一种燃油切换系统及含其的无人机的制作方法

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1.本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种燃油切换系统及含其的无人机。

背景技术：

2.固定翼无人机主要由机体结构、动力系统、起降系统、飞控系统、航电系统等组成。其中，燃油系统是动力系统的重要组成部分，主要用于存放燃油并将燃油输送至发动机。燃油系统包括油箱、管路、油泵、阀门等。有些固定翼无人机具有单个油箱，存油量有限，续航时间较短。
3.为了克服这种缺陷，在固定翼无人机上设置两个油箱，当其中一个油箱内的燃油不足时，切换到另一个油箱，从而延长续航时间。现有技术中，通常采用手动切换的方式来切换油箱，即当其中一个油箱内的燃油显示不足时无人机会发出提示信息，然后人为手动转动阀门切换到另一个油箱，采用另一个油箱的管路输送燃油。但是这种手动切换的方式给操作带来了诸多不便，而且影响飞行计划。

技术实现要素：

4.本实用新型为了解决上述技术问题，提供了一种燃油切换系统及含其的无人机，该燃油切换系统由舵机控制来切换油箱，省去了手动操作的过程，方便快捷，有效地提高了油箱存油量，有利于延长续航时间。
5.为达到上述技术效果，本实用新型采用以下技术方案：第一方面，本实用新型提供了一种燃油切换系统，包括第一油箱、第二油箱、燃油泵、发动机和油箱切换装置，所述油箱切换装置包括切换舵机和油箱切换选择阀；所述切换舵机与所述油箱切换选择阀连接，所述切换舵机用于控制所述油箱切换选择阀的输入轴转动，进而控制第一油箱、第二油箱的通断；所述油箱切换选择阀通过管路分别与第一油箱、第二油箱连接，第一油箱、第二油箱与发动机的管路上设置有所述燃油泵。
6.本实用新型所提供的燃油切换系统采用两个油箱来供油，燃油泵将油箱内的燃油抽送至发动机。油箱切换选择阀用于控制第一油箱、第二油箱与燃油泵之间的管路的通断，即，同一时间只有一个油箱供油。当该油箱内的油量将要用尽时，切换舵机运转，带动油箱切换选择阀的输入轴转动，油箱切换选择阀关闭当前油箱与燃油泵之间的管路，同时打开另一个油箱与燃油泵之间的管路。
7.优选地，所述切换舵机的输出轴通过转接件与油箱切换选择阀的输入轴连接，所述切换舵机的输出轴转动的同时带动油箱切换选择阀的输入轴转动，从而控制第一油箱、第二油箱的通断。
8.进一步地，所述转接件包括法兰盘和连接套，所述切换舵机的输出轴与所述法兰盘的一侧连接，所述法兰盘的另一侧一体连接有法兰轴，所述法兰轴通过所述连接套与所述油箱切换选择阀的输入轴连接。
9.进一步地，所述油箱切换选择阀的输入轴的轴壁上沿着轴向设有限位销，所述连
接套内壁的对应位置设有与所述限位销相匹配的限位孔。该限位销卡设在连接套内壁的限位孔内的，避免油箱切换选择阀的输入轴与连接套之间相对运动。
10.进一步地，所述油箱切换选择阀还包括阀芯，所述油箱切换选择阀的输入轴连接在所述阀芯的外侧壁上；所述阀芯的外壁上设有弧形限位槽；所述连接套上固定有限位件，所述限位件包括限位头，所述限位头随连接套在所述弧形限位槽所限定的弧度范围内运动。限位头能够限定油箱切换选择阀的输入轴的转动范围，弧形限位槽的两端极限位置即分别对应第一油箱、第二油箱的开闭位置。例如，限位头转动到弧形限位槽的一端时，第一油箱与燃油泵之间的管路连通，阀芯堵住第二油箱与燃油泵之间的管路。限位头转动到弧形限位槽的另一端时，第一油箱与燃油泵之间的管路由阀芯截断，第二油箱与燃油泵之间的管路连通。
11.优选地，所述连接套为中空圆柱形，所述限位件还包括弧形连接块，所述弧形连接块固定在所述连接套上，所述弧形连接块的内壁与所述连接套的外壁相贴合；所述弧形连接块与所述连接套通过螺丝固定，所述弧形连接块的端部一体连接有所述限位头。
