本发明涉及氢动能无人机技术领域，更具体的说，涉及一种氢动能发动机燃料安全防护装置。
背景技术：
氢是一种无色的气体，燃烧一克氢能释放出142千焦尔的热量，是汽油发热量的3倍，它燃烧的产物是水，没有灰渣和废气，不会污染环境，氢的重量特别轻，它比汽油、天然气、煤油都轻多了，因而携带、运送较不方便，但氢作为燃料仍然被认为将会成为21世纪最理想的能源，氢燃料作为能源的突出特点是无污染、效率高、可循环利用。
目前氢也是无人机最理想的能源，气态氢压缩后储存在氢气瓶内，一般情况下只设有一个较大的氢气瓶，但是其安全系数较低，一旦氢气瓶发生泄漏或爆裂，将对无人机飞行产生较大的威胁；并且较大的氢气瓶较为笨重，不便于人工充气或安装；为了保证氢动能无人机的续航能力，该装置设有多个较小的氢气瓶，当一个氢气瓶快用完时需要切换到下一个氢气瓶，在此操作期间易造成供气中断的现象，导致氢动能发动机的工况不稳定。
技术实现要素：
针对以上缺陷，本发明提供一种氢动能发动机燃料安全防护装置，以解决的问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种氢动能发动机燃料安全防护装置，包括无人机本体，所述无人机本体下端设有氢瓶升降机构，所述氢瓶升降机构一侧设有氢瓶固定机构，所述氢瓶升降机构一侧设有氢气释放导向机构；
所述氢瓶升降机构包括无人机本体下表面的矩形箱体，矩形箱体下表面开有矩形口，矩形箱体一端两侧安装有滑道一，滑道一上端安装有轴承支架，轴承支架内圈安装有滚子轴承一，滚子轴承一内圈安装有空心管，空心管内圈安装有螺纹块一，螺纹块一中心处开有螺纹孔一，螺纹孔一一侧安装有往复丝杆一，往复丝杆一上端与螺纹孔一互相啮合，往复丝杆一下端安装有氢瓶盛放箱，氢瓶盛放箱上表面安装有连接片一，连接片一与往复丝杆一下端铰接，空心管侧表面安装有传动盘，传动盘上表面安装有伞齿轮一，传动盘下表面安装有皮带轮一；所述矩形箱体另一端两侧安装有滑道二，滑道二上端安装有安装盒，安装盒与滑道二处于互通的状态，安装盒两端安装有滚子轴承二，滚子轴承二内圈安装有转动轴，转动轴一端伸出安装盒，转动轴侧表面安装有连接绳，氢瓶盛放箱上表面安装有连接片二，连接绳下端与连接片二固定连接，转动轴一端安装有传动齿轮，安装盒一侧安装有匚形支架，匚形支架上端安装有限位管，限位管内圈安装有往复丝杆二，往复丝杆二一端安装有l型连接杆，l型连接杆下表面安装有与传动齿轮互相啮合的齿条一；所述矩形箱体上表面安装有立式轴承一，立式轴承一设有两对，立式轴承一内圈安装有传动轴一，传动轴一一端安装有与伞齿轮一互相啮合的伞齿轮二，传动轴一另一端安装有转动管，转动管内圈安装有与往复丝杆二互相啮合的螺纹环一；
所述氢瓶固定机构包括矩形箱体上端的步进电机一，步进电机一与无人机本体固定连接，步进电机一旋转端安装有单向轮一，单向轮一与皮带轮一之间安装传动带，单向轮一下方安装有单向轮二，矩形箱体一侧安装有固定板，固定板与无人机本体固定连接，固定板、矩形箱体侧表面各安装有卧式轴承一，卧式轴承一内圈安装有往复丝杆三，往复丝杆三一端安装有与单向轮二互相啮合的伞齿轮三，矩形箱体一侧安装有l型限位杆，l型限位杆与无人机本体固定连接，l型限位杆上端安装有滑动块，滑动块下端开有与l型限位杆滑动连接的矩形孔，滑动块上端安装有与往复丝杆三互相啮合的螺纹块二；
