[发明专利]一种折叠式螺旋桨、动力装置及无人机

说明书

本发明公开了一种折叠式螺旋桨、动力装置及无人机，所述折叠式螺旋桨包括桨座及安装于桨座上的桨叶，还包括销轴及弹性件，所述桨叶的一端通过销轴与桨座铰接连接；所述弹性件的两端分别作用于桨座和桨叶上。所述折叠式螺旋桨用于所述动力装置，所述动力装置用于所述无人机，所述螺旋桨的结构设计在螺旋桨转速降低后可自行回收桨叶，这样不仅利于无人机降落时螺旋桨的安全性；同时桨叶的回收不依赖于外部能量输入；同时本螺旋桨结构简单、质量轻、可靠性高。

技术领域

本发明涉及航空飞行设备领域，特别是涉及一种折叠式螺旋桨、动力装置及无人机。

背景技术

现有技术中，无人机的应用领域极其广泛，如广泛运用于监控、侦查及测绘领域。目前无人机大致可以分为固定翼无人机，无人直升机，多旋翼无人机以及复合翼无人机。固定翼无人机及复合翼无人机通过机翼产生气动升力，在航程、速度、升限上优于旋翼类无人机，更适合完成监控、侦查、测绘等任务。

固定翼无人机及复合翼无人机的动力布局可划分为：前拉、腰推和尾推。前拉布局非常限制任务设备的布置：前端空间被动力系统占用且螺旋桨转动范围限制了摄影设备视角，尾推布局会产生载体的多余重量。腰推动力可以有效避免上述问题，故现有技术中，腰推动力布局形式为用于完成监控、侦查、测绘等任务无人机的优选动力布局形式。

而针对无人机的螺旋桨设计，特别是平飞螺旋桨(水平动力螺旋桨)，现有技术中，为使得螺旋桨产生的推力或拉力方向可变、减小螺旋桨对无人机产生的阻力等，现有技术中出现了折叠螺旋桨。如现有技术中折叠螺旋桨实现在螺旋桨旋转平面的基础上进行90°旋转折叠以用于旋翼无人机的携行；将螺旋桨叶固定于桨夹上通过桨夹转动实现上下折叠翻转等。

进一步优化用于无人机的螺旋桨的结构设计，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。

发明内容

针对上述提出的进一步优化用于无人机的螺旋桨的结构设计，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题的问题，本发明提供了一种折叠式螺旋桨、动力装置及无人机，所述折叠式螺旋桨用于所述动力装置，所述动力装置用于所述无人机，所述螺旋桨的结构设计在螺旋桨转速降低后可自行回收桨叶，这样不仅利于无人机降落时螺旋桨的安全性；同时桨叶的回收不依赖于外部能量输入；同时本螺旋桨结构简单、质量轻、可靠性高。

本方案的技术手段如下，一种折叠式螺旋桨，包括桨座及安装于桨座上的桨叶，还包括销轴及弹性件，所述桨叶的一端通过销轴与桨座铰接连接；

且桨座在转动时，桨座上销轴的安装点的运动方向与销轴的轴向方向共线；

所述弹性件的两端分别作用于桨座和桨叶上，所述弹性件通过弹性回复力向桨叶施加转矩，所述转矩用于迫使桨叶以销轴为转轴转动，转动方向为使得桨叶的自由端向螺旋桨的轴线转动。

具体的，本方案中，所述桨座上销轴的安装点即为桨座上用于安装销轴的安装点，作为本领域技术人员，在螺旋桨旋转时，若定义以上安装点为桨座上的A点，过A点做垂直于螺旋桨轴线的横截面，以横截面上螺旋桨轴线所在位置为圆心，所述圆心与A点之间距离为半径做圆，所得圆在A点的切线方向即为与A点此刻的运动方向一致。

同时，通过限定所述销轴的轴线方向以后，同时在本方案中设置所述弹性件，这样，在螺旋桨旋转过程中，随着螺旋桨转速的提高，桨叶可在离心力下克服弹性件的弹力而绕销轴旋转，如若螺旋桨静止时在弹性件的作用下桨叶与螺旋桨转轴之间保持为0°的夹角，随着螺旋桨转速的提高，以上夹角可由0°不断扩大至90°并保持在90°的状态，以上过程中，螺旋桨可为无人机提供推力或拉力。

而在切断对螺旋桨的动力输入后，螺旋桨转速不断下降，桨叶在风阻和弹性件的弹性回复力下以销轴为转轴旋转，以上旋转使得桨叶的自由端运动方向朝向螺旋桨的轴线，这样，使得桨叶以折叠的形式回收。