一种植保无人机的制作方法

1.本实用新型涉及农业设备领域，具体而言，涉及一种植保无人机。


背景技术：

2.随着植保无人机在农业技术领域的适用，播种、喷药等农作业的效率得到了显著地提升。然而，植保无人机的各种驱动电机存在发热量大且散热难的问题，严重影响了自身安全性和使用寿命，从而也间接地影响了植保无人机的作业效率和质量。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种电机的散热效果好的植保无人机，其能够有效地提高自身使用寿命，保证作业效率和质量。
4.本实用新型的实施例是这样实现的：
5.本实用新型提供一种植保无人机，包括：
6.机身；
7.药箱，设置于机身，用于储放药液；
8.电机，设置于机身，电机内开设有冷却腔室，冷却腔室的入口与药箱连通；
9.喷头，设置于机身，且与冷却腔室的出口连通，用于喷洒药液。
10.在可选的实施方式中，机身包括本体和绕本体的周向间隔布置的多个机臂；药箱设置于本体；每个机臂均设置有至少一个喷头，且每个机臂上还设有与电机传动连接的螺旋桨组件；
11.植保无人机还包括与多个喷头一一对应布置的多个管路组件；每个管路组件均包括第一管路和第二管路，第一管路连通设置于药箱与入口之间，第二管路连通设置于出口与喷头之间。
12.在可选的实施方式中，冷却腔室呈环状开设于电机；
13.入口和出口相邻开设于冷却腔室的腔壁，以在入口至出口之间形成一条药液通路；或者，入口和出口间隔地开设于冷却腔室的腔壁，以在入口的两侧至出口之间分别形成一条药液通路。
14.在可选的实施方式中，冷却腔室内设置有多个凸条，沿冷却腔室的周向，多个凸条依次间隔设置。
15.在可选的实施方式中，冷却腔室包括沿电机的轴向间隔设置的顶壁和底壁，以及设置于顶壁和底壁之间的环状内壁和环状外壁，且环状外壁位于环状内壁外；
16.环状内壁上凸设有多个凸条，且每个凸条均沿电机的径向朝环状外壁凸设，并与环状外壁间隔预设距离；和/或，环状外壁上凸设有多个凸条，且每个凸条均沿电机的径向朝环状内壁凸设，并与环状内壁间隔预设距离。
17.在可选的实施方式中，冷却腔室包括沿电机的轴向间隔设置的顶壁和底壁，以及位于顶壁和底壁之间的环状内壁和环状外壁；
电机本体；120-压板；122-紧固螺钉；124-定子座体；126-定子绕组；128-转子组件；130-轴承；132-冷却腔室；133-顶壁；134-底壁；136-环状内壁；138-环状外壁；139-第一凸条；141-第二凸条；146-入口；148-出口；150-第一密封圈；152-第二密封圈；155-电调。
具体实施方式
35.为使本实用新型实施例的目的、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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
36.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。
37.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
38.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
39.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
40.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
41.相关技术中，无人车、无人机等植保无人机的各种驱动电机存在发热量大且散热难的问题，严重影响了自身安全性和使用寿命，从而也间接地影响了植保无人机的作业效率和质量。
42.有鉴于此，本实施例提供了一种可利用植保无人机搭载的药箱内的药液直接对电机进行降温和散热处理的植保无人机，其能有效地保证电机的安全性和可靠性，从而提升自身的作业效率和质量。下面对该植保无人机的结构进行详细地介绍。
43.图1为本实施例提供的植保无人机10的结构示意图；图2为图1的局部i处的放大图；图3为本实施例提供的电机111的结构示意图一；图4为本实施例提供的电机111的剖面示意图。请参阅图1至图4，本实施例提供的植保无人机10为植保无人机，其包括机身101、药箱102、动力装置110及喷头109。
