无人驾驶直升机旋翼头的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种无人驾驶直升机旋翼头，包括主轴、主旋翼、副旋翼及设于主轴上的倾斜盘；倾斜盘包括旋转杯体和固定杯体，固定杯体对称且通过关节轴承连接有四个动作拉杆；旋转杯体上对称且通过关节轴承连接有两个主旋翼变距拉杆；旋转杯体的上方通过关节轴承连接有副旋翼控制组件；副旋翼控制组件上对称且通过关节轴承连接有两个副旋翼变距拉杆。本实用新型的有益效果是：通过主旋翼固定组件、副旋翼固定组件、副旋翼控制组件、主旋翼变距拉杆及副旋翼变距拉杆的相互配合作用，使升力增大，提高了载荷能力，通过副旋翼调节平衡，提高稳定性，抗风能力强；解决了普通无人直升机稳定性差、载荷小、不易维护、易发事故的问题。
【专利说明】
无人驾驶直升机旋翼头
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种直升机旋翼头，尤其涉及一种无人驾驶直升机旋翼头。
【背景技术】
[0002]本实用新型涉及在基于有线的远程控制(Remote Control)或者基于无线的远程控制(Rad1 Control)下飞行的遥控直升机(以下，统称为R/C直升机)的旋翼头，并且涉及适用于单旋翼式的R/C直升机的旋翼头的机构，所述单旋翼式的R/C直升机构成为通过贝尔(Bell)方式、希拉(Hill)方式或者贝尔希拉(Bell Hill)方式使主旋翼的旋转面倾斜。R/C直升机通过使带有迎角的主旋翼桨叶(main rotor blade)旋转而产生升力，并且通过从安装于主轴(main mast)的根部的倾斜盘(swashplate)经由连杆机构使主旋翼桨叶的迎角变化，进而利用升力的变化使旋翼的旋转面倾斜，由此产生朝向倾斜方向的推力，从而进行飞行。
[0003]作为对这样的主旋翼桨叶的桨距角(pitchangle)进行控制的方式，存在以下的方式:贝尔方式，从倾斜盘经由连杆机构直接使桨叶倾斜动作；以及希拉方式，从倾斜盘经由连杆机构使稳定翼桨叶(stabilizer blade)倾斜动作，并将由于稳定翼桨叶倾斜动作而产生的升力平衡的变化传递至主旋翼桨叶，从而使桨距角变化。在R/C直升机中，由于通过组合上述两种方式而成的贝尔希拉方式控制能够得到良好的操舵的响应性，所以一般广泛使用贝尔希拉方式。
[0004]R/C直升机虽然市场广阔，但是有效载荷低、续航时间短大大限制了其进一步发展，稳定性差、载荷小、不易维护、易发事故等问题也制约了其应用在许多更高要求的领域。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种无人驾驶直升机旋翼头，解决传统无人驾驶直升机稳定性差、载荷小、不易维护等问题。
[0006]本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下，一种无人驾驶直升机旋翼头，包括主轴、主旋翼、副旋翼及设于所述主轴上的倾斜盘;所述倾斜盘包括旋转杯体和固定杯体，所述固定杯体对称且通过关节轴承连接有四个动作拉杆;所述旋转杯体上对称且通过关节轴承连接有两个主旋翼变距拉杆;所述旋转杯体的上方通过关节轴承连接有副旋翼控制组件;所述副旋翼控制组件上对称且通过关节轴承连接有两个副旋翼变距拉杆;所述主旋翼变距拉杆与所述副旋翼变距拉杆交叉错开设置;所述主旋翼通过主旋翼固定组件与所述主轴固定;所述副旋翼通过副旋翼固定组件与所述主轴固定;所述主轴顶端设有T形副旋翼变距摇臂，所述副旋翼变距摇臂包括竖直部和水平部;其竖直部与所述副旋翼固定组件连接，其水平部的两端分别通过关节轴承与一个所述副旋翼变距拉杆的一端连接;所述副旋翼固定组件上通过关节轴承连接有主旋翼拉杆固定叉;所述主旋翼固定组件上设有主旋翼变距摇臂;所述主旋翼拉杆固定叉的末端通过关节轴承与所述主旋翼变距拉杆的一端连接，所述主旋翼拉杆固定叉的中端通过关节轴承连接有主旋翼摇臂拉杆;所述主旋翼摇臂拉杆的另一端通过关节轴承与所述主旋翼变距摇臂连接。
