旋翼驱动设备及飞行器制造技术

技术编号:40970489 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-18 21:20
本申请涉及飞行器技术领域,尤其涉及一种旋翼驱动设备及飞行器。本申请提供的旋翼驱动设备包括转盘、第一驱动电机、至少两个第二驱动电机以及自动倾斜器;第一驱动电机的驱动部与转盘传动连接,驱动转盘绕自身轴线旋转,以使桨叶夹持件随转盘同步旋转,进而实现桨叶随着旋转,通过第一驱动电机直接驱动桨叶旋转,使得驱动装置体积更小,重量更轻,更适于飞行器小型化及智能化的发展需求。第二驱动电机带动自动倾斜器沿着轴向方向移动,调节螺旋桨的总距。第二驱动电机带动自动倾斜器周期性水平倾斜运动,进行周期变距的调节。本申请实施例提供的飞行器,由于包括上述的旋翼驱动设备,因此也具有上述的技术效果。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及飞行器,尤其涉及一种旋翼驱动设备及飞行器


技术介绍

1、电动飞行器是指依靠电动机驱动的飞行器,电力来源为电池,具有节能环保、效率高、能耗低、噪声和振动水平低等优点,因此,电动飞行器在航空领域具有良好的发展前景。

2、电动飞行器包括固定翼飞机、多旋翼机以及电动直升机等。对于多旋翼机而言,其偏航、俯仰和翻滚等飞行姿态是通过改变不同旋翼之间的相对转速来实现的,单个旋翼不具备周期变距功能。其升降是通过每个轴上的电机转动带动旋翼旋转,从而产生升推力,实现上升或下降。由于多旋翼机的旋翼的总距固定,高度调节是通过旋翼的转速调节实现的,转速越高,飞行高度越高,但电动机的转速越高,效率越低,进而导致多旋翼机的承载力较低,且不适于高空飞行。

3、而对于电动直升机而言,其虽然具有周期变距和总距调节功能,但是其周期变距是依靠多个舵机和倾转斜盘实现的,而舵机结构相对复杂,内部设置有减速系统,减速系统传动效率低且易损害,进而导致舵机故障率高,需频繁进行更换。电动直升机的总距调节是依靠液压系统实现的,而液压系统占用空间大,且重量大,进而非常不利于电动无人机轻量化及小型化的设计需求。


技术实现思路

1、本申请提供一种旋翼驱动设备及飞行器,可有效地解决上述或者其他潜在技术问题。

2、本申请的第一个方面是提供一种旋翼驱动设备,包括转盘、第一驱动电机、至少两个第二驱动电机以及自动倾斜器;所述第一驱动电机具有容纳腔;所述至少两个第二驱动电机沿着所述容纳腔的轴向方向依次设置;所述转盘的周向方向设置有至少两个桨叶夹持件,所述第一驱动电机的驱动部与所述转盘传动连接,驱动所述转盘绕自身轴线旋转,以使所述桨叶夹持件随所述转盘同步旋转;所述第一驱动电机的固定部的顶端套设有套管,所述自动倾斜器滑动连接于所述套管,并可相对所述套管水平倾斜运动,所述至少两个第二驱动电机通过直线传动装置与所述自动倾斜器连接,带动所述自动倾斜器沿着轴向方向移动,使得所有的所述桨叶夹持件绕自身轴线旋转相同的角度;和/或,带动所述自动倾斜器周期性水平倾斜运动,使得所有的所述桨叶夹持件绕自身轴线旋转且其旋转角度成周期性变化。

3、本申请实施例提供的旋翼驱动设备包括转盘、第一驱动电机、至少两个第二驱动电机以及自动倾斜器;所述第一驱动电机的驱动部与所述转盘传动连接,驱动所述转盘绕自身轴线旋转,以使所述桨叶夹持件随所述转盘同步旋转,进而实现桨叶随着旋转,通过第一驱动电机直接驱动桨叶旋转,使得驱动装置体积更小,重量更轻,更适于飞行器小型化及智能化的发展需求。同时,所述至少两个第二驱动电机通过直线传动装置与所述自动倾斜器连接,带动所述自动倾斜器沿着轴向方向移动,使得所有的所述桨叶夹持件绕自身轴线旋转相同的角度,进而调节螺旋桨的总距。还可以带动所述自动倾斜器周期性水平倾斜运动,使得所有的所述桨叶夹持件沿着自身轴线旋转,且旋转角度成周期性变化,进而使得桨叶的桨叶角周期性变化,以对螺旋桨进行周期变距调节。本申请实施例提供的旋翼驱动设备可直接驱动桨叶旋转,同时实现调节螺旋桨的总距和周期变距,且具有结构简单、占用空间小、故障率低、传动效率高、体积小、重量轻的技术效果。

