本發(fā)明涉及農(nóng)用無(wú)人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種油動(dòng)傘齒輪差速式多旋翼農(nóng)業(yè)噴灑飛行器，屬于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域使用的飛行平臺(tái)。

背景技術(shù)：

隨著農(nóng)業(yè)的大力發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)現(xiàn)代化的農(nóng)用設(shè)施提出更高需求，農(nóng)業(yè)航空作業(yè)的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越顯著，用途也越來(lái)越廣泛。航空作業(yè)還可在農(nóng)業(yè)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化、集約化，保障土地規(guī)模化生產(chǎn)效率，對(duì)農(nóng)戶(hù)的農(nóng)藥使用監(jiān)管，防御自然災(zāi)害和防治有害生物、改善人類(lèi)生活環(huán)境和生態(tài)平衡等方面發(fā)揮重要作用。

目前墾區(qū)等國(guó)有大農(nóng)場(chǎng)主要采用人機(jī)噴灑作業(yè)，如北大荒通用航空主要是為東北的幾個(gè)墾區(qū)服務(wù)的，人機(jī)噴灑作業(yè)受到空域、飛行員資質(zhì)等限制，存在噴灑成本高，噴灑效果差等許多缺點(diǎn)。適合于噴灑的無(wú)人機(jī)主要有直升機(jī)、多旋翼等形式，直升機(jī)技術(shù)較成熟，但機(jī)械機(jī)構(gòu)復(fù)雜、成本高，穩(wěn)定性較差；而多旋翼無(wú)人機(jī)飛行穩(wěn)定、控制靈活、成本低，但目前多旋翼無(wú)人機(jī)主要以電池作為動(dòng)力，由于受到電池性能的制約，電池需頻繁更換，載重低、飛行時(shí)間短，作業(yè)耗時(shí)長(zhǎng)，工作效率低。

已有利用直升機(jī)原理，將四個(gè)直升機(jī)變槳距機(jī)構(gòu)組合到一起的四旋翼油 動(dòng)裝置，由于變槳矩機(jī)構(gòu)本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且控制靈活性較差，不適用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，提供一種油動(dòng)傘齒輪差速式多旋翼農(nóng)業(yè)噴灑飛行器。本發(fā)明旨在利用發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的較大功率作為飛行動(dòng)力，利用小功率電機(jī)進(jìn)行調(diào)速(即調(diào)速電機(jī))兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)載重量大、飛行時(shí)間長(zhǎng)、噴灑作業(yè)質(zhì)量好、作業(yè)效率高、作業(yè)成本低、解除農(nóng)民噴藥帶來(lái)的藥害、節(jié)約勞動(dòng)力的目的。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

油動(dòng)傘齒輪差速式多旋翼農(nóng)業(yè)噴灑飛行器，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、中央傘齒傳動(dòng)箱、齒輪或皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、四個(gè)錐齒輪差動(dòng)傳動(dòng)箱、四個(gè)蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及四個(gè)旋翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，每個(gè)所述的旋翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)均包括一個(gè)旋翼傘齒傳動(dòng)箱及兩個(gè)旋翼，

所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸與齒輪或皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的主動(dòng)齒輪固定連接，所述的齒輪或皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的從動(dòng)齒輪固定裝在中央傘齒傳動(dòng)箱的水平中心軸上，所述的中央傘齒傳動(dòng)箱的水平中心軸的兩端以及中央傘齒傳動(dòng)箱的兩個(gè)中央輸出軸的兩端均分別固定裝有一個(gè)錐齒輪差動(dòng)傳動(dòng)箱的錐齒輪一，中央傘齒傳動(dòng)箱的兩個(gè)中央輸出軸相對(duì)于所述的水平中心軸的軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)設(shè)置，每個(gè)所述的錐齒輪差動(dòng)傳動(dòng)箱中與所述的錐齒輪一相對(duì)設(shè)置的錐齒輪二與旋翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的旋翼傘齒傳動(dòng)箱的旋翼輸入軸的一端傳動(dòng)連接，每個(gè)所述的旋翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的旋翼傘齒傳動(dòng)箱的兩個(gè)旋翼輸出軸上各固定裝有一個(gè)旋 翼，每個(gè)旋翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)旋翼旋轉(zhuǎn)方向相反；每個(gè)所述的蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的蝸輪均轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在相對(duì)應(yīng)的旋翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的旋翼傘齒傳動(dòng)箱的旋翼輸入軸上，與每個(gè)所述的蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的蝸輪相嚙合的蝸桿與調(diào)速電機(jī)的輸出軸傳動(dòng)連接。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是：

1、本發(fā)明采用先進(jìn)油動(dòng)差速式多旋翼結(jié)構(gòu)，解決了普通飛行器飛行時(shí)間短、載重小等問(wèn)題，從而解決泥濘水稻田藥物噴灑，以及玉米、甘蔗、向日葵等高桿作物的植保作業(yè)等諸多難題。

2、發(fā)動(dòng)機(jī)采用輕型發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)中央傘齒傳動(dòng)箱將動(dòng)力傳遞給錐齒輪差動(dòng)傳動(dòng)箱，并通過(guò)錐齒輪差動(dòng)傳動(dòng)箱將動(dòng)力傳遞給旋翼傘齒傳動(dòng)箱，最后由旋翼傘齒傳動(dòng)箱將動(dòng)力傳遞給旋翼；調(diào)速電機(jī)通過(guò)蝸輪蝸桿傳動(dòng)將動(dòng)力傳遞給錐齒輪差動(dòng)傳動(dòng)箱，調(diào)節(jié)錐齒輪轉(zhuǎn)速，致使旋翼轉(zhuǎn)速產(chǎn)生差異，從而控制整個(gè)飛行器飛行的偏移和偏轉(zhuǎn)。

