一种飞行器双旋翼动力系统

1.本实用新型属于飞行器动力装置技术领域，具体地说是一种飞行器双旋翼动力系统。


背景技术：

2.垂直起降固定翼无人机具有旋翼起降和控制悬停能力，同时兼备固定翼飞机速度快、航程远、耗油率低等优点，可以广泛应用于各种领域，具有重要研究价值和经济效益。
3.倾转旋翼类飞行器既具有旋翼机垂直起降、定点悬停功能，又具有固定翼飞机飞行速度快、航程远的优势，是未来飞行器的主要发展方向之一。
4.现今的倾转旋翼类飞行器，其上的动力系统在原理上仅是两套或多套直升机旋翼系统的叠加，不仅故障率高，而且难以应用于中小型的飞行器平台；且倾转旋翼类飞行器的动力系统结构复杂，动力舱体积大，不利于降低飞行阻力。


技术实现要素：

5.为解决现今的倾转旋翼类飞行器上的动力系统是两套或多套直升机旋翼系统的叠加，不仅故障率高，而且难以应用于中小型的飞行器平台；且倾转旋翼类飞行器的动力系统结构复杂，动力舱体积大，不利于降低飞行阻力的问题，本实用新型提供一种飞行器双旋翼动力系统。
6.本实用新型是通过下述技术方案来实现的：
7.一种飞行器双旋翼动力系统，包括安装架、发动机、传动主轴、桨叶和两个差动倾转舵机，所述发动机和所述差动倾转舵机分别与所述安装架连接安装；所述传动主轴转动贯穿安装于所述安装架上，并与所述发动机传动连接；所述安装架两侧的传动主轴上分别转动套设安装有与所述差动倾转舵机传动连接的空心轴，所述空心轴远离所述安装架的一端设有倾转支架；所述桨叶通过桨轴与所述倾转支架转动安装；所述传动主轴与所述桨轴通过锥齿轮组传动连接。发动机带动传动主轴转动，通过锥齿轮组带动桨轴和桨叶转动，实现对桨叶动力驱动；两差动倾转舵机对两空心轴分别驱动，空心轴带动倾转支架转动，从而使桨轴、桨叶沿锥齿轮组的环形啮合位置转动，且保证锥齿轮组始终啮合，从而实现桨叶的灵活倾转。差动倾转舵机与发动机共同集成于安装架上，结构设计紧凑，有效减小动力舱体积，降低动力舱外漏造成的飞行阻力，左右动力部件对称集中设置，使系统转动惯量集中，利于飞行操控；差动倾转舵机对桨叶的倾转驱动，不仅能使飞行器向前倾转加速，同时还能在飞行器垂直模式下控制偏航和水平模式下控制滚转；整体结构简单，控制灵活，实用性好。
8.本实用新型的进一步改进还有，所述传动主轴上设有单向离合带轮，所述发动机输出轴上设有发动机带轮；所述发动机带轮与所述单向离合带轮通过皮带传动连接。传动精确平稳，可靠性好；单向离合带轮可以保证发动机失去动力后，桨叶可以靠惯性自动旋转，避免突然失去动力而坠毁。
9.本实用新型的进一步改进还有，两所述差动倾转舵机对称设置于所述安装架的两侧，所述差动倾转舵机输出轴上设有第一同步带轮；所述空心轴上安装有第二同步带轮；所述第二同步带轮与所述第一同步带轮通过皮带传动连接。差动倾转舵机、第一同步带轮和第二同步带轮靠近中部的安装架集成设置，结构紧凑，有效缩减动力舱体积；两个差动倾转舵机通过皮带传动分别驱动两空心轴转动，从而实现两侧桨叶的独立倾转，从而能实现飞行器的各种运行状态，操控便捷，灵活性好。
10.本实用新型的进一步改进还有，所述锥齿轮组包括安装于所述传动主轴上的第一锥齿轮和安装于所述桨轴上的第二锥齿轮；所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮呈直角啮合。在差动倾转舵机驱动倾转支架和桨叶倾转时，桨轴上的第二锥齿轮环绕第一锥齿轮转动，并能保证两者始终啮合，保证整个动力系统的使用可靠性；桨轴与传动主轴垂直设置，在桨叶倾转后，不会出现左右相对方向的分推力，提高发动机的输出转化效率。
