一种用于中小型无人机的箱式两用加油机的制作方法

本发明属于无人机领域，具体涉及一种用于中小型无人机的箱式两用加油机。

背景技术：

目前，在无人机领域中，无人机一般采用加油车或者用箱式加油机的方式进行加油，加油车适合给大型无人机加油，箱式加油机多采用电动油泵进行加油，其电源主要为直流电源或电池，便于携带，适合给中小型无人机加油。

公告号cn204689628u的中国专利公布了“便携式电动快速加油机”，由进油管液压快速接头、汽油滤清器、进油管、三通转接头组件、手提箱盖和便携式手提箱体、至少两个外置电动燃油泵、电源线、出油管三通转接头组件、流量传感器进油管、流量传感器、液压快速接头、出油管、电源开关、流量传感器进信号线、液晶数码显示屏及集成控制块、集成控制块电源线、电源模块连接线、acdc电源模块组成。

公告号cn110723711a的中国专利公布了“便携式无人机加油机”，包括防水箱体，防水箱体内部包含有油路和电路两个部分。

公告号cn202808333u的中国专利公布了“一种无人机便携式加油装置”，包括油路区和电路区，所述装置集成在一个防爆箱中，并且使用隔板将油路区和电路区进行物理隔离。

当无人机飞行或试车结束后，为了保证其安全性需要将油箱中的余油抽回，上述三项专利所述的加油机功能单一，即只能给所需装备进行加油，而油箱中还有余油时，无法将余油抽出，增加了无人机的安全风险；加油机工作时，当装油容器内的燃油抽干或者管路堵塞时，上述三项专利均无报警保护装置，会造成油泵空转发热受到损坏；上述三项专利将所有油路零部件和电源放置在一个密闭空间内，容易起火爆炸，安全隐患较大。

技术实现要素：

要解决的技术问题：

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种用于中小型无人机的箱式两用加油机，结构简单、安全性高的箱式两用加油机，有效地解决中小型无人机加油、抽油的技术问题，并提高加油机的使用安全性。

本发明的技术方案是：一种用于中小型无人机的箱式两用加油机，其特征在于：包括箱体、加油管路、抽油管路和控制电路，所述加油管路、抽油管路和控制电路均设置于箱体内，通过所述控制电路控制加油管路和抽油管路的通断和功能切换；所述箱体上设置有通风结构；

所述加油管路依次由进油管、第一单向电磁阀、油滤、电动燃油泵、第二单向电磁阀和流量计连接而成，通过所述第一单向电磁阀和第二单向电磁阀控制加油管路内燃油流向；

所述抽油管路与所述加油管路共用油滤和电动燃油泵，还包括出油管、第三单向电磁阀和第四单向电磁阀，所述出油管连接于所述流量计的出口端；所述第三单向电磁阀的一端通过三通转接头和抽油管连接于所述第一单向电磁阀和油滤之间，另一端通过三通转接头和抽油管连接于所述第二单向电磁阀和流量计之间；所述第四单向电磁阀的一端通过三通转接头和抽油管连接于所述进油管和第一单向电磁阀之间，另一端通过三通转接头和抽油管连接于所述电动燃油泵和第二单向电磁阀之间；

所述控制电路包括蓄电池、控制开关、电压表、换气风扇、保护装置、继电器开关；所述控制开关通过三个档位控制加油机的加油、抽油、停止三种状态，所述控制开关与换气风扇、继电器开关、蓄电池、流量计、电动燃油泵依次串联；所述第一单向电磁阀、第二单向电磁阀并联后一端接所述控制开关的加油档，另一端接所述电动燃油泵；所述第三单向电磁阀、第四单向电磁并联后一端接所述控制开关的抽油档，另一端接所述电动燃油泵；所述电压表与蓄电池并联；所述保护装置与蓄电池并联，能够自动将加油机断电并发出报警信号。

本发明的进一步技术方案是：所述箱体采用难燃性层合板制成，其内设置有隔板，将所述加油管路、抽油管路与所述控制电路隔离，防止碰撞产生电火花和静电；所述换气风扇安装在隔板上的油路区一侧。

