一种用于固定翼无人机刹车和提速的机轮系统

摘要

本发明公开一种用于固定翼无人机刹车和提速的机轮系统，包括机轮轴，机轮轴一端通过机轮锁紧螺母安装在支腿下部，机轮轴的另一端安装有机轮，机轮靠近支腿的一侧通过内环锁紧螺栓同轴安装有内环；内环中部设置有两个对称的锥面，两个锥面中间同轴固定安装有中间环内圈，中间环内圈的外侧同轴转动安装有中间环外圈；中间环外圈的外侧设置有外环，外环内部两侧设置有两个对称的锥面；支腿上部还设置有弹力保持架，弹力保持架一侧对称设置有两个弹力杆。本发明通过将机轮系统的刹车减速和提速结构完美的结合，从而将机轮刹车时的能量进行收集并用于无人机起飞时机轮的提速过程；本发明结构紧凑，适合应用于固定翼无人机。

说明书

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种用于固定翼无人机刹车和提速的机轮系统。

背景技术

近年来无人机技术得到不断的发展进步，其中固定翼无人机更是应用到了多个领域，针对固定翼无人机领域的技术研究也越来越细化，其中，在固定翼无人机降落和起飞两个过程中，无人机的机轮系统需要快速地实现刹车减速和提速，而现有技术中的结构无法两种功能有机地结合到一起，因此如何利用合理的结构实现固定翼无人机机轮的刹车和提速对于固定翼无人机的发展具有重要意义。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种用于固定翼无人机刹车和提速的机轮系统，可以很好地解决上述问题。

本发明采取的技术方案为：一种用于固定翼无人机刹车和提速的机轮系统，包括机轮轴，所述的机轮轴一端通过机轮锁紧螺母安装在支腿下部，机轮轴的另一端安装有机轮，所述的机轮靠近支腿的一侧通过内环锁紧螺栓同轴安装有内环；所述的内环中部设置有两个对称的锥面，两个锥面中间同轴固定安装有中间环内圈，所述的中间环内圈的外侧同轴转动安装有中间环外圈；所述的中间环外圈的外侧设置有外环，所述的外环内部两侧设置有两个对称的锥面，且外环靠近支腿的一侧外部设置有棘轮；所述的支腿上部还设置有弹力保持架，所述的弹力保持架一侧对称设置有两个弹力杆，所述的外环的外圆周面上缠绕有弹性绳，且弹性绳的两端分别连接在两个弹力杆上；支腿上部还设置有推拉电磁阀，所述的推拉电磁阀的推拉杆端部设置有转头，所述的转头下部设置有拨动杆，所述的拨动杆靠近支腿的一端设置有减速稳定架，另一端设置有加速稳定架，支腿上还设置有滑动架，所述的减速稳定架和加速稳定架分别滑动安装在滑动架上，且减速稳定架和加速稳定架上均设置有四个滚珠，减速稳定架上的滚珠卡装在减速套的减速套滑槽中，所述的减速套上设置有减速套锥面，且减速套位于内环和外环靠近支腿一侧的中间位置；加速稳定架上的滚珠卡装在加速套的加速套滑槽中，所述的加速套上设置有加速套锥面，且加速套位于内环和外环之间远离支腿一侧的中间位置。

所述的减速稳定架上还设置有弹性片，所述的弹性片与棘轮相配合；减速稳定架靠近支腿的一侧转动设置有中间齿轮，所述的减速套靠近支腿的一侧同轴固定设置有大齿圈，且大齿圈与中间齿轮相互啮合；所述的内环靠近支腿的一侧同轴固定设置有减速齿圈，减速稳定架一侧还设置有齿轮架，所述的齿轮架上设置有减速齿轮，所述的减速齿轮上部与中间齿轮相互啮合，减速齿轮下部与减速齿圈相互啮合。

进一步的，所述的中间环内圈和中间环外圈之间设置有润滑油脂孔，并填充有润滑油脂。

进一步的，所述的推拉电磁阀的推杆杆长度方向与机轮轴线方向相互平行。

进一步的，所述的滑动架的长度方向与机轮的轴线方向相互平行。

进一步的，所述的减速稳定架和弹性片之间设置有弹簧。

由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：（1）本发明通过将机轮系统的刹车减速和提速结构完美的结合，从而将机轮刹车时的能量进行收集并用于无人机起飞时机轮的提速过程；（2）本发明结构紧凑，适合应用于固定翼无人机。