12.优选地，所述第一油箱、第二油箱分别通过进油管路与油箱切换选择阀的进油口连接，油箱切换选择阀的出油口通过管路与燃油泵的进油口连接，燃油泵的出油口与发动机连接；所述燃油泵包括燃油泵回油口，所述燃油泵回油口通过管路连接至油箱切换选择阀，所述油箱切换选择阀通过两个回油管路分别与第一油箱、第二油箱连接。
13.第二方面，本实用新型提供了一种无人机，包括机身、u形安装支架和上述的燃油切换系统，所述燃油切换系统通过所述u形安装支架固定在所述机身内。
14.采用上述技术方案，包括以下有益效果：本实用新型所提供的燃油切换系统及含其的无人机，燃油切换系统采用双油箱，增加了存油量，有利于延长续航时间；采用舵机和油箱切换选择阀，通过舵机控制油箱切换选择阀，进而通过油箱切换选择阀切换使用第一油箱或者第二油箱，避免手动操作带来的不便。
附图说明
15.图1为本实用新型实施例所提供燃油切换系统的示意图；
16.图2为本实用新型实施例所提供油箱切换装置的结构示意图；
17.图3为本实用新型实施例所提供油箱切换装置的分离式结构示意图；
18.图4为本实用新型实施例所提供u形安装支架的结构示意图；
19.图5为本实用新型实施例所提供油箱切换选择阀的结构示意图。
20.图中：
21.1、切换舵机；2、法兰盘；3、法兰轴；4、连接套；5、限位件；5.1、弧形连接块；5.2、限位头；6、油箱切换选择阀；6.1、阀芯；6.2、输入轴；6.3、弧形限位槽；7、限位销；8、u形安装支架。
具体实施方式
22.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
23.在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
24.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。
25.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
27.下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
28.实施例一：
29.固定翼无人机上设置两个油箱，当其中一个油箱内的燃油不足时，切换到另一个油箱，从而延长续航时间。现有技术中，通常采用手动切换的方式来切换油箱，即当其中一个油箱内的燃油显示不足时无人机会发出提示信息，然后人为采用工具手动转动阀门切换到另一个油箱，采用另一个油箱的管路输送燃油。但是这种手动切换的方式给操作带来了诸多不便，而且影响飞行计划。
30.本实施例提供了一种燃油切换系统，参阅图，包括第一油箱、第二油箱、燃油泵、发动机和油箱切换装置，所述油箱切换装置包括切换舵机1和油箱切换选择阀6；切换舵机1与油箱切换选择阀6连接，切换舵机1用于控制油箱切换选择阀6的输入轴6.2转动，进而控制第一油箱、第二油箱的通断；油箱切换选择阀6通过管路分别与第一油箱、第二油箱连接，第一油箱、第二油箱与发动机的管路上设置有燃油泵。燃油切换系统采用两个油箱来供油，燃油泵将油箱内的燃油抽送至发动机。油箱切换选择阀6用于控制第一油箱、第二油箱与燃油泵之间的管路的通断，即，选择使用第一油箱或者第二油箱。在本实施例中，该燃油切换系统应用在无人机上，切换舵机1与无人机的飞行控制器连接，第一油箱、第二油箱内皆设置有液位传感器，液位传感器能够感测到对应油箱内的油量，当油量小于一定阙值时会发出警示信息给飞行控制器，飞行控制器控制切换舵机1工作，切换舵机1带动油箱切换选择阀6的输入轴6.2转动，进而使得油箱切换选择阀6控制第一油箱、第二油箱与燃油泵之间管路的通断。现有技术中，需要采用工具转动油箱切换选择阀6的输入轴6.2，本实施例中，采用切换舵机1控制该输入轴转动，代替了手动操作，控制方便且快捷，无需飞机着陆，空中即可实现油箱切换，节省时间，有利于提高任务执行的效率。
