一种适用于海空两栖的动力推进装置及多轴飞行器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种无人机动力装置，尤其涉及一种适用于海空两栖的动力推进装置及多轴飞行器。
【背景技术】
[0002]四轴飞行器，是一种具有四个螺旋桨旋转轴且旋转轴呈十字形交叉分布的飞行器，它是一种微型飞行器，也是一种智能机器人，最初由航空模型爱好者自制成功，后来很多自动化厂商发现它可以用于多种用途而积极参于研制四轴飞行器利用作为飞行引擎进行空中飞行，它的尺寸较小，重量较轻，适合携带，并能够携带一定的任务载荷，同时，四轴飞行器具备自主导航飞行能力，能够在复杂危险的环境下完成特定的飞行任务，此外，四轴飞行器也可以用于娱乐。
[0003]随着四轴飞行器用途越来越饿广泛，飞行器对适应各种环境的能力的要求也越来越高，因此能够在水下工作的两栖飞行器也逐渐成为研究热点。但目前的两栖飞行器大多采用两套独立的动力系统，分别适用于空中和水下两种工作环境，这样的飞行器由于电机数量多、结构复杂，导致机身重量大，机动性较差，难以满足实际工作的要求。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于:为了拓展飞行器在不同作业环境下(水体环境、空气环境)的适应性，增加飞行器的机动性，本实用新型提供了一种适用于海空两栖的动力推进装置及多轴飞行器。采用电机提供动力，通过改变电机旋转方向，使单向轴承锁死或自由转动，从而改变动力传递路线，实现空中与水下两种工作模式的转换。
[0005]本实用新型通过下述技术方案实现:
[0006]—种适用于海空两栖的动力推进装置，包括框式保持架、倾转电机、固定设置在保持架中部的动力电机、相隔一定距离同轴转动设置的空用螺旋桨和水用螺旋桨，所述空用螺旋桨通过单向转动机构与动力电机驱动连接，所述水用螺旋桨与动力电机驱动连接，所述倾转电机的转轴通过连接板固定在所述保持架的外侧，且所述倾转电机的旋转轴心与空用螺旋桨和水用螺旋桨的旋转轴线垂直。
[0007]进一步地，所述动力电机为双轴电机，两输出轴穿过保持架，所述空用螺旋桨通过单向转动机构与其中一个输出轴相连接，所述水用螺旋桨与另一个输出轴相连接。
[0008]进一步地，还包括转动地贯穿安装在保持架上的螺旋桨轴、将动力电机的动力传输至螺旋桨轴的传动齿轮组，所述螺旋桨轴一端通过单向转动机构连接有空用螺旋桨，另一端固定设置有水用螺旋桨。
[0009]进一步地，所述的单向转动机构为单向轴承，所述单向轴承的轴承内圈与螺旋桨轴固定连接，所述单向轴承的轴承外圈与空用螺旋桨固定连接。
[0010]进一步地，所述传动齿轮组包括相啮合的主动齿轮和从动齿轮，所述从动齿轮固定设置在螺旋桨轴上且位于保持架外侧，所述动力电机的输出轴穿过保持架固定连接主动齿轮。
[0011]进一步地，所述螺旋桨轴通过深沟球轴承安装在保持架上，所述动力电机的输出轴与保持架之间设置有深沟球轴承。
[0012]进一步地，所述动力电机的输出轴与保持架之间设置有深沟球轴承。
[0013]进一步地，所述水用螺旋桨通过第二定位环和第三定位环进行轴向固定，所述空用螺旋桨通过第一定位环进行轴向固定，所述第一定位环、第二定位环、第三定位环结构相同，包括设置有径向螺纹孔的环形体、与径向螺纹孔螺纹配合的紧定螺钉。
[00?4]进一步地，所述动力电机为双向转动的无刷无感电机。
[0015]—种设置有如权所述动力推进装置的多轴飞行器，包括机身，所述机身为防水的圆筒结构，所述机身的两侧分别对称地设置有两根平行的连接杆，还包括四个适用于海空两栖的动力推进装置，所述连接杆的自由端与所述适用于海空两栖的动力推进装置的倾转电机壳体固定连接。
