一种适用于自转旋翼的折叠机构

1.本实用新型涉及飞行器和机械领域，更具体的说是涉及一种自转旋翼的折叠机构。


背景技术：

2.自转旋翼飞行器是一种以自转旋翼作为升力面、螺旋桨推/拉力或其它供能方式为前进动力的旋翼类飞行器,具有机构简单、安全性高、成本低等特点。它具有自转飞行且操控简单的特点，现代自转旋翼机采用了旋翼预转技术，可实现跳跃式或超短距起飞，且在其降落时，可通过操纵旋翼锥体后倾实现点式着陆，不需要专用机场。但由于自转旋翼机着陆在地面或者放于展厅时，由于过长的旋翼需要占用大量空间而需要大量时间人力物力去拆卸，这给自转旋翼机爱好者及生产企业带来诸多不便，故实用新型一种适用于自转旋翼的折叠机构，使自转旋翼机处于地面时能够减小占用空间，和便于运输，并且能够方便折叠的折叠方式。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种适用于自转旋翼的折叠机构，能够大大减小自转机旋翼所占空间，方便自转旋翼机的运输，并且方便折叠，机构简单易操作。
4.一种适用于自转旋翼的折叠机构，其特征在于，所述的折叠机构为可折叠式旋翼桨叶，所述的可折叠式桨叶进行两段折叠，包括旋翼中部折叠以及旋翼根部折叠；所述旋翼根部折叠的结构包括旋翼夹板、固定螺栓、活动螺栓、跷跷板；旋翼夹板与跷跷板之间通过固定螺栓和活动螺栓相连接，桨跟折叠时，将活动螺栓卸下，使整个桨叶向下绕着固定螺栓转动折叠，完成桨跟处的折叠；当旋翼需往下折叠时，需拆下活动螺栓，时夹板带动着旋翼绕着固定螺栓进行旋转，当它达到一定位置时会与限位夹相抵已达到限位夹并且使之能够固定夹紧。
5.所述旋翼中部折叠的机构包括：抱箍、内端旋翼转轴、内端旋翼转轴固定件、抗弯轴、外端旋翼转轴固定件、旋转件、外端旋翼转轴、上盖板、下盖板、夹板抗弯柱、盖板、内端旋翼、外端旋翼；所述的内端旋翼转轴固定件通过铆接或者焊接固定在内端旋翼上；内端旋翼转轴连接在内端旋翼转轴固定件的旋转孔内，旋转件的一端连接在内端旋翼转轴上，旋转件的另一端连在外端旋翼转轴上；所述的外端旋翼转轴连接在外端旋翼转轴固定件的旋转孔内，外端旋翼转轴固定件固连在外端旋翼上。所述的内端旋翼抗弯轴与外端旋翼抗弯轴在展开时与上下盖板相合时的连接抗弯柱相抵以增强旋翼展开后的抗弯性，同时夹板既能增加其抗弯性和通过固定夹板的八个螺栓来抵抗由于抵抗离心力而产生的拉力，内端旋翼处的旋转轴旋转带动旋转件以及外端旋翼处旋转轴和外端旋翼一起旋转90度后，位于外端的旋翼绕着位于外端旋翼内的旋转轴旋转90度，而实现旋翼的180度折叠，折叠后通过在两端使用抱箍而使折叠的两段旋翼抱紧，它的展开过程则按相反的步骤展开。
6.进一步，所述的外端旋翼与内端旋翼通过盖板用沉头螺栓连接在一起，所述的盖板可拆卸，盖板包括上盖板和下盖板，通过盖板的连接增强旋翼的抗弯性和抗拉性；同时在外端旋翼、内端旋翼内分别安装着两根抗弯轴，当处于展开状态时外端旋翼抗弯轴与内端旋翼抗弯轴与盖板上的夹板抗弯柱刚好无间隙配合相抵，使抗弯轴成为一个受力整体，进一步增强连接处的抗弯性。
7.进一步，所述的旋翼中部折叠时，通过拆卸盖板的螺栓，使上盖板和下盖板分开，而后转动外端旋翼，使旋转件以外的部分绕着内端旋翼转轴转动90
°
，进一步转动外端旋翼，使外端旋翼绕着外端旋翼转轴再转90
°
，进而完成180
°
的折叠，转动完成后在旋翼的两端分别用抱箍抱紧，防止移动。
8.进一步，可折叠式旋翼连接在旋翼桨盘上，所述的旋翼桨盘为自转旋翼的跷跷板式结构的桨盘，所述的桨盘安装在旋翼轴上，所述的旋翼轴通过铰接连接在自转旋翼机的主架上，旋翼轴通过舵机驱动使旋翼轴进行旋转折叠。
9.进一步，所述的旋翼轴处折叠的结构：驱动齿轮、从动齿轮、舵机，旋翼轴的折叠由舵机驱动驱动齿轮转动，驱动齿轮带动与之啮合的从动齿轮转动，从动齿轮固连在旋翼轴上，进而带动旋翼轴以及整个旋翼的转动折叠，完成折叠。连接在旋翼头上的旋翼轴的折叠，通过舵机带动安转在旋翼轴上齿轮旋转折叠，进而带动旋翼轴一起转动，而实现旋翼的向前折叠。
10.本实用新型与现有技术的有益效果在于：
11.本实用新型具备以下优点：