31.在本实施例中，切换舵机的输出轴通过转接件与油箱切换选择阀的输入轴连接，所述切换舵机的输出轴转动的同时带动油箱切换选择阀6的输入轴转动，从而控制第一油箱、第二油箱的通断。
32.油箱切换选择阀6的输入轴6.2与舵机输出轴同轴，能够避免舵机异常转动导致油
路关闭。本实施例中，油箱切换选择阀可选用airandair牌fs20-20-d2型，油箱切换选择阀的内部结构和切换原理为现有技术，如何采用该油箱切换选择阀切换使用两个油箱为其他领域中的公知技术，此处不再赘述该油箱切换选择阀内的具体结构。
33.本实施例中，所采用的转接件包括法兰盘2和连接套4，所述切换舵机1的输出轴与所述法兰盘2的一侧连接，可以采用螺丝固定；所述法兰盘2的另一侧一体连接有法兰轴3，所述法兰轴3通过所述连接套4与所述油箱切换选择阀6的输入轴连接。所述连接套4与所述法兰轴3直接通过螺丝固定。所述油箱切换阀6的输入轴插接固定在所述连接套4内。
34.为了避免连接套4与油箱切换选择阀6的输入轴之间相对转动，所述油箱切换选择阀6的输入轴的轴壁上沿着轴向设有限位销7，所述连接套4内壁的对应位置设有与所述限位销7相匹配的限位孔。限位销7卡设在限位孔内，限制油箱切换选择阀6的输入轴在连接套4内转动。连接套4随切换舵机1输出轴转动的同时带动油箱切换选择阀6的输入轴转动。
35.所述油箱切换选择阀还包括阀芯6.1，所述油箱切换选择阀6的输入轴6.2连接在所述阀芯的外侧壁上；所述阀芯的外壁上设有弧形限位槽6.3；所述连接套上固定有限位件5，所述限位件包括限位头5.2，所述限位头5.2随连接套4在所述弧形限位槽所限定的弧度范围内运动。由于限位头5.2随连接套4运动，限位头5.2的活动范围被限定在弧形限位槽内，本实施例中，该弧形限位槽的弧度限定在90度，弧形限位槽两端的极限位置分别对应第一油箱、第二油箱的开闭位置，即限位头转动至弧形限位槽的一端时，第一油箱的管路处于打开状态，第二油箱的管路处于关闭状态，第一油箱供油；当限位头转动至弧形限位槽的另一端时，第二油箱的管路处于打开状态，第一油箱的管路处于关闭状态，第二油箱供油。
36.可选地，所述连接套4为中空圆柱形，所述限位件还包括弧形连接块5.1，所述弧形连接块5.1固定在所述连接套上，所述弧形连接块的内壁与所述连接套的外壁相贴合；所述弧形连接块与所述连接套通过螺丝固定，所述弧形连接块的端部一体连接有所述限位头5.2。
37.本实施例中，所述第一油箱、第二油箱分别通过进油管路与油箱切换选择阀6的进油口连接，油箱切换选择阀6用于选择第一油箱或者第二油箱供油。
38.油箱切换选择阀的出油口通过管路与燃油泵的进油口连接，燃油泵的出油口与发动机连接，燃油泵用于将油箱内的燃油抽送至发动机。
39.所述燃油泵包括燃油泵回油口，所述燃油泵回油口通过管路连接至油箱切换选择阀6，所述油箱切换选择阀6通过两个回油管路分别与第一油箱、第二油箱连接。燃油泵将多余燃油通过油箱切换选择阀回流至油箱内。
40.实施例二：
41.本实施例在上述实施例的基础上提供了一种无人机，包括机身、u形安装支架8和上述实施例1中的燃油切换系统，所述燃油切换系统通过所述u形安装支架直接固定在所述机身内。u形安装支架包括u形支架，u形支架包括两侧的竖直安装板8.1，竖直安装板8.1的底部水平向外延伸有底板8.2，底板通过螺丝固定在机身上。两个竖直安装板8.1上分别开设有固定油箱切换选择阀和切换舵机的安装孔，两个竖直安装板8.1分别通过螺丝与油箱切换选择阀6、切换舵机1固定。无人机上设有飞行控制器，切换舵机与飞行控制器连接，第一油箱和第二油箱内分别设有液位传感器，液位传感器实时监测油箱内液位，当其中一油箱内油量不足时，飞行控制器会控制切换舵机工作，切换舵机通过法兰盘带动连接套4转
动，由于连接套4与油箱切换选择阀6的输入轴连接，输入轴随连接套4转动，输入轴带动油箱切换选择阀6的阀芯转动，从而实现两个油箱的切换使用。
