倾转收放旋翼结构及飞行器的制作方法

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1.本实用新型涉及飞行器技术领域，特别是涉及一种倾转收放旋翼结构及飞行器。

背景技术：

2.倾转收放旋翼飞行器兼顾直升机和固定翼飞机的优势并增加了旋翼可折叠性，起降方便，航程远，航速高，空间利用率高。倾转收放旋翼机具有四种典型的飞行模式：固定翼模式、倾转过渡模式、直升机模式和旋翼折叠模式。
3.现有的倾转收放旋翼飞行器其旋翼收放功能一般无法控制，多根据电机转速的离心力不同，来控制旋翼的收放，不能满足电机高速旋转下收放旋翼和各收放角度状态下旋翼机的飞行，使得倾转收放旋翼飞行器的应用受到极大的限制。
4.因此，提供一种倾转收放旋翼结构及飞行器，以解决现有技术中所存在的上述问题。

技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种倾转收放旋翼结构及飞行器，以解决现有技术中所存在的上述问题，收放机构结构简单，具有自锁功能，使飞行器旋翼的稳定性和可靠性得到保证。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
7.本实用新型提供一种倾转收放旋翼结构，包括壳体，所述壳体内安装有旋翼组件，所述旋翼组件连接有倾转机构，所述倾转机构能够带动所述旋翼组件进行倾转，所述壳体的前端设置有能够供所述旋翼组件通过并进行倾转的开口；所述旋翼组件包括旋翼驱动机构和旋翼，所述旋翼还连接有收放机构，所述收放机构能够带动所述旋翼收放；所述收放机构包括第一驱动机构、支撑组件和传动组件，所述支撑组件套装于所述旋翼驱动机构上，并能够沿所述旋翼驱动机构轴向移动；所述传动组件的一端通过第一连接件与所述支撑组件转动连接，另一端与所述旋翼转动连接；所述第一驱动机构输出端通过第二连接件与所述支撑组件连接，所述第一驱动机构能够带动所述支撑组件沿所述旋翼驱动机构轴向移动，从而能够带动所述旋翼收放，所述第二连接件能够沿所述支撑组件周向相对滑动。
8.优选的，所述旋翼驱动机构采用驱动电机，所述驱动电机的输出轴连接有螺旋桨整流罩，所述旋翼通过旋翼轴销转动安装于所述螺旋桨整流罩，所述旋翼轴销与所述驱动电机的输出轴垂直。
9.优选的，所述支撑组件通过沿所述驱动电机轴向设置的滑轨机构套装于所述驱动电机上。
10.优选的，所述驱动电机采用无刷电机，所述支撑组件通过所述滑轨机构安装于所述无刷电机的转子上，并能够沿所述无刷电机的轴向移动。
11.优选的，所述第一驱动机构具有自锁功能，能够将所述支撑组件进行轴向锁定；其中，所述第一驱动机构采用带有自锁功能的第一推杆电机，且所述第一推杆电机内设置有
位移传感器，所述第一推杆电机的输出端连接有所述第二连接件；所述支撑组件采用滑环，所述滑环的外壁上沿轴向设置有翻边，所述第二连接件上设置有与所述翻边相配合的限位槽；所述第一连接件采用支耳，所述传动组件采用摇臂，所述摇臂与所述支耳转动连接。
12.优选的，所述倾转机构包括第二驱动机构和传动机构，所述第二驱动机构通过所述传动机构能够带动所述旋翼组件转动，实现所述旋翼组件的倾转；所述第二驱动机构和/或所述传动机构具有自锁功能。
13.优选的，所述第二驱动机构具有自锁功能，所述传动机构包括相啮合的齿轮和齿条，所述齿条与所述第二驱动机构连接，所述第二驱动机构能够带动所述齿条直线运动，从而能够带动所述齿轮转动，所述旋翼组件与所述齿轮的齿轮安装轴连接；其中，所述第二驱动机构采用具有自锁功能的第二推杆电机，所述第二推杆电机内设置有位移传感器；
14.或者，所述传动机构包括相配合的蜗轮和蜗杆，所述蜗杆与所述第二驱动机构连接，所述第二驱动机构能够带动所述蜗杆转动，从而能够带动所述蜗轮转动，所述旋翼组件与所述蜗轮的蜗轮轴连接。
15.优选的，所述旋翼的收放角度为20
°
～90
°
，所述旋翼的倾转角度为0
°
～90
°
。
16.优选的，所述壳体包括两个半壳体，两个所述半壳体能够扣合，且两个所述半壳体的扣合处与所述壳体的轴向平行；所述壳体采用碳纤维复合材料制成。
17.本实用新型还提供一种飞行器，包括飞行器本体，所述飞行器本体上安装有上述的倾转收放旋翼结构。
