一种无人直升机尾桨桨距调节操纵结构的制作方法

本发明涉及无人直升机技术领域，具体公开了一种无人直升机尾桨桨距调节操纵结构。

背景技术：

无人直升机尾桨叶是用来平衡旋翼反扭的重要部件，不仅如此，通过对尾桨叶的操纵，可用于实现无人直升机的航向操纵。传统的直升机扭力传递是通过尾桨轴带动尾桨毂，尾桨毂带动变距拉杆再驱动桨盘转动；通过液压传动结构驱动桨盘在尾桨轴上移动进而带动变距拉杆移动，实现尾桨叶桨距的变化。这样的结构零件数量多，且结构复杂，增加了直升机的重量，降低了尾桨桨距调节操作的可靠性。同时，变距拉杆不仅要承担拉压载荷，还需要传递扭矩，因此会降低拉杆的寿命，增加安全隐患。最后，驱动桨盘在尾桨轴上移动的机构会存在传递路径长，摩擦面积大，操纵间隙增加，直接影响无人直升机的操纵能效。

因此，现有的无人直升机的尾桨桨距操纵结构存在亟待改进之处，需要提出更为合理的技术方案，解决现有技术中的不足。

技术实现要素：

为了解决上述内容中提到的现有技术缺陷，本发明提供了一种无人直升机尾桨桨距调节操纵结构，将无人机的尾桨轴处的变距结构进行优化，通过使滑套组件与尾桨轴配合实现轴向往复移动和圆周同步转动，精简了变距调节的结构，避免了变距拉杆上出现扭矩，从而提高了变距拉杆的使用寿命，提高了桨距调节的可靠性。

为了实现上述目的，本发明具体采用的技术方案是：

一种无人直升机尾桨桨距调节操纵结构，包括尾桨轴，尾桨轴的末端连接有尾桨毂中央件，尾桨毂中央件上设置若干支臂，支臂上设置有用于连接尾桨叶和调节尾桨叶桨距的变距铰组件；尾桨轴上设置有与其同步转动并沿其轴向滑动的滑套组件，滑套组件与变距铰组件之间连接有若干变距拉杆；调节操纵结构还包括用于驱动滑套组件轴向往复移动的驱动组件。

上述公开的调节操纵结构，其变距铰组件与支臂相对转动配合，通过变距铰组件的转动能够带动尾桨的桨叶倾角发生变化，从而实现尾桨叶桨距调节。上述滑套组件，通过自身与尾桨轴的配合实现轴向的同步转动，避免了通过外部的变距拉杆传递扭矩，从而优化了变距拉杆上的受力，可避免变距拉杆受到损坏，大大提高了变距拉杆的使用寿命和变距调节的可靠性。

进一步的，本发明中所采用的滑套组件可以被构造成多种形式，其并不唯一限定，此处进行优化并举出其中一种可行的选择：所述的滑套组件包括滑动设置在尾桨轴上并与尾桨轴同步转动的滑套，滑套上设置有与滑套相对固定的叉形件，叉形件上设置有若干连接凸台，变距拉杆的一端与连接凸台配合，变距拉杆的另一端与变距铰组件铰接并驱动变距铰组件。采用如此方案时，滑套与尾桨轴同步转动，并带动叉形件同步转动，当滑套沿尾桨轴发生轴向的位移时，叉形件也同步位移，且变距拉杆同步推动或拉动变距铰组件发生对应的偏转，实现尾桨桨叶的角度调节。

进一步的，为了使尾桨轴的圆周载荷传递至滑套，使滑套能够同步进行圆周方向的转动，在该过程中无需变距拉杆传递扭矩，以优化变距拉杆上的受力情况，可采用多种可行的方案实现上述目的，此处进行优化并举出如下一种可行的选择：所述的尾桨轴的横截面为椭圆形、多边形或多边形与弧形结合的形状，滑套的端面设有圆周定位块，圆周定位块抵紧尾桨轴的表面且圆周定位块与滑套相对固定连接并带动滑套同步转动。采用如此方案时，通过圆周定位块带动滑套转动，确保了尾桨轴的扭矩传递不经过变距拉杆；同时滑套与尾桨轴之间还留有一定的空间，方便润滑。

再进一步，此处继续优化，举出另一种可行的传递尾桨轴的方案：所述的尾桨轴的横截面为椭圆形、多边形或多边形与弧形结合的形状，所述的滑套上设置有与尾桨轴对应配合的套孔。采用如此方案时，尾桨轴的扭矩直接传递给滑套，结构简单，配合方便。