12.1）减小自转旋翼占用空间：可以使旋翼的直径缩小一半长度，大大减小了占用长度，并且旋翼轴往前折叠，也大大减小了此类飞行器的占用高度，无论是长度和高度上都大大缩小了占用空间。
13.2）折叠机构简单可行：所述的折叠机构不带舵机，可以减小旋翼片内的结构设计重量，并且机构较简单可行。
14.3）便于折叠及运输展览：本专利设计的折叠式旋翼的折叠机构简单，相较于常规的整个旋翼的拆卸更易于折叠拆卸，并且在运输过程中不需拆卸运输，更加的便捷的运输。
附图说明
15.图1为本实用新型旋翼桨跟折叠结构部分的示意图；
16.图2为本实用新型旋翼桨跟处折叠完成后的示意图；
17.图3为本实用新型桨叶中段折叠展开的示意图；
18.图4为本实用新型桨叶中段折叠盖板结构示意图；
19.图5为本实用新型桨叶中段折叠内部机构示意图；
20.图6为本实用新型中段折叠90
°
状态的示意图；
21.图7为本实用新型中段折叠180
°
状态的示意图；
22.图8为本实用新型旋翼轴折叠结构的示意图；
23.图9为本实用新型旋翼轴折叠处舵机安装的示意图；
24.图10为本实用新型完全折叠示意图；
25.图11为本实用新型完全展开示意图；
26.其中，1-旋翼夹板，2-固定螺栓，3-活动螺栓，4-跷跷板，5-抱箍，6-内端旋翼转轴，7-内端旋翼转轴固定件，8-抗弯轴，9-外端旋翼转轴固定件，10-旋转件，11-外端旋翼转轴，12-驱动齿轮，13-从动齿轮，14-旋翼轴，15-舵机，16-上盖板，17-下盖板，18-夹板抗弯柱，19-盖板，20-内端旋翼，21-外端旋翼。
具体实施方式
27.为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚，明确，以下列举实例对本实用新型进一步详细说明。应当指出此处所描述的具体实施仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
28.如图1-2所示，本实用新型一种适用于自转旋翼的折叠机构的桨跟处折叠包括：旋翼夹板1、固定螺栓2、活动螺栓3、跷跷板4。
29.如图1所示，桨叶展开时，桨跟处的旋翼夹板与跷跷板通过固定螺栓2和活动螺栓3相连接，通过用高等级的螺栓来提高桨跟连接处的抗拉性与抗弯性，桨跟折叠时，将活动螺栓3卸下，使整个桨叶向下绕着固定螺栓2转动折叠，完成桨跟处的折叠，图2为桨跟处折叠完成后的示意图。
30.如图3-7所示，所述的桨叶中部的折叠机构包括：抱箍5、内端旋翼转轴6、内端旋翼转轴固定件7、抗弯轴8、外端旋翼转轴固定件9、旋转件10、外端旋翼转轴11、上盖板16、下盖板17、夹板抗弯柱18、盖板19、内端旋翼20、外端旋翼21。
31.内端旋翼转轴固定件7通过铆接或者焊接固定在内端旋翼20上，而内端旋翼转轴6是连接在内端旋翼转轴固定件7的旋转孔内，旋转件10一端连接在内端旋翼转轴6上，另一端连在外端旋翼转轴11上，而外端旋翼转轴11连接在外端旋翼转轴固定件9的旋转孔内，外端旋翼转轴固定件9固连在外端旋翼21上。
32.旋翼展开时如图3-5所示，外端旋翼与内端旋翼通过盖板19用沉头螺栓连接在一起，盖板可拆卸，分为上盖板16和下盖板17，通过盖板的连接可以增强旋翼的抗弯性和抗拉性，同时在内端旋翼和外端旋翼内分别安装着两根抗弯轴8，当处于展开状态时外端旋翼抗弯轴与内端旋翼抗弯轴与盖板19上的夹板抗弯柱18刚好无间隙配合相抵，使抗弯轴成为一个受力整体，进一步增强了连接处的抗弯性。
33.旋翼中段折叠时，通过拆卸盖板19的螺栓使上盖板16和下盖板17分开，而后转动外端旋翼21，使旋转件10以外的部分绕着内端旋翼转轴6转动90
°
，使之成为如图6所示的状态；进一步转动外端旋翼21，使外端旋翼21绕着外端旋翼转轴11再转90
°
，进而完成180
°
的折叠，其折叠后的状态如图7所示，转动完成后在旋翼的两端分别用抱箍5抱紧，防止移动。
34.如图8-11所示，所述的旋翼轴处的折叠包括：旋翼轴14、驱动齿轮12、从动齿轮13、舵机15组成。旋翼轴的折叠，是由图9中的舵机15驱动驱动齿轮12带动与之啮合的从动齿轮13转动，而从动齿轮固连在旋翼轴14上，进而带动旋翼轴以及整个旋翼的转动折叠，完成折叠，最终完成的折叠图如图10所示，旋翼完全展开图如图11所示。
