装接口和发动机后第二安装接口；所述前安装架的两端分别设有发动机侧面第一安装接口和发动机侧面第二安装接口，中部设有一对上安装接口。

具体地，所述左连接架、前安装架、右连接架和后连接架之间的连接处，分别采用四组M6六角头螺栓连接。

具体地，所述左连接架、右连接架的中部高于两端部，前段倾斜并连接至前安装架上，后段弧形过渡后垂直向下，端部分别预留有发动机后第一安装接口和发动机后第二安装接口。

具体地，所述前安装架为U型结构，开口朝下；前安装架的两侧分别与左连接架、右连接架的前端连接，两侧底部留有发动机侧面第一安装接口和发动机侧面第二安装接口；前安装架的槽口内侧中部预留有一对上安装接口。

进一步地，前安装架的左侧上还设有机身左侧连接用的减震器安装第一碗形接口，前安装架的槽口外侧中部预留有一对离合器安装接口。

进一步地，后连接架的两端部外侧设有机身主吊挂连接用的减震器安装第二碗形接口。

优选地，左连接架、前安装架、右连接架和后连接架均采用7050航空铝合金机加制成。

本实用新型发动机安装架结构相对简单，与发动机之间的连接为刚性连接，从而与发动机曲轴箱等承力结构形成了一个完整的高强度和稳定性的结构；本实用新型与机身结构之间均采用了减震器过渡连接，可以有效避免发动机工作的有害振动传递到机身和机载设备，进而影响其正常工作或缩短使用寿命。

有益效果：

(1)该发动机安装架采用轻质航空铝合金材质加工，通过结构优化实现强度和刚度满足要求，能够实现显著的减重效果。

(2)该发动机安装架采用接口螺栓连接替代传统钢管焊接方式，有效地保证了加工和装配精度，避免了焊接变形、冷裂纹及热影响区脆化等问题，进而避免了由于接口不匹配导致的安装预应力，可显著提高使用寿命，减少维修维护工时费用；相比传统钢管焊接方式，本实用新型的成本相对更低，无需焊接工装，适合无人直升机小批量生产的特点；

(3)该发动机安装架可以根据需要快速拓展出外置发电机或其他设备的安装接口，满足定制化需求；

(4)本实用新型具有与机身连接侧的减震器安装接口，通过安装减震器能够有效隔离发动机工作过程中产生的有害振动，能够保证机身结构和机载设备的安全可靠运行。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做更进一步的具体说明，本实用新型的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1是该发动机安装架的结构示意图。

图2是该安装架与无人直升机发动机之间的连接示意图。

其中，各附图标记分别代表：

1-左连接架；11-发动机后第一安装接口；2-前安装架；21-发动机侧面第一安装接口；22-减震器安装第一碗形接口；23-上安装接口；24-离合器安装接口；25-发动机侧面第二安装接口；3-右连接架；31-发动机后第二安装接口；4-后连接架；41-减震器安装第二碗形接口；42-减震器安装第二碗形接口；5-六角头螺栓。

20-发动机本体；30-主吊杆；40-减震器组件；50-关节轴承；60-发动机减速传动箱；70-发动机输出轴；80-发动机曲轴箱。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本实用新型。

说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1所示，该发动机安装架包括左连接架1、前安装架2、右连接架3和后连接架4。其中，前安装架2，具有发动机结构安装接口、离合器安装接口和与机身左侧支座连接的减震器安装接口；后安装架4，具有与机身结构连接的2组减震器安装接口，并通过发动机重心附近，承担了主要的发动机载荷；左、右连接架，具有发动机后端的结构安装接口。通过螺栓将前、后安装架连接，形成一个完整的安装架结构。

左连接架1、右连接架3的前端分别连接在前安装架2上；后连接架4的两端分别固定在左连接架1和右连接架3的中部；左连接架1、右连接架3呈左右对称结构。

左连接架1、右连接架3的后段，分别设有发动机后第一安装接口11和发动机后第二安装接口31；前安装架2的两端分别设有发动机侧面第一安装接口21和发动机侧面第二安装接口25，中部设有一对上安装接口23。

左连接架1、前安装架2、右连接架3和后连接架4之间的连接处，分别采用四组M6六角头螺栓5连接。相比传统合金结构钢管焊接发动机安装架，本实施例的发动机安装架减重达到50％以上。

左连接架1、右连接架3的中部高于两端部，前段倾斜并连接至前安装架2上，后段弧形过渡后垂直向下，端部分别预留有发动机后第一安装接口11和发动机后第二安装接口31。

前安装架2为U型结构，开口朝下；前安装架2的两侧分别与左连接架1、右连接架3的前端连接，两侧底部留有发动机侧面第一安装接口21和发动机侧面第二安装接口25；前安装架2的槽口内侧中部预留有一对上安装接口23。

