本實用新型涉及一種傾轉裝置，具體地說，涉及一種用于傾轉旋翼飛行器的傾轉裝置。

背景技術：

隨著科技的進步和飛行器設計水平的提高，各種有著獨特布局和功能適應性的飛行器應運推出，傾轉旋翼飛行器是其中的一種。最初的傾轉旋翼飛行器為傾轉雙旋翼機，隨著對航程航時及有效載荷需求的進一步加大，傾轉四旋翼的方案得到了越來越多的研究，實現(xiàn)旋翼傾轉的傾轉裝置是設計方案中的重點之一。傾轉裝置并沒有通用設計方法，因其需適應飛行器特有的布局方式，所以具有極強的針對性，應根據所需設計的傾轉四旋翼飛行器配合設計，但傾轉旋翼飛行器的傾轉裝置設計要充分考慮機翼內部的動力傳動系統(tǒng)的安排，緊湊的傾轉驅動系統(tǒng)可減少對傾轉旋翼飛行器機翼氣動外形的影響，具有較小的質量，降低傾轉旋翼飛行器機翼的動力學設計難度,并在一定程度上提高傾轉裝置的通用性。

發(fā)明專利201010503206.8公開了一種“傾轉旋翼飛行器傾轉短艙的傾轉驅動機構”，該傾轉驅動機構重量較大，不適用于中小型傾轉旋翼機，且只適用于發(fā)動機短艙在機翼翼尖處的傾轉雙旋翼布局，若擴展到傾轉多旋翼飛行器如傾轉四旋翼，則需使用多套傾轉裝置，結構復雜重量增加，使得飛行器飛行效率降低。

專利201010510200.3提出一種“傾轉機構及其工作方式和在傾轉旋翼機上的應用”，該前后旋翼傾轉裝置并無聯(lián)系，無法擴展到傾轉四旋翼飛行器上，則一旦前后旋翼傾轉時出現(xiàn)角度誤差則會產生力矩差，從而對飛行器產生低頭或抬頭力矩，同時對中小型無人機而言，其結構占用空間大，結構重量比較大。

技術實現(xiàn)要素：

為了避免現(xiàn)有技術存在的不足,本實用新型提出一種用于傾轉旋翼飛行器的傾轉裝置，該傾轉裝置占用空間小、質量輕、對機翼氣動外形影響小，能實現(xiàn)傾轉多旋翼飛行器的前后旋翼的同時傾轉，實現(xiàn)無人機在垂直起降、懸停和平飛間的切換。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:包括機架、固定架、四套導軌滑塊機構、四套旋翼機構、四個彎曲聯(lián)桿、四個聯(lián)桿、兩個舵機、兩個舵機轉臂；所述機架為L型，四個L型機架通過固定架相連接，固定架固接在機身內部，同側L型機架間固接有安裝架用于安裝舵機；

所述旋翼機構包括電機、旋翼、電機支架，四套旋翼機構分別安裝在四個L型機架上，前兩個豎直向上安裝在電機支架上，后兩個豎直向下安裝于電機支架上；所述導軌滑塊機構包括滑塊、導軌，導軌安裝在L型機架上、滑塊套在導軌上沿長度方向傳動；舵機轉臂與舵機轉軸相連控制轉動，舵機轉臂一端與彎曲聯(lián)桿的一端相連，彎曲聯(lián)桿的另一端與導軌滑塊機構的滑塊一端連接，滑塊另一端與聯(lián)桿一端相連，聯(lián)桿另一端與旋翼機構底座相連接；同側旋翼機構的連接方式相同，其中,彎曲聯(lián)桿連接在同一舵機轉臂的另一端；舵機轉動帶動舵機轉臂轉動，舵機轉臂帶動彎曲聯(lián)桿，彎曲聯(lián)桿帶動滑塊在導軌上傳動，滑塊帶動另一端的聯(lián)桿，聯(lián)桿帶動旋翼機構轉動完成傾轉。

