一种用于负过载小型无人机的燃油装置的制作方法

1.本实用新型属于无人机燃油供给装置的技术领域，具体涉及一种用于负过载小型无人机的燃油装置。


背景技术：

2.随着无人机技术的发展，小型无人机的种类和用途越来越多样，特别是以小型涡喷、涡扇发动机作为动力装置的小型无人机，可用作侦查、探测、攻击、靶标等用途，这就对无人机的机动性提出了较高要求，要求无人机可作出大量机动动作，如俯冲拉起、半滚倒转、桶滚、短时倒飞等，此时油料会在加速度、重力的作用下在油箱内晃动。当燃油在惯性的作用下晃动时，会导致供油管无法完全浸没在燃油中，进而造成普通的无人机供油管会出现无法吸取燃油或吸取燃油不足的情况。这就会进一步导致发动机因供油量波动造成转速大范围波动，甚至造成发动机空中停车，直接威胁到无人机的安全，因此对燃油系统在短时间内抵抗负过载的能力提出了较高要求。
3.发明cn107264818a提出了一种适用于小型无人机的发动机增压供油系统，能够在不同的飞行工况，随着外界环境的变化通过设置稳压阀自适应调节，增加无人机油箱供油压力，达到供油系统压力平衡的目的，进而避免燃油泵空吸。但该发明存在的缺点是，当无人机面对负过载情况下，如大角度俯冲拉起、短时倒飞等工况，依靠稳压阀自适应调节油箱内压力需要一定时间，向发动机供油依旧会出现短暂断油或供油不足的情况，同样会导致发动机转速大范围波动，甚至造成发动机空中停车，直接威胁到无人机的安全。
4.因此，针对无人机在短时间内进行负过载飞行的情况下容易造成燃油泵空吸，进而导致发动机出现短暂断油或供油不足的问题，本实用新型公开了一种用于负过载小型无人机的燃油装置。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种用于负过载小型无人机的燃油装置，能够在无人机进行短时间负过载飞行的过程中保证供油管充分浸没在燃油中，进而保证燃油泵能够将充足的燃油泵至发动机，进而避免无人机负过载飞行过程中出现发动机断油或供油不足的情况发生。
6.本实用新型通过下述技术方案实现：
7.一种用于负过载小型无人机的燃油装置，包括供油箱、主油箱、发动机，所述主油箱的内部设置有供油管、输油管、增压管，所述供油管上设置有燃油增压泵与快卸自封闭接头，所述供油管的一端设置有延伸至供油箱内部的随动取油器，所述供油管的另一端与发动机的进油端连接；所述增压管上设置有呼吸阀，所述增压管的进气端与发动机的排气端连接，所述增压管的出气端延伸至主油箱内侧顶部；所述输油管的一端与供油箱的顶部连接，所述输油管的另一端延伸至主油箱内侧底部。
8.地面加油状态时，此时无人机的发动机停机，将燃油加油装置与供油管上的快卸
自封闭接头连接，通过燃油加油装置向供油管中注入油液，使得油液通过供油管进入供油箱进行加油。供油箱注满后，满溢的油液通过供油箱顶部的输油管流向主油箱的底部，以对主油箱进行加油。
9.地面放油状态时，此时无人机的发动机停机，将燃油放油装置与供油管上的快卸自封闭接头连接，然后开启燃油增压泵，通过燃油增压泵产生的吸力将供油箱内部的油液抽出并通过供油管排放至燃油放油装置实现放油。主油箱中的油液则通过输油管被抽吸至供油箱，通过供油管实现放油。
10.无人机处于空中飞行状态时，将供油管上的快卸自封闭接头关闭，同时开启燃油增压泵，通过燃油增压泵在随动取油器处产生吸力，进而通过随动取油器将供油箱内部的油液抽吸至供油管中，并通过供油管将油液供给至发动机的进油端，实现对发动机持续供油。当无人机加速上升或加速下降时，供油箱内部的油液在惯性作用下也会向上或向下运动，此时随动取油器也会在惯性的作用下向上或向下运动，进而保证随动取油器始终浸没在油液中，避免无人机在加速上升或加速下降的过程中发生油液空吸的情况。
11.同时，发送机气缸在冲程工作过程中产生的高压气体则通过气缸的排气端输送至增压管，并进一步通过增压管进入主油箱的顶部，进而保证主油箱中有足够的气压以压迫主油箱中的油液通过输油管进入供油箱，实现对供油箱进行油液补给，使得供油箱中始终储存有足够的油液以供发动机取用。同时，通过增压管上的呼吸阀能够排出部分高压气体，进而将主油箱内部的气压控制在适宜范围。
12.需要说明的是，发动机本身的结构并不是本技术的改进点，故发动机的具体结构在此不再赘述；且将供油管与发动机的进油端连接，将增压管与发动机的排气端连接是现有的常规技术手段，故供油管、增压管、发动机之间的具体连接结构在此不再赘述。
13.为了更好地实现本实用新型，进一步的，供油管上还设置有压力信号器和流量传感器，通过压力信号器实时检测供油管向发动机输送油液的压力，通过流量传感器实时检测供油管向发动机输送油液的流量。