11.本实用新型的进一步改进还有，所述空心轴上安装有变距舵机，所述桨轴上滑动套设有变距盘，所述变距盘通过桨毂摇臂与所述桨叶桨毂连接；所述变距舵机通过变距操纵杆与所述变距盘连接。变距舵机通过变距操纵杆带动变距盘沿桨轴上下滑动，从而带动桨毂摇臂对桨叶进行变距调节，实现桨叶的灵活周期性变距。
12.本实用新型的进一步改进还有，所述变距盘通过空心滑块结构与所述倾转支架连接。空心滑块结构可保证变距盘上下移动的平稳性，避免对桨轴转动的干涉，保证运行的可靠性。
13.从以上技术方案可以看出，本实用新型的有益效果是：发动机带动传动主轴转动，通过锥齿轮组带动桨轴和桨叶转动，实现对桨叶动力驱动；两差动倾转舵机对两空心轴分别驱动，空心轴带动倾转支架转动，从而使桨轴、桨叶沿锥齿轮组的环形啮合位置转动，且保证锥齿轮组始终啮合，从而实现桨叶的灵活倾转。差动倾转舵机与发动机共同集成于安装架上，结构设计紧凑，有效减小动力舱体积，降低动力舱外漏造成的飞行阻力，左右动力部件对称集中设置，使系统转动惯量集中，利于飞行操控；差动倾转舵机对桨叶的倾转驱动，不仅能使飞行器向前倾转加速，同时还能在飞行器垂直模式下控制偏航和水平模式下控制滚转；整体结构简单，控制灵活，实用性好。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述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。
15.图1为本实用新型具体实施方式的结构示意图。
16.图2为本实用新型具体实施方式的剖面结构示意图。
17.图3为本实用新型具体实施方式的倾转支架安装结构示意图。
18.附图中：1、桨叶，2、空心轴，3、发动机，4、差动倾转舵机，5、桨毂摇臂，6、倾转支架，7、变距舵机，8、传动主轴，9、桨轴，10、第二同步带轮，11、第一同步带轮，12、单向离合带轮，13、第二锥齿轮，14、第一锥齿轮，15、变距操纵杆，16、变距盘。
具体实施方式
19.为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，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它实施例，都属于本专利保护的范围。
20.如图1
‑
3所示，本实用新型公开一种飞行器双旋翼动力系统，包括安装架、发动机3、传动主轴8和两个差动倾转舵机4，所述发动机3和两个所述差动倾转舵机4分别与所述安装架固定安装；所述传动主轴8左右贯穿所述安装架，其中部通过轴承与所述安装架转动安装，且所述传动主轴8与所述发动机3传动连接；所述安装架两侧的传动主轴8上分别转动套设有与所述差动倾转舵机4传动连接的空心轴2，即所述空心轴2通过轴承与所述传动主轴8转动套接安装；所述空心轴2的外端安装有的倾转支架6；所述倾转支架6内通过轴承转动安装有桨轴9，所述桨轴9上端安装有两个相对设置的桨叶1；所述传动主轴8与所述桨轴9间通过锥齿轮组传动连接。
21.发动机3带动传动主轴8转动，通过锥齿轮组带动桨轴9和桨叶1转动，实现对桨叶1动力驱动；两差动倾转舵机4对两空心轴2分别驱动，空心轴2带动倾转支架6转动，从而使桨轴9、桨叶1沿锥齿轮组的环形啮合位置转动，且保证锥齿轮组始终啮合，从而实现桨叶1的灵活倾转。差动倾转舵机4与发动机3共同集成于安装架上，结构设计紧凑，有效减小动力舱体积，降低动力舱外漏造成的飞行阻力，左右动力部件对称集中设置，使系统转动惯量集中，利于飞行操控；差动倾转舵机4对桨叶1的倾转驱动，不仅能使飞行器向前倾转加速，同时还能在飞行器垂直模式下控制偏航和水平模式下控制滚转；整体结构简单，控制灵活，实用性好。
22.其中，所述桨叶1的倾转角度为0
‑