[0007]进一步地，所述主旋翼固定组件包括主旋翼轴承、主浆夹及中部设有通槽的主旋翼固定块;所述主轴通过所述通槽穿出所述主旋翼固定块，并与所述主旋翼固定块固定;所述主浆夹通过所述主旋翼轴承与所述主旋翼固定块连接;所述主旋翼变距摇臂与所述主浆夹固定;所述主旋翼一端插设于所述主浆夹内并其铆接固定。
[0008]优选地，所述副旋翼固定组件包括副旋翼轴承、副旋翼固定块、副旋翼连杆套筒及副旋翼连杆;所述副旋翼固定块内侧通过所述副旋翼轴承与所述副旋翼变距摇臂连接;所述副旋翼固定块外侧固定设有与所述副旋翼轴同轴设置的副旋翼连杆套筒;所述副旋翼连杆套筒末端同轴插设有副旋翼连杆;所述副旋翼连杆的末端固定有副旋翼。
[0009]进一步地，所述副旋翼控制组件包括两个L形第一杆体和两个S形第二杆体;所述第一杆体与所述第二杆体相对且错开设置，所述第一杆体与所述第二杆体通过一个支撑轴承连接，且通过支撑轴承与所述主轴转动连接;所述第一杆体的末端通过关节轴承与所述副旋翼变距拉杆连接;所述第二杆体的末端设有关节轴承，该关节轴承连接有关节轴承连接件，所述关节轴承连接件的另一端与所述旋转杯体上的关节轴承连接。
[0010]优选地，至少一个所述动作拉杆指向所述主轴中心的延长线与所述副旋翼连杆的中轴线的水平投影夹角α为40°。
[0011 ]进一步地，主旋翼在靠近主轴的一端侧面设有弧形切口，在所述弧形切口的末端至所述主旋翼的中部设有凸起脊边。
[0012]本实用新型的有益效果是:通过主旋翼固定组件、副旋翼固定组件、副旋翼控制组件、主旋翼变距拉杆及副旋翼变距拉杆的相互配合作用，使升力增大，提高了载荷能力，通过副旋翼调节平衡，提高稳定性，抗风能力强;且可在四个动作拉杆下端各设置一个舵机，通过四个舵机的协调动作同时操纵倾斜盘所承受的变距和循环变距载荷，使操纵力矩均分到四个舵机中，提高了倾斜盘的操纵精度，而当任意一个舵机失效后，倾斜盘仍能完成相应的控制动作，提高了无人驾驶直升机的可靠性和安全系数;解决了普通无人直升机稳定性差、载荷小、不易维护、易发事故的问题。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的立体结构不意图；
[0014]图2为图1的局部放大结构示意图；
[0015]图3为图1的俯视局部不意图。
[0016]图中I，主轴;2，主旋翼;3，副旋翼;4，倾斜盘;4.1，旋转杯体;4.2，固定杯体;5，动作拉杆;6，主旋翼变距拉杆;7，副旋翼控制组件;7.1，第一杆体;7.2，第二杆体;7.3，支撑轴承;7.4，关节轴承连接件;8，副旋翼变距拉杆;9，副旋翼变距摇臂；10，主旋翼拉杆固定叉；11，主旋翼变距摇臂；12，主旋翼摇臂拉杆；13，主旋翼固定组件；13.1，主旋翼翼轴承；13.2，主浆夹；13.3，主旋翼固定块;14，副旋翼固定组件；14.1，副旋翼轴承；14.2，副旋翼固定块；14.3，副旋翼连杆套筒;14.4，副旋翼连杆;15，弧形切口； 16，凸起脊边。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
[0018]如图1、图2、图3所示的一种无人驾驶直升机旋翼头，包括主轴1、主旋翼2、副旋翼3 及设于主轴1上的倾斜盘4;倾斜盘4包括旋转杯体4.1和固定杯体4.2，固定杯体4.2对称且通过关节轴承连接有四个动作拉杆5;旋转杯体4.1上对称且通过关节轴承连接有两个主旋翼变距拉杆6;旋转杯体4.1的上方通过关节轴承连接有副旋翼控制组件7;副旋翼控制组件 7上对称且通过关节轴承连接有两个副旋翼变距拉杆8;主旋翼变距拉杆6与副旋翼变距拉杆8交叉错开设置;主旋翼2通过主旋翼固定组件13与主轴1固定；副旋翼3通过副旋翼固定组件14与主轴1固定;主轴1顶端设有T形副旋翼变距摇臂9,副旋翼变距摇臂9包括竖直部和水平部;其竖直部与副旋翼固定组件14连接，其水平部的两端分别通过关节轴承与一个副旋翼变距拉杆8的一端连接;副旋翼固定组件14上通过关节轴承连接有主旋翼拉杆固定叉 9;主旋翼固定组件13上设有主旋翼变距摇臂11;主旋翼拉杆固定叉9的末端通过关节轴承与主旋翼变距拉杆6的一端连接，主旋翼拉杆固定叉9的中端通过关节轴承连接有主旋翼摇臂拉杆12;主旋翼摇臂拉杆12的另一端通过关节轴承与主旋翼变距摇臂11连接。