磁悬浮变距螺旋桨及飞行器制造技术

本实用新型专利技术提供一种磁悬浮变距螺旋桨和飞行器，磁悬浮变距螺旋桨包括桨轴、螺旋桨叶和桨毂，桨毂固定安装在桨轴上，螺旋桨叶绕桨轴的径向可相对转动地安装在桨毂上，其中，磁悬浮变距螺旋桨还包括磁悬浮装置、操纵拉杆、支臂和驱动电机，桨轴穿过磁悬浮装置并沿桨轴的轴向与磁悬浮装置可滑动地连接，操纵拉杆连接在螺旋桨叶和磁悬浮装置之间，支臂连接在磁悬浮装置和驱动电机之间，驱动电机安装在磁悬浮变距螺旋桨的底座上，驱动电机通过支臂控制磁悬浮装置沿桨轴的轴向滑动，磁悬浮装置通过操纵拉杆控制螺旋桨叶绕桨轴的径向转动。以及安装有该磁悬浮变距螺旋桨的飞行器。该磁悬浮变距螺旋桨和飞行器具有摩擦力小、防卡死且易维护拆卸等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及航天航空领域，尤其涉及一种磁悬浮变距螺旋桨及安装又该磁悬浮变距螺旋桨的飞行器。
技术介绍
变距螺旋桨是通过改变螺旋桨每个桨叶的倾斜角来改变输出扭矩，即在转速不变的情况下，通过改变桨叶的倾斜角实现对螺旋桨推力进行调整。如图１所示，现有的变距螺旋桨5主要是轴承51和拉杆来实现对螺旋桨叶56的变距，目前普遍采用的技术是将拉杆分成操纵拉杆54和支臂55两段，将轴承51分成旋转环52和固定环53两部分，操纵拉杆54连接在螺旋桨叶56和旋转环52之间，支臂55连接在飞行器和固定环53之间，桨轴57与螺旋桨叶56连接，通过电机驱动螺旋桨旋转，同时带动旋转环52旋转；通过舵机控制固定环53上下移动，同时带动旋转环52上下移动，实现对螺旋桨的变距。但是，上述的技术方案存在一个缺点，旋转环和固定环之间属于轴承连接，而轴承的连接方式使得旋转环和固定环之间存在摩擦力，每一次飞行器工作时，旋转环和固定环之间必然会发生相对转动并产生摩擦，而机械式的转动一旦出现故障或者摩擦力过大时，就会出现轴承卡死的情况，进而直接导致螺旋桨突然停转，使得飞行器发生坠毁等严重后果，存在很大的危险性。同时，当旋转环和固定环之间的摩擦积累到一定程度而造成轴承的磨损时，便需要对螺旋桨机构进行更换，而在更换螺旋桨时，必需先将轴承拆卸下来，但拆卸过程十分麻烦且耗费时间，使得螺旋桨机构的维护成本增加。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术的第一目的是提供一种摩擦力小、防卡死、安全性高且易维护拆卸的磁悬浮变距螺旋桨。本技术的第二目的是提供一种具有摩擦力小、防卡死、安全性高且易维护拆卸的磁悬浮变距螺旋桨的飞行器。为了实现本技术的第一目的，本技术提供一种磁悬浮变距螺旋桨，包括桨轴、螺旋桨叶和桨毂，桨毂固定安装在桨轴上，螺旋桨叶绕桨轴的径向可相对转动地安装在桨毂上，其中，磁悬浮变距螺旋桨还包括磁悬浮装置、操纵拉杆、支臂和至少一个驱动电机，桨轴穿过磁悬浮装置并沿桨轴的轴向与磁悬浮装置可滑动地连接，操纵拉杆连接在螺旋桨叶和磁悬浮装置之间，支臂连接在磁悬浮装置和驱动电机之间，驱动电机安装在磁悬浮变距螺旋桨的底座上，驱动电机通过支臂控制磁悬浮装置沿桨轴的轴向滑动，磁悬浮装置通过操纵拉杆控制螺旋桨叶绕桨轴的径向转动。由上可见，磁悬浮变距螺旋桨利用驱动电机通过支臂带动磁悬浮装置沿桨轴的轴向滑动，通过磁悬浮装置的滑动带动操纵拉杆控制螺旋桨叶沿桨轴的径向转动，达到使螺旋桨叶改变角度，实现变距，同时使用磁悬浮装置代替现有的轴承机构，有效的消除轴承在工作时产生的机械摩擦，避免了螺旋桨出现卡死并突然停转的情况，提高了安全性且具比现有轴承式螺旋桨更容易维护和拆卸。进一步的方案是，所述磁悬浮装置包括固定环和旋转环，所述固定环包括第一磁体和与第一磁体相对的第二磁体，所述第一磁体与所述第二磁体之间形成空腔，所述旋转环包括第三磁体，所述第三磁体与所述桨轴固定连接，所述第三磁体设置在所述空腔内，所述操纵拉杆连接所述螺旋桨叶和旋转环之间，所述支臂连接在所述固定环和所述驱动电机之间。