一种可折叠螺旋桨和飞行器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种可折叠螺旋桨和飞行器，此可折叠螺旋桨包括桨毂、连接在桨毂上的桨叶和n个由形状记忆合金制成的驱动件；桨叶包括依次铰接的m个子桨叶；第i驱动件的一端与第j子桨叶连接，另一端与第j+1子桨叶连接，i的取值为1到n，j的取值为1到m；驱动件在马氏体态与奥氏体态之间的转换驱动第j子桨叶相对于第j+1子桨叶的相对转动。预设驱动件的马氏体态和奥氏体态的形状，当温度变化降低，达到预设数值，此时记忆合发生形变，进而驱动件会发生形变，驱动桨叶的展开；不需要增加动力源，只需要温度达到驱动件预设的马氏体态的温度即可；而且每个桨叶都可以折叠和展开，降低了在非使用状态下螺旋桨的占用空间。
【专利说明】
一种可折叠螺旋桨和飞行器
技术领域
[0001]本发明涉及飞机上使用的螺旋桨领域，具体是指一种可折叠螺旋桨，以及安装有此折叠螺旋桨的飞行器。
【背景技术】
[0002]螺旋桨尺寸越大，转速越慢，效率越高，对材料强度要求低，在空气密度低的情况下，也能够工作。但是尺寸越大，占用空间也就越大，尤其是在飞行器降落在地面上时，尤为凸显其占用空间;尤其是推进用螺旋桨，桨毂水平设置，桨叶根本不发做大。
[0003]中国专利折叠式螺旋桨，申请号:201410127018.8，公开了一种折叠式螺旋桨，具有左桨叶、右桨叶、上桨盖、下桨盖，左桨叶的安装端与上桨盖、下桨盖铰接连接，右桨叶的安装端与上桨盖、下桨盖铰接连接，上桨盖、下桨盖的中间部分别设有横连接杆，横连接杆的中部开有电机轴安装孔。本发明的模具制造成本低。此螺旋桨桨叶可折叠。但是其折叠后的尺寸仅仅是使用状态下的1/2，在桨叶尺寸较大时，还是占用较大的空间；而且其折叠的动力来自电机，在飞行器上额外增了一个电机，增加了飞行器的重量，浪费资源。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种不需要额外增加动力源即可实现螺旋桨的自动展开和折叠，且折叠后体积小的一种可折叠螺旋桨。
[0005]本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种可折叠螺旋桨，包括桨毂、连接在所述桨毂上的桨叶和η个由形状记忆合金制成的驱动件，其中η取正整数;所述桨叶包括依次铰接的m个子桨叶，其中m=n+l;第i驱动件的一端与第j子桨叶连接，所述第i驱动件的另一端与第j+Ι子桨叶连接，i的取值为I到n，j的取值为I到m;所述驱动件所在环境温度的变化使所述驱动件产生形变进而驱动所述第j子桨叶相对于所述第j+Ι子桨叶转动。
[0006]本发明的有益效果是:预设驱动件的马氏体态和奥氏体态的形状，当温度变化降低，达到预设数值，此时记忆合发生形变，进而驱动件会发生形变，驱动桨叶的展开;不需要增加动力源，只需要温度达到驱动件预设的马氏体态的温度即可；而且每个桨叶都可以折叠和展开，降低了在非使用状态下螺旋桨的占用空间。
[0007]在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0008]进一步，所述驱动件在马氏体态与奥氏体态之间的转换驱动所述第j子桨叶相对于所述第j+Ι子桨叶转动。
[0009]进一步，还包括齿轮和齿条，所述齿轮与所述齿条咬合;所述齿条滑动连接在所述第j子桨叶上，所述齿轮固定连接在所述j+Ι子桨叶上;所述第i驱动件的另一端与所述齿条固定连接。
[0010]采用上述进一步方案的有益效果是，提供另一种可行性方案，即通过驱动件驱动齿条在第j子桨叶上滑动，带动齿轮的转动，进而驱动第j+Ι子桨叶的旋转，进而实现桨叶的折叠和展开。[0011 ]进一步，在可折叠螺旋桨处于折叠状态时，所述驱动件处于奥氏体态;在可折叠螺旋桨处于展开状态时，所述驱动件处于马氏体态。