35.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种适用于自转旋翼的折叠机构，其特征在于，所述的折叠机构为可折叠式旋翼桨叶，所述的可折叠式旋翼桨叶进行两段折叠，包括旋翼中部折叠以及旋翼根部折叠；所述旋翼根部折叠的结构包括旋翼夹板（1）、固定螺栓（2）、活动螺栓（3）、跷跷板（4）；旋翼夹板（1）与跷跷板（4）之间通过固定螺栓（2）和活动螺栓（3）相连接，桨跟折叠时，将活动螺栓（3）卸下，使整个桨叶向下绕着固定螺栓（2）转动折叠，完成桨跟处的折叠；所述旋翼中部折叠的机构包括：抱箍（5）、内端旋翼转轴（6）、内端旋翼转轴固定件（7）、抗弯轴（8）、外端旋翼转轴固定件（9）、旋转件（10）、外端旋翼转轴（11）、上盖板（16）、下盖板（17）、夹板抗弯柱（18）、盖板（19）、内端旋翼（20）、外端旋翼（21）；所述的内端旋翼转轴固定件（7）通过铆接或者焊接固定在内端旋翼（20）上；内端旋翼转轴（6）连接在内端旋翼转轴固定件（7）的旋转孔内，旋转件（10）的一端连接在内端旋翼转轴（6）上，旋转件（10）的另一端连在外端旋翼转轴（11）上；所述的外端旋翼转轴（11）连接在外端旋翼转轴固定件（9）的旋转孔内，外端旋翼转轴固定件（9）固连在外端旋翼（21）上。2.根据权利要求1所述的一种适用于自转旋翼的折叠机构，其特征在于，所述的外端旋翼（21）与内端旋翼（20）通过盖板（19）用沉头螺栓连接在一起，所述的盖板（19）可拆卸，盖板（19）包括上盖板（16）和下盖板（17），通过盖板（19）的连接增强旋翼的抗弯性和抗拉性；同时在外端旋翼（21）、内端旋翼（20）内分别安装着两根抗弯轴（8），当处于展开状态时外端旋翼抗弯轴与内端旋翼抗弯轴与盖板（19）上的夹板抗弯柱（18）刚好无间隙配合相抵，使抗弯轴（8）成为一个受力整体，进一步增强连接处的抗弯性。3.根据权利要求2所述的一种适用于自转旋翼的折叠机构，其特征在于，所述的旋翼中部折叠时，通过拆卸盖板（19）的螺栓，使上盖板（16）和下盖板（17）分开，而后转动外端旋翼（21），使旋转件（10）以外的部分绕着内端旋翼转轴（6）转动90
°
，进一步转动外端旋翼（21），使外端旋翼（21）绕着外端旋翼转轴（11）再转90
°
，进而完成180
°
的折叠，转动完成后在旋翼的两端分别用抱箍（5）抱紧，防止移动。4.根据权利要求1所述的一种适用于自转旋翼的折叠机构，其特征在于，可折叠式旋翼连接在旋翼桨盘上，所述的旋翼桨盘为自转旋翼的跷跷板式结构的桨盘，所述的桨盘安装在旋翼轴（14）上，所述的旋翼轴通过铰接连接在自转旋翼机的主架上，旋翼轴（14）通过舵机驱动使旋翼轴进行旋转折叠。5.根据权利要求4所述的一种适用于自转旋翼的折叠机构，其特征在于，所述的旋翼轴（14）处折叠的结构：驱动齿轮（12）、从动齿轮（13）、舵机（15），旋翼轴（14）的折叠由舵机（15）驱动驱动齿轮（12）转动，驱动齿轮（12）带动与之啮合的从动齿轮（13）转动，从动齿轮固连在旋翼轴（14）上，进而带动旋翼轴（14）以及整个旋翼的转动折叠，完成折叠。

技术总结
本实用新型公开了一种适用于自转旋翼的折叠机构，涉及飞行器和机械领域，包括可折叠式旋翼桨叶，所述的可折叠式桨叶进行两段折叠，包括旋翼中部折叠以及旋翼根部折叠，所述折叠式旋翼连接在旋翼桨盘上，所述的桨盘为自转旋翼的跷跷板式结构的桨盘，所述的桨盘安装在旋翼轴上，所述的旋翼轴通过铰接连接在自转旋翼机的主架上，旋翼轴通过舵机驱动使旋翼轴进行旋转折叠。本实用新型能够大大减小自转机旋翼所占空间，方便自转旋翼机的运输，并且方便折叠，机构简单易操作。机构简单易操作。机构简单易操作。


技术研发人员：章文龙 朱清华 张鑫 刘辉 严俊杰 刘娜
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：2022.11.11
技术公布日：2023/4/4