44.详细地，机身101为植保无人机10的主体结构，用于搭载电池、控制器等结构，以保证植保无人机10能高效地进行各项作业。药箱102设置于机身101，且位于机身101上方，用于储放药液。机身101搭载药箱102使得植保无人机10能直接向农作物喷洒药液，以充分保证农作物健康生长，以提高农作物收率。动力装置110包括电机111，电机111设置于机身101，可作为一切需要利用电机111的驱动力进行运转的结构的动力源。喷头109设置于机身101，且与冷却腔室132的出口148连通，用于喷洒药液。
45.通过这样设置，使得该植保无人机10进行农作物的药液喷洒作业时，药液先从药箱102输出，然后经过电机111的入口146流入电机111内部开设的冷却腔室132内，通过冷却腔室132对电机111进行有效地冷却和散热处理，经过冷却处理后的药液继续经过出口148流动至喷头109，以便于喷头109雾化喷出。
46.也即，通过这样设置，该植保无人机10用于喷洒农作物的药液在通过喷头109喷出前，可通入电机111内部的冷却腔室132直接对电机111进行降温，因而其能在避免附加其他冷却结构，降低冷却和散热成本的同时，有效地保证电机111具有较优的散热和冷却效果，从而能提供电机111的安全性和可靠性，延长电机111的使用寿命，以保证植保无人机10的作业效率和质量。同时，由于本实施例提供的冷却腔室132位于电机111的内部，其相较于位于电机111外部，或者仅仅是与电机111接触的方案而言具有更好的散热效果，能有效地防止电机111内部温度过高，防止电机111自燃或炸裂，以充分保证电机111的安全性和可靠性，从而保证农药喷洒作业的效率和质量。
47.请再次参阅图1至图4，在本实施例中，电机111具体为整个机身101飞行的动力源。
48.详细地，机身101包括本体104和绕本体104的周向间隔布置的多个机臂106。每个机臂106的第一端均与本体104固定或可折叠配合，每个机臂106的第二端向远离本体104的方向延伸，且机臂106的第二端设置有安装座108。药箱102设置于本体104，使得整个药箱102大致位于多个机臂106的中部位置。另外，每个机臂106的安装座108均对应设置有一个动力装置110和一个喷头109，动力装置110还包括与电机111传动连接的螺旋桨组件112，电机111与螺旋桨组件112传动连接后安装于安装座108的第一侧，以为整个植保无人机10的飞行提供动力，喷头109位于安装座108的第二侧。由于药箱102位于多个机臂106所形成的结构的中部位置，因而方便通过药箱102向多个机臂106上设置的多个电极的冷却腔室132供液，以保证多个电机111均能同时被降温和冷却，以充分保证多个电机111的安全性和可靠性，从而充分保证植保无人机10的安全性与可靠性，保证其作业效率和质量。当然，在其他实施例中，每个机臂106上还可对应设置多个喷头109，以提高喷洒幅度，保证喷洒质量和效果，本实施例不做限定。
49.同时，为了方便药箱102内的药液能顺利地输出至喷头109以喷出，在本实施例中，植保无人机10还包括与多个喷头109一一对应布置的多个管路组件。其中，每个管路组件均包括第一管路114和第二管路116，第一管路114可设置于机臂106内，以保证其药液传输过程的安全性，且第一管路114连通设置于药箱102与入口146之间，以将药液输送至电机111的冷却腔室132内对电机111进行充分冷却，第二管路116连通设置于出口148与喷头109之间，以方便将冷却后的药液通过喷头109雾化喷出。
50.由于驱动螺旋桨组件112运行的电机111在植保无人机10运行过程中出热量较大，也容易由于高温而损坏，因而通过原有的药箱102中的药液对电机111进行散热，既无需外
加冷却机构，能有效地利用药液进行冷却，从而能降低生产和使用成本，又能对喷头109喷出前的药液进行充分的加热，使得药液在喷出前充分混合均匀，进而也使得喷头109喷出的药液的均匀度得到充分保证，以进一步地满足农作物的生长需求，提高植保无人机10的药物喷洒效率和质量。