4、在根据第一方面的可选的实施例中,所述直线传动装置包括至少两个尺寸不同的螺旋传动组件,所述螺旋传动组件的数量与所述第二驱动电机的数量相同;所述螺旋传动组件沿着轴向方向依次套设,每个所述第二驱动电机分别与所述螺旋传动组件传动连接,以驱动对应的所述螺旋传动组件沿着轴向方向移动;所述螺旋传动组件靠近所述套管的一侧设置有滑块,沿着所述套管的周向方向设置有至少两个滑槽,所述滑槽沿着所述套管的轴向方向延伸,每个所述螺旋传动组件的滑块滑动连接于所述滑槽内;所述滑块分别通过传动轴与所述自动倾斜器万向连接。

5、在根据第一方面的可选的实施例中,所述螺旋传动组件包括丝杠管件和螺纹管;所述丝杠管件的外壁包括沿着轴向方向设置的螺纹部和套接部,所述套接部贯穿设置于相邻的所述丝杠管件的内腔,每个所述丝杠管件的螺纹部均与所述螺纹管螺纹连接,每个所述螺纹管分别与所述第二驱动电机的驱动部连接,且所述螺纹管外周通过轴承与所述第二驱动电机的固定部转动连接;每个所述套接部的端部分别连接有所述滑块。

6、在根据第一方面的可选的实施例中,所述自动倾斜器包括斜盘、同步装置以及至少两个万向拉杆;所述斜盘通过球面副滑动连接于所述套管的外周,以使所述斜盘相对于所述球面副万向转动;所述同步装置设置于所述斜盘的外周,并与所述斜盘和所述转盘连接,以使所述斜盘随所述转盘同步转动;所述万向拉杆的数量与所述桨叶夹持件的数量相同,所述万向拉杆一端均与所述斜盘万向连接,另一端分别通过摇臂与桨叶连接。

7、在根据第一方面的可选的实施例中,所述同步装置包括球铰接座,所述球铰接座上设置有导向球槽,所述导向球槽朝向所述斜盘的圆心方向延伸;所述导向球槽内设置有滑动球副,所述滑动球副滚动连接于所述导向球槽内;所述滑动球副内设置有导向孔,所述导向孔内设置有导向杆,所述导向杆滑动连接于所述滑动球副的导向孔;所述导向杆的其中一个端部垂直连接于所述转盘的端面。

8、在根据第一方面的可选的实施例中,所述第一驱动电机包括第一外转子和第一定子,所述第一外转子套设于所述第一定子的外侧,所述容纳腔设置于所述第一定子的中心处,并形成筒状腔体;所述第一外转子包括第一转子外壳和至少两周永磁体磁极,至少两周所述永磁体磁极设于所述第一转子外壳的内壁,并沿所述第一转子外壳的轴线方向等间隔设置;所述第一定子的数量为至少两个,至少两个所述第一定子同轴串列设置于所述第一外转子内,并分别与所述永磁体磁极位置相对应;所述转盘固定连接于所述第一转子外壳的端部;所述丝杠管件的外周套设有轴接套,所述轴接套的一个端面与靠近所述转盘的所述第一定子连接,另一个端面与所述套管连接,所述转盘通过圆锥滚子轴承转动连接于所述轴接套的外周。

9、在根据第一方面的可选的实施例中,所述第一驱动电机还包括第一端盖和冷却扇;所述第一端盖设置于所述第一定子远离所述转盘的一侧;所述冷却扇转动连接于所述第一端盖的外周,并与所述第一转子外壳远离所述转盘的一端连接。

10、在根据第一方面的可选的实施例中,所述第一定子包括定子轴套和定子线圈,所述定子线圈固定连接于所述定子轴套的外周,相邻两个所述第一定子的所述定子轴套相互连接;所述轴接套与靠近所述转盘一侧的所述第一定子的所述定子轴套连接;所述至少两个第二驱动电机贯穿设置于所述定子轴套内,所述第二驱动电机的固定部分别与所述定子轴套固定连接。

