一种可变螺距的螺旋桨及飞行机器人的制作方法

本实用新型涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种可变螺距的螺旋桨及应用该可变螺距的螺旋桨的飞行机器人。

背景技术：

随着飞行器技术的日益发展，飞行器在航空测量、安全监控等领域得到广泛应用。螺旋桨是飞行器的重要组成部分，螺旋桨是指靠桨叶在空气或水中旋转，将发动机转动功率转化为推进力的装置。螺距是螺旋桨的一个重要参数，螺距的定义为：假定空气是绝对静止不动的，那么螺旋桨旋转一周，飞机所前进的距离就是一个螺距。所以，在发动机转速一定的前提下，螺距越大，则飞机的速度就越快。显然桨叶的迎角大，桨距就大，桨叶迎角与螺距成正比的关系，因此一些的螺旋桨飞机或直升机说变螺距其实改变的就是桨叶的迎角，而桨叶相对于其所在的安装座转动一定的角度，即可改变桨叶的迎角。大多数的多旋翼无人机，其螺旋桨为定螺距桨叶，待产品定型后，其推动比也随之固定。若用户根据不同的使用环境，需要调整螺旋桨的螺距，进而调整产品机动性的需求，现有产品很难实现。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种可变螺距的螺旋桨，以解决现有技术中存在的螺旋桨为定螺距桨叶、可适应范围窄的技术问题。

本实用新型的另一目的在于提供一种飞行机器人，以解决现有技术中存在的螺旋桨为定螺距桨叶、可适应范围窄的技术问题。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：

一种可变螺距的螺旋桨，包括：

桨座，其上开设有滑槽和与所述滑槽连通的辅槽；

桨叶，其与所述桨座的侧壁转动连接；

滑块，其与所述滑槽滑动连接，所述滑块的侧面上设置有容置于所述辅槽内的导向柱，所述导向柱远离所述滑块的一端与所述桨叶滑动连接，用于将所述滑块的移动转化为所述桨叶相对于所述桨座的转动。

其中，所述桨叶上设置有连接孔，所述桨座上于所述连接孔的对应位置设置有螺纹沉孔，调节螺钉穿过所述连接孔与所述螺纹沉孔连接，所述连接孔与所述调节螺钉活动连接。

其中，所述调节螺钉包括依次连接的螺纹部、第一凸台部和第二凸台部，所述螺纹部与所述螺纹沉孔连接，所述第一凸台部与所述连接孔活动连接，所述第二凸台部位于所述桨叶远离所述桨座的一侧，用于对所述桨叶限位。

其中，所述连接孔有两个，其中一个为圆形孔，另一个为圆弧形孔，所述圆弧形孔与所述圆形孔同圆心，所述桨叶能以所述圆形孔的中心为转轴于所述圆弧形孔限定的范围内转动。

其中，所述桨叶上对应所述导向柱的位置开设有腰形沉槽，所述导向柱远离所述滑块的一端与所述腰形沉槽滑动连接，用于带动所述桨叶转动并对所述桨叶限位。

其中，还包括：

调节螺栓，其与所述滑块螺纹连接，通过旋转所述调节螺栓带动所述滑块沿所述滑槽直线滑动；

压板，其与所述桨座固定连接并与所述调节螺栓远离所述滑块的一端转动连接，用于对所述调节螺栓限位。

其中，所述调节螺栓包括螺杆、与所述螺杆连接的限位部和设置在所述限位部远离所述螺杆的一侧的圆形凸台，所述螺杆与所述滑块螺纹连接，所述圆形凸台穿过所述压板上的限位通孔并与所述压板转动连接。