[0016]本实用新型相对于现有技术，具有如下的优点及效果:
[0017]面积和尺寸较大的空用螺旋桨直接在水中转动时，由于水的粘性及密度远远大于空气，会产生很大的转动阻力，从而烧坏电机，因此两栖飞行器在水下航行时空用螺旋桨必须停止转动。目前的海空两栖飞行器一般是使用两套独立控制的电机分别驱动空用螺旋桨和水用螺旋桨，这样的两栖飞行器结构复杂，重量大;本实用新型的优点在于:使用同一个动力电机作为动力源，当动力电机正向转动时，此时单向轴承锁死，适合在空气中使用的空用螺旋桨转动，用于在空中飞行；当动力电机反向转动时，适合在水中工作的水用螺旋桨转动，用于在水下航行，此时由于单向轴承处于自由转动状态，空用螺旋桨不转动，同时满足飞行器在空中与水下两种不同的工作环境，大大降低了两栖飞行器的重量，增加两栖飞行器的机动性能；同时，配合倾转电机来控制动力输出的方向，增加了飞行器的空间运动的自由度，使两栖飞行器能够完成多种复杂的任务。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型实施例一的动力推进装置结构示意图。
[0019]图2为本实用新型实施例一的动力推进装置的爆炸示意图。
[0020]图3是本实用新型实施例二的动力推进装置结构示意图。
[0021 ]图4为本实用新型实施例三在水中航行时的结构及状态示意图。
[0022]图5为本实用新型实施例三在空中飞行时的结构及状态示意图。
[0023]图中所示为:1_空用螺旋桨;2-第一定位环;3-单向轴承;4-传动齿轮组;4-1-主动齿轮;4-2-从动齿轮；5-保持架;6-动力电机;7-螺旋桨轴;8-第二定位环;9-水用螺旋桨；I O-第三定位环;11-连接板;12-倾转电机;13-深沟球轴承;14-连接杆;15-机身。
【具体实施方式】
[0024]下面通过具体实施例对本实用新型的目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本实用新型的实施方式并不因此限定于以下实施例。
[0025]实施例一
[0026]如图1和图2所示，一种适用于海空两栖的动力推进装置，包括框式保持架5、固定设置在保持架5中部的动力电机6、转动地贯穿安装在保持架5上的螺旋桨轴7、将动力电机6的动力传输至螺旋桨轴7的传动齿轮组4、倾转电机12，所述螺旋桨轴7—端通过单向轴承连接有空用螺旋桨I，另一端固定设置有水用螺旋桨9，所述的单向转动机构为单向轴承，所述单向轴承3的轴承内圈与螺旋桨轴7固定连接，所述单向轴承3的轴承外圈与空用螺旋桨I固定连接，其中，空用螺旋桨I为尼龙制作的螺旋桨，半径为11英寸，桨角为45度;水用螺旋桨9为尼龙制作的全浸桨，直径为30cm，螺距为25cm;单向轴承3的内径为3mm;所述动力电机6为2212无刷无感电机，可根据控制双向转动;传动齿轮组4包括主动齿轮4-1与从动齿轮4-2，两个齿轮的齿数相等，模数相等，齿轮齿数为34，模数为0.5。
[0027]所述倾转电机12的转轴通过连接板11固定在所述保持架5的外侧，且所述倾转电机12的旋转轴心与螺旋桨轴7垂直，用于控制保持架5的倾转或固定在一定角度，使得动力推进装置在海空两栖环境中进行切换和调整。
[0028]所述传动齿轮组4包括相啮合的主动齿轮4-1和从动齿轮4-2，所述从动齿轮4-2固定设置在螺旋桨轴7上且位于保持架5外侧，所述动力电机6的输出轴穿过保持架5固定连接主动齿轮4-1，本实施例的两个齿轮的齿数相等，模数相等，齿轮齿数为34，模数为0.5。
[0029]所述螺旋桨轴7通过深沟球轴承13