42.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种燃油切换系统，其特征在于，包括第一油箱、第二油箱、燃油泵、发动机和油箱切换装置，所述油箱切换装置包括切换舵机（1）和油箱切换选择阀（6）；所述切换舵机（1）与所述油箱切换选择阀（6）连接，所述切换舵机（1）用于控制所述油箱切换选择阀（6）的输入轴（6.2）转动，进而控制第一油箱、第二油箱的通断；所述油箱切换选择阀（6）通过管路分别与第一油箱、第二油箱连接，第一油箱、第二油箱与发动机的管路上设置有所述燃油泵。2.根据权利要求1所述的燃油切换系统，其特征在于，所述切换舵机（1）的输出轴通过转接件与油箱切换选择阀（6）的输入轴（6.2）连接，所述切换舵机（1）的输出轴转动的同时带动油箱切换选择阀（6）的输入轴（6.2）转动，从而控制第一油箱、第二油箱的通断。3.根据权利要求2 所述的燃油切换系统，其特征在于，所述转接件包括法兰盘（2）和连接套（4），所述切换舵机（1）的输出轴与所述法兰盘（2）的一侧连接，所述法兰盘（2）的另一侧一体连接有法兰轴（3），所述法兰轴（3）通过所述连接套（4）与所述油箱切换选择阀（6）的输入轴（6.2）连接。4.根据权利要求3所述的燃油切换系统，其特征在于，所述连接套（4）与所述法兰轴（3）直接通过螺丝固定。5.根据权利要求3所述的燃油切换系统，其特征在于，所述油箱切换阀（6）的输入轴插接固定在所述连接套（4）内。6.根据权利要求5所述的燃油切换系统，其特征在于，所述油箱切换选择阀（6）的输入轴（6.2）的轴壁上沿着轴向设有限位销（7），所述连接套（4）内壁的对应位置设有与所述限位销（7）相匹配的限位孔。7.根据权利要求3所述的燃油切换系统，其特征在于，所述油箱切换选择阀（6）还包括阀芯（6.1），所述油箱切换选择阀（6）的输入轴（6.2）连接在所述阀芯（6.1）的外侧壁上；所述阀芯（6.1）的外壁上设有弧形限位槽（6.3）；所述连接套（4）上固定有限位件（5），所述限位件（5）包括限位头（5.2），所述限位头（5.2）随连接套（4）在所述弧形限位槽（6.4）所限定的弧度范围内运动。8.根据权利要求7所述的燃油切换系统，其特征在于，所述连接套（4）为中空圆柱形，所述限位件（5）还包括弧形连接块（5.1），所述弧形连接块（5.1）固定在所述连接套（4）上，所述弧形连接块（5.1）的内壁与所述连接套（4）的外壁相贴合；所述弧形连接块（5.1）与所述连接套（4）通过螺丝固定，所述弧形连接块（5.1）的端部一体连接有所述限位头（5.2）。9.根据权利要求7所述的燃油切换系统，其特征在于，所述第一油箱、第二油箱分别通过进油管路与油箱切换选择阀的进油口连接，油箱切换选择阀的出油口通过管路与燃油泵的进油口连接，燃油泵的出油口与发动机连接；所述燃油泵包括燃油泵回油口，所述燃油泵回油口通过管路连接至油箱切换选择阀，所述油箱切换选择阀通过两个回油管路分别与第一油箱、第二油箱连接。10.一种无人机，其特征在于，包括机身、u形安装支架（8）和权利要求1-9任意一项中所述的燃油切换系统，所述燃油切换系统通过所述u形安装支架（8）直接固定在所述机身内。

技术总结

本实用新型属于无人机技术领域，具体涉及一种燃油切换系统及含其的无人机，包括第一油箱、第二油箱、燃油泵、发动机和油箱切换装置，所述油箱切换装置包括切换舵机和油箱切换选择阀；所述切换舵机与所述油箱切换选择阀连接，所述切换舵机用于控制所述油箱切换选择阀的输入轴转动，进而控制第一油箱、第二油箱的通断；所述油箱切换选择阀通过管路分别与第一油箱、第二油箱连接，第一油箱、第二油箱与发动机的管路上设置有所述燃油泵。燃油切换系统采用双油箱，增加了存油量，有利于延长续航时间；采用舵机和油箱切换选择阀，通过舵机控制油箱切换选择阀，进而通过油箱切换选择阀切换使用第一油箱或者第二油箱，避免手动操作带来的不便。便。便。