其中，所述限位部靠近所述压板的侧面上沿周向均匀间隔分布有若干个限位凸起，所述压板靠近所述限位部的侧面上于所述限位凸起的对应位置开设有限位凹槽。

其中，所述桨座上于所述滑槽的一端设置有容置所述限位部的定位槽，所述限位部与所述定位槽转动连接。

一种飞行机器人，包括如上任一项所述的可变螺距的螺旋桨。

本实用新型提出的可变螺距的螺旋桨，包括桨座、桨叶和滑块，桨座上开设有滑槽和与滑槽连通的辅槽；桨叶与桨座的侧壁转动连接；滑块与所述滑槽滑动连接，滑块的侧面上设置有容置于辅槽内的导向柱，导向柱远离滑块的一端与桨叶滑动连接，用于将滑块的移动转化为桨叶相对于桨座的转动。通过滑块的移动方便调节桨叶相对于桨座的转动，进而变换桨叶螺距大小，从而改变无人机动力系统，增减无人机产品推动比，进而改变无人机在飞行过程中的响应速度，达到调整无人机产品机动性的目的，满足不同使用环境的需求。

本实用新型提出的飞行机器人，因采用上述可变螺距的螺旋桨，因此能够变换桨叶螺距大小，从而改变无人机动力系统，增减无人机产品推动比，进而改变无人机在飞行过程中的响应速度，达到调整无人机产品机动性的目的，满足不同使用环境的需求。

附图说明

图1是本实用新型提供的可变螺距的螺旋桨的分解结构示意图；

图2是图1中的桨座的结构示意图；

图3是图1中的调节螺钉的结构示意图；

图4是图1中的调节螺栓的结构示意图；

图5是图1中的压板的结构示意图；

图6是本实用新型提供的可变螺距的螺旋桨的主视图；

图7是图6的俯视图；

图8是图6的A-A向剖视图；

图9是图6的侧视图；

图10是图6的B-B向剖视图；

图11是与图10对应的图6的C-C向剖视图；

图12是图6的另一状态的B-B向剖视图；

图13是与图12对应的图6的C-C向剖视图。

图中：

1、桨座；2、桨叶；3、滑块；4、调节螺钉；5、调节螺栓；6、压板；

11、滑槽；12、辅槽；13、螺纹沉孔；14、定位槽；

21、圆形孔；22、圆弧形孔；23、腰形沉槽；

31、导向柱；

41、螺纹部；42、第一凸台部；43、第二凸台部；

51、螺杆；52、限位部；53、圆形凸台；521、限位凸起；

61、限位通孔；62、限位凹槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

参见图1至图13，一种可变螺距的螺旋桨，包括桨座1、桨叶2和滑块3。桨座1上开设有滑槽11和与滑槽11连通的辅槽12；桨叶2与桨座1的侧壁转动连接；滑块3与滑槽11滑动连接，滑块3的侧面上设置有容置于辅槽12内的导向柱31，导向柱31远离滑块3的一端与桨叶2滑动连接，用于将滑块3的移动转化为桨叶2相对于桨座1的转动。

通过滑块3的移动方便调节桨叶2相对于桨座的转动，进而变换桨叶2螺距大小，从而改变无人机动力系统，增减无人机产品推动比，进而改变无人机在飞行过程中的响应速度，达到调整无人机产品机动性的目的，满足不同使用环境的需求。

在本实施例中，桨叶2有两个，分别位于桨座1相对的的两侧，因此，滑块3上的导向柱31也设置有两个，分别位于滑块3相对的两侧。当然桨叶2的数量可以根据实际需要设置，在此不作限制。

桨叶2上设置有连接孔，桨座1上于连接孔的对应位置设置有螺纹沉孔13，调节螺钉4穿过连接孔与螺纹沉孔13连接，连接孔与调节螺钉4活动连接。在本实施例中，连接孔有两个，其中一个为圆形孔21，另一个为圆弧形孔22，圆弧形孔22与圆形孔21同圆心，桨叶2能以圆形孔21的中心为转轴于圆弧形孔22限定的范围内转动。

调节螺钉4包括依次连接的螺纹部41、第一凸台部42和第二凸台部43，螺纹部41与螺纹沉孔13连接，第一凸台部42与连接孔活动连接，第二凸台部43位于桨叶2远离所述桨座1的一侧，用于对桨叶2限位。在本实施例中，第一凸台部42的直径大于螺纹部41的直径，第二凸台部43的直径大于第一凸台部42的直径。当然，第二凸台部43也可以不是圆柱状，只要保证桨叶2不会从第一凸台部42处脱出即可。