18.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
19.本实用新型收放机构包括第一驱动机构、支撑组件和传动组件，支撑组件套装于旋翼驱动机构上，并能够沿旋翼驱动机构轴向移动；传动组件的一端通过第一连接件与支撑组件转动连接，另一端与旋翼转动连接；第一驱动机构能够带动支撑组件沿旋翼驱动机构轴向移动，从而能够通过传动组件带动旋翼收放，结构简单，便于操作。
20.本实用新型中其它技术方案相对于现有技术还取得了以下技术效果：
21.1.本实用新型第一驱动机构具有自锁功能，能够将支撑组件进行轴向锁定，从而将旋翼锁定在指定收放角度，使飞行器旋翼的稳定性和可靠性得到保证；
22.2.本实用新型中倾转机构的传动机构可以采用齿轮齿条结构，具有响应时间快速的效果；
23.3.本实用新型第一推杆电机和第二推杆电机内部布置位移传感器，实现位置精度的准确定位。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
25.图1为倾转收放旋翼结构总示意图；
26.图2为倾转收放旋翼结构倾转示意图；
27.图3为倾转收放旋翼结构收放示意图；
28.图4为滑环结构示意图；
29.图5为无刷电机示意图；
30.附图标记说明：壳体1、第二推杆电机2、齿条3、电机安装架4、齿轮5、齿轮安装轴6、无刷电机7、转子71、静子72、传动机构外壳8、第一推杆电机9、滑环10、摇臂11、螺旋桨整流罩12、旋翼13。
具体实施方式
31.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.本实用新型的目的是提供一种倾转收放旋翼结构及飞行器，以解决现有技术中所存在的上述问题，收放机构结构简单，具有自锁功能，使飞行器旋翼的稳定性和可靠性得到保证。
33.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
34.如图1-图5所示，本实施例中提供一种倾转收放旋翼结构，包括壳体1，所述壳体1内安装有旋翼组件，所述旋翼组件连接有倾转机构，所述倾转机构能够带动所述旋翼组件进行倾转，所述壳体1的前端设置有能够供所述旋翼组件通过并进行倾转的开口；其中，倾转是将旋翼组件在其轴向与壳体1的轴向平行且旋翼组件伸出壳体1的前端的位置与旋翼组件的轴向与壳体1的轴向垂直且旋翼组件向上伸出壳体1的位置之间的倾转；所述旋翼组件包括旋翼驱动机构和旋翼13，旋翼驱动机构能够带动旋翼13绕旋翼驱动机构的轴线转动，所述旋翼13还连接有收放机构，所述收放机构能够带动所述旋翼13收放，其中，所述旋翼驱动机构采用驱动电机，所述驱动电机的输出轴连接有螺旋桨整流罩12，所述旋翼13通过旋翼轴销转动安装于所述螺旋桨整流罩12，所述旋翼轴销与所述驱动电机的输出轴垂直，旋翼13收放指的是旋翼13沿旋翼轴销转动。
35.在本实施例中，所述收放机构包括第一驱动机构、支撑组件和传动组件，所述支撑组件套装于所述旋翼驱动机构上，并能够沿所述旋翼驱动机构轴向移动；所述传动组件的一端通过第一连接件与所述支撑组件转动连接，另一端与所述旋翼13转动连接，其中，传动组件相对于支撑组件以及旋翼13的转动方向，与旋翼13沿旋翼轴销的转动方向平行；所述第一驱动机构输出端通过第二连接件与所述支撑组件连接，所述第一驱动机构能够带动所述支撑组件沿所述旋翼驱动机构轴向移动，从而能够带动所述旋翼13收放，且所述第一驱动机构具有自锁功能，能够将所述支撑组件进行轴向锁定，从而将旋翼13锁定在指定收放角度；所述第二连接件能够沿所述支撑组件周向相对滑动。
36.在本实施例中，所述支撑组件通过沿所述驱动电机轴向设置的滑轨机构套装于所述驱动电机上，且优选所述第二连接件能够沿所述支撑组件周向滑动；其中，滑轨机构包括相配合的滑轨和凸起，所述滑轨可以安装于驱动电机或者支撑组件中的一个，而凸起则安装于驱动电机或者支撑组件中的另一个；本实施例中，优选在驱动电机的外壁上设置有滑轨，而凸起设置于支撑组件的内壁上，支撑组件通过凸起沿轴向滑动安装于所述滑轨上。
