[发明专利]动力输入端平行轴发电结构

说明书

技术领域

本发明涉及航空动力领域，特别是一种主要应用于无人机电子设备供电的体积小、重量轻，且能在低温低压环境中安全稳定地可靠运行的动力输入端平行轴发电结构。

背景技术

无人直升机常用的动力系统主要可分为电力驱动方式和燃油驱动方式两大类。

电力驱动系统由电池驱动，输出功率低，续航时间较短，电力驱动系统中包含的电池占用机舱体积较多，结构重量大，在低温低压环境下工作可靠性欠佳，长时间工作时电池发热量较大，给无人直升机舱内其他设备带来安全风险。此外，使用的时候需要预先充电，相当不方便。

燃油动力系统以活塞式航空发动机为主，燃料在气缸内燃烧膨胀，驱动活塞往复运动，通过曲轴连杆机构输出轴功率。活塞式发动机运行振动剧烈，噪声大，机械结构复杂，维护保养不方便，长时间运行需要加装强化冷却装置并携带工质，大大增加动力系统结构重量。使用发电机为机载设备供电时，需额外安装传动变速机构，既增加重量，又降低动力系统整体可靠性。

现有无人机普遍使用电池为机上电气通讯等设备供电。电池的体积和重量会随着输出功率的增大而超过无人机机体的承载能力。高性能蓄电池的可靠性在低温低气压环境下会大大降低。蓄电池的容量和放电能力会随着充放电循环次数的增加而下降。放电过程中，电池内阻会消耗一部分电能，降低电池的输出功率，内阻发热带来的电池温度升高也会降低电池工作过程的可靠性，增大安全风险。

无人直升机常用的活塞式发动机结构复杂、零部件多、运行振动大、维护过程繁琐、可靠性较低，加装发电机时还需额外安装传动和变速机构，进一步增加动力系统复杂程度，降低无人机飞行可靠性。活塞发动机工作时产生的剧烈振动也会影响发电机的正常运转。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能在低温低压环境中安全稳定地可靠运行、且具有体积小、重量轻的特点的动力输入端平行轴发电结构。

本发明解决其技术问题所采用技术方案是：动力输入端平行轴发电结构，包括减速箱和输入轴；在所述的减速箱的箱体上固定安装有发电机定子，所述的输入轴一端与减速箱内部传动配合，另一端依次自由穿过减速箱和发电机定子，在该输入轴上套装固定有发电机转子该发电机转子与所述的发电机定子配合；在所述的输入轴的末端连接有联轴器。

进一步的，为了提高输入轴传动的稳定性，提高无人机的飞行性能，所述的联轴器和输入轴平键配合。

进一步的，为了节约空间，减小体积，所述的发电机转子从发电机定子的右端向左套在发电机定子的外部，且与发电机定子间隙配合。

进一步的，为了提高输入轴传动的稳定性，提高无人机的飞行性能，所述的减速箱和发电机定子之间设置有输入轴轴承座，所述的输入轴通过轴承与该输入轴轴承座配合。

进一步的，为了方便切割磁感线，产生均匀电动势，所述的发电机定子包括一个圆盘，在该圆盘上以输入轴的轴线为中心，周向均匀间隔设置有多个磁感线圈；所述的发电机转子呈圆筒状，罩住发电机定子，在该圆筒上沿周向均匀间隔设置有24～36个永磁铁块。

进一步的，所述的永磁铁块的个数与磁感线圈的个数相同。

进一步的，所述的所述的永磁铁块的个数和磁感线圈的个数均为28个。

进一步的，为了提高输入轴传动的稳定性，提高无人机的飞行性能，所述的联轴器还与发电机转子通过螺钉连接。

进一步的，为了减少静电对无人机中的精密电子元器件的干扰，提高了稳定性能和可靠性能，所述的减速箱、输入轴轴承座以及发电机转子均喷涂有防静电漆。

进一步的，为了减少机械振动对无人机飞行状态的影响，所述的联轴器的两个部分的结合处配合有减小振动的柔性过渡连接块。