一种用于无人机的混合动力散热装置制造方法及图纸

技术编号:25193255 阅读:27 留言:0更新日期:2020-08-07 21:19
本实用新型专利技术公开了无人机技术领域的一种用于无人机的混合动力散热装置。该装置包括同轴连接的发动机和电机,发动机包括发动机外壳和飞轮,发动机外壳周壁设有若干进气孔,发动机外壳内部设有接通进气孔的第一轴向流通通道,飞轮正对第一轴向流通通道并紧靠进气孔设置,飞轮的正反两面均设有离心风扇;电机包括电机外壳,电机外壳内部设有接通第一轴向流通通道的第二轴向流通通道,电机外壳的前端连接发动机,电机外壳的末端端部设有接通第二轴向流通通道的若干排气孔,第二轴向流通通道内设有紧靠排气孔设置的排风扇,排风扇设置在电机转子上,排风扇为轴流风扇。本实用新型专利技术的优点是不增加散热面积的基础上,增加冷却空气流量,提高散热效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于无人机的混合动力散热装置
本技术涉及无人机
,特别涉及一种用于无人机的混合动力散热装置。
技术介绍
冷却系统直接决定了热机动力系统的输出性能、负荷强度和工作寿命,属于动力系统的核心子系统。微型航空混合动力系统可以有效解决当前电动旋翼无人机续航时间短、载重能力弱的弱点,是目前最为有效的高性能多旋翼无人机动力系统解决方案。轻质高效的微型航空混合动力系统,结构上一般采用高速两冲程风冷汽油机,和高速永磁无刷直流电机直接耦合的方式,将发动机机械轴功转换为电能,供负载(一个或多个旋翼)工作。上述航空混合动力系统散热条件差,主要由两大因素引起,从产热方面来讲:一方面,上述混合动力系统的发动机一般工作在12000r/min以上,燃烧做功频率大于200Hz,气缸体发热严重;另一方面,永磁无刷直流电机转子工作于12000r/min以上,不可避免地产生电涡流,发热严重。从散热方面来讲:一方面,为压缩系统总质量,无法大量增加散热面积;另一方面,多旋翼无人机一般工作状态下,飞行速度较低,导致散热表面的空气流量无法满足其散热要求。综合来讲,传统的被动散热方式无法满足上述混动动力装置的散热需求,散热效果差,使得热负荷极易超载,整体效率降低,使用寿命大大缩减。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种增加冷却空气流量,提高散热效果的用于无人机的混合动力散热装置。为了实现上述技术目的,本技术用于无人机的混合动力散热装置采用的如下技术方案:一种用于无人机的混合动力散热装置,包括同轴连接的发动机和电机,发动机包括发动机外壳和飞轮,发动机外壳周壁设有若干进气孔,所述发动机外壳内部设有接通进气孔的第一轴向流通通道,飞轮正对第一轴向流通通道并紧靠进气孔设置,所述飞轮的正反两面均设有离心风扇;所述电机包括电机外壳,电机外壳内部设有接通第一轴向流通通道的第二轴向流通通道,所述电机外壳的前端连接发动机,所述电机外壳的末端端部设有接通第二轴向流通通道的若干排气孔,第二轴向流通通道内设有紧靠排气孔设置的排风扇,排风扇设置在电机转子上,所述排风扇为轴流风扇。本技术通过将发动机外壳内的第一轴向流通通道与电机外壳内的第二轴向流通通道相接通,形成内部的散热通道,冷空气从发动机外壳的进气孔进入第一轴向流通通道,此时,发动机的飞轮紧靠进气孔设置,飞轮两面均设有离心风扇,离心风扇的转动将大量冷空气快速吸入第一轴向流通通道内,同时利用离心力将冷空气从飞轮的圆周方向甩出去,加快了空气的流通,使得内部原本的热空气被挤入第二轴向流通通道;同时,第二轴向流通通道内设有紧靠排气孔布置的排风扇,排风扇为轴流风扇,轴流风扇产生的泵吸作用加快了第二轴流流通通道内的热空气的排出速度,提高冷热空气的置换速度,增加冷却空气流量,提高散热效果。优选的,所述发动机的输出轴设有配合安装电机外壳的电机安装座,电机安装座设有便于空气流通的若干流通孔。优选的,所述电机安装座设有用于减重的若干凹槽。优选的,所述发动机还包括气缸体和导流风罩,导流风罩设有正对离心风扇设置的若干导流气孔,导流风罩与离心风扇之间形成变径渐开线状的冷风通道,冷风通道的出口正对气缸体设置。通过变径渐开线状冷风通道的设置,渐开方向与发动机飞轮旋转方向一致,气道截面积随进气量同步增加,确保飞轮恒功率工作,从而保证增压冷却空气的同时,最大程度上减小飞轮对发动机系统的影响,冷却空气经飞轮增压后,经过冷风通道引入气缸体,保证气缸体有充足的冷却空气。优选的,所述气缸体设有第一散热翅,冷风通道的出口正对气缸体的第一散热翅设置。冷风通道的出口正对气缸体的第一散热翅设置,冷却第一散热翅所吸收的热量,提高气缸体的散热效果。优选的,所述电机外壳设置第二散热翅,第二散热翅沿电机外壳的轴向设置若干个。通过若干第二散热翅的设置,增加散热面积,提高电机的散热,同时加强了电机外壳的轴向刚度,防止电机外壳因振动发生变形。优选的,所述离心风扇包括设置在飞轮外沿的叶片,叶片沿飞轮的圆周方向间隔设置若干个。叶片位于飞轮外沿设置,减少配重。