37.在本实施例中，如图5所示，本实施例中优选设置所述驱动电机为无刷电机7，无刷电机7为现有成熟技术，主要包括静子72和转子71，转子71与无刷电机7的输出轴连接；所述无刷电机7的转子上套装有转筒，转筒与转子刚性连接，所述支撑组件通过所述滑轨机构安装于所述转筒上，并能够沿所述无刷电机7轴向移动，通过转子转动能够带动转筒及其上的支撑组件同步转动。
38.或者，所述驱动电机还可以采用除无刷电机之外的其它常用电机，在驱动电机上套装有转筒，且所述转筒能够绕所述驱动电机的轴线转动，所述支撑组件通过所述滑轨机构安装于所述转筒上，并能够沿所述转筒轴向移动；当驱动电机的输出轴带动所述旋翼13转动时，旋翼13能够通过传动组件带动支撑组件以及转筒相对于第二连接件转动。
39.在本实施例中，所述第一驱动机构优选采用带有自锁功能的第一推杆电机9，能够将旋转运动转变为直线运动，从而推动支撑组件直线运动；且所述第一推杆电机9内设置有位移传感器，能够实现位置反馈功能；所述第一推杆电机9的输出端连接有所述第二连接件；其中，带有自锁功能的推杆电机为本领域的成熟现有技术，例如第一推杆电机9可以采用梯形丝杠式推杆电机，其自带自锁功能，或者可以选择其它类型的推杆电机，在推杆电机上设置制动件实现自锁。进一步地，第一驱动机构还可以根据工作需要选择带有自锁功能的液压缸等机构，其中，液压缸的自锁功能可以为油路自锁或者机械自锁。
40.在本实施例中，所述支撑组件优选采用滑环10，所述滑环10的外壁上沿轴向设置有翻边，内壁上则设置有凸起，所述第二连接件上设置有与所述翻边相配合的限位槽，翻边能够插入到限位槽内，在限位的同时能够实现滑环10与第二连接件的相对转动，其中限位槽优选为u型槽；所述第一连接件采用支耳，支耳与旋翼13一一对应，数量根据需要进行选择，且至少设置有两个，本实施例中旋翼13和支耳均优选设置有两个；所述传动组件采用摇臂11，所述摇臂11与所述支耳转动连接。
41.在本实施例中，所述倾转机构包括第二驱动机构和传动机构，所述第二驱动机构通过所述传动机构能够带动所述旋翼组件转动，实现所述旋翼组件的倾转；所述第二驱动机构和/或所述传动机构具有自锁功能。
42.在本实施例中，优选所述第二驱动机构具有自锁功能，所述传动机构包括相啮合的齿轮5和齿条3，所述齿条3与所述第二驱动机构连接，所述第二驱动机构能够带动所述齿条3直线运动，从而能够带动所述齿轮5转动，所述旋翼组件与所述齿轮5的齿轮安装轴6连接，能够随齿轮安装轴6进行0
°
～90
°
倾转；其中，所述第二驱动机构采用具有自锁功能的第二推杆电机2，第二推杆电机2的结构与第一推杆电机9的结构相同，第二推杆电机2的伸出轴与齿条3连接，所述第二推杆电机2内设置有位移传感器。
43.在本实施例中，旋翼组件的驱动电机通过螺丝安装于电机安装架4上，而电机安装架4与齿轮安装轴6连接，从而实现旋翼组件与齿轮安装轴6的连接，第一推杆电机9也可以安装于电机安装架4上。
44.在本实施例中，齿轮5和齿条3安装于传动机构外壳8内，齿轮5、齿条3配和好后，齿轮5通过齿轮安装轴6安装于传动机构外壳8内，齿条3安装于传动机构外壳8内的滑槽中，能够在滑槽中直线运动，并实现限位；传动机构由左右两部分组成，方便打开以添加润滑油；进一步地，传动机构外壳8以及第二驱动机构安装于壳体1内。
45.或者，也可以设置所述传动机构具有自锁功能，则传动机构优选包括相配合的蜗
轮和蜗杆，通过蜗轮蜗杆实现自锁；所述蜗杆与所述第二驱动机构连接，所述第二驱动机构能够带动所述蜗杆转动，从而能够带动所述蜗轮转动，所述旋翼组件与所述蜗轮的蜗轮轴连接；此时，第二驱动机构采用常用的电机即可。
46.在本实施例中，所述旋翼13的收放角度为20
°
～90
°
，所述旋翼13的倾转角度为0
°
～90
°
。
47.在本实施例中，所述壳体1包括两个半壳体，两个所述半壳体能够扣合，且两个所述半壳体的扣合处与所述壳体1的轴向平行，方便内部零件的安装；所述壳体1优选采用碳纤维复合材料制成。
48.在本实施例中，第一推杆电机9与第二推杆电机2的尺寸和推杆行程均不同，根据具体工作需要进行选择。
49.本实用新型还提供一种飞行器，包括飞行器本体，所述飞行器本体上安装有上述的倾转收放旋翼结构。
50.本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

