無人駕駛直升機旋翼頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種無人駕駛直升機旋翼頭，包括主軸、主旋翼、副旋翼及設于主軸上的傾斜盤；傾斜盤包括旋轉杯體和固定杯體，固定杯體對稱且通過關節軸承連接有四個動作拉桿；旋轉杯體上對稱且通過關節軸承連接有兩個主旋翼變距拉桿；旋轉杯體的上方通過關節軸承連接有副旋翼控制組件；副旋翼控制組件上對稱且通過關節軸承連接有兩個副旋翼變距拉桿。本實用新型的有益效果是：通過主旋翼固定組件、副旋翼固定組件、副旋翼控制組件、主旋翼變距拉桿及副旋翼變距拉桿的相互配合作用，使升力增大，提高了載荷能力，通過副旋翼調節平衡，提高穩定性，抗風能力強；解決了普通無人直升機穩定性差、載荷小、不易維護、易發事故的問題。
【專利說明】
無人駕駛直升機旋翼頭
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種直升機旋翼頭，尤其涉及一種無人駕駛直升機旋翼頭。
【背景技術】
[0002]本實用新型涉及在基于有線的遠程控制(Remote Control)或者基于無線的遠程控制(Rad1 Control)下飛行的遙控直升機(以下，統稱為R/C直升機)的旋翼頭，并且涉及適用于單旋翼式的R/C直升機的旋翼頭的機構，所述單旋翼式的R/C直升機構成為通過貝爾(Bell)方式、希拉(Hill)方式或者貝爾希拉(Bell Hill)方式使主旋翼的旋轉面傾斜。R/C直升機通過使帶有迎角的主旋翼槳葉(main rotor blade)旋轉而產生升力，并且通過從安裝于主軸(main mast)的根部的傾斜盤(swashplate)經由連桿機構使主旋翼槳葉的迎角變化，進而利用升力的變化使旋翼的旋轉面傾斜，由此產生朝向傾斜方向的推力，從而進行飛行。
[0003]作為對這樣的主旋翼槳葉的槳距角(pitchangle)進行控制的方式，存在以下的方式:貝爾方式，從傾斜盤經由連桿機構直接使槳葉傾斜動作；以及希拉方式，從傾斜盤經由連桿機構使穩定翼槳葉(stabilizer blade)傾斜動作，并將由于穩定翼槳葉傾斜動作而產生的升力平衡的變化傳遞至主旋翼槳葉，從而使槳距角變化。在R/C直升機中，由于通過組合上述兩種方式而成的貝爾希拉方式控制能夠得到良好的操舵的響應性，所以一般廣泛使用貝爾希拉方式。
[0004]R/C直升機雖然市場廣闊，但是有效載荷低、續航時間短大大限制了其進一步發展，穩定性差、載荷小、不易維護、易發事故等問題也制約了其應用在許多更高要求的領域。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種無人駕駛直升機旋翼頭，解決傳統無人駕駛直升機穩定性差、載荷小、不易維護等問題。
[0006]本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下，一種無人駕駛直升機旋翼頭，包括主軸、主旋翼、副旋翼及設于所述主軸上的傾斜盤;所述傾斜盤包括旋轉杯體和固定杯體，所述固定杯體對稱且通過關節軸承連接有四個動作拉桿;所述旋轉杯體上對稱且通過關節軸承連接有兩個主旋翼變距拉桿;所述旋轉杯體的上方通過關節軸承連接有副旋翼控制組件;所述副旋翼控制組件上對稱且通過關節軸承連接有兩個副旋翼變距拉桿;所述主旋翼變距拉桿與所述副旋翼變距拉桿交叉錯開設置;所述主旋翼通過主旋翼固定組件與所述主軸固定;所述副旋翼通過副旋翼固定組件與所述主軸固定;所述主軸頂端設有T形副旋翼變距搖臂，所述副旋翼變距搖臂包括豎直部和水平部;其豎直部與所述副旋翼固定組件連接，其水平部的兩端分別通過關節軸承與一個所述副旋翼變距拉桿的一端連接;所述副旋翼固定組件上通過關節軸承連接有主旋翼拉桿固定叉;所述主旋翼固定組件上設有主旋翼變距搖臂;所述主旋翼拉桿固定叉的末端通過關節軸承與所述主旋翼變距拉桿的一端連接，所述主旋翼拉桿固定叉的中端通過關節軸承連接有主旋翼搖臂拉桿;所述主旋翼搖臂拉桿的另一端通過關節軸承與所述主旋翼變距搖臂連接。