14.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述增压管上设置有调压组件。
15.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述调压组件包括设置在增压管上的限流套和增压接头，所述限流套上设置有限流孔，所述增压接头上设置有增压口。
16.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述增压管上还设置有单向阀。
17.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述随动取油器包括取油金属头、波纹软管、安装法兰，所述波纹软管的一端通过安装法兰与供油管的一端连接，所述波纹软管的另一端延伸至供油箱的内部并安装有取油金属头，所述取油金属头上设置有取油孔。
18.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述取油金属头的中心处设置有与波纹软管同轴的主取油孔。
19.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述取油金属头上位于主取油孔的周围沿周向设置有若干辅助取油孔。
20.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述供油箱与主油箱的底部均设置有放油塞。
21.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述主油箱的内部间隔设置有缓冲隔板。
22.本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
23.（1）本实用新型通过在供油管的一端设置随动取油器，在无人机进行负过载飞行时，通过随动取油器在加速度以及惯性的作用下伴随油液进行折弯，保证随动取油器能够保持浸没在油液中，进而保证燃油增压泵能够通过随动取油器从供油箱中吸取足够的油液供给至发动机，避免了无人机进行负过载飞行的过程中出现发动机断油或供油不足的问题，进而保证了无人机发动机保持平稳转速区间；
24.（2）本实用新型通过设置与发动机的排气端连接的增压管，通过增压管将发动机自产生的高压气体输送至主油箱，进而保证主油箱内部具备一定的气压，通过气压作用使得主油箱内部的油液能够稳定连续的输送至供油箱，然后输送至发动机，保证了发动机稳定充足的油液供给。
附图说明
25.图1为本实用新型的整体结构示意图；
26.图2为随动取油器的结构示意图；
27.图3为主取油孔与辅助取油孔的结构示意图。
28.其中：1-供油箱；2-主油箱；3-供油管；4-输油管；5-增压管；6-随动取油器；7-呼吸阀；8-压力信号器；9-流量传感器；10-限流套；11-增压接头；12-单向阀；13-快卸自封闭接头；14-燃油增压泵；61-取油金属头；62-波纹软管；63-安装法兰；001-主取油孔；002-辅助取油孔。
具体实施方式
29.实施例1：
30.本实施例的一种用于负过载小型无人机的燃油装置，如图1所示，包括供油箱1、主油箱2、发动机，所述主油箱2的内部设置有供油管3、输油管4、增压管5，所述供油管3上设置有燃油增压泵14与快卸自封闭接头13，所述供油管3的一端设置有延伸至供油箱1内部的随动取油器6，所述供油管3的另一端与发动机的进油端连接；所述增压管5上设置有呼吸阀7，所述增压管5的进气端与发动机的排气端连接，所述增压管5的出气端延伸至主油箱2内侧顶部；所述输油管4的一端与供油箱1的顶部连接，所述输油管4的另一端延伸至主油箱2内侧底部。
31.地面停机加油时，供油管3与发动机连接的一端通过手阀或电磁阀关闭，而供油管3与供油箱1连接的一端保持开启，同时供油管1上的燃油增压泵14停机。将供油管3上的快卸自封闭接头13开启并与燃油加油装置连接，通过燃油加油装置将油液注入供油管3，并通过供油管3端部的随动取油器6将于油液注入供油箱1。当供油箱1注满后，供油箱1内部满溢的油液则通过供油箱1顶部的输油管4流向主油箱2的底部，进而实现对主油箱2进行加油。
32.地面停机放油时，供油管3与发动机连接的一端通过手阀或电磁阀关闭，同时供油管3与供油箱1连接的一端保持开启，供油管1上的燃油增压泵14开机。将供油管3上的快卸自封闭接头13开启并与燃油放油装置连接。通过燃油增压泵14产生吸力，在吸力作用下，主油箱2中的油液通过输油管4被抽吸至供油箱1，随动取油器6将供油箱1中的油液抽吸至供油管3中，然后通过供油管3上的快卸自封闭接头13将抽出的油液排放至燃油放油装置。
