无人机发动机空中启动装置的制作方法

【技术领域】

本实用新型涉及无人机技术领域，具体为一种无人机发动机空中启动装置。

背景技术：

与电动固定翼无人机相比，油动固定翼无人机作业范围更广、持续时间更长、载荷更大，因此油动无人机成为航摄影、农业等领域的主力机型。油动无人机的发动机是无人机动力系统的核心部件，目前的发动机启动一般动过启动电机和带有调节器的交流发电机组成，存在零部件较多，安装空间大等问题，而且通过两个电机配合才能启动发动机存在质量大效率低的问题，不符合无人机轻量化要求，近年来无人机在作业中熄火事件时有发生，无人机空中熄火不仅耽误工作进程，还造成了巨大的经济损失。

由此可见，提供一种符合轻量化要求的空中启动装置是本领域亟需解决的问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型通过空中启动装置避免了无人机因熄火造成经济损失，通过启动装置简化设计减少了设备的复杂程度，使无人机整体质量更轻，通过一体化的风扇设计有利于加快发动机散热。

为解决上述问题，本实用新型无人机发动机空中启动装置包括联轴器、与联轴器连接的电机轴、套设在电机轴上的电机转子、套设在电机转子外部的电机定子、与电机定子固定连接的外壳、套设在外壳上的轴承、安装在轴承上的风扇，通过对电机定子通电，使电机转子驱动电机轴旋转，通过电机轴的旋转启动无人机发动机。

进一步的，所述联轴器与电机轴固定连接，电机轴和电机转子上开设有键槽，通过键将二者固定连接，使二者可以同步转动。

进一步的，所述电机定子包括硅钢片和缠绕在硅钢片上的线圈，电机定子的中心开设有圆孔，电机转子穿插在电机定子的圆孔中，且二者无干涉，可以相对转动。

进一步的，电机外壳包括环形圈和端盖，端盖的中心开设有供电机轴穿过的圆孔，电机定子通过硅钢片固与电机外壳的环形圈固定连接。

进一步的，所述轴承包括内圈和外圈，其内圈通过盈连接套设在外壳的环形圈上，其外圈与风扇固定连接。

进一步的，所述风扇包括转盘、与转盘固定连接的环形套筒、安装在环形套筒上的扇叶，其中转盘的中心开设有圆孔，圆孔处开设有键槽，电机轴穿过圆孔后通过键与转盘固定连接，使转盘可以跟随电机轴转动。

进一步的，所述电机转子上安装有霍尔传感器，通过检测电机转子的转速获取发动机转速。

进一步的，所述无人机上安装有蓄电池和ad-dc电源转换器，当需要启动发动机时蓄电池为启动装置供电，当发动机工作时产生的三相交流电经过ad-dc电源转换器转换成直流电储存在蓄电池中。

再者，本实用新型通过空中启动装置避免了无人机因熄火造成经济损失，通过启动装置简化设计减少了设备的复杂程度，使无人机整体质量更轻，通过一体化的风扇设计有利于加快发动机散热。

【附图说明】

图1是本实用新型无人机发动机空中启动装置的结构示意图。

图2是本实用新型无人机发动机空中启动装置的爆炸图。

图3是本实用新型无人机发动机空中启动装置中转子的安装示意图。

图4是本实用新型无人机发动机空中启动装置的控制原理图。

【具体实施方式】

本实用新型所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是附图中的方向，只是用来解释和说明本实用新型，而不是用来限定本实用新型的保护范围。

参见图1至图3，给出了本实用新型无人机发动机空中启动装置的组成结构，其包括与发动机转轴连接的联轴器1、与联轴器连接的电机轴2、套设在电机轴上的电机转子3、套设在电机转子外部的电机定子4、与电机定子固定连接的外壳5、套设在外壳上的轴承6、安装在轴承上的风扇7，此外，还包括安装在飞控箱中的接收机和安装在电机转子3上的霍尔传感器。其中电机轴2通过联轴器1与发动机转轴固定连接，使其可以同步转动。电机转子3套设在电机轴2上，二者通过键和键槽固定连接，使电机转子3可以与电机转轴同步旋转。所述电机定子4包括硅钢片和缠绕在硅钢片上的线圈，电机定子的中心开设有圆孔，电机转子3穿插在电机定子4的圆孔中，且二者无干涉，可以相对转动。电机外壳5包括环形圈501和端盖502，端盖的中心开设有供电机轴穿过的圆孔，电机定子4通过硅钢片固与电机外壳5的环形圈501固定连接。所述轴承6包括内圈和外圈，其内圈通过盈连接套设在外壳5的环形圈上，其外圈与风扇7固定连接。所述风扇7包括转盘701、与转盘固定连接的环形套筒702、安装在环形套筒上的扇叶703，其中转盘的中心开设有圆孔，圆孔处开设有键槽，电机轴2穿过圆孔后通过键与转盘固定连接，使转盘可以跟随电机轴转动。启动无人机时，给电机定子中的线圈通电，由于电流的磁效应使电机定子周围产生磁场使电机转子旋转，电机转子带动电机轴旋转，电机轴带动发动机转轴旋转，发动机转轴带动曲轴箱内的曲柄及活塞运动，以此启动发动机，当发动机启动后通过发动机转轴驱动电机轴旋转，以此产生并输出三相交流电。

