一种用于无人机推力发动机螺旋桨的离合器系统的制作方法

本实用新型涉及离合器技术领域，具体为一种用于无人机推力发动机螺旋桨的离合器系统。

背景技术：

固定翼飞机一般发动机与螺旋桨均为一体连接结构，发动机和螺旋桨为共同转动，如果发动机停转，意味着螺旋桨停转；反之，如果需要动力系统停止产生推力，即螺旋桨停转，只能采取停止发动机这一种方式。对于我们目标期望达到的需求，是需要发动机间歇性提供推力，但由于空中点火比较困难，还要加装电启动器等设备，又会增加设机体重量，另一方面，协同工作效率低，不能很好地根部不同工况进行灵活运用，也会影响飞机航行质量，为此，我们提出一种用于无人机推力发动机螺旋桨的离合器系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于无人机推力发动机螺旋桨的离合器系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于无人机推力发动机螺旋桨的离合器系统，包括原发动机桨盘、转动轴、安装结构、离合器、外壳、磁体、转子、衔铁、膜片弹簧、线圈、桨盘、螺旋桨、垫片和螺旋桨盖，所述原发动机桨盘顶部受到输出端设有转动轴，所述转动轴右端连接有安装结构，所述安装结构右端连接有离合器，所述离合器右端连接有桨盘，所述桨盘右端设有连接柱，连接柱外壁从左到右依次安装有螺旋桨和螺旋桨盖，所述离合器包括设置在安装结构右端面的外壳，所述外壳环形内壁的左端环形阵列设有三组安装块，三组所述安装块相对一端固定设有磁体，所述转动轴的右端延伸至外壳内腔，所述转动轴通过轴承与安装结构连接，且所述转动轴环向外壁从左到右依次安装有转子、衔铁和膜片弹簧，所述转子设置在磁体内腔，所述线圈设置在转子内腔，所述衔铁通过螺丝与桨盘连接。

进一步地，所述外壳右端面设有环状凹槽，且环状凹槽与桨盘滑动连接。

进一步地，所述螺旋桨和螺旋桨盖之间设有垫片。

进一步地，所述外壳通过螺丝固定在安装结构右侧外壁，所述安装结构通过定位销固定在转动轴上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：主要解决了飞机动力系统在保证发动机不停转情况下的推力间歇性工作的问题，有利于混合动力系统的使用及其之间动力的转换、协同等以及其他特种任务需求，在离合系统的作用下，保证多能量混合推进系统可以方便快捷高效的工作进行，在无人机同时搭载双模式动力的情况下，可以比单一动力模式对飞行的续航时间有一定程度的提高，可以满足多能量混合模式的需求，从总体布局上提高无人机的飞行保障性能，提高飞行安全性。

附图说明

图1为本实用新型安装示意图；

图2为本实用新型转动轴与转子安装示意图；

图3为离合器参数；

图4为不同任务阶段机体系统变化表。

图中：1、原发动机桨盘；2、转动轴；3、安装结构；4、离合器；5、外壳；51、磁体；52、转子；53、衔铁；54、膜片弹簧；55、线圈；6、桨盘；7、螺旋桨；8、垫片；9、螺旋桨盖。

具体实施方式

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。

本实用新型提供一种技术方案：一种用于无人机推力发动机螺旋桨的离合器系统，请参阅图1-2，包括原发动机桨盘1、转动轴2、安装结构3、离合器4、外壳5、磁体51、转子52、衔铁53、膜片弹簧54、线圈55、桨盘6、螺旋桨7、垫片8和螺旋桨盖9，原发动机桨盘1顶部受到输出端设有转动轴2，转动轴2右端连接有安装结构3，安装结构3右端连接有离合器4，离合器4右端连接有桨盘6，桨盘6右端设有连接柱，连接柱外壁从左到右依次安装有螺旋桨7和螺旋桨盖9，离合器4为单片式离合器，由带用线圈55的可停滞磁体51、转子52以及衔铁53组成，当转子52安装在离合轴上时，磁体51被紧固在壳体5上，转子52在可停滞的磁体51中以较低的径向背隙旋转，衔,53用三个螺钉固定在要驱动的或者被驱动的部件端面(桨盘6)，转子52与衔铁53保证转矩传递，因此，转子52或者衔铁53是否是驱动还是传递，并不重要，这主要源于所设计的安装方式保证了三个机器元件(磁体51、转子52与衔铁53)的中心度，离合器4是通过直流电驱动的，额定电压在正常情况下为24v，额定电流为5a，离合器4主要控制发动机主轴(转动轴2)与桨盘6的结合与分离，控制离合器4的信号由飞控计算机的输出开关信号控制，目前使用地面控制，通过飞控计算机输出，在无人机系统上运用离合系统的优点：发动机轮轴加装离合器4，有利于充分利用发动机的能量保持发动机不停车的同时，使飞机动力系统按照需求间歇性工作，采用了离合控制，杜绝了暂时性的油动发动机动力停车发动机不能启动的风险，保持发动机时刻运转，减少了飞机动力系统故障率，提高飞行安全系数，采用离合器系统在多能量混合动力推进系统中起到了关键性作用，可以随时方便的启用任意系统，增强了系统间的可转换性；

