一种无接触式在线连续可调桨距的螺旋桨的制作方法

1.本发明涉及螺旋桨技术领域，具体涉及一种无接触式在线连续可调桨距的螺旋桨。


背景技术：

2.桨距可调的变桨距螺旋桨可以适应不同飞行状态下输出各种拉力需求。现有的变桨距螺旋桨，有的只能在地面上对桨距进行调整；有的虽然可以在空中飞行过程中调节桨距，但调控装置复杂，采用电机加传动机构调节，飞行器机体通过电刷向桨毂上的电机供电，可靠性差。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种无接触式在线连续可调桨距的螺旋桨，以实现螺旋桨桨距角的在线连续调整。
4.为实现上述发明目的，本发明的技术方案具体如下：
5.一种无接触式在线连续可调桨距的螺旋桨，包括桨毂和若干桨叶，桨叶包括叶片和桨根，桨毂上具有有电机，桨根的端部伸入桨毂内，桨根端部与电机之间具有传动机构，桨根与桨毂之间具有轴承；还包括无线信号接收单元，无线信号接收单元与电机控制器相连，电机控制器根据接收到的无线信号控制电机动作，电机通过动传动机构带动桨根转动实现桨距角的调节。
6.进一步的，所述传动机构为齿轮组，齿轮组包括相啮合的a部和b部，a部固定于电机输出轴，b部固定于桨根端部。
7.进一步的，所述a部是锥度齿轮。
8.进一步的，所述无线信号接收单元为蓝牙模块。
9.进一步的，所述电机和无线信号接收单元位于桨毂内。
10.进一步的，桨毂前端还具有整流罩，所述电机和无线信号接收单元位于位于整流罩。
11.进一步的，所述电机是带有减速器的减速电机。
12.进一步的，所述减速器为带失电制动器的80：1减速比谐波减速器。
13.本发明还提供了一种飞行器，飞行器机体上具有上述螺旋桨，还包括无刷变压器，无刷变压器包括相配合的c部和d部，d部与电机电连接，c部位于飞行器机体前端，d部位于所述桨毂上，在所述桨毂相对机体旋转时，桨毂带动d部相对于c部旋转使d部产生电流向电机供电。
14.进一步的，还包括储电单元，储电单元与电机电连接，储电单元位于整流罩或桨毂内。
15.进一步的，桨叶为铝合金材质，桨叶表面具有teco陶瓷涂层。
16.进一步的，桨叶表面的teco陶瓷涂层的制造方法，包括：
17.对铝合金桨叶进行teco处理使桨叶表面原位生成一层陶瓷涂层，打磨teco处理后的桨叶，除去陶瓷涂层表面的疏松层，使陶瓷涂层的致密层保留在铝合金桨叶表面，打磨的同时降低致密层表面粗糙度。
18.进一步的，还包括无线信号发送单元，无线信号发送单元位于飞行器机体内。
19.与现有技术，本发明的有益技术效果：
20.本发明的一种无接触式在线连续可调桨距的螺旋桨，采用无刷变压器方式供给电能，无刷变压器的两部分巧妙的分别设置在飞行器机体和螺旋桨上，实现无接触式供电，大大简化了桨毂上桨距调节装置的供电单元，并提高了供电可靠性。采用蓝牙技术无接触式闭环控制电机转速和转矩。采用带失电制动器的80：1减速比的谐波减速器加小机座号电机驱动器一体机，通过锥度齿轮均匀输出三个角度的转矩调节桨距，并在调节桨距后自动锁紧桨根。本发明的一种无接触式在线连续可调桨距的螺旋桨，可短时输出较大转矩并能在强大气流中实时连续调节螺旋桨偏转角度，使螺旋桨适应不同飞行状态下输出各种拉力需求。
具体实施方式：
21.下面将结合具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
22.实施例1
23.一种无接触式在线连续可调桨距的螺旋桨，包括桨毂和3片桨叶，桨叶包括叶片和桨根，桨毂上具有有电机，桨根的端部伸入桨毂内，桨根端部与电机之间具有传动机构，桨根与桨毂之间具有轴承；还包括无线信号接收单元，无线信号接收单元与电机控制器相连，电机控制器根据接收到的无线信号控制电机动作，电机通过动传动机构带动桨根转动实现桨距角的调节。优选的，电机是带有减速器的减速电机。减速器为带失电制动器的80：1减速比谐波减速器。采用带失电制动器的80：1减速比的谐波减速器加小机座号电机驱动器一体机作为动力输出单元。传动机构为齿轮组，齿轮组包括相啮合的锥度齿轮和桨根齿轮，锥度齿轮固定在一体机的输出轴上，桨根齿轮位于桨根端部。通过锥度齿轮均匀输出三个角度的转矩带动桨根齿轮旋转从而实现对桨距角的调节，并在调节桨距后锁紧桨叶。
24.无线信号接收单元为蓝牙模块。电机和无线信号接收单元位于桨毂内或桨毂前端的整流罩内。采用蓝牙传输信号可以实现无接触式闭环控制电机转速和转矩。
25.实施例2
26.一种飞行器，其具有上述螺旋桨，还包括无刷变压器，无刷变压器包括相配合的c部和d部，d部与电机电连接，c部位于飞行器机体前端，d部位于所述桨毂上，在所述桨毂相对机体旋转时，桨毂带动d部相对于c部旋转使d部产生电流向电机供电。采用无刷变压器方式供给电能，无刷变压器的两部分巧妙的分别设置在飞行器机体和螺旋桨上，实现无接触式供电，大大简化了桨毂上桨距调节装置的供电单元，并提高了供电可靠性。
27.实施例3
28.一种飞行器，还包括储电单元，本实施例中的飞行器与实施例2相比，不同之处在于，以储电单元代替无刷变压器向电机电连接，储电单元位于整流罩或桨毂内。储电单元为锂电池包，或排布在整流罩或桨毂内的柱状锂电池。
29.实施例4
30.一种飞行器，还包括储电单元，本实施例中的飞行器与实施例2和3相比，不同之处在于，既有储电单元又有无刷变压器，储电单元存储无刷变压器产生的电能作为电机的辅助供电单元。
31.实施例5
32.本实施例中，桨叶为铝合金材质，桨叶表面具有teco陶瓷涂层。桨叶表面的teco陶瓷涂层的制造方法，包括：
33.对铝合金桨叶进行teco处理使桨叶表面原位生成一层陶瓷涂层，打磨teco处理后的桨叶，除去陶瓷涂层表面的疏松层，使陶瓷涂层的致密层保留在铝合金桨叶表面，打磨的还可以起到降低致密层表面粗糙度的效果。桨叶表面光滑且致密的teco陶瓷涂层可以提高桨叶整体的机械强度、耐腐蚀性能并能降低桨叶表面的摩擦力。
34.实施例6
35.本实施例在实施例5的基础上，通过teco处理使桨叶边缘形成的陶瓷涂层更厚，在打磨后，可以使桨叶边缘更加坚固和锐利，还能进一步提高桨叶翼尖、翼缘的耐腐蚀性能。