本发明的进一步技术方案是：所述箱体的通风结构为，在所述箱体的两个侧面设计有百叶窗结构。

本发明的进一步技术方案是：所述保护装置由单片机、电压转换电路、声光报警器、继电器开关组成，所述单片机输入端接收流量计和电压表的输出电压信号，输出端控制声光报警器和继电器开关；所述蓄电池提供经过电压转换电路转换后给单片机和声光报警器供电；所述继电器开关串联在电动燃油泵和蓄电池的回路中，常态为连通状态；

当装油容器或无人机油箱内的燃油抽干或者管路堵塞时，能够自动将加油机断电并发出报警信号，保护油泵空转过热损坏；当蓄电池电压降低时，保护装置控制继电器开关将连通的电路断开，并控制报警器发出报警信号，提醒人员进行充电。

本发明的进一步技术方案是：所述箱体上设置有控制面板，所述控制面板上设置控制开关、流量计显示屏、电压表的显示屏、声光报警器、蓄电池充电接口，能够实时显示燃油流量和蓄电池的电压；当燃油流量和蓄电池电压异常时，所述保护装置控制继电器开关将连通的电路断开，并控制声光报警器发出报警信号，提醒操作人员进行检查和充电。

本发明的进一步技术方案是：所述电压转换电路由dc-dc转换模块、电感l1、电容c1组成，dc-dc转换模块将蓄电池的直流电压12v转换成5v，同时在电压输出端连接电感和电容的滤波电路，用于给单片机和声光报警器供电。

有益效果

本发明的有益效果在于：

1、本发明的加油机具有给无人机加油、抽油两种功能，既满足了无人机的加油需要，又能够及时抽油，保证了其安全性；

2、本发明的加油机管路结构简单，加油、抽油管路共用一套油泵、油滤，能够减少零部件的数量，因此能够减小使得箱体的体积和重量，加油机总重约10kg(其中蓄电池5kg)，单人即可操作使用和维护，能够满足不同场合的试验使用需求；

3、本发明加油机具有保护功能，当燃油抽干或者管路堵塞时，能够自动切断加油机工作电路并发出声音报警信号，防止油泵空转过热损坏；当蓄电池电压不足时发出灯光闪烁报警信号；

4、本发明的加油机箱体、隔板均采用难燃性层合板制成，用隔板将油路和电源隔离，在隔板上安装了换气风扇，箱体两侧设计了百叶窗，即能够保持箱体内油路上各个零件可能渗出的油能够及时挥发，又能够防止高温强光的照射造成失火，此外箱体还具有绝缘性，能够防止碰撞产生电火花和静电，降低着火的风险，提高了加油机的安全性，保证操作人员的人身安全。

附图说明

图1是本发明中加油机的管路结构示意图；

图2是本发明中控制电路图；

图3是本发明中保护装置结构原理图；

图4是本发明的电压转换电路图；

图5是本发明中箱体的结构示意图。

附图标记说明：1—进油管、2—油滤、3—电动燃油泵、4—出油管、5—流量计、6—第一单向电磁阀、7—第二单向电磁阀、8—第三单向电磁阀、9—第四单向电磁阀、10～13—三通转接头、14—抽油管、15—蓄电池、16—控制开关、17—电压表、18—换气风扇、19—保护装置、20—继电器开关、21—箱体、22—隔板、23—控制面板。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1、图2所示，本实施例中用于中小型无人机的箱式两用加油机由进油管1、油滤2、电动燃油泵3、出油管4、流量计5、单向电磁阀6～9、三通转接头10～13、抽油管14、蓄电池15、控制开关16、电压表17、换气风扇18、保护装置19、继电器开关20组成，上述零件按图连接并安装在箱体21内。进油管1与油滤2、电动燃油泵3、出油管4通过管路相连，形成加油管路，管路中安装第一单向电磁阀6和第二单向电磁阀7来控制燃油流向；抽油管14与上述的油滤2和电动燃油泵3相连，形成抽油管路，管路中同样安装第三单向电磁阀8和第四单向电磁阀9来控制燃油流向；加油管路与抽油管路通过三通转接头10～13相连，两条管路共用油滤2和电动燃油泵3，油滤2和电动燃油泵3可根据加油流量的需要并联多个。