所述氢气释放导向机构包括矩形箱体一侧的立式轴承二，立式轴承二与无人机本体固定连接，立式轴承二设有两对，立式轴承二内圈安装有往复丝杆四，往复丝杆四一端安装有从动齿轮一，从动齿轮一设有两个且互相啮合，往复丝杆四另一端安装有从动齿轮二，从动齿轮二设有一个，往复丝杆四一侧安装有移动板，移动板一侧开有与往复丝杆四互相啮合的螺纹孔二，移动板上表面开有滑槽，滑槽内安装有移动块，移动块与滑槽滑动连接，移动块上表面一端安装有密封接头一，移动块上表面另一端安装有销轴；所述立式轴承二一侧安装有立式轴承三，立式轴承三内圈安装有转动环，转动环外圈安装有从动轮三，转动环内圈安装有往复丝杆五，转动环内圈安装有与往复丝杆五互相啮合的螺纹环二，往复丝杆五一端安装有套管，套管一侧与往复丝杆五固定连接，套管另一端与销轴滑动连接；所述立式轴承三一侧安装有立式轴承四，立式轴承四内圈安装有传动轴二，传动轴二一端安装有主动轮一，传动轴二另一端安装有与从动齿轮二互相啮合的单向轮三，单向轮三一侧安装有单向轮四，立式轴承四一侧安装有立式轴承五，立式轴承五内圈安装有直齿轮，直齿轮下端与单向轮四互相啮合，直齿轮一侧与从动轮三互相啮合。
进一步的，矩形箱体侧表面开有圆形通孔一。
进一步的，滑动块侧表面安装有橡胶垫。
进一步的，氢瓶盛放箱内安装有矩形隔板，氢瓶盛放箱两端开有圆形通孔二。
进一步的，氢瓶盛放箱内设有氢气瓶。
进一步的，矩形隔板一端安装有压缩弹簧，压缩弹簧一端安装有限位圈。
进一步的，无人机本体一端安装有氢燃料发动机，氢燃料发动机一端安装有燃料输入管，燃料输入管一端安装有三通接头，三通接头两端安装有输气管，输气管与密封接头一之间安装有输气软管。
进一步的，三通接头两端安装有单向阀。
进一步的，氢气瓶一端安装有密封接头二。
进一步的，主动轮一一侧安装有矩形滑轨，矩形滑轨上端安装有步进电机二，步进电机二输出端安装有主动轮二，步进电机二一侧安装有电动液压杆，电动液压杆一端与步进电机二铰接，电动液压杆另一端与无人机本体铰接。
本发明的有益效果是：通过氢瓶升降机构和氢瓶固定机构的作用可以将多个氢气瓶隔离开，防止因氢气瓶泄漏或爆裂而对无人机造成较大的威胁，有效提高燃料的安全性，通过氢气释放导向机构的作用可以使氢气瓶为发动机提供稳定的能源，有效防止供气中断现象的发生，保证无人机的稳定飞行。
附图说明
图1是本发明所述一种氢动能发动机燃料安全防护装置的结构示意图；
图2是矩形箱体的俯视示意图；
图3是氢瓶升降机构的示意图；
图4是氢瓶固定机构的示意图；
图5是氢气释放导向机构的俯视示意图；
图6是移动板的侧视示意图；
图7是直齿轮的示意图；
图8是氢气释放导向机构的放大示意图；
图9是氢瓶盛放箱的状态示意图；
图10是安装盒的俯视示意图；
图中，1、无人机本体；2、矩形箱体；3、矩形口；4、滑道一；5、轴承支架；6、滚子轴承一；7、空心管；8、螺纹块一；9、螺纹孔一；10、往复丝杆一；11、氢瓶盛放箱；12、连接片一；13、传动盘；14、伞齿轮一；15、皮带轮一；16、滑道二；17、安装盒；18、滚子轴承二；19、转动轴；20、连接绳；21、连接片二；22、传动齿轮；23、匚形支架；24、限位管；25、往复丝杆二；26、l型连接杆；27、齿条一；28、立式轴承一；29、传动轴一；30、伞齿轮二；31、转动管；32、螺纹环一；33、单向轮一；34、传动带；35、单向轮二；36、固定板；37、卧式轴承一；38、往复丝杆三；39、伞齿轮三；40、l型限位杆；41、滑动块；42、矩形孔；43、螺纹块二；44、立式轴承二；45、往复丝杆四；46、从动齿轮一；47、从动齿轮二；48、移动板；49、螺纹