51.当然，在其他实施例中，电机111也可以作为其他结构的动力源，例如可作为驱动喷头109的喷盘转动的动力源，也可以为驱动机身101的机臂106相对机身101转动的动力源，也可以为其他一切需要电驱动的动力源，本实施例均不做限定。
52.另外，还需要说明的是，在本实施例中，每个动力装置110的电机111的入口146均位于对应电机111靠近药箱102的一侧，以使得药箱102距离入口146的位置较短，更便于将药箱102内的药液输出至电机111内，以对电机111进行冷却，以充分保证冷却效率和质量。
53.图5为本实施例提供的电机111的结构示意图二；图6为本实施例提供的电机111的结构示意图三。请参阅图5与图6，在本实施例中，冷却腔室132呈环状开设于电机111，且具体为圆环状结构，将冷却腔室132设置为环状结构，使得电机111的周向均能得到有效地降温和冷却处理，从而保证电机111的各个部位的温度均满足正常工作的需求，以进一步地提高电机111的安全性和可靠性。
54.详细地，在本实施例中，冷却腔室132即可以是单药液通路的结构，也可以是双药液通路的结构。
55.如图5所示，当冷却腔室132为单药液通路的结构时，入口146和出口148相邻开设于冷却腔室132的腔壁，以在入口146至出口148之间形成一条单药液通路。也即，当入口146和出口148相邻设置于环状的冷却腔室132的腔壁时，药液从药箱102输出后经过第一管路114输入入口146后，可沿着入口146至出口148方向形成的这条单药液通路流动一圈后直接从出口148输出，以便于继续通过第二管路116输出至喷头109处，以便于喷头109雾化喷出。通过这样设置，药水在整个环状的冷却腔室132内停留的时间较长，出口148的温度较高，可以充分冷却电机111的周向，以带走更多热量。
56.如图6所示，当冷却腔室132为双药液通路的结构时，入口146和出口148间隔地开设于冷却腔室132的腔壁，以在入口146的两侧至出口148之间分别形成一条药液通路。也即，当入口146和出口148间隔地设置于环状的冷却腔室132的腔壁时，药液从药箱102输出后经过第一管路114输入入口146后，可沿着入口146的第一侧至出口148的方向形成的一条单药液通路输送至出口148，同时也可以沿着入口146的第二侧至出口148的方向形成另一条单药液通路输送至出口148，两条药液通路的总路径为整个冷却腔室132的周向路径，以便于继续通过第二管路116输出至喷头109处，以便于喷头109雾化喷出。通过这样设置，药水在整个环状的冷却腔室132内流动的阻力小，流速快，从而能在单位时间内快速降低电机111的温度，以保证降温和冷却效率和质量。
57.作为优选的方案，当冷却腔室132为双药液通路的结构时，入口146和出口148可以环状的冷却腔室132的圆心为中点对称布置，也即入口146与中点的连接和出口148至中点的连线的夹角大致为180
°
。通过这样设置，两条药液通路内的药液的流速相对均匀，能通过药水快速带走更多的热量，以保证电机111周向各个位置均能得到有效地降温处理，从而进一步地提高电机111的安全性和可靠性。当然，在其他实施例中，入口146与中点的连线和出口148与中点的连线还可以呈其他夹角设置，例如90
°
、120
°
等，能保证电机111具有较高的
散热效率和散热质量即可，本实施例均不做限定。
58.请参阅图5与图6，无论冷却腔室132采用图5的单药液通路还是采用图6的双药液通路，在本实施例中，均可以根据需求在冷却腔室132内设置多个凸条，沿冷却腔室132的周向，多个凸条依次间隔设置。通过多个凸条的设置，使得药水与电机111的换热效率得到有效地提高，从而能充分提高降温和散热效率，以进一步地提高电机111的安全性与可靠性。
59.详细地，请再次参阅图5，无论是单药液通路还是双药液通路，冷却腔室132内均可以根据需求设置多个第一凸条139，每个第一凸条139均呈长条板状结构。
