CN220349929U - 一种电动共轴螺旋桨组件及飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电动共轴螺旋桨组件及飞行器，其中，电动共轴螺旋桨组件包括：用于驱动上螺旋桨转动的上电机；用于驱动下螺旋桨转动的下电机；设置在所述上电机和下电机之间的强迫风扇，用于强迫空气自所述上电机向所述下电机流动，以对所述上电机和下电机进行冷却。本实用新型在不影响本体结构设计一致性的情况下，优化了共轴反桨布置方式的风冷散热结构，能够有效提高散热性能，提高电机性能，同时能够降低结构重量，减少系统成本并提高可靠性。

Description

一种电动共轴螺旋桨组件及飞行器

技术领域

本实用新型属于飞行器技术领域，具体涉及一种电动共轴螺旋桨组件及飞行器。

背景技术

对于电动共轴螺旋桨结构的散热，目前没有系统的解决方案。由于电机供应通常为整体供应，一般只能提供无强迫对流的风冷结构或者是仅考虑本体强迫对流的方案。对于共轴布置的电机驱动螺旋桨结构，有的在单个电机本体中放入与电机转子同轴的风扇部件，电机转子由电磁力驱动转动，带动末端的风扇转动，风扇带动强迫流动的气流，经由风道对电机转子进行冷却；但为了保证产品一致性，需要使用相同的电机结构，而螺旋桨气流将相向而流，导致单个风扇系统性能下降，进而影响系统功率重量比；如果要克服这种缺陷，则要采用不同的电机结构，又将带来结构复杂化和成本上升的问题。有的在电机结构体外带有散热翅片，利用螺旋桨下洗气流对该电机定子进行对应的冷却；桨叶根部的气流强度很弱，翅片结构散热效率较低，总体换热系数远低于设计后的强迫换热，进而影响总体系统功率重量比。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种电动共轴螺旋桨组件及飞行器，以有效提高散热性能。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种电动共轴螺旋桨组件，包括：

用于驱动上螺旋桨转动的上电机；

用于驱动下螺旋桨转动的下电机；

设置在所述上电机和下电机之间的强迫风扇，用于强迫空气自所述上电机向所述下电机流动，以对所述上电机和下电机进行冷却。

进一步地，所述上电机安装在上安装支架上，所述上安装支架包括上凸台、上凸缘和设置在所述上凸台中央的上连接法兰，所述上连接法兰用于与所述上螺旋桨的固定结构装配，所述上连接法兰中央具有第一轴孔，用于供所述上电机的传动轴与所述上螺旋桨共轴装配。

进一步地，所述上凸台的外侧边缘等间距设置有多个气流进口，用于供在所述强迫风扇的作用下形成的气流通过。

进一步地，所述强迫风扇安装在中安装支架上，所述强迫风扇包括内转子电机和受所述内转子电机驱动而旋转的叶片。

进一步地，所述中安装支架包括第一中凸缘和第二中凸缘，所述第一中凸缘通过螺栓与所述上安装支架的上凸缘连接。

进一步地，所述下电机安装在下安装支架上，所述下安装支架包括下凸台、下凸缘和设置在所述下凸台中央的下连接法兰，所述下连接法兰用于与所述下螺旋桨的固定结构装配，所述下连接法兰中央具有第二轴孔，用于供所述下电机的传动轴与所述下螺旋桨共轴装配，所述下凸缘与所述中安装支架的第二中凸缘装配。

进一步地，所述下凸台靠近所述强迫风扇的顶面设有放射状的多个第一气流出口，所述下凸台的外侧边缘等间距设置有多个第二气流出口，所述第一气流出口和所述第二气流出口用于供在所述强迫风扇的作用下形成的气流通过。

进一步地，所述上凸台上还设有第一外连接法兰，所述下凸台上还设有第二外连接法兰，所述第一外连接法兰和第二外连接法兰用于连接外部结构，所述外部结构内置有控制所述上电机、下电机的电机控制器。