[〇〇19]主旋翼固定组件13包括主旋翼2轴承、主浆夹13.2及中部设有通槽的主旋翼固定块13.3;主轴1通过通槽穿出主旋翼固定块13.3,并与主旋翼固定块13.3固定;主浆夹13.2 通过主旋翼2轴承与主旋翼固定块13.3连接;主旋翼变距摇臂11与主浆夹13.2固定;主旋翼 2—端插设于主浆夹13.2内并其铆接固定。
[0020]副旋翼固定组件14包括副旋翼轴承14.1、副旋翼固定块14.2、副旋翼连杆套筒 14.3及副旋翼连杆14.4;副旋翼固定块14.2内侧通过副旋翼轴承14.1与副旋翼变距摇臂9 连接;副旋翼固定块14.2外侧固定设有与副旋翼3轴同轴设置的副旋翼连杆套筒14.3;副旋翼连杆套筒14.3末端冋轴插设有副旋翼连杆14.4;副旋翼连杆14.4的末端固定有副旋翼3。 [0021 ]副旋翼控制组件7包括两个L形第一杆体7.1和两个S形第二杆体7.2;第一杆体7.1 与第二杆体7.2相对且错开设置，第一杆体7.1与第二杆体7.2通过一个支撑轴承7.3连接， 且通过支撑轴承7.3与主轴1转动连接;第一杆体7.1的末端通过关节轴承与副旋翼变距拉杆8连接;第二杆体7.2的末端设有关节轴承，该关节轴承连接有关节轴承连接件7.4，关节轴承连接件7.4的另一端与旋转杯体4.1上的关节轴承连接。
[0022]至少一个动作拉杆5指向主轴1中心的延长线与副旋翼连杆14.4的中轴线的水平投影夹角a为40°。主旋翼2在靠近主轴1的一端侧面设有弧形切口 15,在弧形切口 15的末端至主旋翼2的中部设有凸起脊边16。
[0023]可在四个动作拉杆5下端各设置一个舵机，通过舵机带动某个方位的动作拉杆5下移，使得倾斜盘4朝某个方位倾斜，一个主旋翼变距拉杆6下移，与其相对的另一个主旋翼变距拉杆6上移，从而带动主旋翼拉杆固定叉9发生偏转，一个主旋翼摇臂拉杆12下移，另一个主旋翼摇臂拉杆12上移，从而通过与主旋翼摇臂拉杆12连接的主旋翼变距摇臂11发生偏转，从而带动主旋翼2发生扭转。
[0024]而某个动作拉杆5下移，使得倾斜盘4朝某个方位倾斜，与旋转杯体4.1通过关节轴承连接件7.4连接的第二杆体7.2倾斜，与第二杆体7.2通过支撑轴承7.3连接的第一杆体 7.1朝相反的方向倾斜，即副旋翼控制组件7发生倾斜，从而带动一个副旋翼变距拉杆8下移，另一个副旋翼变距拉杆8上移，在副旋翼变距摇臂9的作用下，副旋翼固定组件14发生转动，从而副旋翼3转动。
[0025]通过四个舵机的协调动作同时操纵倾斜盘4所承受的变距和循环变距载荷，使操纵力矩均分到四个舵机中，提高了倾斜盘4的操纵精度，而当任意一个舵机失效后，倾斜盘4仍能完成相应的控制动作，提高了无人驾驶直升机的可靠性和安全系数。
[0026]本实用新型通过主旋翼固定组件13、副旋翼固定组件14、副旋翼控制组件7、主旋翼变距拉杆6及副旋翼变距拉杆8的相互配合作用，使升力增大，提高了载荷能力，通过副旋翼3调节平衡，提高稳定性，抗风能力强;且解决了普通无人直升机稳定性差、载荷小、不易维护、易发事故的问题。
[0027]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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。
【主权项】