33.无人机处于空中飞行状态时，将供油管3上的快卸自封闭接头13关闭，同时开启燃
油增压泵14，同时将供油管3与发动机连接的一端通过手阀或电磁阀开启。通过燃油增压泵14在随动取油器6处产生吸力，进而通过随动取油器6将供油箱1内部的油液抽吸至供油管3中，并通过供油管3将油液供给至发动机的进油端，实现对发动机持续供油。当无人机加速上升或加速下降时，供油箱1内部的油液在惯性作用下也会向上或向下运动，此时随动取油器6也会在惯性的作用下向上或向下运动，进而保证随动取油器6始终浸没在油液中，避免无人机在加速上升或加速下降的过程中发生油液空吸的情况。
34.同时，发送机气缸在冲程工作过程中产生的高压气体则通过气缸的排气端输送至增压管5，并进一步通过增压管5进入主油箱2的顶部，进而保证主油箱2中有足够的气压以压迫主油箱2中的油液通过输油管4进入供油箱，实现对供油箱1进行油液补给，使得供油箱1中始终储存有足够的油液以供发动机取用。同时，通过增压管5上的呼吸阀7能够排出部分高压气体，进而将主油箱2内部的气压控制在适宜范围。
35.进一步的，所述供油箱1和主油箱2的内部均设置有满油位传感器与低油位传感器，通过满油位传感器检测供油箱1与主油箱2内的满油位，通过低油位传感器检测供油箱1与主油箱2内的低油位。
36.进一步的，供油箱1与主油箱2可以一体化设置，也可以分体化设置。
37.实施例2：
38.本实施例在上述实施例1的基础上做进一步优化，如图1所示，所述供油管3上还设置有压力信号器8和流量传感器9，通过压力信号器8检测供油管3向发动机供油的压力，通过流量传感器9检测供油管3向发动机供油的流量。同时，压力信号器8和流量传感器9将检测到的压力数据与流量数据以电信号的方式发送至外部监控设备，以便工作人员能够实时直观地得到供油压力与供油流量，进而及时对供油压力与供油流量进行调节，避免出现油压超标或供油不足的情况。
39.本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。
40.实施例3：
41.本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，如图1所示，所述增压管5上设置有调压组件，调压组件包括设置在增压管5上的限流套10和增压接头11，所述限流套10上设置有限流孔，所述增压接头11上设置有增压口。
42.高压气体经过限流套10上的限流孔，进而对空气流量进行限流。当增压管5内部的压力不足时，将增压接头11与外部增压气泵连接，将增压接头11开启，通过外部增压气泵向增压管5内部补充气体，进而使得增压管5内部保持适宜且足够的压力。
43.进一步的，所述增压管5上还设置有单向阀12，通过单向阀12限制气流的流向，使得气流只能沿着发动机指向主油箱的方向流动。
44.本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。
45.实施例4：
46.本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，如图2所示，所述随动取油器6包括取油金属头61、波纹软管62、安装法兰63，所述波纹软管62的一端通过安装法兰63与供油管3的一端连接，所述波纹软管62的另一端延伸至供油箱1的内部并安装有取油金属头61，所述取油金属头61上设置有取油孔。
47.取油金属头61通过耐腐蚀金属材料制备得到，且取油金属头61具有一定重量，在
没有加速度的情况下，取油金属头61受到重力作用带动波纹软管62下垂。
48.波纹软管62采用模具一体成型制备得到，保证了波纹软管62具备折弯性的同时，也保证在各种工况下波纹软管62的管内有效流通面积不变。当无人机加速上升或加速下降时，取油金属头61在惯性作用下上升或下降，进而带动波纹软管62向上或向下弯折，保证取油金属头61始终浸没在油液中，安装法兰63则用于将波纹软管62固定在箱壁上。
49.本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。
50.实施例5：
51.本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上做进一步优化，如图3所示，所述取油金属头61的中心处设置有与波纹软管62同轴的主取油孔001，主取油孔001构成主要的通油通道，保证一定量的油液流动。