附图说明

图1为本发明的整体装配立体结构示意图。

图2、图3、图4、图7为本发明部分零部件的装配立体结构示意图。

图5为本发明的剖视结构示意图。

图6为图5剖视结构中的局部放大图。

图8为本发明中内环的三维立体结构示意图。

图9为本发明中弹力保持架和弹力杆的装配立体结构示意图。

图10为本发明中棘轮和外环的装配立体结构示意图。

图11为本发明中减速套的三维立体结构示意图。

图12为本发明中加速套的三维立体结构示意图。

图13为本发明中减速稳定架和滚珠的装配立体结构示意图。

附图标号：1-支腿；2-机轮；3-弹力保持架；4-弹力杆；5-推拉电磁阀；6-转头；7-拨动杆；8-加速稳定架；9-滑动架；10-减速稳定架；11-棘轮；12-外环；13-机轮轴；14-减速套；15-大齿圈；16-弹性绳；17-机轮锁紧螺母；18-减速齿圈；19-减速齿轮；20-齿轮架；21-中间齿轮；22-内环；23-内环锁紧螺栓；24-加速套；25-中间环外圈；26-中间环内圈；27-滚珠；28-弹性片；29-弹簧；1401-减速套滑槽；1402-减速套锥面。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1至图13所示的：一种用于固定翼无人机刹车和提速的机轮系统，包括机轮轴13，机轮轴13一端通过机轮锁紧螺母17安装在支腿1下部，机轮轴13的另一端安装有机轮2，机轮2靠近支腿1的一侧通过内环锁紧螺栓23同轴安装有内环22。内环22中部设置有两个对称的锥面，两个锥面中间同轴固定安装有中间环内圈26，中间环内圈26的外侧同轴转动安装有中间环外圈25。中间环外圈25的外侧设置有外环12，外环12内部两侧设置有两个对称的锥面，且外环12靠近支腿1的一侧外部设置有棘轮11。支腿1上部还设置有弹力保持架3，弹力保持架3一侧对称设置有两个弹力杆4，外环12的外圆周面上缠绕有弹性绳16，且弹性绳16的两端分别连接在两个弹力杆4上。支腿1上部还设置有推拉电磁阀5，推拉电磁阀5的推拉杆端部设置有转头6，转头6下部设置有拨动杆7，拨动杆7靠近支腿1的一端设置有减速稳定架10，另一端设置有加速稳定架8，支腿1上还设置有滑动架9，减速稳定架10和加速稳定架8分别滑动安装在滑动架9上，且减速稳定架10和加速稳定架8上均设置有四个滚珠27，减速稳定架10上的滚珠27卡装在减速套14的减速套滑槽1401中，减速套14上设置有减速套锥面1402，且减速套14位于内环22和外环12靠近支腿1一侧的中间位置。加速稳定架8上的滚珠27卡装在加速套24的加速套24滑槽中，加速套24上设置有加速套24锥面，且加速套24位于内环22和外环12之间远离支腿1一侧的中间位置。

减速稳定架10上还设置有弹性片28，弹性片28与棘轮11相配合。减速稳定架10靠近支腿1的一侧转动设置有中间齿轮21，减速套14靠近支腿1的一侧同轴固定设置有大齿圈15，且大齿圈15与中间齿轮21相互啮合。内环22靠近支腿1的一侧同轴固定设置有减速齿圈18，减速稳定架10一侧还设置有齿轮架20，齿轮架20上设置有减速齿轮19，减速齿轮19上部与中间齿轮21相互啮合，减速齿轮19下部与减速齿圈18相互啮合。

中间环内圈26和中间环外圈25之间设置有润滑油脂孔，并填充有润滑油脂。推拉电磁阀5的推杆杆长度方向与机轮轴13线方向相互平行。滑动架9的长度方向与机轮2的轴线方向相互平行。减速稳定架和弹性片之间设置有弹簧29。

本发明的具体工作过程如下：当无人机降落时，主起落架释放，并且此时推拉电磁阀5发出动作，带动转头6平移动作，进而通过拨动杆7带动加速稳定架8和减速稳定架10平移动作，使得加速套24与内环22和外环12保持分离，减速套14外侧的减速套锥面1402与外环12接触，同时减速齿轮19与减速齿圈18相啮合，机轮2着陆减速滑跑时，通过内环锁紧螺栓23带动内环22同向转动，在带动减速齿圈18同向转动，进而通过齿轮传动链，带动减速齿轮19、中间齿轮21和大齿圈15转动，大齿圈15带动减速套14同步转动，然后带动外环12转动，通过齿轮连的传动，此时的机轮2与外环12的转向相反，外环12此时绕缠弹性绳16，并且弹性片28在弹簧29的作用下顶住外环12一侧的棘齿上，防止弹性绳16的回退，整个减速过程将机轮2的动能转换到弹性绳16的弹性势能进行储存；

当无人机完成降落后，推拉电磁阀5发出另一动作，带动转头6平移，使加速套24与减速套14都保持与外环12的分离，减速齿轮19与减速齿圈18分离，机轮2只带动内环22自由转动，完成无人机的自由滑跑，与此同时，弹性片28在弹簧29的作用下继续顶住外环12一侧的棘齿上，防止弹性绳16的回退，维持弹性绳16的弹性势能；

当无人机需要起飞时，推拉电磁阀5继续发出动作指令，带动转头6平移动作，使得减速套14继续保持与外环12的分离，加速套24的外锥面与外环12相接触，加速套24的内锥面与内环22相接触，同时弹性片28不在顶住外环12一侧的棘齿，弹性绳16的弹性势能开始释放，带动外环12转动，外环12通过加速套24同步带动内环22同向转动，进而驱动机轮2转动，将弹性绳16的弹性势能转动为机轮2的动能，加速无人机的起飞，节约发动机的能耗。