一种风沙环境使用的带有旋翼导流耐磨结构的无人机制造技术

本发明专利技术公开了一种风沙环境使用的带有旋翼导流耐磨结构的无人机，包括无人机本体和机架，无人机本体设于机架中部。无人机包括旋翼机构，旋翼机构设于机架上，旋翼机构均匀排布于无人机本体的四周。旋翼机构包括主轴、第一旋翼、副轴、第二旋翼、外罩筒、主轴承、副轴承、连杆和调速传动机构。主轴以竖直方向设于机架的顶端，第一旋翼穿设于主轴的下端，副轴平行设于主轴远离无人机本体的一侧，第二旋翼穿设于副轴的上端，第二旋翼与外罩筒以横杆固定连接，主轴承分别穿设于主轴远离第一旋翼的一端，副轴承分别穿设与副轴远离第二旋翼的一端，连杆以水平方向设置，主轴承与副轴承之间以连杆相连，调速传动机构分别穿设于主轴、副轴上。轴上。轴上。

【技术实现步骤摘要】
一种风沙环境使用的带有旋翼导流耐磨结构的无人机


[0001]本专利技术涉及无人机设备
，具体为一种风沙环境使用的带有旋翼导流耐磨结构的无人机。

技术介绍

[0002]与载人飞机相比，无人机具有体积小、造价低、使用方便等特点，不管是军事用途还是民事用途，都承担着重要角色，无人机的发展领域日益广泛。常见的有快递无人机、航拍无人机、环境监测无人机等，在人类的日常生活中发挥着显著作用，帮助人类完成高危动作实现目的。另外，凭借较强的适应能力、生存能力，无人机可适用于多种恶劣环境，比如风沙环境等。
[0003]毫无疑问，风沙环境中随风力大小，无人机所接触到的空气会携带不同含量的沙尘，那么在无人机的行驶过程中就不单单要考虑升力问题，还需要想到沙尘对于无人机旋翼的影响。首先，沙尘与无人机旋翼的方向不一致时会发生相对撞击，对旋翼的表面形成损害；其次，如若沙尘进入旋翼与无人机本体的转接处，沙尘与旋翼之间产生摩擦，从而使得旋翼被磨损。所以，本专利技术提供风沙环境使用的带有旋翼导流耐磨结构的无人机是必要的。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种风沙环境使用的带有旋翼导流耐磨结构的无人机，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种风沙环境使用的带有旋翼导流耐磨结构的无人机，包括无人机本体和机架，无人机本体设于机架中部。无人机包括旋翼机构，旋翼机构设于机架上，旋翼机构均匀排布于无人机本体的四周，旋翼机构与无人机本体电连接。旋翼机构设置的目的在于：一是将旋翼上方的沙尘导流分散，避免沙尘与旋翼的直接接触，以及沙尘对于旋翼与无人机本体的转接处可能产生的磨损，提高无人机的耐磨性能；二是在旋翼上表面形成空气喷吹保护，避免未实现导流的部分沙尘对旋翼造成直接损害；三是根据周边风沙环境的变化，通过旋翼的正反转调节，实现空气分层，在保证旋翼与风的抵抗力的同时，达到沙尘导流分散的目的。
[0006]进一步的，所述旋翼机构包括主轴、第一旋翼、副轴、第二旋翼、外罩筒、主轴承、副轴承、连杆和调速传动机构。主轴以竖直方向设于机架的顶端，第一旋翼穿设于主轴的下端，是为无人机本体提供升力的主要作用部件。副轴平行设于主轴远离无人机本体的一侧，第二旋翼穿设于副轴的上端，是起到沙尘导流分散的主要作用部件。第二旋翼与外罩筒以横杆固定连接，外套筒以第二旋翼为支撑，跟随第二旋翼同步运动。一般地，第一旋翼与第二旋翼反方向转动，第二旋翼引导空气于外罩筒内部且在第一旋翼上空形成旋涡，由此产生离心力，给予沙尘一个运动加速度，使得沙尘由于自身重力以及惯性被甩向外罩筒内壁；另外，第一旋翼的旋转速度大于第二旋翼，外罩筒内部空气由此产生分层，小部分空气沿外罩筒内壁形成空气层，避免沙尘从侧面与第一旋翼的边缘处接触，而大部分空气被第一旋
翼所吸收，用于无人机形成升力。主轴承分别穿设于主轴远离第一旋翼的一端，副轴承分别穿设于副轴远离第二旋翼的一端，连杆以水平方向设置，主轴承与副轴承之间以连杆相连，主轴承、副轴承与连杆配合实现主轴与副轴的连接关系。调速传动机构分别穿设于主轴、副轴上，调速传动机构位于第一旋翼、第二旋翼之间。调速传动机构设置的目的在于：一是实现主轴与副轴之间、第一旋翼与第二旋翼之间的联动作用；二是可根据风沙环境的变化，对副轴以及第二旋翼的转速作出调整，在保证无人机所需升力的同时，达到最佳的沙尘导流效果，提高无人机的耐磨性能。
[0007]进一步的，所述调速传动机构包括第一主动转轮、第二主动转轮、第一被动转轮、第二被动转轮、推力轴承、承风板和拉伸弹簧。第一主动转轮、第二主动转轮依次穿设于主轴上，第一主动转轮、第二主动转轮位于主轴承之间，第一被动转轮、第二被动转轮依次穿设于副轴上，第一被动转轮、第二被动转轮位于副轴承之间，第一主动转轮可与第一被动转轮相啮合，第二主动转轮可与第二被动转轮相啮合。推力轴承活动连接于副轴承远离第一被动转轮的一侧，承风板穿设于副轴上。拉伸弹簧的一端与承风板相连，拉伸弹簧的另一端与推力轴承远离副轴承的一端相连。当风沙环境中风流量较大时，空气中所携带的沙尘含量也较高，承风板所承受风力相应增大，拉伸弹簧由此被压缩变形，对推力轴承产生向下的推力，由推力轴承带动副轴产生竖直方向向下的位移，使得第一主动转轮与第一被动转轮作啮合运动，此时副轴以及第二旋翼的转速相应提高，沙尘的导流分散效果更好。