再进一步，此处继续优化，举出另一种可行的传递尾桨轴的方案：所述的尾桨轴与滑套之间设置有圆周方向的啮合结构或卡合结构。采用如此方案时，尾桨轴的扭矩直接传递给滑套，使滑套与尾桨轴的配合更加简单，配合也更加方便啮合结构或卡合结构可采用啮合齿、键槽等结构。

进一步的，为了方便实际的变距调控操作，滑套组件的结构可进一步优化改进，此处举出其中一种可行的选择：所述的滑套组件还包括固定环，固定环通过轴承转动设置于滑套上，且固定环与滑套在轴向上相对固定；所述的驱动组件与固定环连接并推动固定环沿尾桨轴的轴向往复移动。采用如此方案时，固定环与滑套相对转动，但固定环能够调节滑套在尾桨轴的轴向上的位置，从而实现变距调节。

再进一步，为了减少外部杂质进入滑套组件与尾桨轴之间导致卡滞，对滑套组件的结构进行优化，此处举出如下一种可行的选择：所述的滑套组件还包括若干防尘罩，防尘罩设置于滑套组件的前端或后端并包裹覆盖滑套组件与尾桨轴的滑动配合段。采用如此方案时，防尘罩为柔性套，当滑套组件沿尾桨轴发生轴向位移时，防尘罩也仍然能够将滑动配合段覆保护。

进一步的，在实际进行桨距调节时，驱动组件对滑套组件进行驱动，驱动组件可采用多种可行的选择，其并不唯一限定，此处进行优化并举出其中一种可行的选择：所述的驱动组件包括拐角摇臂，拐角摇臂的中部设置于一固定铰接处，拐角摇臂的前端与固定环铰接，拐角摇臂的后端与一调节拉杆铰接，调节拉杆连接至驱动器。采用如此方案时，在尾桨系统的一个固定部件上设置铰接处并用于连接拐角摇臂，作为拐角摇臂的支撑点。

再进一步，为了提高调节拉杆在调节过程中的顺畅性，避免驱动组件在推动滑套组件的过程中出现卡死等情况，可对拐角摇臂的结构进行优化改进，此处举出其中一种可行的选择：所述的拐角摇臂中部铰接处设置轴承。采用如此方案时，拐角摇臂上设置轴承孔，轴承的内圈与铰接轴连接配合，轴承的外圈与拐角摇臂连接配合。

进一步的，本发明中，通过变距铰组件连接设置尾桨桨叶，具体的，此处进行优化并举出其中一种可行的选择：所述的变距铰组件包括转动设置在支臂上的变距铰壳体和变距铰压盖，变距铰壳体与变距铰压盖相对固定连接；所述的变距拉杆与变距铰压盖或变距铰壳体铰接，所述的尾桨桨叶设置在变距铰壳体上。采用如此方案时，变距铰壳体的数量至少为二，也可根据实际需求设置更多，每一处变距铰可以连接一片桨叶。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：

本发明通过设置滑套组件与尾桨轴配合，尾桨轴上的扭矩直接传递至滑套组件从而使滑套组件发生同步转动，避免了变距拉杆上出现扭矩导致其损坏的情况；同时，滑套组件沿尾桨轴发生轴向的移动即可实现尾桨桨叶的倾角调节，大大精简了整体的结构，提高了桨距调节的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅表示出了本发明的部分实施例，因此不应看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1为桨距调整操纵结构的整体示意图。

图2为桨距调整操纵结构另一视角的整体示意图。

图3为变距铰组件的正视结构示意图。

图4为支臂处的剖视结构示意图。

图5为滑套组件与变距铰组件的配合结构示意图。

图6为滑套组件与尾桨轴配合的侧视结构示意图。

图7为滑套组件与尾桨轴配合的剖视结构示意图。

图8为滑套组件与尾桨轴配合的整体结构示意图。

图9为驱动组件与滑套组件的配合结构整体示意图。

图10为驱动组件与滑套组件的配合结构侧视示意图。

图11为驱动组件与滑套组件的配合结构剖视示意图。

上述附图中，各标记的含义为：1、调节拉杆；2、拐角摇臂；3、减速器；4、固定环；5、叉形件；501、连接凸台；6、注油嘴；7、变距拉杆；8、防尘罩；9、变距铰组件；901、变距铰压盖；902、变距铰壳体；10、圆周定位块；11、尾桨毂中央件；12、支臂；13、尾桨轴；14、滑套。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。