由上可见，磁悬浮装置的旋转环和固定环利用磁体之间的相吸或相斥的原理，使得第三磁体可以悬浮在第一磁体和第二磁体之间且不发生径向和轴向的晃动，进而防止桨轴在工作时发生晃动的危险。更进一步的方案是，第一磁体与第三磁体呈相斥布置，第二磁体与第三磁体呈相斥布置。由上可见，通过第一磁体与第三磁体相斥布置，第二磁体和第三磁体相斥布置，使得第一磁体与第三磁体之间、第二磁体与第三磁体之间产生推力，进而使得第三磁体能够相对第一磁体和第二磁体固定悬浮，不出现晃动的同时使得第三磁体可以自由转动。更进一步的方案是，旋转环上设置有第一连接杆，螺旋桨叶的连接端设置有第二连接杆，操纵拉杆的第一端与第一连接杆铰链连接，操纵拉杆的第二端与第二连接杆球铰连接。由上可见，操纵拉杆的第一端与第一连杆铰接，使得操纵拉杆只能沿桨轴轴向做上下移动和沿桨轴径向转动，操纵拉杆的第二端与第二连杆球铰连接，使得操纵拉杆的与螺旋桨叶之间呈万向球节连接，具有更大的转动灵活度；同时，这样的连接方式能够约束螺旋桨叶在一定的角度范围内转动，避免螺旋桨过度变距。更进一步的方案是，磁悬浮变距螺旋桨还包括导杆，导杆安装在底座上，固定环沿桨轴的轴向与导杆可滑动地连接。由上可见，设置导杆可以使固定环在垂直于螺旋桨的底座上下运动，且保证固定环在上下移动时更加平稳、可靠。更近一步的方案是，驱动电机的数量为两个且两个驱动电机相对设置。由上可见，两个驱动电机相对设置，使得在驱动固定环时，固定环的受力均匀，不会因为发生单向偏移而造成螺旋桨变距失败。更进一步的方案是，驱动电机为舵机。由上可见，舵机是依靠脉冲时间的长短来控制舵机转轴转过的角度，使用舵机作为螺旋桨变距的驱动力，可以更加精确的控制螺旋桨变距的角度。为了实现本技术的第二目的，本技术提供一种飞行器，包括机架、动力装置和磁悬浮变距螺旋桨，动力装置和磁悬浮变距螺旋桨安装均在机架上，动力装置用于驱动磁悬浮变距螺旋桨，磁悬浮变距螺旋桨，包括桨轴、螺旋桨叶和桨毂，桨毂固定安装在桨轴上，螺旋桨叶可相对转动地安装在桨毂上，其中，磁悬浮变距螺旋桨还包括磁悬浮装置、操纵拉杆、支臂和至少一个驱动电机，桨轴穿过磁悬浮装置并沿桨轴的轴向与磁悬浮装置可滑动地连接，操纵拉杆连接螺旋桨叶和磁悬浮装置之间，支臂连接在磁悬浮装置和驱动电机之间，驱动电机安装在磁悬浮变距螺旋桨的底座上，驱动电机通过支臂控制磁悬浮装置沿桨轴的轴向滑动，磁悬浮装置通过操纵拉杆控制螺旋桨叶绕桨轴的径向转动。进一步的方案是，磁悬浮装置包括固定环和旋转环，固定环包括第一磁体和与第一磁体相对的第二磁体，第一磁体与第二磁体之间形成空腔，旋转环包括第三磁体，第三磁体与桨轴固定连接，第三磁体设置在空腔内，操纵拉杆连接螺旋桨叶和旋转环之间，支臂连接在固定环和驱动电机之间。更进一步的方案是，旋转环上设置有第一连接杆，螺旋桨叶的连接端设置有第二连接杆，操纵拉杆的第一端与第一连接杆铰链连接，操纵拉杆的第二端与第二连接杆球铰连接。由上可见，现有的飞行器大部分使用轴承机构进行变距，而具有轴承机构的螺旋桨在变距时，轴承会产生机械摩擦，当摩擦产生的摩擦力过大时，会导致飞行器的螺旋桨突然停转，从而导致飞行器坠毁的危险。安装有上述磁悬浮变距螺旋桨的飞行器，利用磁悬浮装置代替现有轴承，有效的消除机械摩擦，避免由于轴承摩擦力过大而导致的螺旋桨突然停转而使飞行器坠毁的隐患发生，且该磁悬浮变距螺旋桨具有摩擦力小、防卡死、安全性高且易维护拆卸等优点。附图说明图1是现有技术的磁悬浮变距螺旋桨的结构图。图2是本技术飞行器的结构图。图3是本技术飞行器的磁悬浮变距螺旋桨的分解图。图4是本技术飞行器的磁悬浮变距螺旋桨的结构图。图5是本技术飞行器的磁悬浮变距螺旋桨的第一使用状态示意图。图6是本技术飞行器的磁悬浮变距螺旋桨的第二使用状态示意图。以下结合附图及实施例对本技术作进一步说明。具体实施方式参照图2，图2是本技术飞行器的结构图。飞行器9包括磁悬浮变距螺旋桨1、机架91和动力装置，磁悬浮变距螺旋桨1和动力装置均安装在机架91上，动力装置包括螺旋桨驱动电机，螺旋桨驱动电机安装在飞行器9的机本文档来自技高网...

