[實用新型]一種在無人機上安裝發電機的結構

無效

• 申請號: 201020543400.4
• 申請日: 2010-09-27
• 公開（公告）號: CN201800920U
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 黃靖
• 申請（專利權）人: 貴州貴航無人機有限責任公司
• 主分類號: B64D47/00
• 分類號: B64D47/00
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 劉楠

技術領域

本實用新型涉及一種在無人機上安裝發電機的方法及結構，屬于無人機傳動聯接技術領域。

背景技術

目前國內供無人飛機使用的機載和任務設備均為28V高功率用電設備。由于活塞發動機所提供的供電設備最大為800W/12V直流發動機，已經不能滿足機載和任務設備的需求。針對研制無人飛機對供電設備的特殊要求，需要對國內生產的3.5kW/28V直流發電機進行全新的安裝設計，以穩定、安全、可靠的方式在無人飛機上實現供電設備容量最大化的特殊要求。而目前的在無人機上安裝發電機的技術卻不能滿足這一特殊要求。

發明內容

本實用新型的目的在于，提供一種在無人機上安裝發電機的結構，以保證無人機上機載和任務設備的用電需求，還可保證在供電設備正常運轉時，發電機所消耗發動機輸出功率最小，提高發電機的工作效率；以穩定、安全、可靠的方式在無人飛機上實現供電設備容量最大化的特殊要求，從而克服現有技術的不足。

本實用新型的技術方案是這樣構成的：本實用新型的在無人機上安裝發電機的結構為，包括安裝在無人機機架上的安裝支架，安裝支架上設有轉接板，轉接板上設有固定支架，安裝支架、轉接板和固定支架經螺栓連接；轉接板后側與發電機連接，發電機經聯軸器與發動機輸出端的飛輪盤連接。

前述的結構中，所述聯軸器上設有中心孔和多個連接孔，所述中心孔的軸線與多個連接孔的均布中心同軸。

前述的結構中，所述固定支架和安裝支架為三角桁架結構。

由于采用了上述技術方案，本實用新型與現有技術相比，本實用新型具有安裝可靠、運轉平穩、不占用過多發動機輸出功率等優點。本實用新型不但可保證無人飛機在進行任務飛行時，其機載和任務設備的用電需求，還可保證在供電設備正常運轉時，發電機所消耗發動機輸出功率最小，提高了3.5kW/28V直流發電機的工作效率。當無人飛機在空中飛行時，依賴于活塞發動機曲軸的輸出功率和必要的轉速驅動發電機轉子。經實際測試，當發電機達到做大額定輸出功率時只消耗發動機最大功率輸出的0.047％，因此可以判斷傳動機構的效率非常高。從實際應用的效果可以判斷該供電設備能夠滿足無人飛機飛行過程中任務設備、機載設備的特殊要求，且提高了無人機的飛行安全性。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

附圖中的標記為：1-安裝支架，2-轉接板，3-固定支架，4-發電機，5-聯軸器，6-發動機輸出端的飛輪盤，7-中心孔，8-連接孔。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，但不作為對本實用新型的任何限制的依據。

實施例。如圖1所示本實用新型的發電機是臥式安裝的，圖1中的箭頭表示飛機的飛行方向。本實用新型的一種在無人機上安裝發電機的結構，包括安裝在無人機機架上的安裝支架1，安裝支架1上設有轉接板2，轉接板2上設有固定支架3，安裝支架1、轉接板2和固定支架3經螺栓連接；轉接板2后側與發電機4連接，發電機4經聯軸器5與發動機輸出端的飛輪盤6連接。所述聯軸器5上設有中心孔7和多個連接孔8，所述中心孔7的軸線與多個連接孔8的均布中心同軸。所述固定支架3和安裝支架1為三角桁架結構。

在實施時，可按下述方法在無人機上安裝發電機，發電機為JF3.5kW/28V直流發電機，發電機的輸入軸為花鍵軸，花鍵軸的徑向跳動不大于0.2mm；發電機的輸入軸經聯軸器與發動機輸出端的飛輪盤直接剛性連接，以保證迅速準確的傳遞發動機輸出扭矩，并使傳動過程中功率損失最小。所述聯軸器上設有與發電機連接的花鍵孔和與發動機輸出端飛輪盤連接的數個連接孔；花鍵孔與數個連接孔的軸線應與發動機輸出端飛輪盤上的中心孔和連接孔同軸。以保證發電機與發動機的同心度要求。所述無人機的機架上設有安裝支架，安裝支架上安裝有轉接板，轉接板后方設有固定支架，轉接板被固定支架和安裝支架前后夾著，發電機經螺栓懸掛安裝于轉接板后方。所述轉接板采用高強度鋁合金冷軋板制成下凹結構，確保轉接板的剛度要求，并緩解高速運轉的發動機對發電機的沖擊，以承載較大動態載荷，提高產品的可靠性。

本實用新型為了能夠在以活塞發動機為動力的無人機上使用JF3.5kW/28V直流發電機，本實用新型的安裝設計技術方案是從以下四個方面著手研究和設計零件，保證3.5kW/28V直流發電機安裝的特殊需求。1、提高傳動效率。只有將發動機曲軸輸出端得飛輪盤與3.5kW/28V直流發電機輸入端采取剛性聯軸器，才能保證在傳動過程中功率損失最小。由于發動機最大轉速為5800rpm，正常工作轉速也要在4000rpm以上，所以普通彈性聯軸器已經不能滿足要求，另外由于飛機結構上的限制，已經無法設計滿足要求的彈性聯軸器，因此剛性聯軸器是最適合的連接方式。同時相同量級的剛性聯軸器在疲勞強度上也遠遠高于彈性聯軸器，剛性聯軸器唯一的缺點是必須保證較高精度的同心度安裝要求。2、迅速準確的傳遞發動機輸出扭矩。由于3.5kW/28V直流發電機要求最小激磁轉速必須大于3000rpm，因此普遍采用的皮帶傳動已經不能滿足要求。同時V型皮帶的耐候性、可靠性不高，給高空飛行帶來安全隱患。本實用新型為了保證迅速準確的傳遞發動機輸出扭矩采取直連式連接方式。3、確保較高的同心度安裝要求。確保同心度要求的三個重要零件是聯軸器、轉接板和固定支架。聯軸器上花鍵孔軸線、孔軸線與孔分布在圓上的軸線同心度要求保證，通過轉接板上孔與JF3.5kW/28V直流發電機上止口圓定位保證發電機輸入端與發動機曲軸同心度要求滿足0.05mm以下，這只本設計的關鍵技術。在具體工藝實施過程中通過專用夾具保證整體裝配誤差小于0.12mm。JF3.5kW/28V直流發電機在設計上提出花鍵軸徑向跳動在0.2mm以下既能保證其穩定工作得基本要求，符合總體技術狀態。4、確保整體結構的剛度要求。3.5kW/28V直流發電機自重15kg，為了能有效緩解高速運轉的發動機對發動機的沖擊，轉接板采用高強度鋁合金冷軋板，結構上采用下凹式設計，該設計能夠承載較大的動態載荷。為了保證動力裝置安裝的整體剛度要求，在固定支架、安裝支架上采用三角形桁架結構，確保支架的抗沖擊的強度。