孔二；50、滑槽；51、移动块；52、密封接头一；53、销轴；54、立式轴承三；55、转动环；56、从动轮三；57、往复丝杆五；58、螺纹环二；59、套管；60、立式轴承四；61、传动轴二；62、主动轮一；63、单向轮三；64、单向轮四；65、立式轴承五；66、直齿轮；67、圆形通孔一；68、橡胶垫；69、矩形隔板；70、圆形通孔二；71、氢气瓶；72、压缩弹簧；73、限位圈；74、氢燃料发动机；75、燃料输入管；76、三通接头；77、输气管；78、输气软管；79、单向阀；80、密封接头二；81、步进电机一；82、矩形滑轨；83、步进电机二；84、主动轮二；85、电动液压杆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-10所示，一种氢动能发动机燃料安全防护装置，包括无人机本体1，无人机本体1下端设有氢瓶升降机构，氢瓶升降机构一侧设有氢瓶固定机构，氢瓶升降机构一侧设有氢气释放导向机构；
氢瓶升降机构包括无人机本体1下表面的矩形箱体2，矩形箱体2下表面开有矩形口3，矩形箱体2一端两侧安装有滑道一4，滑道一4上端安装有轴承支架5，轴承支架5内圈安装有滚子轴承一6，滚子轴承一6内圈安装有空心管7，空心管7内圈安装有螺纹块一8，螺纹块一8中心处开有螺纹孔一9，螺纹孔一9一侧安装有往复丝杆一10，往复丝杆一10上端与螺纹孔一9互相啮合，往复丝杆一10下端安装有氢瓶盛放箱11，氢瓶盛放箱11上表面安装有连接片一12，连接片一12与往复丝杆一10下端铰接，空心管7侧表面安装有传动盘13，传动盘13上表面安装有伞齿轮一14，传动盘13下表面安装有皮带轮一15；矩形箱体2另一端两侧安装有滑道二16，滑道二16上端安装有安装盒17，安装盒17与滑道二16处于互通的状态，安装盒17两端安装有滚子轴承二18，滚子轴承二18内圈安装有转动轴19，转动轴19一端伸出安装盒17，转动轴19侧表面安装有连接绳20，氢瓶盛放箱11上表面安装有连接片二21，连接绳20下端与连接片二21固定连接，转动轴19一端安装有传动齿轮22，安装盒17一侧安装有匚形支架23，匚形支架23上端安装有限位管24，限位管24内圈安装有往复丝杆二25，往复丝杆二25一端安装有l型连接杆26，l型连接杆26下表面安装有与传动齿轮22互相啮合的齿条一27；矩形箱体2上表面安装有立式轴承一28，立式轴承一28设有两对，立式轴承一28内圈安装有传动轴一29，传动轴一29一端安装有与伞齿轮一14互相啮合的伞齿轮二30，传动轴一29另一端安装有转动管31，转动管31内圈安装有与往复丝杆二25互相啮合的螺纹环一32；
氢瓶固定机构包括矩形箱体2上端的步进电机一81，步进电机一81与无人机本体1固定连接，步进电机一81旋转端安装有单向轮一33，单向轮一33与皮带轮一15之间安装传动带34，单向轮一33下方安装有单向轮二35，矩形箱体2一侧安装有固定板36，固定板36与无人机本体1固定连接，固定板36、矩形箱体2侧表面各安装有卧式轴承一37，卧式轴承一37内圈安装有往复丝杆三38，往复丝杆三38一端安装有与单向轮二35互相啮合的伞齿轮三39，矩形箱体2一侧安装有l型限位杆40，l型限位杆40与无人机本体1固定连接，l型限位杆40上端安装有滑动块41，滑动块41下端开有与l型限位杆40滑动连接的矩形孔42，滑动块41上端安装有与往复丝杆三38互相啮合的螺纹块二43；