60.具体地，冷却腔室132包括沿电机111的轴向间隔设置的顶壁133和底壁134，以及设置于顶壁133和底壁134之间的环状内壁136和环状外壁138。其中，环状内壁136位于环状外壁138所形成的环状范围内。同时，环状内壁136上凸设有多个第一凸条139，且每个第一凸条139均沿电机111的径向朝环状外壁138凸设，并与环状外壁138间隔预设距离。并且，环状外壁138上同样地凸设有多个第一凸条139，且每个第一凸条139均沿电机111的径向朝环状内壁136凸设，并与环状内壁136间隔预设距离，且环状内壁136上凸设的第一凸条139与环状外壁138上凸设的第一凸条139错位设置，以使得多个第一凸条139能沿整个冷却腔室132的周向间隔设置。
61.通过径向延伸的多个第一凸条139的设置，增大了药液与冷却腔室132的接触面积，同时第一凸条139对药水的阻挡和扰动能增加药液的湍流，减少静止的死水区，使得药液在冷却腔室132内能沿电机111的径向和周向反复折返，从而提高了换热效率，进而能带走更多的热量，以充分保证电机111的安全性和可靠性。
62.需要说明的是，第一凸条139可与环状内壁136或环状外壁138一体成型，例如，环状内壁136上的第一凸条139可为环状内壁136直接向环状外壁138方向凸起而形成的凸条结构，环状外壁138上的第一凸条139可为环状外壁138直接向环状内壁136方向凸起而形成的凸条结构，以充分保证第一凸条139的强度，保证散热效率。
63.还需要说明的是，在其他实施例中，也可以仅在环状内壁136或环状外壁138上设置多个第一凸条139，使得多个第一凸条139沿冷却腔室132的周向间隔设置即可，本实施例不做限定。
64.详细地，请再次参阅图6，无论是单药液通路还是双药液通路，冷却腔室132内均可以根据需求设置多个第二凸条141，每个第二凸条141均呈弧状的板状结构。
65.具体地，冷却腔室132的顶壁133上间隔地凸设有多个第二凸条141，每个第二凸条141均为沿冷却腔室132的周向延伸的弧状凸条，且第二凸条141的弧度与环状内壁136以及环状外壁138的弧度均相同，使得多个第二凸条141整体呈环状结构布置。通过第二凸条141设置，其对冷却腔室132内的药液的阻力较小，使得药液在冷却腔室132内的流动速度较快，因而使得单位时间内药水能带走更多的热量。同时，由于每个第二凸条141呈弧状结构设置，多个第二凸条141整体呈环状布置，也使得第二凸条141能优化药水的流动，减小静止的死水区，以进一步地保证散热和降温效果，从而进一步地保证电机111的安全性和可靠性。
66.当然，在其他实施例中，还可以在底壁134上间隔地凸设有多个第二凸条141，使得每个第二凸条141均为沿冷却腔室132的周向延伸的弧状凸条即可，本实施例不再赘述。
67.另外，需要说明的是，在其他实施例中，还可以将第一凸条139和第二凸条141复合设置于冷却腔室132内，能保证电机111具有较优的散热效果和散热质量即可，本实施例同
样不再赘述。
68.请再次参阅图3至图6，在本实施例中，电机111具体包括电机本体118和压板120，电机本体118开设有具有敞口的半封闭腔室，压板120盖设于敞口处，且与电机本体118通过紧固螺钉122可拆卸配合，用于封闭敞口，压板120与电机本体118共同形成冷却腔室132。入口146和出口148均贯穿开设于压板120，也压板120邻近电机111的侧壁形成冷却腔室132的底壁134。一方面，通过压板120的设置，使得冷却腔室132得到密封，能避免药液泄露，从而能保证电机111的安全性与稳定性；另一方面，由于压板120可拆卸，从而可便于清洗冷却腔室132，避免药物在冷却腔室132内沉积，以充分保证电机111的使用寿命。另外，通过压板120的设置，也能一定程度提高电机111的强度和刚度，从而一定程度保证电机111的质量，延长其使用寿命。
69.作为可选的方案，压板120与电机本体118之间设置有密封圈，密封圈绕敞口的周向边缘布置，且一端与压板120密封连接，另一端与电机本体118密封连接。通过密封圈的设置，能为整个冷却腔室132提供更好的密封效果，进一步地避免药水泄露。同时，由于压板120与电机本体118通过紧固螺钉122紧固配合，因而还可以通过压板120稳固密封圈，以充分保证冷却腔室132的密封性能，使得药水仅能通过入口146输入并仅能通过出口148输出。