在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。

实施例

针对现有的无人直升机尾桨桨距调节结构存在零部件数量多，调节可靠性差，结构容易损坏的现象，本实施例进行优化以改进现有技术中存在的问题。

具体的，如图1、图2所示，本实施例公开了一种无人直升机尾桨桨距调节操纵结构，包括尾桨轴13，尾桨轴13的末端连接有尾桨毂中央件11，尾桨毂中央件11上设置若干支臂12，支臂12上设置有用于连接尾桨叶和调节尾桨叶桨距的变距铰组件9；尾桨轴13上设置有与其同步转动并沿其轴向滑动的滑套组件，滑套组件与变距铰组件9之间连接有若干变距拉杆7；调节操纵结构还包括用于驱动滑套组件轴向往复移动的驱动组件。

上述公开的调节操纵结构，其变距铰组件9与支臂12相对转动配合，通过变距铰组件9的转动能够带动尾桨的桨叶倾角发生变化，从而实现变距调节。上述滑套组件，通过自身与尾桨轴13的配合实现轴向的同步转动，避免了通过外部的变距拉杆7传递扭矩，从而优化了变距拉杆7上的受力，可避免变距拉杆7受到损坏，大大提高了变距拉杆7的使用寿命和变距调节的可靠性。

本实施例中所采用的滑套组件可以被构造成多种形式，其并不唯一限定，本实施例进行优化并采用其中一种可行的选择：如图5~图11所示，所述的滑套组件包括滑动设置在尾桨轴13上并与尾桨轴13同步转动的滑套14，滑套14上设置有与滑套14相对固定的叉形件5，叉形件5上设置有若干连接凸台501，变距拉杆7的一端与连接凸台501配合，变距拉杆7的另一端与变距铰组件9铰接并驱动变距铰组件9。采用如此方案时，滑套14与尾桨轴13同步转动，并带动叉形件5同步转动，当滑套14沿尾桨轴13发生轴向的位移时，叉形件5也同步位移，且变距拉杆7同步推动或拉动变距铰组件9发生对应的偏转，实现尾桨桨叶的角度调节。

优选的，滑套14上设置有注油嘴6，用于向滑套14与尾桨轴13之间注入润滑油脂。

优选的，本实施例中的叉形件5包括两个连接凸台501，两个连接凸台501相对180°并且旋转对称设置。连接凸台501上设置有铰接轴与变距拉杆7铰接配合。

优选的，在本实施例中，变距拉杆7为长度固定的长条形杆件。

为了使尾桨轴13的圆周载荷传递至滑套14，使滑套14能够同步进行圆周方向的转动，在该过程中无需变距拉杆7传递扭矩，以优化变距拉杆7上的受力情况，可采用多种可行的方案实现上述目的，本实施例进行优化并采用如下一种可行的选择：所述的尾桨轴13的横截面为椭圆形、多边形或多边形与弧形结合的形状，滑套14上套设有若干个圆周定位块10，圆周定位块10与尾桨轴13的表面抵紧接触并将尾桨轴的扭矩转递给滑套14以使滑套14随同尾桨轴13同步转动。采用如此方案时，通过圆周定位块10带动滑套14转动，确保了尾桨轴13的扭矩不经过变距拉杆7。

优选的，本实施例中滑套14上设置有卡槽，圆周定位块10设置于卡槽内并通过紧固件与滑套14固定连接。还可进行优化的是，卡槽在滑套的端面上沿圆周对称分布，可设置多个，每个卡槽内均设置一个圆周固定块10。采用如此方案时，滑套内部与尾桨轴之间存在一定的容纳空间，便于润滑。

在其他一些实施例中，可采用另一种可行的传递尾桨轴13的方案：所述的尾桨轴13的横截面为椭圆形、多边形或多边形与弧形结合的形状，所述的滑套14上设置有与尾桨轴13对应配合的套孔。采用如此方案时，尾桨轴13的扭矩直接传递给滑套14，结构简单，配合方便。

在其他一些实施例中，可采用另一种可行的传递尾桨轴13的方案：所述的尾桨轴13与滑套14之间设置有圆周方向的啮合结构或卡合结构。采用如此方案时，尾桨轴13的扭矩直接传递给滑套14，使滑套14与尾桨轴13的配合更加简单，配合也更加方便啮合结构或卡合结构可采用啮合齿、键槽等结构。