【技术保护点】
磁悬浮变距螺旋桨，包括桨轴、螺旋桨叶和桨毂，所述桨毂固定安装在所述桨轴上，所述螺旋桨叶绕所述桨轴的径向可相对转动地安装在所述桨毂上，其特征在于：所述磁悬浮变距螺旋桨还包括磁悬浮装置、操纵拉杆、支臂和至少一个驱动电机，所述桨轴穿过所述磁悬浮装置并沿所述桨轴的轴向与所述磁悬浮装置可滑动地连接，所述操纵拉杆连接在所述螺旋桨叶和磁悬浮装置之间，所述支臂连接在所述磁悬浮装置和所述驱动电机之间，所述驱动电机安装在所述磁悬浮变距螺旋桨的底座上；所述驱动电机通过所述支臂控制所述磁悬浮装置沿所述桨轴的轴向滑动，所述磁悬浮装置通过所述操纵拉杆控制所述螺旋桨叶绕所述桨轴的径向转动。

【技术特征摘要】
1.磁悬浮变距螺旋桨，包括桨轴、螺旋桨叶和桨毂，所述桨毂固定安装在所述桨轴上，所述螺旋桨叶绕所述桨轴的径向可相对转动地安装在所述桨毂上，其特征在于：所述磁悬浮变距螺旋桨还包括磁悬浮装置、操纵拉杆、支臂和至少一个驱动电机，所述桨轴穿过所述磁悬浮装置并沿所述桨轴的轴向与所述磁悬浮装置可滑动地连接，所述操纵拉杆连接在所述螺旋桨叶和磁悬浮装置之间，所述支臂连接在所述磁悬浮装置和所述驱动电机之间，所述驱动电机安装在所述磁悬浮变距螺旋桨的底座上；所述驱动电机通过所述支臂控制所述磁悬浮装置沿所述桨轴的轴向滑动，所述磁悬浮装置通过所述操纵拉杆控制所述螺旋桨叶绕所述桨轴的径向转动。2.根据权利要求1所述的磁悬浮变距螺旋桨，其特征在于：所述磁悬浮装置包括固定环和旋转环；所述固定环包括第一磁体和与第一磁体相对的第二磁体，所述第一磁体与所述第二磁体之间形成空腔；所述旋转环包括第三磁体，所述第三磁体与所述桨轴固定连接，所述第三磁体设置在所述空腔内；所述操纵拉杆连接所述螺旋桨叶和旋转环之间，所述支臂连接在所述固定环和所述驱动电机之间。3.根据权利要求2所述的磁悬浮变距螺旋桨，其特征在于：所述第一磁体与所述第三磁体呈相斥布置，所述第二磁体与所述第三磁体呈相斥布置。4.根据权利要求2所述的磁悬浮变距螺旋桨，其特征在于：所述旋转环上设置有第一连接杆，所述螺旋桨叶的连接端设置有第二连接杆，所述操纵拉杆的第一端与所述第一连接杆铰链连接，所述操纵拉杆的第二端与所述第二连接杆球铰连接。5.根据权利要求2所述的磁悬浮变距螺旋桨，其特征在于：所述磁悬浮变距螺旋桨还包括导杆，所述导杆安装在所述底座上，所述固定环沿所述桨轴的轴向与所述导杆可滑动地连接。...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐启航，吴健铭，
申请(专利权)人：徐启航，吴健铭，
类型：新型
国别省市：广东;44