本發(fā)明涉及飛行器,特別涉及推力組件以及飛行器。
背景技術:
1、對于直升機、旋翼飛行器或者傾轉(zhuǎn)旋翼構型的evtol(electric?vertical?take-off?and?landing,電動垂直降落飛行器),其推力組件中的螺旋槳是其最終產(chǎn)生推力或者升力的部件,而電動發(fā)動機則驅(qū)動螺旋槳轉(zhuǎn)動。
2、變距螺旋槳是在飛行中能通過變距組件改變槳葉角的螺旋槳。相關技術中,變距組件包括變距推盤,變距推盤安裝于槳轂內(nèi)且在變距電機的作用下沿螺旋槳主軸的軸向上下移動。變距推盤通過多個連桿分別與多個槳葉連接,從而在其上下移動時一并通過連桿帶動對應的槳葉相對槳轂擺動。
3、但是由于槳轂內(nèi)空間有限,變距推盤的尺寸受限而影響其結(jié)構強度,導致各個變距傳動組件受力不均勻,進而導致槳葉變距一致性有待于提高。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的主要目的是提出一種推力組件以及飛行器,旨在解決相關技術變距推盤設置于槳轂內(nèi)導致槳葉變距一致性有待于提高的技術問題。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提出的一種推力組件,包括:
3、電動發(fā)動機,電動發(fā)動機包括外轉(zhuǎn)子與內(nèi)定子,外轉(zhuǎn)子開設有貫穿孔,貫穿孔的中心軸線與推力組件的中心軸線共線,內(nèi)定子內(nèi)設置有控制模塊;
4、槳轂,槳轂與外轉(zhuǎn)子固定連接;
5、線性驅(qū)動組件,線性驅(qū)動組件的固定端設置于槳轂內(nèi)且與內(nèi)定子固定連接,且線性驅(qū)動組件的輸出端沿遠離電動發(fā)動機的方向延伸至槳轂外;
6、變距推盤,變距推盤位于槳轂背離電動發(fā)動機的一側(cè),且通過變距軸承與輸出端可轉(zhuǎn)動地連接,以在線性驅(qū)動組件驅(qū)動下,沿槳轂的軸向往復移動;以及
7、連接線纜,連接線纜的一端與固定端的連接部連接,連接線纜的另一端穿過貫穿孔且延伸至內(nèi)定子內(nèi)與控制模塊連接。
8、在一實施例中,連接部穿過貫穿孔與內(nèi)定子固定連接。
9、在一實施例中,線性驅(qū)動組件包括:
10、變距電機,變距電機的本體設置于槳轂內(nèi),變距電機構造成固定端,且所述變距電機具有連接部;
11、絲杠,絲杠沿槳轂的軸向延伸,絲杠的一端在槳轂內(nèi)與變距電機的輸出軸連接,且絲杠的另一端沿遠離電動發(fā)動機的方向延伸至槳轂外;
12、移動件,移動件與絲杠延伸至槳轂外的部分螺紋連接,以構造成輸出端;以及
13、伸縮件,伸縮件的一端與變距電機的本體固定連接,伸縮件的另一端與移動件固定連接,且伸縮件適于沿槳轂的軸向伸縮。
14、在一實施例中,移動件靠近槳轂的一端的外周面具有徑向凸出部,變距軸承設置于徑向凸出部背離槳轂的一側(cè);
15、推力組件還包括端蓋,端蓋設置于變距軸承背離徑向凸出部的一側(cè);
16、變距推盤套設于變距軸承的徑向外側(cè),且端蓋與變距推盤固定連接。
17、在一實施例中,推力組件還包括:
18、至少兩個槳葉,槳葉繞槳葉的變距軸線可轉(zhuǎn)動地連接于槳轂的周壁,且至少兩個槳葉沿槳轂的圓周方向均勻間隔設置;
19、至少兩個變距傳動組件,至少兩個變距傳動組件與至少兩個槳葉一一對應,且變距傳動組件分別與變距推盤和槳葉連接,以使變距推盤通過變距傳動組件帶動槳葉擺動。
20、在一實施例中,槳葉包括:
21、槳柄,槳柄可轉(zhuǎn)動地設置于槳轂,且槳柄的一端沿槳轂的徑向延伸至槳轂外;
22、槳葉片,槳葉片與槳柄的一端固定連接,且槳葉片與槳轂的外周壁之間間隔開以使槳柄的部分露出;
23、其中,變距傳動組件位于槳轂的徑向外側(cè),且變距傳動組件的一端與槳柄的露出部分連接。
24、在一實施例中,推力組件還包括:
25、至少兩個角度傳感器,至少兩個角度傳感器與至少兩個槳葉一一對應,且角度傳感器設置于槳葉延伸至槳轂內(nèi)的部分。
26、在一實施例中,推力組件還包括:
27、至少兩個穩(wěn)定組件,穩(wěn)定組件適于沿槳轂的軸向伸縮,穩(wěn)定組件的一端與變距推盤的外緣鉸接,穩(wěn)定組件的另一端與槳轂鉸接,且至少兩個穩(wěn)定組件沿變距推盤的圓周方向均勻間隔設置。
28、在一實施例中,穩(wěn)定組件的數(shù)量與槳葉的數(shù)量一致且彼此一一對應;
29、在變距推盤的圓周方向上,穩(wěn)定組件與變距傳動組件彼此交替設置。
30、在一實施例中,穩(wěn)定組件包括:
31、第一連接臂,第一連接臂的一端與變距推盤的外緣鉸接;以及
32、第二連接臂,第二連接臂的一端與第一連接臂的另一端鉸接,第二連接臂的另一端與槳轂鉸接,且第一連接臂與第二連接臂之間存在夾角;以及
33、彈性件,彈性件設置于第一連接臂與第二連接臂之間;
34、彈性件為扭簧,且扭簧套設于第一連接臂與第二連接臂之間的鉸接軸。
35、在一實施例中,變距傳動組件包括變距連桿和變距銷,變距連桿的一端與變距推盤鉸接,變距連桿的另一端與變距銷的一端鉸接,變距銷的另一端與槳葉固定連接以繞槳葉的變距軸線轉(zhuǎn)動;
36、變距連桿包括:
37、軸向兩端開口的固定段,且固定段內(nèi)限定出與兩個開口均連通的容納腔;
38、第一移動段,第一移動段的部分從固定段的一端開口伸入至容納腔內(nèi),且可沿固定段的軸向移動;
39、第二移動段,第二移動段的部分從固定段的另一端開口伸入容納腔內(nèi),且可沿固定段的軸向移動;以及
40、調(diào)距結(jié)構,調(diào)距結(jié)構的部分設置于容納腔內(nèi),且分別與第一移動段和第二移動段連接以調(diào)整第一移動段和第二移動段之間的間距;
41、鎖止件,鎖止件分別與固定段和調(diào)距結(jié)構配合,以將調(diào)距結(jié)構鎖止。
42、在一實施例中,電動發(fā)動機還包括:
43、后蓋,后蓋設置于內(nèi)定子背離槳轂的一側(cè);
44、冷卻組件,冷卻組件設置于后蓋背離內(nèi)定子的一側(cè);
45、偏心軸,偏心軸繞自身的中心軸線可轉(zhuǎn)動地設置于內(nèi)定子的中心軸孔內(nèi),偏心軸的中心軸線與中心軸孔的中心軸線平行且彼此間隔開,且偏心軸的一端與冷卻組件傳動連接,偏心軸的另一端與外轉(zhuǎn)子傳動連接,以使外轉(zhuǎn)子通過偏心軸驅(qū)動冷卻組件。
46、在一實施例中,電動發(fā)動機還包括:
47、內(nèi)齒圈,內(nèi)齒圈固定連接于外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸靠近內(nèi)定子的一端端面,內(nèi)齒圈的中心軸線與外轉(zhuǎn)子的中心軸線共線;其中,轉(zhuǎn)軸開設有貫穿孔;
48、配合齒輪,配合齒輪固定套設于偏心軸的另一端,且配合齒輪與內(nèi)齒圈嚙合;
49、支撐蓋,支撐蓋設置于貫穿孔內(nèi)且與內(nèi)定子固定連接,支撐蓋的一側(cè)端面的部分表面凸出形成凸出部,凸出部開設有沿內(nèi)定子的軸向貫穿支撐蓋的走線孔;
50、其中,凸出部位于配合齒輪的徑向外側(cè)且彼此間隔開;走線孔的截面為弧形,且部分環(huán)繞配合齒輪。
51、此外,本發(fā)明還提供了一種飛行器,飛行器包括:
52、飛行器機體;以及
53、至少一個如上文的推力組件,推力組件設置于飛行器機體。
54、在一實施例中,飛行器為電動垂直起降飛行器。
55、本發(fā)明提出的一個或多個技術方案,至少具有以下技術效果:
56、相較于將變距推盤內(nèi)置于槳轂內(nèi)空間受限,本發(fā)明的變距螺旋槳技術方案中將驅(qū)動變距推盤沿槳轂的軸向往復移動的線性驅(qū)動組件置于槳轂內(nèi),而變距推盤位于槳轂背離電動發(fā)動機的一側(cè),即變距推盤置頂于槳轂的正上方,從而使得變距電機的結(jié)構尺寸不受到槳轂的尺寸限制,進而提高變距推盤的結(jié)構強度,以改善變距推盤的結(jié)構強度均勻性,提高變距一致性。此外,變距電機在槳轂內(nèi)與內(nèi)定子固定連接,且變距機構相對整個槳轂和槳葉靜止,由此可直接通過連接線纜將變距電機與內(nèi)定子內(nèi)的控制模塊連接,從而實現(xiàn)變距電機運行所需的電能和/或控制信號的穩(wěn)定輸送。
57、此外,本發(fā)明中,將向變距電機提供電能和輸送控制信號的控制模塊集成于內(nèi)定子內(nèi),可以方便推力組件的組裝,有利于減少裝配工序,提高裝配效率。另外,將變距電機的控制模塊和電動發(fā)動機的電機控制器一并集成于內(nèi)定子內(nèi),通過統(tǒng)一的控制架構,簡化系統(tǒng)設計并提高了控制效率,降低開發(fā)和維護的成本,同時提高推力組件的可維護性。當然,也可方便兩者冗余配置,從而提高安全性。另外,將變距電機的控制模塊布置于內(nèi)定子內(nèi),在有限安裝空間內(nèi)集成度高,還可利用電動發(fā)動機的冷卻組件獲得更好的冷卻效果。
58、此外,本發(fā)明中,推力組件中的偏心軸在內(nèi)定子的中心軸孔內(nèi)偏心布置,從而留出了足夠的空間供連接線纜走線。