彎曲聯(lián)桿采用彎曲弧形結構，以避免轉動后彎曲聯(lián)桿接觸舵機的轉軸。

所述旋翼機構的電機底座上開有凹形打孔結構與聯(lián)桿鉸接，電機兩側固接有軸承，電機支架兩側開孔，通過電機兩側的軸承連接。

有益效果

本實用新型提出一種用于傾轉旋翼飛行器的傾轉裝置，能快速實現(xiàn)傾轉旋翼前后旋翼的同時傾轉，使旋翼在豎直方向和水平方向間轉動；在不受外力即舵機不轉動時，用于傾轉四旋翼飛行器時總體為靜力平衡，其傾轉時反應靈敏，可快速實現(xiàn)無人機在垂直起降、懸停和平飛間的切換；舵機行程即轉動角度由飛控輸出電信號控制，控制精準且靈敏，旋翼機構轉動角度可通過控制舵機轉動角度自由控制；使得傾轉四旋翼的布局方式更加靈活，可進一步擴展飛行器的設計思路，提高航程航時及有效載荷，且傾轉機構結構簡單、對氣動影響小、重量較輕、占用空間較小、傾轉靈活、方便維修更換。

附圖說明

下面結合附圖和實施方式對本實用新型一種用于傾轉旋翼飛行器的傾轉裝置作進一步詳細說明。

圖1a為應用本實用新型的飛行器在垂直起降和懸停狀態(tài)示意圖。

圖1b為應用本實用新型的飛行器在巡航狀態(tài)的示意圖。

圖2a為本實用新型傾轉旋翼飛行器的傾轉裝置安裝部位示意圖。

圖2b為圖2a中左側傾轉裝置示意圖。

圖3為左側傾轉裝置后方的裝置組成示意圖。

圖4為圖3中旋翼機構的局部放大圖。

圖5為圖3中導軌滑塊機構示意圖。

圖6為左側前方導軌滑塊機構示意圖。

圖7為傾轉過程中旋翼系統(tǒng)傾轉角度隨舵機轉動角度變化的曲線圖。

圖中:

1.飛行器 2.第一旋翼機構 3.第二旋翼機構 4.第三旋翼機構 5.第四旋翼機構 6.固定架 7.第一機架 8.第二機架 9.第三機架 10.第四機架 11.第一安裝架 12.第二安裝架 13.第一電機 14.第一電機支架 15.第一旋翼 16.第二電機支架 17.第二電機 18.第二旋翼 19.第一聯(lián)桿 20.第一彎曲聯(lián)桿 21.第二彎曲聯(lián)桿 22.第二聯(lián)桿 23.舵機 24.舵機轉臂 25.第一導軌 26.第一滑塊 27.第二導軌 28.第二滑塊

具體實施方式

本實施例是一種用于傾轉旋翼飛行器的傾轉裝置。

參閱圖1a～圖7，本實施例用于傾轉旋翼飛行器的傾轉裝置，包括固定架、四個機架、四套導軌滑塊機構、四套旋翼機構、四個彎曲聯(lián)桿、四個聯(lián)桿、兩個舵機、兩個舵機轉臂；

第一旋翼機構2、第二旋翼機構3布設在機身左側，第三旋翼機構4、第四旋翼機構5設置在機身右側；第一旋翼機構2、第四旋翼機構5布置在機架上側，第二旋翼機構3、第三旋翼機構4布置在機架下側；當飛行器由垂直起降轉為平飛狀態(tài)時，第一旋翼機構2、第四旋翼機構5由豎直向前傾轉為水平，第二旋翼機構3、第三旋翼機構4由豎直向后傾轉為水平。

旋翼機構連接在機架上；機架為L型，包括四個相同的第一機架7、第二機架8、第三機架9、第四機架10，四個L型機架通過固定架6相連，固定架6固接在機身內部。第一機架7、第二機架8通過第一安裝架11連接；第三機架9、第四機架10通過第二安裝架12連接，第一安裝架11、第二安裝架12結構相同，用于安裝舵機；第一旋翼機構2與第一機架7相連接，第二旋翼機構3與第二機架8相連接，第三旋翼機構4與第三機架9相連接，第四旋翼機構5與第四機架10相連接。

傾轉裝置于飛行器機身左右對稱，本實例以飛行器機身左側進行說明，機身右側各部件組成、連接與運動方式與機身左側完全相同。

第一旋翼機構2包括第一旋翼15、第一電機13、第一電機支架14，第二旋翼機構3包括第二旋翼18、第二電機17、第二電機支架16，舵機23安裝在第一安裝架11上；第一電機13底座與第一聯(lián)桿19前端鉸接，第一聯(lián)桿19后端與第二滑塊28前端鉸接，第二滑塊28后端與第一彎曲聯(lián)桿20前端鉸接，第一彎曲聯(lián)桿20后端與舵機轉臂24下端鉸接；第二電機17底座與第二聯(lián)桿22后端鉸接，第二聯(lián)桿22前端與第一滑塊26后端鉸接，第一滑塊26前端與第二彎曲聯(lián)桿21后端鉸接，第二彎曲聯(lián)桿21前端與舵機轉臂24下端鉸接。