[0007]進一步地，所述主旋翼固定組件包括主旋翼軸承、主漿夾及中部設有通槽的主旋翼固定塊;所述主軸通過所述通槽穿出所述主旋翼固定塊，并與所述主旋翼固定塊固定;所述主漿夾通過所述主旋翼軸承與所述主旋翼固定塊連接;所述主旋翼變距搖臂與所述主漿夾固定;所述主旋翼一端插設于所述主漿夾內并其鉚接固定。
[0008]優選地，所述副旋翼固定組件包括副旋翼軸承、副旋翼固定塊、副旋翼連桿套筒及副旋翼連桿;所述副旋翼固定塊內側通過所述副旋翼軸承與所述副旋翼變距搖臂連接;所述副旋翼固定塊外側固定設有與所述副旋翼軸同軸設置的副旋翼連桿套筒;所述副旋翼連桿套筒末端同軸插設有副旋翼連桿;所述副旋翼連桿的末端固定有副旋翼。
[0009]進一步地，所述副旋翼控制組件包括兩個L形第一桿體和兩個S形第二桿體;所述第一桿體與所述第二桿體相對且錯開設置，所述第一桿體與所述第二桿體通過一個支撐軸承連接，且通過支撐軸承與所述主軸轉動連接;所述第一桿體的末端通過關節軸承與所述副旋翼變距拉桿連接;所述第二桿體的末端設有關節軸承，該關節軸承連接有關節軸承連接件，所述關節軸承連接件的另一端與所述旋轉杯體上的關節軸承連接。
[0010]優選地，至少一個所述動作拉桿指向所述主軸中心的延長線與所述副旋翼連桿的中軸線的水平投影夾角α為40°。
[0011 ]進一步地，主旋翼在靠近主軸的一端側面設有弧形切口，在所述弧形切口的末端至所述主旋翼的中部設有凸起脊邊。
[0012]本實用新型的有益效果是:通過主旋翼固定組件、副旋翼固定組件、副旋翼控制組件、主旋翼變距拉桿及副旋翼變距拉桿的相互配合作用，使升力增大，提高了載荷能力，通過副旋翼調節平衡，提高穩定性，抗風能力強;且可在四個動作拉桿下端各設置一個舵機，通過四個舵機的協調動作同時操縱傾斜盤所承受的變距和循環變距載荷，使操縱力矩均分到四個舵機中，提高了傾斜盤的操縱精度，而當任意一個舵機失效后，傾斜盤仍能完成相應的控制動作，提高了無人駕駛直升機的可靠性和安全系數;解決了普通無人直升機穩定性差、載荷小、不易維護、易發事故的問題。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的立體結構不意圖；
[0014]圖2為圖1的局部放大結構示意圖；
[0015]圖3為圖1的俯視局部不意圖。
[0016]圖中I，主軸;2，主旋翼;3，副旋翼;4，傾斜盤;4.1，旋轉杯體;4.2，固定杯體;5，動作拉桿;6，主旋翼變距拉桿;7，副旋翼控制組件;7.1，第一桿體;7.2，第二桿體;7.3，支撐軸承;7.4，關節軸承連接件;8，副旋翼變距拉桿;9，副旋翼變距搖臂；10，主旋翼拉桿固定叉；11，主旋翼變距搖臂；12，主旋翼搖臂拉桿；13，主旋翼固定組件；13.1，主旋翼翼軸承；13.2，主漿夾；13.3，主旋翼固定塊;14，副旋翼固定組件；14.1，副旋翼軸承；14.2，副旋翼固定塊；14.3，副旋翼連桿套筒;14.4，副旋翼連桿;15，弧形切口； 16，凸起脊邊。
【具體實施方式】
[0017]以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0018]如圖1、圖2、圖3所示的一種無人駕駛直升機旋翼頭，包括主軸1、主旋翼2、副旋翼3 及設于主軸1上的傾斜盤4;傾斜盤4包括旋轉杯體4.1和固定杯體4.2，固定杯體4.2對稱且通過關節軸承連接有四個動作拉桿5;旋轉杯體4.1上對稱且通過關節軸承連接有兩個主旋翼變距拉桿6;旋轉杯體4.1的上方通過關節軸承連接有副旋翼控制組件7;副旋翼控制組件 