进一步地，所述上电机和所述下电机的结构相同且共轴设置，所述上螺旋桨和所述下螺旋桨的结构相同且为共轴反浆布置；所述上螺旋桨与所述上电机共轴安装，所述下螺旋桨与所述下电机共轴安装。

本实用新型海提供一种飞行器，包括所述的电动共轴螺旋桨组件。

实施本实用新型具有如下有益效果：在不影响本体结构设计一致性的情况下，优化了共轴反桨布置方式的风冷散热结构，能够有效提高散热性能，提高电机性能，同时能够降低结构重量，减少系统成本并提高可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一一种电动共轴螺旋桨组件的剖面结构示意图。

图2是本实用新型实施例一中上安装支架的结构示意图。

图3是本实用新型实施例一中强迫风扇装配结构的剖视示意图。

图4是本实用新型实施例一中强迫风扇的装配结构示意图。

图5是本实用新型实施例一中下电机与下安装支架的装配结构示意图。

图6是本实用新型实施例一中下安装支架的立体结构示意图。

图7是本实用新型实施例一一种电动共轴螺旋桨组件的装配结构示意图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本实用新型可以用以实施的特定实施例。需要说明的是，本实用新型实施例提到的方向和位置用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等，仅是参考附图的方向或位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本实用新型，而非对本实用新型保护范围的限制。

请参照图1所示，本实用新型实施例一提供一种电动共轴螺旋桨组件，包括：

用于驱动上螺旋桨4转动的上电机1；

用于驱动下螺旋桨5转动的下电机2；

设置在所述上电机1和下电机2之间的强迫风扇3，用于强迫空气自所述上电机1向所述下电机2流动，以对所述上电机1和下电机2进行冷却。

具体地，本实施例中，上电机1和下电机2的结构相同且共轴设置，上螺旋桨4和下螺旋桨5的结构也相同且为共轴反浆布置；上螺旋桨4与上电机1共轴安装，下螺旋桨5与下电机2共轴安装，以确保产品一致性。与现有技术不同的是，由于在上电机1和下电机2之间设置了强迫风扇3，强迫风扇3运行时，可强制泵送外围空气形成自上而下流动的气流(如图1中箭头A、B所示)，对上电机1和下电机2进行冷却，克服了现有技术因气流相向流动而在上电机1和下电机2之间淤积的问题，既提高了散热性能，又能保证产品一致性，无需采用不同的电机结构。

如图2所示，上电机1安装在上安装支架6上，上安装支架6包括上凸台61、上凸缘62和设置在上凸台61中央的上连接法兰63，上连接法兰63用于与上螺旋桨4的固定结构装配，上连接法兰63中央具有第一轴孔64，用于供上电机1的传动轴与上螺旋桨4共轴装配，上凸缘62用于与安装有强迫风扇3的中安装支架32(见后面详述)装配。上凸台61的外侧边缘等间距设置有多个气流进口60，用于供在强迫风扇3的作用下形成的气流通过。上凸台61上还设有第一外连接法兰65，用于连接外部结构8(如图7所示)。

请同时参照图3、图4所示，强迫风扇3安装在中安装支架32上，强迫风扇3包括内转子电机30和受所述内转子电机30驱动而旋转的叶片31。中安装支架32包括第一中凸缘33和第二中凸缘34，第一中凸缘33通过螺栓与上安装支架6的上凸缘62连接，第二中凸缘34通过螺栓与下安装支架7(见后面详述)连接。

请再同时参照图5、图6所示，下电机2安装在下安装支架7上，下安装支架7包括下凸台71、下凸缘72和设置在下凸台71中央的下连接法兰73，下连接法兰73用于与下螺旋桨5的固定结构装配，下连接法兰73中央具有第二轴孔76，用于供下电机1的传动轴与下螺旋桨5共轴装配；下凸缘72用于与安装有中安装支架32的第二中凸缘34装配。下凸台71靠近强迫风扇3的顶面设有放射状的多个第一气流出口74，下凸台71的外侧边缘等间距设置有多个第二气流出口75，用于供在强迫风扇3的作用下形成的气流通过。下凸台71上还设有第二外连接法兰77，用于连接外部结构8。可以理解的是，外部结构8内置有控制上电机1、下电机2的电机控制器等电气元件。