氢气释放导向机构包括矩形箱体2一侧的立式轴承二44，立式轴承二44与无人机本体1固定连接，立式轴承二44设有两对，立式轴承二44内圈安装有往复丝杆四45，往复丝杆四45一端安装有从动齿轮一46，从动齿轮一46设有两个且互相啮合，往复丝杆四45另一端安装有从动齿轮二47，从动齿轮二47设有一个，往复丝杆四45一侧安装有移动板48，移动板48一侧开有与往复丝杆四45互相啮合的螺纹孔二49，移动板48上表面开有滑槽50，滑槽50内安装有移动块51，移动块51与滑槽50滑动连接，移动块51上表面一端安装有密封接头一52，移动块51上表面另一端安装有销轴53；立式轴承二44一侧安装有立式轴承三54，立式轴承三54内圈安装有转动环55，转动环55外圈安装有从动轮三56，转动环55内圈安装有往复丝杆五57，转动环55内圈安装有与往复丝杆五57互相啮合的螺纹环二58，往复丝杆五57一端安装有套管59，套管59一侧与往复丝杆五57固定连接，套管59另一端与销轴53滑动连接；立式轴承三54一侧安装有立式轴承四60，立式轴承四60内圈安装有传动轴二61，传动轴二61一端安装有主动轮一62，传动轴二61另一端安装有与从动齿轮二47互相啮合的单向轮三63，单向轮三63一侧安装有单向轮四64，立式轴承四60一侧安装有立式轴承五65，立式轴承五65内圈安装有直齿轮66，直齿轮66下端与单向轮四64互相啮合，直齿轮66一侧与从动轮三56互相啮合。
矩形箱体2侧表面开有圆形通孔一67。
滑动块41侧表面安装有橡胶垫68。
氢瓶盛放箱11内安装有矩形隔板69，氢瓶盛放箱11两端开有圆形通孔二70。
氢瓶盛放箱11内设有氢气瓶71。
矩形隔板69一端安装有压缩弹簧72，压缩弹簧72一端安装有限位圈73。
无人机本体1一端安装有氢燃料发动机74，氢燃料发动机74一端安装有燃料输入管75，燃料输入管75一端安装有三通接头76，三通接头76两端安装有输气管77，输气管77与密封接头一52之间安装有输气软管78。
三通接头76两端安装有单向阀79。
氢气瓶71一端安装有密封接头二80。
主动轮一62一侧安装有矩形滑轨82，矩形滑轨82上端安装有步进电机二83，步进电机二83输出端安装有主动轮二84，步进电机二83一侧安装有电动液压杆85，电动液压杆85一端与步进电机二83铰接，电动液压杆85另一端与无人机本体1铰接。
在本实施方案中，该设备的用电器由外接控制器进行控制，当需要往氢瓶盛放箱11内填装氢气瓶71时，控制器控制步进电机一81正转，步进电机一81的正转带动单向轮一33通过传动带34向皮带轮一15传动，此时单向轮二35不向伞齿轮三39传动，单向轮一33为双槽轮，从而能够同时带动两侧的皮带轮一15转动，皮带轮一15的转动带动传动盘13、空心管7转动，空心管7的转动通过螺纹块一8、螺纹孔一9带动往复丝杆一10向下滑动；传动盘13转动的同时带动伞齿轮一14向伞齿轮二30传动，伞齿轮二30的转动带动传动轴一29、转动管31转动，转动管31的转动直接带动螺纹环一32旋转，此时通过匚形支架23、限位管24和l型连接杆26结构的作用使往复丝杆二25不会转动，利用转动管3和往复丝杆二25的相对转动，可以直接使l型连接杆26向左滑动，l型连接杆26的滑动直接带动齿条一27驱动传动齿轮22转动，传动齿轮22的转动通过转动轴19带动连接绳20释放，连接绳20的释放使连接绳20下端的下移，最终使氢瓶盛放箱11下降一定高度（如图3所示），氢瓶盛放箱11一端通过往复丝杆一10连接的作用可以使氢瓶盛放箱11具有稳定的结构，通过连接绳20连接氢瓶盛放箱11的作用，可以使氢瓶盛放箱11在下降完毕之后，具有倾斜一定的角度，此时步进电机一81停止正转，从而便于氢气瓶71的填装，此时手动逐个将氢气瓶71填装在氢瓶盛放箱11内，通过矩形隔板69的作用可以将不同的氢气瓶71隔离开来；手动填装完毕之后，控制器控制步进电机一81再次正转，利用往复丝杆一10和往复丝杆二25的作可以使氢瓶盛放箱11复位（如图9所示）；