7上對稱且通過關節軸承連接有兩個副旋翼變距拉桿8;主旋翼變距拉桿6與副旋翼變距拉桿8交叉錯開設置;主旋翼2通過主旋翼固定組件13與主軸1固定；副旋翼3通過副旋翼固定組件14與主軸1固定;主軸1頂端設有T形副旋翼變距搖臂9,副旋翼變距搖臂9包括豎直部和水平部;其豎直部與副旋翼固定組件14連接，其水平部的兩端分別通過關節軸承與一個副旋翼變距拉桿8的一端連接;副旋翼固定組件14上通過關節軸承連接有主旋翼拉桿固定叉 9;主旋翼固定組件13上設有主旋翼變距搖臂11;主旋翼拉桿固定叉9的末端通過關節軸承與主旋翼變距拉桿6的一端連接，主旋翼拉桿固定叉9的中端通過關節軸承連接有主旋翼搖臂拉桿12;主旋翼搖臂拉桿12的另一端通過關節軸承與主旋翼變距搖臂11連接。[〇〇19]主旋翼固定組件13包括主旋翼2軸承、主漿夾13.2及中部設有通槽的主旋翼固定塊13.3;主軸1通過通槽穿出主旋翼固定塊13.3,并與主旋翼固定塊13.3固定;主漿夾13.2 通過主旋翼2軸承與主旋翼固定塊13.3連接;主旋翼變距搖臂11與主漿夾13.2固定;主旋翼 2—端插設于主漿夾13.2內并其鉚接固定。
[0020]副旋翼固定組件14包括副旋翼軸承14.1、副旋翼固定塊14.2、副旋翼連桿套筒 14.3及副旋翼連桿14.4;副旋翼固定塊14.2內側通過副旋翼軸承14.1與副旋翼變距搖臂9 連接;副旋翼固定塊14.2外側固定設有與副旋翼3軸同軸設置的副旋翼連桿套筒14.3;副旋翼連桿套筒14.3末端冋軸插設有副旋翼連桿14.4;副旋翼連桿14.4的末端固定有副旋翼3。 [0021 ]副旋翼控制組件7包括兩個L形第一桿體7.1和兩個S形第二桿體7.2;第一桿體7.1 與第二桿體7.2相對且錯開設置，第一桿體7.1與第二桿體7.2通過一個支撐軸承7.3連接， 且通過支撐軸承7.3與主軸1轉動連接;第一桿體7.1的末端通過關節軸承與副旋翼變距拉桿8連接;第二桿體7.2的末端設有關節軸承，該關節軸承連接有關節軸承連接件7.4，關節軸承連接件7.4的另一端與旋轉杯體4.1上的關節軸承連接。
[0022]至少一個動作拉桿5指向主軸1中心的延長線與副旋翼連桿14.4的中軸線的水平投影夾角a為40°。主旋翼2在靠近主軸1的一端側面設有弧形切口 15,在弧形切口 15的末端至主旋翼2的中部設有凸起脊邊16。
[0023]可在四個動作拉桿5下端各設置一個舵機，通過舵機帶動某個方位的動作拉桿5下移，使得傾斜盤4朝某個方位傾斜，一個主旋翼變距拉桿6下移，與其相對的另一個主旋翼變距拉桿6上移，從而帶動主旋翼拉桿固定叉9發生偏轉，一個主旋翼搖臂拉桿12下移，另一個主旋翼搖臂拉桿12上移，從而通過與主旋翼搖臂拉桿12連接的主旋翼變距搖臂11發生偏轉，從而帶動主旋翼2發生扭轉。
[0024]而某個動作拉桿5下移，使得傾斜盤4朝某個方位傾斜，與旋轉杯體4.1通過關節軸承連接件7.4連接的第二桿體7.2傾斜，與第二桿體7.2通過支撐軸承7.3連接的第一桿體 7.1朝相反的方向傾斜，即副旋翼控制組件7發生傾斜，從而帶動一個副旋翼變距拉桿8下移，另一個副旋翼變距拉桿8上移，在副旋翼變距搖臂9的作用下，副旋翼固定組件14發生轉動，從而副旋翼3轉動。
[0025]通過四個舵機的協調動作同時操縱傾斜盤4所承受的變距和循環變距載荷，使操縱力矩均分到四個舵機中，提高了傾斜盤4的操縱精度，而當任意一個舵機失效后，傾斜盤4仍能完成相應的控制動作，提高了無人駕駛直升機的可靠性和安全系數。
[0026]本實用新型通過主旋翼固定組件13、副旋翼固定組件14、副旋翼控制組件7、主旋翼變距拉桿6及副旋翼變距拉桿8的相互配合作用，使升力增大，提高了載荷能力，通過副旋翼3調節平衡，提高穩定性，抗風能力強;且解決了普通無人直升機穩定性差、載荷小、不易維護、易發事故的問題。