舵機轉臂24與舵機23轉軸相連接，舵機23帶動舵機轉臂24轉動，舵機轉臂24上下開孔，上方與第二彎曲聯(lián)桿21前端通過開孔相鉸接，舵機轉臂24下方與第一彎曲聯(lián)桿20后端通過開孔相鉸接；為避免轉動后第二彎曲聯(lián)桿21接觸舵機23的轉軸，第二彎曲聯(lián)桿21前端為彎曲弧形結構；為避免轉動后第一彎曲聯(lián)桿20與舵機23的轉軸相碰撞，第一彎曲聯(lián)桿20后端同為為彎曲弧形結構。

第二電機17通過底座上的凹形開孔結構與第二聯(lián)桿22鉸接，第二電機17兩側有軸承；第二電機支架16兩側開孔，通過第二電機17兩側的軸承相連，從而使得第二電機17轉動。第一電機13通過底座上的凹形開孔結構與第一聯(lián)桿19鉸接，第一電機13兩側安裝有軸承，第一電機支架14兩側開孔，通過第一電機13兩側的軸承相連，使得第一電機13轉動。

左后方的導軌滑塊機構包括第一滑塊26、第一導軌25；第一滑塊26為開槽方形結構，其開槽橫截面與第一導軌25橫截面相同，上表面前后端開有凹形打孔結構，第一滑塊26前端與第二彎曲聯(lián)桿21的后端通過開孔凹形結構鉸接，后端與第二聯(lián)桿22通過開孔凹形結構鉸接；第一導軌25為長方形結構，通過螺母螺栓與L型第二機架8上表面固定連接；第一滑塊26套在第一導軌25上，沿第一導軌25的長度方向直線傳動。

左前方的導軌滑塊機構包括第二滑塊28、第二導軌27；第二滑塊28為開槽方形結構，開槽橫截面與第二導軌27橫截面相同，上表面前后端開有凹形打孔結構，第二滑塊28前端與第一聯(lián)桿19的后端通過開孔凹形結構鉸接，后端與第一彎曲聯(lián)桿20通過開孔凹形結構鉸接；第二導軌27為長方形結構，通過螺母螺栓與L型第一機架7下表面固定連接；第二滑塊28套在第二導軌27上，沿第二導軌27的長度方向直線傳動。

在垂直轉平飛時傾轉機構的運動方式為通過舵機23轉動帶動舵機轉臂24轉動，舵機轉臂24帶動第一彎曲聯(lián)桿20前移，帶動第二彎曲聯(lián)桿21后移,第一彎曲聯(lián)桿20帶動第二滑塊28在第二導軌27上向前直線傳動，第二彎曲聯(lián)桿21帶動第一滑塊26在第一導軌25上向后直線傳動,第二滑塊28帶動第一聯(lián)桿19前移，第一滑塊26帶動第二聯(lián)桿22后移,第一聯(lián)桿19連接第一電機13底座帶動第一旋翼機構2由豎直向前轉向水平完成傾轉，第二聯(lián)桿22連接第二電機17底座帶動第二旋翼機構3由豎直向后轉向水平完成傾轉。此時完成前后第一旋翼機構2、第二旋翼機構3同時傾轉，旋翼完全轉向水平，完成垂直起飛到平飛間的切換，此時旋翼提供向前的推力。切換完成后，除主動控制外舵機23鎖死，平飛與垂直降落間的切換和垂直起降與平飛間的切換相反。機身右側傾轉裝置各部件的組成、連接、運動方式與左側完全相同。

飛行過程中，舵機23通過控制第一旋翼機構2、第二旋翼機構3轉動完成不同角度的傾轉；參考旋翼機構傾轉角度隨舵機轉動角度變化的曲線圖，通過飛控完成對舵機23的控制，以實現(xiàn)對第一旋翼機構2、第二旋翼機構3轉動角度的控制。