[0012]采用上述进一步方案的有益效果是，由于螺旋桨在使用状态下，基本是处于高空中，高空的温度较低，而驱动件的低温相为马氏体，因此将螺旋桨的展开状态与马氏体态相对应设置。
[0013]进一步，所述驱动件为形状记忆合金丝、形状记忆合金杆或形状记忆合金弹簧。
[0014]进一步，所述驱动件具有双程记忆效应。
[0015]本发明所要解决的技术问题是提供一种不需要额外增加动力源即可实现螺旋桨的自动展开和折叠，且折叠后体积小的一种飞行器。
[0016]本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种飞行器，所述飞行器上安装有如上述任一技术方案所述的一种可折叠螺旋桨。
[0017]本发明的有益效果与上述一种可折叠螺旋桨的有益效果相同，在此不再赘述。
[0018]进一步，所述飞行器为飞艇。
【附图说明】
[0019]图1为本发明一种可折叠螺旋桨的第一种部分结构折叠后的示意图；
[0020]图2为本发明一种可折叠螺旋桨的第一种部分结构展开后的示意图；
[0021]图3为本发明一种可折叠螺旋桨的第二种部分结构折叠后的示意图；
[0022]图4为本发明一种可折叠螺旋桨的第二种部分结构展开后的示意图；
[0023]图5为本发明一种可折叠螺旋桨的第三种部分结构折叠后的示意图；
[0024]图6为本发明一种可折叠螺旋桨的第三种部分结构展开后的示意图。
[0025]附图中，各标号所代表的部件列表如下:
[0026]1、驱动件，2、第一子桨叶，3、第二子桨叶，4、齿轮，5、齿条。
【具体实施方式】
[0027]以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0028]在实际使用中的桨叶我曲面结构，因此不能将折叠后的子桨叶完全重合;但就是由于不完全的折叠，还可以使螺旋桨在折叠状态下也可以工作。在图1至图6的结构示意图中并未体现曲面。
[0029]实施例一
[0030]如图1至图6所示，公开了一种可折叠螺旋桨，包括桨毂、连接在桨毂上的桨叶和η个由形状记忆合金制成的驱动件I，其中η取正整数;桨叶包括依次铰接的m个子桨叶，其中m= n+l;第i驱动件I的一端与第j子桨叶连接，第i驱动件的另一端与第j+Ι子桨叶连接，i的取值为I到n，j的取值为I到m;驱动件I在马氏体态与奥氏体态之间的转换驱动第j子桨叶相对于第j+Ι子桨叶的相对转动。利用驱动件I的形变驱动浆叶的展开和折叠。
[0031 ]在又一个实施例中，还包括齿轮4和齿条5，齿轮4与齿条5咬合;齿条5滑动连接在第j子桨叶上，齿轮4固定连接在j+Ι子桨叶上;第i驱动件的另一端与齿条5固定连接。
[0032]在可折叠螺旋桨处于折叠状态时，驱动件I处于奥氏体态;在可折叠螺旋桨处于展开状态时，驱动件I处于马氏体态。
[0033]在实际应用中，驱动件I为形状记忆合金丝、驱动件丝或形状记忆合金弹簧。驱动件I具有双程记忆效应。
[0034]采用本发明的可折叠螺旋桨可以实现将桨叶的展开长度制造成很大，可以超过30米。驱动件 I 的材料可选用 Au-Cd、Ag-Cd、Cu-Zn、Cu-Zn-Al、Cu-Zn-Sn、Cu-Zn-S1、Cu-Sn、Cu-Zn-Ga、In-T1、Au-Cu-Zn、NiAl、Fe-Pt、T1-N1、T1-N1-Pd、T1-Nb、U-Nb 或 Fe-Mn-Si 合金。根据实际需求，可以在桨叶的表面和/或驱动件的表面装涂金属涂层。
[0035]由于本发明公开的浆叶可以制成多段，即包含多个子浆叶；但是相邻的两个子浆叶的连接关系完全相同，下面就只有两个子叶片的情况下进行详细说明。
[0036]如图1和图2所述，第一子桨叶2的一端与第二子桨叶3的一端铰接，实现这个铰接可以通过销轴将第一子桨叶2的一端与第二子桨叶3的一端连接。I形的驱动件I的一端固定在第一子桨叶2上，而这个驱动件I的另一端固定在第二子桨叶3上；当达到预设温度后，I形的驱动件I产生形状，变成了 L形，并带动了第二子桨叶3绕销轴旋转，展开桨叶。当需要将桨叶折叠时，只需要将驱动件I的温度加热至预设温度即可，驱动件I发生变形，即可驱动桨叶折叠。