[0008]进一步的，所述第二旋翼与副轴的衔接处设有减震机构，减震机构包括连接轴承、套筒、限位杆和压缩弹簧。减震机构设置的目的在于在第二旋翼作旋转运动的过程中起到一定的减震缓冲作用，以此保证第二旋翼的运转稳定性，延长了无人机的使用寿命。连接轴承穿设于副轴的上端，连接轴承位于第二旋翼与推力轴承之间，旨在实现第二旋翼与副轴之间的连接关系。套筒以竖直方向固定于连接轴承的顶端，限位杆的一端与第二旋翼转动连接，限位杆的另一端延伸至套筒内部。限位杆起到限定第二旋翼运动轨迹的作用，而套筒则是起到限定限位杆运动轨迹的作用。压缩弹簧的一端与限位杆相连，压缩弹簧的另一端与套筒内部底端的侧壁相连，压缩弹簧可根据自身弹性特征，对第二旋翼起到缓冲减震的作用。
[0009]进一步的，所述第二旋翼包括旋叶和旋转环，旋叶均匀排布于旋转环的外侧壁上，旋转环中空，旋转环内侧壁上设有内齿牙，副轴上端设有外齿牙，内齿牙与外齿牙相啮合，设置的目的在于以内齿牙与外齿牙间的啮合运动实现传动作用。
[0010]进一步的，所述旋叶与旋转环的衔接处设有角度调节部件，角度调节部件的一端与旋叶固定相连，角度调节部件的另一端与旋转环转动连接。角度调节部件设置的目的在于根据沙尘的颗粒度大小判断，来调节旋叶与旋转环的轴线位置的夹角，从而改变第二旋翼所引导的空气运动的轴向速度与圆周速度的差值，实现离心力的大小改变，实现最佳的沙尘导流分散效果。
[0011]进一步的，所述第一旋翼上设有若干风孔，是形成空气保护层的出口。第一旋翼内部设有引风槽，引风槽的一端穿过主轴通向风孔，引风槽的另一端竖直穿过机架且背离第一旋翼通向外部，旨在引导外界空气通入风孔，从而形成空气保护层。风孔内部设有空气喷吹机构，空气喷吹机构包括弹性弹簧和橡胶垫。利用无人机运行过程中，周边环境与第一旋翼内部所产生的压力差，将外界空气经由引风槽通入风孔，而空气喷吹机构设置的目的就
是在第一旋翼的上表面形成空气保护层，避免未实现导流的部分沙尘对第一旋翼造成直接损害。弹性弹簧的一端与第一旋翼相连，弹性弹簧的另一端与橡胶垫相连，橡胶垫上设有若干通孔。风孔内部通入向上运动的空气，穿过橡胶垫的通孔向外喷出，并带动橡胶垫向上产生位移，而弹性弹簧因自身特性被拉伸，被拉伸至极限后可带动橡胶垫复位，由此反复，可在第一旋翼上表面形成空气保护层，避免沙尘与第一旋翼的直接接触。
[0012]进一步的，所述外罩筒内侧壁上设有若干斜孔，外罩筒的侧壁内部沿竖直方向设有沙道，沙道的一端与斜孔相连通，沙道的另一端背离第二旋翼通向外部。第二旋翼于第一旋翼上空形成旋涡，由此产生离心力，使得沙尘由于自身重力以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风沙环境使用的带有旋翼导流耐磨结构的无人机，包括无人机本体（1）和机架（2），所述无人机本体（1）设于机架（2）中部，其特征在于：所述无人机包括旋翼机构（3），所述旋翼机构（3）设于机架（2）上，旋翼机构（3）均匀排布于无人机本体（1）的四周，旋翼机构（3）与无人机本体（1）电连接；所述旋翼机构（3）包括主轴（4）、第一旋翼（5）、副轴（6）、第二旋翼（7）、外罩筒（8）、主轴承（9）、副轴承（10）、连杆（11）和调速传动机构（12），所述主轴（4）以竖直方向设于机架（2）的顶端，所述第一旋翼（5）穿设于主轴（4）的下端，所述副轴（6）平行设于主轴（4）远离无人机本体（1）的一侧，所述第二旋翼（7）穿设于副轴（6）的上端，所述第二旋翼（7）与外罩筒（8）以横杆（15）固定连接，所述主轴承（9）分别穿设于主轴（4）远离第一旋翼（5）的一端，所述副轴承（10）分别穿设于副轴（6）远离第二旋翼（7）的一端，所述连杆（11）以水平方向设置，所述主轴承（9）与副轴承（10）之间以连杆（11）相连，所述调速传动机构（12）分别穿设于主轴（4）、副轴（6）上，调速传动机构（12）位于第一旋翼（5）、第二旋翼（7）之间；所述调速传动机构（12）包括第一主动转轮（121）、第二主动转轮（122）、第一被动转轮（123）、第二被动转轮（124）、推力轴承（125）、承风板（126）和拉伸弹簧（127），所述第一主动转轮（121）、第二主动转轮（122）依次穿设于主轴（4）上，第一主动转轮（121）、第二主动转轮（122）位于主...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑超，
申请(专利权)人：郑超，
类型：发明
国别省市：