90；空心轴2靠近所述安装架的一端设有连杆，所述安装架上设有对连杆正反转动角度限位的挡块；可通过挡块对连杆的正反转动角度限位，有效实现0
‑
90度倾转角度的限位。
23.如图1、2所示，其中，所述传动主轴8上固定套设有单向离合带轮12，所述发动机3输出轴上设有发动机带轮；所述发动机带轮与所述单向离合带轮12通过皮带传动连接。传动精确平稳，可靠性好；单向离合带轮12可以保证发动机3失去动力后，桨叶1可以靠惯性自动旋转，避免突然失去动力而坠毁。
24.如图1、2所示，两所述差动倾转舵机4对称安装于所述安装架的两侧，所述差动倾转舵机4输出轴上设有第一同步带轮11；所述空心轴2靠近所述安装架的一端固定套设有第二同步带轮10；所述第二同步带轮10与所述第一同步带轮11通过皮带传动连接。差动倾转舵机4、第一同步带轮11和第二同步带轮10靠近中部的安装架集成设置，结构紧凑，有效缩减动力舱体积；两个差动倾转舵机4通过皮带传动分别驱动两空心轴2转动，从而实现两侧桨叶1的独立倾转，从而能实现飞行器的各种运行状态，操控便捷，灵活性好。
25.如图2、3所示，所述锥齿轮组包括安装于所述传动主轴8上的第一锥齿轮14和安装于所述桨轴9上的第二锥齿轮13；所述第一锥齿轮14与所述第二锥齿轮13呈直角啮合，即桨轴9与传动主轴8垂直设置。在差动倾转舵机4驱动倾转支架6和桨叶1倾转时，桨轴9上的第二锥齿轮13环绕第一锥齿轮14转动，并能保证两者始终啮合，保证整个动力系统的使用可
靠性。桨轴9与传动主轴8垂直设置，在桨叶1倾转后，不会出现左右相对方向的分推力，提高发动机3的输出转化效率。
26.如图3所示，所述空心轴2外端通过变距舵机支架安装有变距舵机7，所述桨轴9上滑动套设有变距盘16，所述变距盘16通过桨毂摇臂5与所述桨叶1桨毂连接；所述变距舵机7通过变距操纵杆15与所述变距盘16连接。变距舵机7通过变距操纵杆15带动变距盘16沿桨轴9上下滑动，从而带动桨毂摇臂5对桨叶1进行变距调节，实现桨叶1的灵活周期性变距。
27.所述变距盘16通过空心滑块结构与所述倾转支架6连接。变距舵机7通过变距操纵杆15对变距盘16上下调节时，通过空心滑块结构可保证变距盘16上下移动的平稳性，避免对桨轴9转动的干涉，保证运行的可靠性。
28.本飞行器双旋翼动力系统，整体结构简单，控制灵活，实用性好；发动机带动传动主轴转动，通过锥齿轮组带动桨轴和桨叶转动，实现对桨叶动力驱动；两差动倾转舵机对两空心轴分别驱动，空心轴带动倾转支架转动，从而使桨轴、桨叶沿锥齿轮组的环形啮合位置转动，且保证锥齿轮组始终啮合，从而实现桨叶的灵活倾转；变距舵机通过变距操纵杆带动变距盘沿桨轴上下滑动，从而带动桨毂摇臂对桨叶进行变距调节，实现桨叶的灵活周期性变距。差动倾转舵机与发动机共同集成于安装架上，结构设计紧凑，有效减小动力舱体积，降低动力舱外漏造成的飞行阻力，左右动力部件对称集中设置，使系统转动惯量集中，利于飞行操控；差动倾转舵机对桨叶的倾转驱动，不仅能使飞行器向前倾转加速，同时还能在飞行器垂直模式下控制偏航和水平模式下控制滚转。
29.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同、相似部分互相参见即可。
30.本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“上”、“下”、“外侧”“内侧”等如果存在是用于区别位置上的相对关系，而不必给予定性。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
31.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。