变桨距系统及旋翼飞行器技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种变桨距系统及旋翼飞行器，包括：载体件、驱动件、转换件、转动轴、位移件和旋翼装置。通过将驱动件放置在载体件表面，并通过转换件将驱动件的旋转动力转换为直线运动，然后通过套装在转动轴上的位移件将转换件的直线运动传递至与旋翼装置连接的调距装置上，由于位移件既能够随转动轴转动，又能够随转换件进行直线运动，故能够在旋翼装置转动的状态下进行变桨距调整，由于对驱动件的驱动力的传递均通过刚性结构进行传递，因此，能够使驱动件运动与变桨距调整同步进行，增加了变桨距系统的灵敏性，提高了控制精确度。

【技术实现步骤摘要】
变桨距系统及旋翼飞行器
本专利技术实施例涉及机械控制领域，尤其是一种变桨距系统及旋翼飞行器。
技术介绍
旋翼飞行器近年来逐步成为航空学术界研究的热点，它具有垂直起降、空中悬停、环境适应能力强等特点，应用前景广阔。传统旋翼飞行器姿态与运动的控制是通过改变旋翼转速实现的，但转子惯性、拉力滞后等对控制力的影响较大，尤其是制约了大角度非线性运动的控制有效性。变桨距是指通过调节旋翼叶片的角度调整旋翼飞行器的飞行姿态。变桨距旋翼飞行器可以通过改变旋翼的桨距大小来控制对应旋翼的拉力，从而调节旋翼飞行器的姿态和位置。现有技术中，变桨距主要是通过传送带进行，变桨距舵机设置在旋翼飞行器主体结构上，变桨距装置设置在下方，舵机与变桨距装置通过传送带连接，舵机转动通过传送带将转动力传递至变桨距装置，带动变桨距装置进行桨距调整。本专利技术创造的专利技术人在研究中发现，现有技术中通过传送带进行变桨距调整时，转动力通过柔性的传送带进行传递，因此调整具有一定的滞后性，致使旋翼飞行器控制不够灵敏。
技术实现思路
本专利技术实施例主要解决的技术问题是提供一种变桨距系统，通过转轴传递舵机转动力达到精确控制旋翼飞行器的目的。为解决上述技术问题，本专利技术创造的实施例采用的一个技术方案是：提供一种变桨距系统，包括：载体件；驱动件，设置于所述载体件表面，施加预设电压后产生沿预设周向路径转动的驱动力；转换件，连接在所述驱动件上，跟随所述驱动件的转动而运动，并将所述驱动件沿预设周向路径转动的驱动力转换为直线运动；转动轴，所述转动轴一端设置在所述载体件上，所述转动轴的另一端悬空；位移件，套装在所述转动轴上并与所述转换件连接，随所述转换件沿所述转动轴进行直线运动，且所述位移件与所述转动件接触的部位随所述转动轴转动；旋翼装置，所述旋翼装置一端与所述转动轴悬空的一端转动连接，所述旋翼装置的另一端悬空，且所述旋翼装置与所述转动轴相互垂直；调距装置，所述调距装置一端连接在所述位移件上，所述调距装置的另一端与所述旋翼装置的侧壁连接，所述调距装置随所述位移件进行直线运动时带动所述旋翼装置相对于所述转动轴进行转动。可选地，所述驱动件包括：舵机与摇臂；所述舵机设置在所述载体件的背向所述转动轴一侧的表面上，所述舵机上设有输出轴；所述摇臂一端连接在所述输出轴上，所述摇臂的另一端位于所述预设的轴向路径上，所述摇臂的位于所述周向路径的一端与所述转换件转轴连接，所述舵机的输出轴带动所述摇臂沿所述预设的周向路径进行转动。可选地，所述载体件上开设有贯穿厚度方向两个相对表面的位移孔；所述转换件包括：连杆，所述连杆一端与所述摇臂位于所述周向路径的一端转轴连接，所述连杆的另一端伸出所述位移孔，所述连杆随所述摇臂的转动沿所述位移孔进行直线运动。可选地，所述转换件还包括：杠杆与连接件；所述杠杆一端销轴连接在所述承载件表面，所述杠杆的另一端与所述连杆转轴连接，所述杠杆通过所述连杆带动沿所述销轴进行转动；所述连接件一端转轴连接在所述杠杆上，所述连接件的另一端与所述位移件连接，所述连接件随所述杠杆的转动在竖直方向内做直线运动。可选地，所述位移件包括：变距外环、变距内环与变距轴承，所述变距外环、变距内环与变距轴承均套装在所述转动轴承上；所述连接件固定连接在所述变距外环上，所述变距外环随所述连接件沿所述转动轴做直线运动；所述变距轴承设置在所述变距外环内部，并与所述变距外环过盈配合，所述变距轴承随所述变距外环做直线运动；所述变距内环设置于所述变距轴承内部，并与所述变距轴承的内圈过盈配合，所述调距装置连接在所述变距内环上，所述变距内环随所述变距轴承做直线运动。可选地，所述转动轴悬空的一端端部设有桨毂，所述桨毂侧壁上开设固定螺孔，所述固定螺孔内安装有固定螺杆，所述旋翼装置可转动的连接在所述固定螺杆上。可选地，所述旋翼装置包括：桨夹；所述桨夹上开设有安装孔，所述安装孔内至少设有一个调距轴承，所述安装孔套设在所述固定螺杆上，所述调距轴承绕所述固定螺杆转动；所述桨夹侧壁上设有调桨支架，所述调桨支架与所述调距装置连接。可选地，所述调距装置包括：拉杆；所述拉杆一端与所述变距内环连接，所述拉杆的另一端与所述调桨支架转轴连接，所述拉杆随所述变距内环做直线运动时带动所述桨夹绕所述固定螺杆进行转动。可选地，所述变桨距系统还包括：限位件；所述限位件固定在所述载体件上，所述限位件上开设有限位槽，所述限位槽内设有限位杆，所述限位杆连接在所述位移件上，所述限位槽限定所述位移件沿所述转动轴方向的移动距离。为解决上述技术问题本专利技术实施例还提供一种旋翼飞行器，所述旋翼飞行器上设有上述所述的变桨距系统。本专利技术实施例的有益效果是：通过将驱动件放置在载体件表面，并通过转换件将驱动件的旋转动力转换为直线运动，然后通过套装在转动轴上的位移件将转换件的直线运动传递至与旋翼装置连接的调距装置上，由于位移件既能够随转动轴转动，又能够随转换件进行直线运动，故能够在旋翼装置转动的状态下进行变桨距调整，由于对驱动件的驱动力的传递均通过刚性结构进行传递，因此，能够使驱动件运动与变桨距调整同步进行，增加了变桨距系统的灵敏性，提高了控制精确度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本专利技术实施例变桨距系统具体结构示意图；图2为本专利技术实施例驱动件摇臂的具体结构示意图；图3为本专利技术实施例驱动件舵机的具体结构示意图；图4为本本实施例变桨距系统横向面剖视图；图5为本实专利技术施例位移件变距外环的结构示意图；图6为本实专利技术施例位移件变距内环的结构示意图；图7为本实专利技术施例旋翼装置与转动轴结合结构示意图；图8为本实专利技术施例桨毂结构示意图；图9为本专利技术实施例桨夹结构示意图；图10为本s专利技术实施例限位件结构示意图。附图标记说明：100、载体件；200、驱动件；210、摇臂；220、舵机；300、转换件；310、连杆；320、杠杆；330、连接件；400、转动轴；410、桨毂；411、固定螺孔；412、固定螺杆；500、位移件；510、变距外环；520、变距内环；600、旋翼装置；610、桨夹；611、调桨支架；700、调距装置；710、拉杆；800、限位件；810、限位槽；820、连接耳部。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面结合附图和具体实施例，对本专利技术进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本专利技术。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。实施例1请参阅图1，图1为本实施例变桨距系统具体结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变桨距系统，其特征在于，包括：载体件；驱动件，设置于所述载体件表面，施加预设电压后产生沿预设周向路径转动的驱动力；转换件，连接在所述驱动件上，跟随所述驱动件的转动而运动，并将所述驱动件沿预设周向路径转动的驱动力转换为直线运动；转动轴，所述转动轴一端设置在所述载体件上，所述转动轴的另一端悬空；位移件，套装在所述转动轴上并与所述转换件连接，随所述转换件沿所述转动轴进行直线运动，且所述位移件与所述转动件接触的部位随所述转动轴转动；旋翼装置，所述旋翼装置一端与所述转动轴悬空的一端转动连接，所述旋翼装置的另一端悬空，且所述旋翼装置与所述转动轴相互垂直；调距装置，所述调距装置一端连接在所述位移件上，所述调距装置的另一端与所述旋翼装置的侧壁连接，所述调距装置随所述位移件进行直线运动时带动所述旋翼装置相对于所述转动轴进行转动。