请参阅图1，外壳5右端面设有环状凹槽，且环状凹槽与桨盘6滑动连接，使得桨盘6旋转的更加稳定；

请参阅图1，螺旋桨7和螺旋桨盖9之间设有垫片8，减小螺旋桨7对螺旋桨盖9的磨损，通过两者连接的紧固性；

请参阅图1，外壳5通过螺丝固定在安装结构3右侧外壁，安装结构3通过定位销固定在转动轴2上，便于对外壳5和安装结构3进行组装和拆卸。

工作原理：无人机的动力单元由发动机和螺旋桨7构成，飞行阶段由空速管获取当前空速和高度，经过飞控计算机处理，根据空速变化完成油门舵量的控制，根据实际飞行需要的分配方式或者预设的动力分配方式判断离合器4的吸附与分离状态，并给出闭合与断开的指令信号，发出闭合指令时，通过离合器4将桨盘6与转动轴2结合，保证螺旋桨7与发动机曲轴的同轴转动，当发出断开指令时，通过离合器4将转动轴2与桨盘6分离，发动机正常运转，螺旋桨7不转动，本离合器4主要用于油电混合动力推进系统，其动力单元由功率为13.3kw发动机1台和2kw电机4台组成，巡航32m/s时动力需求为5.9kw，单一动力均满足飞行要求，爬升时为油电同时输出动力，不同任务阶段机体系统变化如图4所示，对离合系统极其依赖。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种用于无人机推力发动机螺旋桨的离合器系统，包括原发动机桨盘(1)、转动轴(2)、安装结构(3)、离合器(4)、外壳(5)、磁体(51)、转子(52)、衔铁(53)、膜片弹簧(54)、线圈(55)、桨盘(6)、螺旋桨(7)、垫片(8)和螺旋桨盖(9)，其特征在于：所述原发动机桨盘(1)顶部受到输出端设有转动轴(2)，所述转动轴(2)右端连接有安装结构(3)，所述安装结构(3)右端连接有离合器(4)，所述离合器(4)右端连接有桨盘(6)，所述桨盘(6)右端设有连接柱，连接柱外壁从左到右依次安装有螺旋桨(7)和螺旋桨盖(9)，所述离合器(4)包括设置在安装结构(3)右端面的外壳(5)，所述外壳(5)环形内壁的左端环形阵列设有三组安装块，三组所述安装块相对一端固定设有磁体(51)，所述转动轴(2)的右端延伸至外壳(5)内腔，所述转动轴(2)通过轴承与安装结构(3)连接，且所述转动轴(2)环向外壁从左到右依次安装有转子(52)、衔铁(53)和膜片弹簧(54)，所述转子(52)设置在磁体(51)内腔，所述线圈(55)设置在转子(52)内腔，所述衔铁(53)通过螺丝与桨盘(6)连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于无人机推力发动机螺旋桨的离合器系统，其特征在于：所述外壳(5)右端面设有环状凹槽，且环状凹槽与桨盘(6)滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于无人机推力发动机螺旋桨的离合器系统，其特征在于：所述螺旋桨(7)和螺旋桨盖(9)之间设有垫片(8)。

4.根据权利要求1所述的一种用于无人机推力发动机螺旋桨的离合器系统，其特征在于：所述外壳(5)通过螺丝固定在安装结构(3)右侧外壁，所述安装结构(3)通过定位销固定在转动轴(2)上。

技术总结
本实用新型公开了离合器技术领域的一种用于无人机推力发动机螺旋桨的离合器系统，包括原发动机桨盘、转动轴、安装结构、离合器、外壳、磁体、转子、衔铁、膜片弹簧、线圈、桨盘、螺旋桨、垫片和螺旋桨盖，主要解决了飞机动力系统在保证发动机不停转情况下的推力间歇性工作的问题，有利于混合动力系统的使用及其之间动力的转换、协同等以及其他特种任务需求，在离合系统的作用下，保证多能量混合推进系统可以方便快捷高效的工作进行，在无人机同时搭载双模式动力的情况下，可以比单一动力模式对飞行的续航时间有一定程度的提高，可以满足多能量混合模式的需求，从总体布局上提高无人机的飞行保障性能，提高飞行安全性。

技术研发人员：孙伟
受保护的技术使用者：河北淳博航空科技有限公司
技术研发日：2019.10.31
技术公布日：2020.07.07