[实用新型]非接触分离式布置的无人机螺旋桨锁定装置

说明书

本实用新型提供一种非接触分离式布置的无人机螺旋桨锁定装置，锁定装置包括螺旋桨、锁止架、电机机构和永磁体组；永磁体组包括第1永磁体组、第2永磁体组和第3永磁体组；其中，第1永磁体组安装到螺旋桨根部；第2永磁体组和第3永磁体组安装到锁止架的锁止圆盘上；第2永磁体组的极性布置方式和第1永磁体组的极性布置方式相同；第3永磁体组的极性布置方式和第1永磁体组的极性布置方式相反。优点为：本锁定装置结构简单、重量轻；同时采用非接触方式对螺旋桨进行锁定，避免了机械磨损；本锁定装置具有锁定扭矩大、锁定时间短、无附加功率损耗、故障率低以及便于拆卸和维护等优点。

技术领域

本实用新型属于无人机技术领域，具体涉及一种非接触分离式布置的无人机螺旋桨锁定装置。

背景技术

升力-推力分离型(separate lift thrust)的无人机具有垂直起降能力，并且同时兼顾低速盘旋能力以及高速巡航性能。此型无人机已经得到了广泛的应用，其领域包括航空拍摄、线路巡查、高空环境监测等。为了同时具有悬停和高速巡航能力，此型无人机配备有两套不可改变与机体安装角度的动力装置，如中国外观专利，公开号CN303737778S。其中，安装于机翼上的垂直动力装置用于低速时驱动螺旋桨转动来提供升力和力矩，分别实现控制高度和飞行姿态的控制，此套动力系统在高速飞行过程中会关闭。高速飞行中，无人机完全由安装于机头/尾部的水平动力装置驱动。

然而，由于上述螺旋桨均采用了高效率翼型设计，并且电机转轴的阻力一般较小，高速飞行时在高速来流的驱动下会使其进行无规律的转动，而这种转动会直接导致其滑流区流场分布的变化，即改变了机翼的来流状态，其中最显著的作用为导致紊乱的下洗气流，从而降低机翼的升阻比，进而降低无人机的巡航时间和续航距离。

因此，高速巡航状态下将所有的垂直螺旋桨沿其迎风面积最小方向进行锁止可以最大限度的降低螺旋桨流场对于机翼升阻特性的不良影响。现有的锁止方案分为两种：接触式锁止和非接触式锁止。接触式锁止往往采用偏心弹簧销实现，这种方式的不足之处是会产生机械摩擦，从而导致锁止机构寿命降低。非接触式锁止方案往往使用电磁方式，即通过控制电流来改变电磁力大小，此种方式的不足之处是会导致无人机结构重量的大大提升。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种非接触分离式布置的无人机螺旋桨锁定装置，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种非接触分离式布置的无人机螺旋桨锁定装置，包括：螺旋桨(1)、锁止架(2)、电机机构(3)和永磁体组(4)；

所述螺旋桨(1)的根部中心位置设置有电机轴装配孔(1.1)；

所述锁止架(2)包括锁止圆盘(2.1)以及一体成形于所述锁止圆盘(2.1) 下面的若干个支撑柱(2.2)；所述锁止圆盘(2.1)的中心位置设置有垫片装配孔(2.3)；

所述电机机构(3)包括电机(3.1)、电机转动轴(3.2)、电机座(3.3)和垫片(3.4)；所述电机(3.1)置于所述锁止架(2)的内部，所述电机(3.1)的底部通过所述电机座(3.3)固定安装到所述锁止架(2)的支撑柱(2.2)上，进而使所述电机机构(3)和所述锁止架(2)共享安装孔位；所述电机(3.1) 的电机转动轴(3.2)垂直设置，其顶部穿过所述锁止圆盘(2.1)的垫片装配孔 (2.3)后，在所述电机转动轴(3.2)外固定安装所述垫片(3.4)，进而使所述垫片(3.4)位于所述锁止圆盘(2.1)和所述螺旋桨(1)的根部之间，实现所述螺旋桨(1)和所述锁止圆盘(2.1)的非接触式设置；最后，所述电机转动轴 (3.2)的顶部再穿过所述螺旋桨(1)的电机轴装配孔(1.1)后，采用电机帽 (3.5)旋紧，实现所述电机机构(3)和所述螺旋桨(1)的连接固定；