前安装架2的左侧上还设有机身左侧连接用的减震器安装第一碗形接口22，前安装架2的槽口外侧中部预留有一对离合器安装接口24。

后连接架4的两端部外侧设有机身主吊挂连接用的减震器安装第二碗形接口41和减震器安装第二碗形接口42。

左连接架1、前安装架2、右连接架3和后连接架4均采用7050航空铝合金机加制成。

如图2所示，使用特定规格的螺栓将该安装架与发动机本体20连接固定，后安装架4两端的减震器安装第二碗形接口41和减震器安装第二碗形接口42，用于安装减震器，通过一根主吊杆30与机身结构减震器组件40进行吊装连接，通过调整可以实现发动机安装高度满足系统要求。前安装架2的减震器安装第一碗形接口22用于安装减震器，通过一组关节轴承50连接到机身结构上，通过调整关节轴承的配合长度实现发动机安装角度满足要求。前安装架2的离合器安装接口24用于连接离合器，航空活塞发动机在带载条件下难以起动，这也是此处离合器接口和离合器的必要考虑。离合器通常是电机驱动的涡轮蜗杆结构，离合器合的时候，通过将此接口下压实现驱动皮带的张紧，将动力传输至主减速器和尾减速器。前安装架2的一对上安装接口23与发动机减速传动箱60连接，发动机减速传动箱60前端设发动机输出轴70。左连接架1、右连接架3的发动机后第一安装接口11和发动机后第二安装接口31分别与发动机曲轴箱80连接。

发动机本体20上的安装接口为其曲轴箱和传动箱上预留的M10螺纹接口，发动机安装架通过4组M10螺钉和2组M6螺钉连接到发动机本体20上。发动机安装架在不同使用工况下的结构强度均可以满足极限安全系数大于1.75的要求，可以满足使用需求。

本实施例所采用的减震器由橡胶制成，连接用主吊杆30由合金结构钢制成，能够实现100kW级航空活塞发动机的结构安装和动力传输。

本实用新型所述的发动机安装架，可以通过调整设计发动机一侧和机身结构一侧安装接口的具体位置和连接形式来满足不同应用场合和不同量级无人直升机的发动机安装需求。

本实用新型提供了一种用于无人直升机的发动机安装架的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (7)

1.一种用于无人直升机的发动机安装架，其特征在于，包括左连接架(1)、前安装架(2)、右连接架(3)和后连接架(4)；所述左连接架(1)、右连接架(3)的前端分别连接在前安装架(2)上；所述后连接架(4)的两端分别固定在左连接架(1)和右连接架(3)的中部；左连接架(1)、右连接架(3)呈左右对称结构；

所述左连接架(1)、右连接架(3)的后段，分别设有发动机后第一安装接口(11)和发动机后第二安装接口(31)；所述前安装架(2)的两端分别设有发动机侧面第一安装接口(21)和发动机侧面第二安装接口(25)，中部设有一对上安装接口(23)。

2.根据权利要求1所述的用于无人直升机的发动机安装架，其特征在于，所述左连接架(1)、前安装架(2)、右连接架(3)和后连接架(4)之间的连接处，分别采用四组M6六角头螺栓(5)连接。

3.根据权利要求1所述的用于无人直升机的发动机安装架，其特征在于，所述左连接架(1)、右连接架(3)的中部高于两端部，前段倾斜并连接至前安装架(2)上，后段弧形过渡后垂直向下，端部分别预留有发动机后第一安装接口(11)和发动机后第二安装接口(31)。

4.根据权利要求1所述的用于无人直升机的发动机安装架，其特征在于，所述前安装架(2)为U型结构，开口朝下；前安装架(2)的两侧分别与左连接架(1)、右连接架(3)的前端连接，两侧底部留有发动机侧面第一安装接口(21)和发动机侧面第二安装接口(25)；前安装架(2)的槽口内侧中部预留有一对上安装接口(23)。

5.根据权利要求4所述的用于无人直升机的发动机安装架，其特征在于，所述前安装架(2)的左侧上还设有减震器安装第一碗形接口(22)，前安装架(2)的槽口外侧中部预留有一对离合器安装接口(24)。

6.根据权利要求1所述的用于无人直升机的发动机安装架，其特征在于，所述后连接架(4)的两端部外侧设有减震器安装第二碗形接口。

7.根据权利要求1所述的用于无人直升机的发动机安装架，其特征在于，所述左连接架(1)、前安装架(2)、右连接架(3)和后连接架(4)均采用7050航空铝合金机加制成。