如图2所示，电压表17、保护装置19的电路与蓄电池15并联，电压表17和保护装置19由蓄电池15供电；加油电路由第一单向电磁阀6和第二单向电磁阀7并联后与电动燃油泵3、流量计5、控制开关16、换气风扇18、继电器开关20、蓄电池15串联组成；抽油电路由第三单向电磁阀8和第四单向电磁阀9并联后与电动燃油泵3、流量计5、控制开关16、换气风扇18、继电器开关20、蓄电池15串联组成；所述控制开关16通过加油档、抽油档、关闭档三个档位控制加油机的加油、抽油、停止三种状态。

如图3所示，保护装置19由单片机、电压转换电路、声光报警器、继电器开关20组成，单片机的信号输入端分别与流量计5和电压表17的信号输出端连接，单片机的输出端控制声光报警器和继电器开关20，单片机将流量计5和电压表17输出的电压信号与单片机内部的设定的流量电压值、蓄电池电压值分别比较，当输出电压值异常时，单片机控制声光报警器和继电器开关20动作。电压转换电路将蓄电池15的12v电压转换成5v给单片机和声光报警器供电。继电器开关20串联在图1所示电动燃油泵3和蓄电池15的回路中，常态为连通状态。保护装置用于当装油容器或无人机油箱内的燃油抽干或者管路堵塞时，能够自动将加油机断电并发出报警信号，保护油泵空转过热损坏；当蓄电池电压降低时，保护装置控制继电器开关将连通的电路断开，并控制报警器发出报警信号，提醒人员进行充电。

如图4所示，电压转换电路由dc-dc转换模块，电感l1、电容c1组成，dc-dc转换模块将蓄电池的直流电压12v转换成5v，同时在电压输出端连接电感和电容的滤波电路提高电源输出品质来给单片机和声光报警器供电。

结合图1、图2，本发明加油机的工作原理为：当给无人机加油时，将进油管1的一端浸入油桶的液面以下，出油管4与无人机的进油口相连，将控制开关16调至加油档，此时抽油管路上的第三单向电磁阀8和第四单向电磁阀9关闭，抽油管路关闭，加油管路上的第一单向电磁阀6和第二单向电磁阀7开启，加油管路开启进行加油；抽油时，将控制开关16调至抽油档，此时加油管路上的第一单向电磁阀6和第二单向电磁阀7关闭，加油管路关闭，抽油管路上的第三单向电磁阀8和第四单向电磁阀9开启，抽油管路开启进行抽油。加油、抽油时换气风扇18打开，换气风扇安装在隔板上的油路区一侧，能够对油泵吹风冷却，防止油泵过热损坏，还能够将油路中挥发出来或渗漏的燃料排出箱体。将控制开关16调至关闭档时，加油机停止工作，流量计5计数清零，换气风扇18关闭。

当装油容器或无人机油箱内的燃油抽干或者管路堵塞时，管路中的燃油流量减小或者为零，流量计5输出的电压信号随之发生变化，当电压信号变化至设定值时，保护装置19控制继电器开关20将电路断开使电动燃油泵停止运转，并控制声光报警器发出声音报警信号，提醒人员进行操作检查。当蓄电池12的电压小于单片机中的设定值时，保护装置控制继电器开关20将连通的电路断开，并控制声光报警器发出灯光闪烁报警信号，提醒人员进行充电。

如图5所示，箱体21为长方体，与隔板22、控制面板23均采用难燃性层合板制成，箱体21底部安装滚轮、侧面安装拉杆以便携带。隔板22分隔成两个区域，油路上的零部件和蓄电池15分开放置在两个区域，隔板22上打若干孔便于油路上的零部件与蓄电池的电路相连接，这样实现了油路和电路隔离，能够防止产生的电火花、静电点燃油路中可能渗出的燃油，换气风扇安18装在隔板22上，面朝油路一侧，能够对电动燃油泵3吹风冷却，防止其过热损坏。在箱体21的两个侧面设计有百叶窗式的通风窗，在能够起到通风和防止高温强光照射的作用，并在工作时和换气风扇18共同作用，吹散箱体21中的燃气，提高加油机的安全性。箱体的控制面板23上设有控制开关16、流量计5的显示屏、电压表17的显示屏、声光报警器、蓄电池15充电接口，控制开关16控制加油机的加油、抽油、停止三种状态。控制面板23能够实时显示燃油流量和蓄电池15的电压，当燃油流量和蓄电池电压异常时，保护装置19控制继电器开关20将连通的电路断开，并控制声光报警器发出报警信号，提醒操作人员进行检查和充电。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。