为了方便实际的变距调控操作，滑套组件的结构可进一步优化改进，本实施例采用其中一种可行的选择：所述的滑套组件还包括固定环4，固定环4通过轴承转动设置于滑套14上，且固定环4与滑套14在轴向上相对固定；所述的驱动组件与固定环4连接并推动固定环4沿尾桨轴13的轴向往复移动。采用如此方案时，固定环4与滑套14相对转动，但固定环4能够调节滑套14在尾桨轴13的轴向上的位置，从而实现变距调节。

优选的，本实施例中，固定环4与滑套14之间设置两个轴承。

为了减少外部杂质进入滑套组件与尾桨轴13之间导致卡滞，对滑套组件的结构进行优化，此处举出如下一种可行的选择：所述的滑套组件还包括若干防尘罩8，防尘罩8设置于滑套组件的前端或后端并包裹覆盖滑套组件与尾桨轴13的滑动配合段。采用如此方案时，防尘罩8为柔性套，当滑套组件沿尾桨轴13发生轴向位移时，防尘罩8也仍然能够将滑动配合段覆保护。

优选的，本实施例中，所述的防尘罩8采用橡胶材料制成，且防尘罩8为伸缩式的弹性套管结构，能够在其自身弹性作用下伸长。

在实际进行桨距调节时，驱动组件对滑套组件进行驱动，驱动组件可采用多种可行的选择，其并不唯一限定，本实施例进行优化并采用其中一种可行的选择：所述的驱动组件包括拐角摇臂2，拐角摇臂2的中部设置于一固定铰接处，拐角摇臂2的前端与固定环4铰接，拐角摇臂2的后端与一调节拉杆1铰接，调节拉杆1连接至驱动器。采用如此方案时，在尾桨系统的一个固定部件上设置铰接处并用于连接拐角摇臂2，作为拐角摇臂2的支撑点。

优选的，本实施例中设置舵机与调节拉杆1配合，通过舵机对调节拉杆1的伸缩配合调节，并通过拐角摇臂2的传递，从而实现滑套组件在尾桨轴13上的往复位移。其中，拐角摇臂2中部的铰接处设置于减速器3上。

为了提高调节拉杆1在调节过程中的顺畅性，避免驱动组件在推动滑套组件的过程中出现卡死等情况，可对拐角摇臂2的结构进行优化改进，本实施例采用其中一种可行的选择：所述的拐角摇臂2的中部铰接处设置轴承。采用如此方案时，拐角摇臂2上设置轴承孔，轴承的内圈与铰接轴连接配合，轴承的外圈与拐角摇臂2连接配合。在本实施例中，拐角摇臂2的中部与减速器3铰接并沿铰接处转动，固定环4的外表面设置有铰接轴，拐角摇臂2的前端设槽体与铰接轴配合，当拐角摇臂2转动时，其前端的槽体与铰接轴配合后拐角摇臂2通过推动铰接轴使固定环4带动滑套14沿尾桨轴前后移动，且铰接轴与槽体相对滑动。在其他一些实施例中，也可将固定环4上的铰接轴与拐角摇臂2上的槽体互换，即在固定环4上设置槽体，在拐角摇臂上设置铰接轴，同样可达到等同的调节目的。

本实施例中，通过变距铰组件9连接设置尾桨桨叶，具体的，如图3、图4所示，此处进行优化并举出其中一种可行的选择：所述的变距铰组件9包括转动设置在支臂12上的变距铰壳体902和变距铰压盖901，变距铰壳体902与变距铰压盖901相对固定连接；所述的变距拉杆7与变距铰压盖901或变距铰壳体902铰接，所述的尾桨桨叶设置在变距铰壳体902上。采用如此方案时，变距铰壳体902的数量至少为二，也可根据实际需求设置更多，每一处变距铰可以连接一片桨叶。

优选的，本实施例中采用的拐角摇臂2为90°拐角。

具体采用本实施例公开的桨距调节操纵结构时，通过向无人机的舵机发送指令，舵机收到指令后执行动作，带动调节拉杆1进行后拉或前推，进而拐角摇臂2将动作转化为滑套14的前进或后退动作，滑套14的动作带动变距拉杆动作并推动变距铰组件发生变化，变距铰组件的变距铰壳体902绕支臂12发生往复转动，以此实现桨距的调节。

以上即为本实施例列举的实施方式，但本实施例不局限于上述可选的实施方式，本领域技术人员可根据上述方式相互任意组合得到其他多种实施方式，任何人在本实施例的启示下都可得出其他各种形式的实施方式。上述具体实施方式不应理解成对本实施例的保护范围的限制，本实施例的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。