此时圆形通孔一67与圆形通孔二70对齐，之后控制器控制步进电机一81反向转动，步进电机一81反向转动带动单向轮二35向伞齿轮三39传动，伞齿轮三39的转动带动往复丝杆三38转动，往复丝杆三38的转动驱动滑动块41向左侧滑动，滑动块41的滑动对氢气瓶71起到一定挤压的作用，通过l型限位杆40的作用可以使滑动块41稳定的滑动，滑动块41的滑动对氢气瓶71挤压的同时，氢气瓶71的另一端对限位圈73挤压，并使压缩弹簧72收缩，滑动块41移动到最左端时，最终使密封接头二80伸出圆形通孔二70，步进电机一81停止反向转动，当需要释放氢气瓶71时，步进电机一81再次反向转动，利用往复丝杆三38的特性可以使滑动块41复位；
如图6所示，为了便于表达对接流程，从上往下依次称为1号氢瓶、2号氢瓶、3号氢瓶、4号氢瓶；
当氢气瓶71安装好之后，控制器控制电动液压杆85伸长，电动液压杆85的伸长直接带动步进电机二83向一侧滑动，使主动轮二84与其中一个主动轮一62互相啮合，如图8所示，之后步进电机二83正转，步进电机二83的正转直接带动传动轴二61转动，此时传动轴二61的转动通过单向轮三63向从动齿轮二47传动，单向轮四64不向直齿轮66传动，从动齿轮二47的转动直接带动往复丝杆四45旋转，往复丝杆四45的旋转带动移动板48向右侧靠近，并带动密封接头一52与密封接头二80对接，此时氢气瓶71内的氢气通过输气软管78、输气管77、三通接头76、燃料输入管75传递到氢燃料发动机74内，从而实现供气的目的，此时完成1号氢瓶的对接；
当1号氢瓶内的氢气块用完时，控制器控制电动液压杆85收缩，电动液压杆85的收缩带动主动轮二84与另一个主动轮一62互相啮合，之后重复上述操作，步进电机二83正转间接带动另一个密封接头二80与密封接头一52对接，此时完成3号氢瓶的对接；之后电动液压杆85伸长使主动轮二84与靠近1号氢瓶的主动轮一62互相啮合，之后步进电机二83再次正转，利用往复丝杆四45的特性使移动板48向左滑动，并带动密封接头一52与密封接头二80分离，此时完成1号氢瓶的分离；
之后控制器控制步进电机二83反转，步进电机二83的反转间接带动带动单向轮三63不向从动齿轮二47传动，单向轮四64向直齿轮66传动，直齿轮66的转动直接带动从动轮三56转动，从动轮三56的转动带动转动环55驱动往复丝杆五57向2号氢瓶一侧滑动，通过套管59与销轴53滑动连接的作用可以使往复丝杆五57稳定的伸长，通过移动块51的移动可以带动密封接头一52与2号氢瓶的密封接头二80对齐；
之后控制器控制步进电机二83正转，步进电机二83的正转间接的带动密封接头一52与2号氢瓶的密封接头二80的对接；之后通过控制电动液压杆85的伸缩和步进电机二83的正反转，可以实现使不同的密封接头一52与1号氢瓶、3号氢瓶、2号氢瓶、4号氢瓶依次对接和分离，从而达到不间断供气的目的。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。