优选的,所述进气孔的孔径为2-3毫米,所述导流气孔的孔径为2-3毫米。保证进气流畅的情况下最大限度提升发动机外端的密封性能。优选的,所述排气孔的孔径为2-3毫米。保证排气流畅的情况下最大限度提升电机外端的密封性能。与现有技术相比,本技术的有益效果在于:本技术通过设置相接通的第一轴向流通通道和第二轴向流通通道,形成内部的散热通道,直接给整个装置的内部进行散热,提高散热效果;同时,在发动机进气孔的位置设置离心风扇,离心风扇直接布置在发动机的飞轮上,不仅节约空间,同时加快了冷却空气的进气量,并且,离心风扇位于飞轮的两面设置,便于发动机沿轴向的内外两侧吸入冷却空气,进一步提升空间利用率以及最大化提高冷却空气流量;与此同时,在电机排气孔的位置设置排风扇,排风扇为轴流风扇,其泵吸作用加快内部热空气的排出速度,通过离心风扇与排风扇的相互配合,提高冷热空气的置换速度,增加冷却空气流量,提高散热效果,提高工作效率,延长使用寿命。附图说明图1为本技术的爆炸图一;图2为本技术的爆炸图二;图3为本技术的结构示意图;图4为图3的左视图;图5为本技术的空气流通示意图;图6为导流风罩的结构示意图;图7为电机安装座的结构示意图;图8为图2的A部放大图。其中,1发动机,2气缸体,3飞轮,4离心风扇,5导流风罩,6导流气孔,7进气孔,8发动机外壳,9电机外壳,10电机,11排气孔,12第二散热翅,13排风扇,14电机转子,15电机安装座,16第一散热翅,17冷风通道,18出口,19流通孔,20凹槽,21第一轴向流通通道,22第二轴向流通通道。具体实施方式下面结合具体实施方式,进一步阐明本技术,应理解这些实施方式仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围,在阅读了本技术之后,本领域技术人员对本技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。如图1-8所示,一种用于无人机的混合动力散热装置,包括同轴连接的发动机1和电机10,其中发动机1为高速两冲程风冷汽油机,电机10为高速永磁无刷直流电机,发动机1包括发动机外壳8和飞轮3,发动机外壳8周壁设有若干进气孔7,进气孔7的孔径为2-3毫米,发动机外壳8内部设有接通进气孔7的第一轴向流通通道21,飞轮正对第一轴向流通通道并紧靠进气孔设置,飞轮3的正反两面均设有离心风扇4,离心风扇4包括设置在飞轮3外沿的叶片,叶片沿飞轮3的圆周方向间隔设置若干个;发动机1还包括气缸体2和导流风罩5,导流风罩5设有正对离心风扇4设置的若干导流气孔6,导流气孔6的孔径为2-3毫米,导流风罩5与离心风扇4之间形成变径渐开线状的冷风通道17,冷风通道17的出口18正对气缸体2设置,气缸体2设有第一散热翅16,冷风通道17的出口18正对气缸体2的第一散热翅16设置;电机10包括电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于无人机的混合动力散热装置,其特征在于:包括同轴连接的发动机和电机,发动机包括发动机外壳和飞轮,发动机外壳周壁设有若干进气孔,所述发动机外壳内部设有接通进气孔的第一轴向流通通道,飞轮正对第一轴向流通通道并紧靠进气孔设置,所述飞轮的正反两面均设有离心风扇;所述电机包括电机外壳,电机外壳内部设有接通第一轴向流通通道的第二轴向流通通道,所述电机外壳的前端连接发动机,所述电机外壳的末端端部设有接通第二轴向流通通道的若干排气孔,第二轴向流通通道内设有紧靠排气孔设置的排风扇,排风扇设置在电机转子上,所述排风扇为轴流风扇。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于无人机的混合动力散热装置,其特征在于:包括同轴连接的发动机和电机,发动机包括发动机外壳和飞轮,发动机外壳周壁设有若干进气孔,所述发动机外壳内部设有接通进气孔的第一轴向流通通道,飞轮正对第一轴向流通通道并紧靠进气孔设置,所述飞轮的正反两面均设有离心风扇;所述电机包括电机外壳,电机外壳内部设有接通第一轴向流通通道的第二轴向流通通道,所述电机外壳的前端连接发动机,所述电机外壳的末端端部设有接通第二轴向流通通道的若干排气孔,第二轴向流通通道内设有紧靠排气孔设置的排风扇,排风扇设置在电机转子上,所述排风扇为轴流风扇。


2.根据权利要求1所述的用于无人机的混合动力散热装置,其特征在于:所述发动机的输出轴设有配合安装电机外壳的电机安装座,电机安装座设有便于空气流通的若干流通孔。


3.根据权利要求2所述的用于无人机的混合动力散热装置,其特征在于:所述电机安装座设有用于减重的若干凹槽。


4.根据权利要求1所述的用于无人机的混合动力散热装置,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:闫凤军李保民费冬青王宇鹏
申请(专利权)人:扬州翊翔航空科技有限公司
类型:新型
国别省市:江苏;32

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