本实施例电动共轴螺旋桨组件的散热原理及过程如下：在上电机1和下电机2的运行过程中，启动强迫风扇3，强制泵送外围空气形成冷却气流，使冷却气流经由上安装支架6上的多个气流进口60进入上安装支架6，首先对上电机1的高温定转子进行冷却；冷却气流自上而下进入下安装支架7，对上电机1的高温定转子进行冷却；冷却气流再经由下安装支架7上的多个第一气流出口74和第二气流出口75流出，最终形成如图1中箭头A、B所示的气流流向。

相应于前述本实用新型实施例一的电动共轴螺旋桨组件，本实用新型实施例二提供一种飞行器，包括前述本实用新型实施例一所述的电动共轴螺旋桨组件。有关本实施例的工作原理及过程，请参照前述本实用新型实施例的说明，此处不再赘述。

通过上述说明可知，与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：在不影响本体结构设计一致性的情况下，优化了共轴反桨布置方式的风冷散热结构，能够有效提高散热性能，提高电机性能，同时能够降低结构重量，减少系统成本并提高可靠性。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型的权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种电动共轴螺旋桨组件，其特征在于，包括：

用于驱动上螺旋桨转动的上电机；

用于驱动下螺旋桨转动的下电机；

设置在所述上电机和下电机之间的强迫风扇，用于强迫空气自所述上电机向所述下电机流动，以对所述上电机和下电机进行冷却。

2.根据权利要求1所述的电动共轴螺旋桨组件，其特征在于，所述上电机安装在上安装支架上，所述上安装支架包括上凸台、上凸缘和设置在所述上凸台中央的上连接法兰，所述上连接法兰用于与所述上螺旋桨的固定结构装配，所述上连接法兰中央具有第一轴孔，用于供所述上电机的传动轴与所述上螺旋桨共轴装配。

3.根据权利要求2所述的电动共轴螺旋桨组件，其特征在于，所述上凸台的外侧边缘等间距设置有多个气流进口，用于供在所述强迫风扇的作用下形成的气流通过。

4.根据权利要求2所述的电动共轴螺旋桨组件，其特征在于，所述强迫风扇安装在中安装支架上，所述强迫风扇包括内转子电机和受所述内转子电机驱动而旋转的叶片。

5.根据权利要求4所述的电动共轴螺旋桨组件，其特征在于，所述中安装支架包括第一中凸缘和第二中凸缘，所述第一中凸缘通过螺栓与所述上安装支架的上凸缘连接。

6.根据权利要求5所述的电动共轴螺旋桨组件，其特征在于，所述下电机安装在下安装支架上，所述下安装支架包括下凸台、下凸缘和设置在所述下凸台中央的下连接法兰，所述下连接法兰用于与所述下螺旋桨的固定结构装配，所述下连接法兰中央具有第二轴孔，用于供所述下电机的传动轴与所述下螺旋桨共轴装配，所述下凸缘与所述中安装支架的第二中凸缘装配。

7.根据权利要求6所述的电动共轴螺旋桨组件，其特征在于，所述下凸台靠近所述强迫风扇的顶面设有放射状的多个第一气流出口，所述下凸台的外侧边缘等间距设置有多个第二气流出口，所述第一气流出口和所述第二气流出口用于供在所述强迫风扇的作用下形成的气流通过。

8.根据权利要求7所述的电动共轴螺旋桨组件，其特征在于，所述上凸台上还设有第一外连接法兰，所述下凸台上还设有第二外连接法兰，所述第一外连接法兰和第二外连接法兰用于连接外部结构，所述外部结构内置有控制所述上电机、下电机的电机控制器。

9.根据权利要求1所述的电动共轴螺旋桨组件，其特征在于，所述上电机和所述下电机的结构相同且共轴设置，所述上螺旋桨和所述下螺旋桨的结构相同且为共轴反浆布置；所述上螺旋桨与所述上电机共轴安装，所述下螺旋桨与所述下电机共轴安装。

10.一种飞行器，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电动共轴螺旋桨组件。