[实用新型]球笼万向节构成的操纵系统及油动三旋翼无人机

说明书

本实用新型提供了球笼万向节构成的操纵系统及油动三旋翼无人机，包括操纵系统、尾旋翼系统、机架系统、动力系统、传动系统；在机架周围的同一平面上设置有三根机臂管，正对机头设置一根机臂管，另外两根机臂管以机架中心的纵向垂直剖面为基准对称设置；操纵系统通过万向节主动轴座安装于机架系统的机臂管的末端；尾旋翼系统通过尾旋翼轴座安装于机架系统的尾旋翼臂管的末端；动力系统和传动系统都固定在机架系统上；本实用新型主要解决了由自动倾斜器构成的操纵系统，结构复杂、维护成本高的问题。

技术领域：本实用新型涉及航空技术领域，特别是涉及球笼万向节构成的操纵系统及油动三旋翼无人机。

背景技术：常见的旋翼无人机有单旋翼无人机和多旋翼无人机，在单旋翼无人机操纵系统中，关键部件的自动倾斜器由内环、外环和关节轴承构成，结构复杂(如图1所示)；特别是由多个自动倾斜器构成的多旋翼无人机，不仅操纵系统结构复杂、而且维护成本高。

发明内容：为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了球笼万向节构成的操纵系统及油动三旋翼无人机，它具有操纵系统结构简单、维护成本低的优点。

本实用新型所采用的技术方案是：球笼万向节构成的操纵系统及油动三旋翼无人机，包括操纵系统、尾旋翼系统、机架系统、动力系统、传动系统；它们之间的连接关系是：操纵系统通过万向节主动轴座安装于机架系统的机臂管的末端，尾旋翼系统通过尾旋翼轴座安装于机架系统的尾旋翼臂管的末端；动力系统和传动系统都固定在机架系统上。

所述操纵系统：包括万向节主动轴通过轴承安装在万向节主动轴座上，万向节带轮安装在万向节主动轴上；球笼万向节星形套上设有主动轴安装孔，一个球笼万向节星形套通过主动轴安装孔固定在万向节主动轴的一端，或者两个球笼万向节星形套通过主动轴安装孔分别固定在万向节主动轴的两端；球笼万向节球形壳的外圆周上通过轴承安装有姿态调节盘，姿态调节盘可以沿着球笼万向节球形壳的轴线转动，但在球笼万向节球形壳的轴线方向上不能移动；姿态调节盘的外圆周上设置有调节盘耳朵，两个一组呈90度分布；螺旋桨固定在球笼万向节球形壳的端面上；万向节主动轴把旋转动力传递到球笼万向节星形套上；万向节主动轴座的一个端面上或者两个端面上固定有舵机安装板，舵机安装板上固定有纵向舵机和横向舵机，纵向舵机上安装有第一个舵机摇臂，横向舵机上安装有第二个舵机摇臂；一端连接第一个舵机摇臂的纵向舵机拉杆穿过限位板上设置的舵机拉杆限位孔，避免纵向舵机拉杆、横向舵机拉杆和姿态调节盘随着球笼万向节球形壳一起旋转，限位板通过限位板支撑件固定在舵机安装板上，横向舵机拉杆的一端通过第一个关节轴承连接第二个舵机摇臂，纵向舵机拉杆和横向舵机拉杆的另一端分别通过第二个关节轴承、第三个关节轴承，连接调节盘耳朵；纵向舵机的旋转操纵依次通过第一个舵机摇臂、纵向舵机拉杆、第二个关节轴承、姿态调节盘、传递到球笼万向节球形壳上，从而在纵向上改变螺旋桨旋转面与水平面的夹角；横向舵机的旋转操纵依次通过第二个舵机摇臂、第一个关节轴承、横向舵机拉杆、第三个关节轴承、姿态调节盘，传递到球笼万向节球形壳上，从而在横向上改变螺旋桨旋转面与水平面的夹角。

所述尾旋翼系统：包括尾旋翼轴的一端通过轴承安装在尾旋翼轴座上，尾旋翼带轮同轴安装在尾旋翼轴上；尾旋翼轴的另一端安装有旋翼头，旋翼头的两端设有两个桨夹转轴，两个桨夹对置安装在桨夹转轴上，且桨夹可以沿着桨夹转轴转动；桨夹上设有变距摇臂，尾旋翼安装在桨夹上；变距滑环同轴安装在尾旋翼轴上，且能在尾旋翼轴的轴线方向上滑动；在变距滑环一端的外圆周上同轴安装有变距外环，变距外环可以沿着变距滑环的轴线转动，但在变距滑环轴线方向上不能移动，变距拉杆连接变距摇臂和变距外环；变距摇杆的一端连接变距滑环的另一端，且可以沿着变距摇杆转轴摆动，变距摇杆的另一端连接铰动支点的一端，且可以沿着铰动支点动端轴摆动，铰动支点的另一端连接尾旋翼座上设置的铰动支点耳朵，且可以沿着铰动支点定端轴摆动，铰动支点还能阻止变距滑环和变距摇杆随旋翼头一起转动；尾旋翼舵机安装在尾旋翼轴座上，尾旋翼舵机摇臂连接尾旋翼舵机和尾旋翼操纵拉杆的一端，尾旋翼操纵拉杆的另一端连接变距摇杆；尾旋翼舵机的旋转操纵依次通过尾旋翼舵机摇臂、尾旋翼操纵拉杆、变距摇杆、变距滑环、变距外环、变距拉杆、变距摇臂和桨夹来改变尾旋翼的正负螺距，从而实现尾旋翼推力或拉力的变换。