参见图4，给出了本实用新型无人机发动机空中启动装置的控制原理图，其包括地面基站、位于无人机飞控箱内部的接收机和主控单元、位于无人机上的蓄电池以及ad-dc电源转换器，地面基站发射启动指令到收发机，收发机将指令传递到主控单元进行分析和处理，之后启动装置驱动发动机工作，发动机工作后驱动启动装置产生三相交流电，三相交流电经过ac-dc电源转换器将交流电转为直流电并储存在蓄电池中，蓄电池为主控单元供电和启动装置供电，启动装置通过电机转子上的霍尔传感器检测转速，并通过收发机传递给地面基站。本实用新型通过空中启动装置避免了无人机因熄火造成经济损失，通过启动装置简化设计减少了设备的复杂程度，使无人机整体质量更轻，通过一体化的风扇设计有利于加快发动机散热。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

1.一种无人机发动机空中启动装置，其特征在于，所述无人机发动机空中启动装置包括联轴器(1)、与联轴器连接的电机轴(2)、套设在电机轴上的电机转子(3)、套设在电机转子外部的电机定子(4)、与电机定子固定连接的外壳(5)、套设在外壳上的轴承(6)、安装在轴承上的风扇(7)，通过对电机定子(4)通电，使电机转子(3)驱动电机轴(2)旋转，通过电机轴(2)的旋转启动无人机发动机。

2.根据权利要求1所述的无人机发动机空中启动装置，其特征在于，所述联轴器(1)与电机轴(2)固定连接，电机轴和电机转子上开设有键槽，通过键将二者固定连接，使二者可以同步转动。

3.根据权利要求1所述的无人机发动机空中启动装置，其特征在于，所述电机定子(4)包括硅钢片和缠绕在硅钢片上的线圈，电机定子的中心开设有圆孔，电机转子(3)穿插在电机定子(4)的圆孔中，且二者无干涉，可以相对转动。

4.根据权利要求1所述的无人机发动机空中启动装置，其特征在于，电机外壳(5)包括环形圈(501)和端盖(502)，端盖的中心开设有供电机轴穿过的圆孔，电机定子(4)通过硅钢片固与电机外壳(5)的环形圈(501)固定连接。

5.根据权利要求1所述的无人机发动机空中启动装置，其特征在于，所述轴承(6)包括内圈和外圈，其内圈通过盈连接套设在外壳(5)的环形圈上，其外圈与风扇(7)固定连接。

6.根据权利要求1所述的无人机发动机空中启动装置，其特征在于，所述风扇(7)包括转盘(701)、与转盘固定连接的环形套筒(702)、安装在环形套筒上的扇叶(703)，其中转盘的中心开设有圆孔，圆孔处开设有键槽，电机轴(2)穿过圆孔后通过键与转盘固定连接，使转盘可以跟随电机轴转动。

7.根据权利要求1所述的无人机发动机空中启动装置，其特征在于，所述电机转子(3)上安装有霍尔传感器，通过检测电机转子的转速获取发动机转速。

8.根据权利要求1所述的无人机发动机空中启动装置，其特征在于，所述无人机上安装有蓄电池和ad-dc电源转换器，当需要启动发动机时蓄电池为启动装置供电，当发动机工作时产生的三相交流电经过ad-dc电源转换器转换成直流电储存在蓄电池中。

技术总结
一种无人机发动机空中启动装置包括联轴器、与联轴器连接的电机轴、套设在电机轴上的电机转子、套设在电机转子外部的电机定子、与电机定子固定连接的外壳、套设在外壳上的轴承、安装在轴承上的风扇，通过对电机定子通电，使电机转子驱动电机轴旋转，通过电机轴的旋转启动无人机发动机。本实用新型通过空中启动装置避免了无人机因熄火造成经济损失，通过启动装置简化设计减少了设备的复杂程度，使无人机整体质量更轻，通过一体化的风扇设计有利于加快发动机散热。

技术研发人员：杨维顺;朱石晶;许杰;迟鹏;李涛;谢威
受保护的技术使用者：南京利剑无人机科技有限公司;南京国器智能装备有限公司
技术研发日：2019.12.03
技术公布日：2020.06.16