11、在根据第一方面的可选的实施例中,旋翼驱动设备还包括润滑冷却装置,所述自润滑冷却装置包括第一机械密封件、叶轮、涡壳、导油盘以及第二机械密封件;所述转盘的内部设置有阶梯孔;所述第一机械密封件、所述叶轮、所述圆锥滚子轴承和所述涡壳沿着远离所述阶梯孔内侧的方向依次设置,且均套设于所述轴接套的外周,所述叶轮和所述涡壳均与所述转盘固定连接;所述涡壳内壁通过所述第二机械密封本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种旋翼驱动设备,其特征在于,包括转盘、第一驱动电机、至少两个第二驱动电机以及自动倾斜器;

2.根据权利要求1所述的旋翼驱动设备,其特征在于,所述直线传动装置包括至少两个尺寸不同的螺旋传动组件,所述螺旋传动组件的数量与所述第二驱动电机的数量相同;

3.根据权利要求2所述的旋翼驱动设备,其特征在于,所述螺旋传动组件包括丝杠管件和螺纹管;所述丝杠管件的外壁包括沿着轴向方向设置的螺纹部和套接部,所述套接部贯穿设置于相邻的所述丝杠管件的内腔,每个所述丝杠管件的螺纹部均与所述螺纹管螺纹连接,每个所述螺纹管分别与所述第二驱动电机的驱动部连接,且所述螺纹管外周通过轴承与所述第二驱动电机的固定部转动连接;

4.根据权利要求1所述的旋翼驱动设备,其特征在于,所述自动倾斜器包括斜盘、同步装置以及至少两个万向拉杆;

5.根据权利要求4所述的旋翼驱动设备,其特征在于,所述同步装置包括球铰接座,所述球铰接座上设置有导向球槽,所述导向球槽朝向所述斜盘的圆心方向延伸;

6.根据权利要求3所述的旋翼驱动设备,其特征在于,所述第一驱动电机包括第一外转子和第一定子,所述第一外转子套设于所述第一定子的外侧,所述容纳腔设置于所述第一定子的中心处,并形成筒状腔体;

7.根据权利要求6所述的旋翼驱动设备,其特征在于,所述第一驱动电机还包括第一端盖和冷却扇;

8.根据权利要求6所述的旋翼驱动设备,其特征在于,所述第一定子包括定子轴套和定子线圈,所述定子线圈固定连接于所述定子轴套的外周,相邻两个所述第一定子的所述定子轴套相互连接;

9.根据权利要求7所述的旋翼驱动设备,其特征在于,还包括自润滑冷却装置,所述自润滑冷却装置包括第一机械密封件、叶轮、涡壳、导油盘以及第二机械密封件;

10.一种飞行器,其特征在于,包括飞行器本体和权利要求1至9中任一项所述的旋翼驱动设备,所述旋翼驱动设备与所述飞行器本体连接。

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【技术特征摘要】

1.一种旋翼驱动设备,其特征在于,包括转盘、第一驱动电机、至少两个第二驱动电机以及自动倾斜器;

2.根据权利要求1所述的旋翼驱动设备,其特征在于,所述直线传动装置包括至少两个尺寸不同的螺旋传动组件,所述螺旋传动组件的数量与所述第二驱动电机的数量相同;

3.根据权利要求2所述的旋翼驱动设备,其特征在于,所述螺旋传动组件包括丝杠管件和螺纹管;所述丝杠管件的外壁包括沿着轴向方向设置的螺纹部和套接部,所述套接部贯穿设置于相邻的所述丝杠管件的内腔,每个所述丝杠管件的螺纹部均与所述螺纹管螺纹连接,每个所述螺纹管分别与所述第二驱动电机的驱动部连接,且所述螺纹管外周通过轴承与所述第二驱动电机的固定部转动连接;

4.根据权利要求1所述的旋翼驱动设备,其特征在于,所述自动倾斜器包括斜盘、同步装置以及至少两个万向拉杆;

5.根据权利要求4所述的旋翼驱动设备,其特征在于,所述同步装置包括球铰接座,所述球铰接座上设...

【专利技术属性】
技术研发人员:张志强谷万鹏
申请(专利权)人:辽宁华万科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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