[0027]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種無人駕駛直升機旋翼頭，包括主軸(I)、主旋翼(2)、副旋翼(3)及設于所述主軸(I)上的傾斜盤(4);所述傾斜盤(4)包括旋轉杯體(4.1)和固定杯體(4.2)，其特征在于:所述固定杯體(4.2)對稱且通過關節軸承連接有四個動作拉桿(5);所述旋轉杯體(4.1)上對稱且通過關節軸承連接有兩個主旋翼變距拉桿(6);所述旋轉杯體(4.1)的上方通過關節軸承連接有副旋翼控制組件(7);所述副旋翼控制組件(7)上對稱且通過關節軸承連接有兩個副旋翼變距拉桿(8);所述主旋翼變距拉桿(6)與所述副旋翼變距拉桿(8)交叉錯開設置;所述主旋翼(2)通過主旋翼固定組件(13)與所述主軸(I)固定;所述副旋翼(3)通過副旋翼固定組件(14)與所述主軸(I)固定;所述主軸(I)頂端設有T形副旋翼變距搖臂(9)，所述副旋翼變距搖臂(9)包括豎直部和水平部;其豎直部與所述副旋翼固定組件(14)連接，其水平部的兩端分別通過關節軸承與一個所述副旋翼變距拉桿(8)的一端連接;所述副旋翼固定組件(14)上通過關節軸承連接有主旋翼拉桿固定叉(10);所述主旋翼固定組件(13)上設有主旋翼變距搖臂(11);所述主旋翼拉桿固定叉(10)的末端通過關節軸承與所述主旋翼變距拉桿(6)的一端連接，所述主旋翼拉桿固定叉(10)的中端通過關節軸承連接有主旋翼搖臂拉桿(12);所述主旋翼搖臂拉桿(12)的另一端通過關節軸承與所述主旋翼變距搖臂(11)連接。2.根據權利要求1所述的無人駕駛直升機旋翼頭，其特征在于:所述主旋翼固定組件(13)包括主旋翼(2)軸承、主漿夾(13.2)及中部設有通槽的主旋翼固定塊(13.3);所述主軸(I)通過所述通槽穿出所述主旋翼固定塊(13.3)，并與所述主旋翼固定塊(13.3)固定;所述主漿夾(13.2)通過所述主旋翼(2)軸承與所述主旋翼固定塊(13.3)連接;所述主旋翼變距搖臂(11)與所述主漿夾(13.2)固定;所述主旋翼(2) —端插設于所述主漿夾(13.2)內并其鉚接固定。3.根據權利要求1所述的無人駕駛直升機旋翼頭，其特征在于:所述副旋翼固定組件(14)包括副旋翼軸承(14.1)、副旋翼固定塊(14.2)、副旋翼連桿套筒(14.3)及副旋翼連桿(14.4)；所述副旋翼固定塊(14.2)內側通過所述副旋翼軸承(14.1)與所述副旋翼變距搖臂(9)連接;所述副旋翼固定塊(14.2)外側固定設有與所述副旋翼(3)軸同軸設置的副旋翼連桿套筒(14.3);所述副旋翼連桿套筒(14.3)末端同軸插設有副旋翼連桿(14.4);所述副旋翼連桿(14.4)的末端固定有副旋翼(3)。4.根據權利要求1所述的無人駕駛直升機旋翼頭，其特征在于:所述副旋翼控制組件(7)包括兩個L形第一桿體(7.1)和兩個S形第二桿體(7.2);所述第一桿體(7.1)與所述第二桿體(7.2)相對且錯開設置，所述第一桿體(7.1)與所述第二桿體(7.2)通過一個支撐軸承(7.3)連接，且通過支撐軸承(7.3)與所述主軸(I)轉動連接;所述第一桿體(7.1)的末端通過關節軸承與所述副旋翼變距拉桿(8)連接;所述第二桿體(7.2)的末端設有關節軸承，該關節軸承連接有關節軸承連接件(7.4)，所述關節軸承連接件(7.4)的另一端與所述旋轉杯體(4.1)上的關節軸承連接。5.根據權利要求1所述的無人駕駛直升機旋翼頭，其特征在于:至少一個所述動作拉桿(5)指向所述主軸(I)中心的延長線與所述副旋翼連桿(14.4)的中軸線的水平投影夾角α為40。。6.根據權利要求1所述的無人駕駛直升機旋翼頭，其特征在于:主旋翼(2)在靠近主軸(I)的一端側面設有弧形切口(15)，在所述弧形切口(15)的末端至所述主旋翼(2)的中部設 有凸起脊邊(16)。
【文檔編號】B64C27/59GK205589477SQ201620398572
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月5日
【發明人】劉先偉, 蔡葉
【申請人】武漢捷特航空科技有限公司