【技术特征摘要】
1.一种变桨距系统，其特征在于，包括：载体件；驱动件，设置于所述载体件表面，施加预设电压后产生沿预设周向路径转动的驱动力；转换件，连接在所述驱动件上，跟随所述驱动件的转动而运动，并将所述驱动件沿预设周向路径转动的驱动力转换为直线运动；转动轴，所述转动轴一端设置在所述载体件上，所述转动轴的另一端悬空；位移件，套装在所述转动轴上并与所述转换件连接，随所述转换件沿所述转动轴进行直线运动，且所述位移件与所述转动件接触的部位随所述转动轴转动；旋翼装置，所述旋翼装置一端与所述转动轴悬空的一端转动连接，所述旋翼装置的另一端悬空，且所述旋翼装置与所述转动轴相互垂直；调距装置，所述调距装置一端连接在所述位移件上，所述调距装置的另一端与所述旋翼装置的侧壁连接，所述调距装置随所述位移件进行直线运动时带动所述旋翼装置相对于所述转动轴进行转动。2.根据权利要求1所述的变桨距系统，其特征在于，所述驱动件包括：舵机与摇臂；所述舵机设置在所述载体件的背向所述转动轴一侧的表面上，所述舵机上设有输出轴；所述摇臂一端连接在所述输出轴上，所述摇臂的另一端位于所述预设的轴向路径上，所述摇臂的位于所述周向路径的一端与所述转换件转轴连接，所述舵机的输出轴带动所述摇臂沿所述预设的周向路径进行转动。3.根据权利要求2所述的变桨距系统，其特征在于，所述载体件上开设有贯穿厚度方向两个相对表面的位移孔；所述转换件包括：连杆，所述连杆一端与所述摇臂位于所述周向路径的一端转轴连接，所述连杆的另一端伸出所述位移孔，所述连杆随所述摇臂的转动沿所述位移孔进行直线运动。4.根据权利要求3所述的变桨距系统，其特征在于，所述转换件还包括：杠杆与连接件；所述杠杆一端销轴连接在所述承载件表面，所述杠杆的另一端与所述连杆转轴连接，所述杠杆通过所述连杆带动沿所述销轴进行转动；所述连接件一端转轴连接在所述杠杆上...

【专利技术属性】
技术研发人员：程靖，王新升，左盘飞，刘喜龙，吕京兆，
申请(专利权)人：西安天问智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61