70.具体地，在本实施例中，密封圈的数量为两个，且分别为第一密封圈150和第二密封圈152，第一密封圈150和第二密封圈152均为环形的密封圈，且第一密封圈150邻近冷却腔室132的环状内壁136设置，第二密封圈152邻近冷却腔室132的环状外壁138设置，从而使得压板120与电机本体118配合后，冷却腔室132靠近环状外壁138和一侧和靠近环状内壁136的一侧均能得到有效地密封，从而充分保证药水不易泄露，以充分保证电机111的安全性和可靠性。
71.进一步可选地，由于药水可能具有腐蚀性，因而在本实施例中，冷却腔室132的内壁面涂覆有防护膜层。防护膜层可选择涂刷或电镀的方式进行涂覆，以充分保护冷却腔室132内壁面的安全性，从而保证电机111的安全性与稳定性。
72.请再次参阅图4，在本实施例中，电机本体118包括定子组件和转子组件128。其中，转子组件128位于定子组件内部，定子组件包括定子座体124和定子绕组126，转子组件128通过轴承130可转动地设置于定子座体124的中部位置，且转子组件128与螺旋桨组件112固定连接，以在转子组件128相对定子组件转动的过程中能带动螺旋桨组件112转动，以为整个植保无人机10提供飞行的动力。同时，定子绕组126环状布置于定子座体124，冷却腔室132开设于定子座体124，且位于转子组件128与定子绕组126之间。将冷却腔室132开设于转子组件128与定子绕组126之间，使得冷却腔室132内流动的药液既可以为定子绕组126的产热进行降温和冷却，又可以为转子组件128转动过程中的产热进行降温和冷却，从而能进一步地提高电机111的安全性与可靠性。
73.请再次参阅图1，在本实施例中，每个机臂106靠近电机111的一端还设置有电调155，电调155与电机111电连接，第一管路114沿机臂106的长度方向设置，且穿过电调155，用于对电调155降温。通过这样设置，使得药箱102内的药液可通过第一管路114输出，以用于为电调155降温，从而能保证电调155的安全性和可靠性。
74.详细地，在本实施例中，电调155具体包括电调壳和电调板，电调壳安装于机臂106，例如可套设于机臂106外，电调板设置于电调壳内，以与电机111电连接。第一管路114
具体沿机臂106的长度方向设置于机臂106的内部，以使得第一管路114能穿过电调壳后对电调板降温。同时，通过第一管路114输出的药液，可经过电机111的冷却腔室132内流动后从出口148输出至第二管路116，再经过第二管路116输出至喷头109，以通过喷头109雾化喷出，以充分保证电调155以及电机111的安全性和可靠性。当然，在其他实施例汇总，第一管路114还可以不设置于机臂106的内部，例如可设置于机臂106的外侧壁，与机臂106的外侧固定连接，或者还可以直接凹设于机臂106的臂体，能保证第一管路114的稳定性和可靠性，以保证电机111的冷却效果即可，本实施例均不做限定。
75.下面对本实用新型的实施例提供的植保无人机10的安装过程、工作原理和有益效果进行详细地介绍：
76.该植保无人机10进行安装作业时，可先将螺旋桨组件112、电机111和喷头109安装于一个机臂106的安装座108，以形成一个完整机臂106，然后依次将多个机臂106安装于机身101，同时将药箱102安装于机身101；最后，通过第一管路114连通药箱102与电机111的入口146，通过第二管路116连通电机111的出口148和喷头109即可。
77.该植保无人机10进行工作时，药箱102内输出的药液可通过第一管路114流入入口146，并通过入口146在冷却腔室132内流动后从出口148输出至第二管路116，再经过第二管路116输出至喷头109，以通过喷头109雾化喷出。
78.在上述过程中，该植保无人机10用于喷洒农作物的药液在通过喷头109喷出前，可通入电机111内部的冷却腔室132直接对电机111进行降温，因而其能在避免附加其他冷却结构，降低冷却和散热成本的同时，有效地保证电机111具有较优的散热和冷却效果，从而能提供电机111的安全性和可靠性，延长电机111的使用寿命，以保证植保无人机10的作业效率和质量。
79.综上所述，本实用新型的实施例提供了一种电机111的散热效果好的植保无人机10，其能够有效地提高自身使用寿命，保证作业效率和质量。
80.以上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。