技术特征：

1.一种倾转收放旋翼结构，包括壳体，所述壳体内安装有旋翼组件，所述旋翼组件连接有倾转机构，所述倾转机构能够带动所述旋翼组件进行倾转，所述壳体的前端设置有能够供所述旋翼组件通过并进行倾转的开口；所述旋翼组件包括旋翼驱动机构和旋翼，所述旋翼还连接有收放机构，所述收放机构能够带动所述旋翼收放；其特征在于，所述收放机构包括第一驱动机构、支撑组件和传动组件，所述支撑组件套装于所述旋翼驱动机构上，并能够沿所述旋翼驱动机构轴向移动；所述传动组件的一端通过第一连接件与所述支撑组件转动连接，另一端与所述旋翼转动连接；所述第一驱动机构输出端通过第二连接件与所述支撑组件连接，所述第一驱动机构能够带动所述支撑组件沿所述旋翼驱动机构轴向移动，从而能够带动所述旋翼收放，所述第二连接件能够沿所述支撑组件周向相对滑动。2.根据权利要求1所述的倾转收放旋翼结构，其特征在于，所述旋翼驱动机构采用驱动电机，所述驱动电机的输出轴连接有螺旋桨整流罩，所述旋翼通过旋翼轴销转动安装于所述螺旋桨整流罩，所述旋翼轴销与所述驱动电机的输出轴垂直。3.根据权利要求2所述的倾转收放旋翼结构，其特征在于，所述支撑组件通过沿所述驱动电机轴向设置的滑轨机构套装于所述驱动电机上。4.根据权利要求3所述的倾转收放旋翼结构，其特征在于，所述驱动电机采用无刷电机，所述支撑组件通过所述滑轨机构安装于所述无刷电机的转子上，并能够沿所述无刷电机的轴向移动。5.根据权利要求3或4所述的倾转收放旋翼结构，其特征在于，所述第一驱动机构具有自锁功能，能够将所述支撑组件进行轴向锁定；其中，所述第一驱动机构采用带有自锁功能的第一推杆电机，且所述第一推杆电机内设置有位移传感器，所述第一推杆电机的输出端连接有所述第二连接件；所述支撑组件采用滑环，所述滑环的外壁上沿轴向设置有翻边，所述第二连接件上设置有与所述翻边相配合的限位槽；所述第一连接件采用支耳，所述传动组件采用摇臂，所述摇臂与所述支耳转动连接。6.根据权利要求1所述的倾转收放旋翼结构，其特征在于，所述倾转机构包括第二驱动机构和传动机构，所述第二驱动机构通过所述传动机构能够带动所述旋翼组件转动，实现所述旋翼组件的倾转；所述第二驱动机构和/或所述传动机构具有自锁功能。7.根据权利要求6所述的倾转收放旋翼结构，其特征在于，所述第二驱动机构具有自锁功能，所述传动机构包括相啮合的齿轮和齿条，所述齿条与所述第二驱动机构连接，所述第二驱动机构能够带动所述齿条直线运动，从而能够带动所述齿轮转动，所述旋翼组件与所述齿轮的齿轮安装轴连接；其中，所述第二驱动机构采用具有自锁功能的第二推杆电机，所述第二推杆电机内设置有位移传感器；或者，所述传动机构包括相配合的蜗轮和蜗杆，所述蜗杆与所述第二驱动机构连接，所述第二驱动机构能够带动所述蜗杆转动，从而能够带动所述蜗轮转动，所述旋翼组件与所述蜗轮的蜗轮轴连接。8.根据权利要求1所述的倾转收放旋翼结构，其特征在于，所述旋翼的收放角度为20
°
～90
°
，所述旋翼的倾转角度为0
°
～90
°
。9.根据权利要求1所述的倾转收放旋翼结构，其特征在于，所述壳体包括两个半壳体，两个所述半壳体能够扣合，且两个所述半壳体的扣合处与所述壳体的轴向平行；所述壳体采用碳纤维复合材料制成。
10.一种飞行器，其特征在于，包括飞行器本体，所述飞行器本体上安装有如权利要求1-9任意一项所述的倾转收放旋翼结构。

技术总结

本实用新型公开了一种倾转收放旋翼结构，涉及飞行器技术领域，包括壳体，壳体内安装有旋翼组件，旋翼组件连接有倾转机构，旋翼组件包括旋翼驱动机构和旋翼，旋翼还连接有收放机构；收放机构包括第一驱动机构、支撑组件和传动组件，支撑组件套装于旋翼驱动机构上；传动组件的一端通过第一连接件与支撑组件转动连接，另一端与旋翼转动连接；第一驱动机构通过第二连接件与支撑组件连接，第一驱动机构具有自锁功能；第二连接件能够沿支撑组件周向滑动。本实用新型还公开了一种包括上述倾转收放旋翼结构的飞行器。本实用新型收放机构结构简单，具有自锁功能，使飞行器旋翼的稳定性和可靠性得到保证。靠性得到保证。靠性得到保证。