桨叶2上对应导向柱31的位置开设有腰形沉槽23，导向柱31远离滑块3的一端与腰形沉槽23滑动连接，用于带动桨叶2转动并对桨叶2限位。当然，沉槽也可以不是腰形，而是其他能够实现导向限位功能的形状，在此不作限制。因为导向柱31沿沉槽滑动并对桨叶2限位，因此沉槽不能是与圆形孔21同圆心的弧形孔，否则无法实现限位功能。

还包括调节螺栓5和压板6，调节螺栓5与滑块3螺纹连接，通过旋转调节螺栓5带动滑块3沿滑槽11直线滑动；压板6与桨座1固定连接并与调节螺栓5远离滑块3的一端转动连接，用于对调节螺栓5限位。

调节螺栓5包括螺杆51、与螺杆51连接的限位部52和设置在限位部52远离螺杆51的一侧的圆形凸台53，螺杆51与滑块3螺纹连接，圆形凸台53穿过压板6上的限位通孔61并与压板6转动连接。限位部52靠近压板6的侧面上沿周向均匀间隔分布有若干个限位凸起521，压板6靠近限位部52的侧面上于限位凸起521的对应位置开设有限位凹槽62。桨座1上于滑槽11的一端设置有容置限位部52的定位槽14，限位部52与定位槽14转动连接。

在装配时，将调节螺栓5旋入并穿过滑块3上的螺孔，然后将滑块3嵌入桨座1上的滑槽11内，同时将导向柱31容置于辅槽12内，并将调节螺栓5的限位部52嵌入定位槽14内，用压块压住调节螺栓5，使限位凹槽62与限位凸起521相卡合，用螺钉将压块紧固于桨座1上，从而限制调节螺栓5的自由度，使得调节螺栓5只保留沿其轴向旋转的自由度；将导向柱31远离滑块3的一端插入桨叶2上的腰形沉槽23中，用调节螺钉4连接桨叶2和桨座1，但是调节螺钉4不会将桨叶2锁死，因为第一凸台部42与连接孔活动连接，使得桨叶2能以圆形孔21的中心为转轴于圆弧形孔22限定的范围内转动。

调节螺距时，旋转调节螺栓5，滑块3沿调节螺栓5轴向于滑槽11内移动，进而带动导向柱31沿辅槽12移动，因导向柱31的一端与桨叶2的腰形沉槽23滑动连接，因此导向柱31挤压腰形沉槽23的内壁对桨叶2导向，使得桨叶2能以圆形孔21的中心为转轴转动，当停止旋转调节螺栓5时，导向柱31不再移动，导向柱31与腰形沉槽23紧抵，桨叶2沿圆形孔21为轴心转动方向的自由度被锁死，进而实现对桨叶2的限位，最终实现改变桨叶2的螺距。

在旋转调节螺栓5的过程中，因压块上的限位凹槽62与调节螺栓5上的限位凸起521相卡合，相邻限位凹槽62之间的有固定角度，保证调节螺栓5在旋转过程中经N个固定角度后能够定位，进而控制滑块3沿调节螺栓5轴向运动的N个行程。

图10至图13示出了桨叶2分别位于两种状态时的示意图。桨叶2由图11的状态旋转到图13的状态过程是：旋转调节螺栓5使得滑块3竖直向下运动，同时，导向柱31挤压腰形沉槽23侧壁，使得桨叶2以圆形孔21的中心为轴心作顺时针转动；当滑块3停止向下运动时，桨叶2沿圆形孔21的中心为轴心转动方向的自由度被锁死，实现改变桨叶2的螺距。

本实用新型实施例还提供一种飞行机器人，包括上述的可变螺距的螺旋桨，因能够变换桨叶2螺距大小，从而改变无人机动力系统，增减无人机产品推动比，进而改变无人机在飞行过程中的响应速度，达到调整无人机产品机动性的目的，满足不同使用环境的需求。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。