技术特征：
1.一种无接触式在线连续可调桨距的螺旋桨，包括桨毂和若干桨叶，桨叶包括叶片和桨根，其特征在于，桨毂上具有有电机，桨根的端部伸入桨毂内，桨根端部与电机之间具有传动机构，桨根与桨毂之间具有轴承；还包括无线信号接收单元，无线信号接收单元与电机控制器相连，电机控制器根据接收到的无线信号控制电机动作，电机通过动传动机构带动桨根转动实现桨距角的调节。2.根据权利要求1所述的无接触式在线连续可调桨距的螺旋桨，其特征在于，所述传动机构为齿轮组，齿轮组包括相啮合的a部和b部，a部固定于电机输出轴，b部固定于桨根端部。3.根据权利要求2所述的无接触式在线连续可调桨距的螺旋桨，其特征在于，所述a部是锥度齿轮。4.根据权利要求1所述的无接触式在线连续可调桨距的螺旋桨，其特征在于，所述无线信号接收单元为蓝牙模块。5.根据权利要求1所述的无接触式在线连续可调桨距的螺旋桨，其特征在于，所述电机和无线信号接收单元位于桨毂内。6.根据权利要求1所述的无接触式在线连续可调桨距的螺旋桨，其特征在于，桨毂前端还具有整流罩，所述电机和无线信号接收单元位于位于整流罩。7.根据权利要求1所述的无接触式在线连续可调桨距的螺旋桨，其特征在于，所述电机是带有减速器的减速电机。8.根据权利要求1所述的无接触式在线连续可调桨距的螺旋桨，其特征在于，所述减速器为带失电制动器的80：1减速比谐波减速器。9.一种飞行器，其特征在于，其具有权利要求1-8任一所述的螺旋桨，还包括无刷变压器，无刷变压器包括相配合的c部和d部，d部与电机电连接，c部位于飞行器机体前端，d部位于所述桨毂上，在所述桨毂相对机体旋转时，桨毂带动d部相对于c部旋转使d部产生电流向电机供电。10.根据权利要求9所述的一种飞行器，其特征在于，还包括储电单元，储电单元与电机电连接，储电单元位于整流罩或桨毂内。

技术总结
一种无接触式在线连续可调桨距的螺旋桨，括桨毂和若干桨叶，桨叶包括叶片和桨根，桨毂上具有有电机，桨根的端部伸入桨毂内，桨根端部与电机之间具有传动机构，桨根与桨毂之间具有轴承；还包括无线信号接收单元，无线信号接收单元与电机控制器相连，电机控制器根据接收到的无线信号控制电机动作，电机通过动传动机构带动桨根转动实现桨距角的调节。本发明的螺旋桨，采用无刷变压器方式供给电能，实现无接触式供电，大大简化了桨毂上桨距调节装置的供电单元，并提高了供电可靠性。采用带失电制动器的80：1减速比的谐波减速器加小机座号电机驱动器一体机，通过锥度齿轮均匀输出三个角度的转矩调节桨距，并在调节桨距后自动锁紧桨叶。叶。


技术研发人员：雷厉 王庚 高宇飞 李晓锦
受保护的技术使用者：西比里电机技术（苏州）有限公司
技术研发日：2023.05.30
技术公布日：2023/9/14