52.进一步的，所述取油金属头61上位于主取油孔001的周围沿周向设置有若干辅助取油孔002，在无人机加速上升或加速下降时，通过辅助取油孔002辅助主取油孔001进行取油，进而保证有足够的油液被输送至发动机。
53.进一步的，所述主取油孔001的周围沿周向均匀设置有至少4个辅助取油孔002，相邻的辅助取油孔002之间通过导油槽连接。
54.本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。
55.实施例6：
56.本实施例在上述实施例1-5任一项的基础上做进一步优化，所述供油箱1与主油箱2的底部均设置有放油塞。在进行地面停机放油时，供油箱1与主油箱2中残余的杂质、不可用沉积油、冷凝水等可以通过放油塞排出。
57.进一步的，所述主油箱2的内部间隔设置有缓冲隔板，缓冲隔板上阵列设置有油孔。当无人机加速运动时，通过缓冲隔板对油箱内晃动的油液进行缓冲，减缓油液的晃动程度。
58.本实施例的其他部分与上述实施例1-5任一项相同，故不再赘述。
59.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于负过载小型无人机的燃油装置，包括供油箱（1）、主油箱（2）、发动机，其特征在于，所述主油箱（2）的内部设置有供油管（3）、输油管（4）、增压管（5），所述供油管（3）上设置有燃油增压泵（14）与快卸自封闭接头（13），所述供油管（3）的一端设置有延伸至供油箱（1）内部的随动取油器（6），所述供油管（3）的另一端与发动机的进油端连接；所述增压管（5）上设置有呼吸阀（7），所述增压管（5）的进气端与发动机的排气端连接，所述增压管（5）的出气端延伸至主油箱（2）内侧顶部；所述输油管（4）的一端与供油箱（1）的顶部连接，所述输油管（4）的另一端延伸至主油箱（2）内侧底部。2.根据权利要求1所述的一种用于负过载小型无人机的燃油装置，其特征在于，所述供油管（3）上还设置有压力信号器（8）和流量传感器（9）。3.根据权利要求1所述的一种用于负过载小型无人机的燃油装置，其特征在于，所述增压管（5）上设置有调压组件。4.根据权利要求3所述的一种用于负过载小型无人机的燃油装置，其特征在于，所述调压组件包括设置在增压管（5）上的限流套（10）和增压接头（11），所述限流套（10）上设置有限流孔，所述增压接头（11）上设置有增压口。5.根据权利要求4所述的一种用于负过载小型无人机的燃油装置，其特征在于，所述增压管（5）上还设置有单向阀（12）。6.根据权利要求1-5任一项所述的一种用于负过载小型无人机的燃油装置，其特征在于，所述随动取油器（6）包括取油金属头（61）、波纹软管（62）、安装法兰（63），所述波纹软管（62）的一端通过安装法兰（63）与供油管（3）的一端连接，所述波纹软管（62）的另一端延伸至供油箱（1）的内部并安装有取油金属头（61），所述取油金属头（61）上设置有取油孔。7.根据权利要求6所述的一种用于负过载小型无人机的燃油装置，其特征在于，所述取油金属头（61）的中心处设置有与波纹软管（62）同轴的主取油孔（001）。8.根据权利要求7所述的一种用于负过载小型无人机的燃油装置，其特征在于，所述取油金属头（61）上位于主取油孔（001）的周围沿周向设置有若干辅助取油孔（002）。9.根据权利要求1-5任一项所述的一种用于负过载小型无人机的燃油装置，其特征在于，所述供油箱（1）与主油箱（2）的底部均设置有放油塞。10.根据权利要求9所述的一种用于负过载小型无人机的燃油装置，其特征在于，所述主油箱（2）的内部间隔设置有缓冲隔板。

技术总结
本实用新型公开了一种用于负过载小型无人机的燃油装置，包括供油箱、主油箱、发动机，主油箱的内部设置有供油管、输油管、增压管，供油管上设置有燃油增压泵与快卸自封闭接头，供油管的一端设置有延伸至供油箱内部的随动取油器，供油管的另一端与发动机的进油端连接；增压管上设置有呼吸阀，增压管的进气端与发动机的排气端连接，增压管的出气端延伸至主油箱内侧顶部；输油管的一端与供油箱的顶部连接，输油管的另一端延伸至主油箱内侧底部；能够在无人机进行短时间负过载飞行的过程中保证供油管充分浸没在燃油中，进而保证燃油泵能够将充足的燃油泵至发动机，进而避免无人机负过载飞行过程中出现发动机断油或供油不足的情况发生。发生。发生。


技术研发人员：卢耀文 唐高虎 韩伟 王振东 李莹 陈启旭
受保护的技术使用者：成都飞机工业（集团）有限责任公司
技术研发日：2022.11.26
技术公布日：2023/4/18