1.一种无人驾驶直升机旋翼头，包括主轴(I)、主旋翼(2)、副旋翼(3)及设于所述主轴(I)上的倾斜盘(4);所述倾斜盘(4)包括旋转杯体(4.1)和固定杯体(4.2)，其特征在于:所述固定杯体(4.2)对称且通过关节轴承连接有四个动作拉杆(5);所述旋转杯体(4.1)上对称且通过关节轴承连接有两个主旋翼变距拉杆(6);所述旋转杯体(4.1)的上方通过关节轴承连接有副旋翼控制组件(7);所述副旋翼控制组件(7)上对称且通过关节轴承连接有两个副旋翼变距拉杆(8);所述主旋翼变距拉杆(6)与所述副旋翼变距拉杆(8)交叉错开设置;所述主旋翼(2)通过主旋翼固定组件(13)与所述主轴(I)固定;所述副旋翼(3)通过副旋翼固定组件(14)与所述主轴(I)固定;所述主轴(I)顶端设有T形副旋翼变距摇臂(9)，所述副旋翼变距摇臂(9)包括竖直部和水平部;其竖直部与所述副旋翼固定组件(14)连接，其水平部的两端分别通过关节轴承与一个所述副旋翼变距拉杆(8)的一端连接;所述副旋翼固定组件(14)上通过关节轴承连接有主旋翼拉杆固定叉(10);所述主旋翼固定组件(13)上设有主旋翼变距摇臂(11);所述主旋翼拉杆固定叉(10)的末端通过关节轴承与所述主旋翼变距拉杆(6)的一端连接，所述主旋翼拉杆固定叉(10)的中端通过关节轴承连接有主旋翼摇臂拉杆(12);所述主旋翼摇臂拉杆(12)的另一端通过关节轴承与所述主旋翼变距摇臂(11)连接。2.根据权利要求1所述的无人驾驶直升机旋翼头，其特征在于:所述主旋翼固定组件(13)包括主旋翼(2)轴承、主浆夹(13.2)及中部设有通槽的主旋翼固定块(13.3);所述主轴(I)通过所述通槽穿出所述主旋翼固定块(13.3)，并与所述主旋翼固定块(13.3)固定;所述主浆夹(13.2)通过所述主旋翼(2)轴承与所述主旋翼固定块(13.3)连接;所述主旋翼变距摇臂(11)与所述主浆夹(13.2)固定;所述主旋翼(2) —端插设于所述主浆夹(13.2)内并其铆接固定。3.根据权利要求1所述的无人驾驶直升机旋翼头，其特征在于:所述副旋翼固定组件(14)包括副旋翼轴承(14.1)、副旋翼固定块(14.2)、副旋翼连杆套筒(14.3)及副旋翼连杆(14.4)；所述副旋翼固定块(14.2)内侧通过所述副旋翼轴承(14.1)与所述副旋翼变距摇臂(9)连接;所述副旋翼固定块(14.2)外侧固定设有与所述副旋翼(3)轴同轴设置的副旋翼连杆套筒(14.3);所述副旋翼连杆套筒(14.3)末端同轴插设有副旋翼连杆(14.4);所述副旋翼连杆(14.4)的末端固定有副旋翼(3)。4.根据权利要求1所述的无人驾驶直升机旋翼头，其特征在于:所述副旋翼控制组件(7)包括两个L形第一杆体(7.1)和两个S形第二杆体(7.2);所述第一杆体(7.1)与所述第二杆体(7.2)相对且错开设置，所述第一杆体(7.1)与所述第二杆体(7.2)通过一个支撑轴承(7.3)连接，且通过支撑轴承(7.3)与所述主轴(I)转动连接;所述第一杆体(7.1)的末端通过关节轴承与所述副旋翼变距拉杆(8)连接;所述第二杆体(7.2)的末端设有关节轴承，该关节轴承连接有关节轴承连接件(7.4)，所述关节轴承连接件(7.4)的另一端与所述旋转杯体(4.1)上的关节轴承连接。5.根据权利要求1所述的无人驾驶直升机旋翼头，其特征在于:至少一个所述动作拉杆(5)指向所述主轴(I)中心的延长线与所述副旋翼连杆(14.4)的中轴线的水平投影夹角α为40。。6.根据权利要求1所述的无人驾驶直升机旋翼头，其特征在于:主旋翼(2)在靠近主轴(I)的一端侧面设有弧形切口(15)，在所述弧形切口(15)的末端至所述主旋翼(2)的中部设 有凸起脊边(16)。
【文档编号】B64C27/59GK205589477SQ201620398572
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月5日
【发明人】刘先伟, 蔡叶
【申请人】武汉捷特航空科技有限公司