[0037]如图3和图4所述，第一子桨叶2的一端与第二子桨叶3的一端铰接，实现这个铰接可以通过销轴将第一子桨叶2的一端与第二子桨叶3的一端连接。L形的驱动件I的一端固定在第一子桨叶2上，而这个驱动件I的另一端固定在第二子桨叶3上；当达到预设温度后，L形的驱动件I产生形状，变成了 I形，并带动了第二子桨叶3绕销轴旋转，展开桨叶。当需要将桨叶折叠时，只需要将驱动件I的温度加热至预设温度即可，驱动件I发生变形，即可驱动桨叶折叠。
[0038]如图5和图6所述，第一子桨叶2的一端与第二子桨叶3的一端铰接，实现这个铰接可以通过销轴将第一子桨叶2的一端与第二子桨叶3的一端连接。
[0039]在第一子桨叶2上设置有一滑槽，并在此滑槽内设置一齿条5，齿条5滑动连接在滑槽内；齿轮4套设在销轴上，并与第二子桨叶3固定连接;齿条5与齿轮4相互咬合。
[0040]驱动件I的一端与齿条5固定连接，另一端固定在第一子桨叶2上。
[0041]当达到预设温度后，驱动件I产生形状，带动齿条5在滑槽内滑动，进而驱动齿轮4的转动，最终实现带动第二子桨叶3绕销轴旋转，展开桨叶。当需要将桨叶折叠时，只需要将驱动件I的温度加热至预设温度即可，驱动件I发生变形，即可驱动桨叶折叠。
[0042]驱动件I的形状不局限在上述实施例中的形状，实际使用中可以根据情况具体设置。
[0043]具有两个以上子叶片的连接及展开和折叠情况与上述方案完全相同，在此不再重复说明。
[0044]实施例二
[0045]—种飞行器，飞行器上安装有如实施例一中任一技术方案所述的一种可折叠螺旋桨。
[0046]实施例三
[0047]一种飞艇，飞艇上安装有如实施例一中任一技术方案所述的一种可折叠螺旋桨。
[0048]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种可折叠螺旋桨，其特征在于，包括桨毂、连接在所述桨毂上的桨叶和η个由形状记忆合金制成的驱动件(I )，其中η取正整数； 所述桨叶包括依次铰接的m个子桨叶，其中m = η+1;第i驱动件的一端与第j子桨叶连接，所述第i驱动件的另一端与第j+Ι子桨叶连接，i的取值为I到n，j的取值为I到m;所述驱动件(I)所在环境温度的变化使所述驱动件(I)产生形变进而驱动所述第j子桨叶相对于所述第j+Ι子桨叶转动。2.根据权利要求1所述一种可折叠螺旋桨，其特征在于，所述驱动件(I)在马氏体态与奥氏体态之间的转换驱动所述第j子桨叶相对于所述第j+Ι子桨叶的相对转动。3.根据权利要求1所述一种可折叠螺旋桨，其特征在于，还包括齿轮(4)和齿条(5)，所述齿轮(4)与所述齿条(5)咬合;所述齿条(5)滑动连接在所述第j子桨叶上，所述齿轮(4)固定连接在所述j+Ι子桨叶上;所述第i驱动件的另一端与所述齿条(5)固定连接。4.根据权利要求1至3任一项所述一种可折叠螺旋桨，其特征在于，在可折叠螺旋桨处于折叠状态时，所述驱动件(I)处于奥氏体态；在可折叠螺旋桨处于展开状态时，所述驱动件(I)处于马氏体态。5.根据权利要求1至3任一项所述一种可折叠螺旋桨，其特征在于，所述驱动件(I)为形状记忆合金丝、形状记忆合金杆或形状记忆合金弹簧。6.根据权利要求1至3任一项所述一种可折叠螺旋桨，其特征在于，所述驱动件(I)具有双程记忆效应。7.—种飞行器，其特征在于，所述飞行器上安装有如权利要求1至6任一项所述的一种可折叠螺旋桨。8.根据权利要求7所述一种飞行器，其特征在于，所述飞行器为飞艇。
【文档编号】B64C11/28GK105947182SQ201610354136
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月25日
【发明人】李帜, 王栋
【申请人】李帜, 王栋