3、本發(fā)明利用差動(dòng)自鎖原理，實(shí)現(xiàn)調(diào)速式油動(dòng)多旋翼飛行。由于八個(gè)旋翼具有飛行平穩(wěn)、安全可靠、控制靈活、不受起飛場(chǎng)地限制等特點(diǎn)，在航拍、空中長(zhǎng)時(shí)間信息采集、作物農(nóng)藥噴灑等方面能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間大載荷的飛行，并且在安全飛行等方面性能有著極高的提升。此外，本發(fā)明還可用于森林草原的勘測(cè)防火、電力及石油管線(xiàn)的巡視等諸多方面。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的油動(dòng)傘齒輪差速式多旋翼農(nóng)業(yè)噴灑飛行器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的a處局部放大圖。

圖中，主動(dòng)齒輪1、從動(dòng)齒輪2、中央主動(dòng)傘齒輪3、中央從動(dòng)傘齒輪4、中央輸出軸5、旋翼傘齒輪6、錐齒輪一7、錐齒輪三8、錐齒輪二9、旋翼傘齒輪支撐軸10、旋翼傘齒箱體11、中央傳動(dòng)箱體12、調(diào)速電機(jī)13、蝸輪14、蝸桿15、發(fā)動(dòng)機(jī)16、中央傘齒傳動(dòng)箱17、齒輪或皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)18、錐齒輪差動(dòng)傳動(dòng)箱19、蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)20、旋翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)21、旋翼傘齒傳動(dòng)箱22、旋翼23、水平中心軸24、錐齒輪支撐軸25、旋翼輸入軸26、旋翼輸出軸27、錐齒輪差動(dòng)箱體28。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：如圖1和圖2所示，本實(shí)施方式披露了一種油動(dòng)傘齒輪差速式多旋翼農(nóng)業(yè)噴灑飛行器，包括發(fā)動(dòng)機(jī)16、中央傘齒傳動(dòng)箱17、齒輪或皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)18、四個(gè)錐齒輪差動(dòng)傳動(dòng)箱19、四個(gè)蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)20及四個(gè)旋翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)21，每個(gè)所述的旋翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)21均包括一個(gè)旋翼傘齒傳動(dòng)箱22及兩個(gè)旋翼23，

所述的發(fā)動(dòng)機(jī)16的輸出軸與齒輪或皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)18中的主動(dòng)齒輪1固定連接，所述的齒輪或皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)18中的從動(dòng)齒輪2固定裝在中央傘齒傳動(dòng)箱17的水平中心軸24上，所述的中央傘齒傳動(dòng)箱17的水平中心軸24的兩端以及中央傘齒傳動(dòng)箱17的兩個(gè)中央輸出軸5的兩端均分別固定裝有一個(gè)錐齒輪差動(dòng)傳動(dòng)箱19的錐齒輪一7，中央傘齒傳動(dòng)箱17的兩個(gè)中央輸出軸5相對(duì)于所述的水平中心軸24的軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)設(shè)置，每個(gè)所述的錐齒輪差動(dòng)傳動(dòng)箱19中與所述的錐齒輪一7相對(duì)設(shè)置的錐齒輪二9與旋翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)21的旋翼傘齒傳動(dòng)箱22的旋翼輸入軸26的一端傳動(dòng)連接，每個(gè)所述的旋翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)21的旋翼傘齒傳動(dòng)箱22的兩個(gè)旋翼輸出軸27上各固定裝有一個(gè)旋翼23，每 個(gè)旋翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)21中的兩個(gè)旋翼23旋轉(zhuǎn)方向相反；每個(gè)所述的蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)20中的蝸輪14均轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在相對(duì)應(yīng)的旋翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)21的旋翼傘齒傳動(dòng)箱22的旋翼輸入軸26上，與每個(gè)所述的蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)20中的蝸輪14相嚙合的蝸桿15與調(diào)速電機(jī)13的輸出軸傳動(dòng)連接。

所述的齒輪或皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)18由相互嚙合的主動(dòng)齒輪1和從動(dòng)齒輪2構(gòu)成或由一對(duì)皮帶輪和傳動(dòng)帶傳動(dòng)構(gòu)成。

所述的蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)20由相互嚙合的蝸輪14和蝸桿15構(gòu)成。

具體實(shí)施方式二：如圖1及圖2所示，具體實(shí)施方式一所述的油動(dòng)傘齒輪差速式多旋翼農(nóng)業(yè)噴灑飛行器，所述的中央傘齒傳動(dòng)箱17包括中央傳動(dòng)箱體12、水平中心軸24、兩個(gè)中央主動(dòng)傘齒輪3、兩個(gè)中央從動(dòng)傘齒輪4及兩個(gè)中央輸出軸5，所述的水平中心軸24的兩端均穿過(guò)中央傳動(dòng)箱體12設(shè)置在中央傳動(dòng)箱體12外部，水平中心軸24與中央傳動(dòng)箱體12轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述的兩個(gè)中央主動(dòng)傘齒輪3和兩個(gè)中央從動(dòng)傘齒輪4均設(shè)置在中央傳動(dòng)箱體12內(nèi)，兩個(gè)中央主動(dòng)傘齒輪3均固定裝在水平中心軸24上，每個(gè)中央主動(dòng)傘齒輪3各與一個(gè)中央從動(dòng)傘齒輪4嚙合，每個(gè)所述的中央從動(dòng)傘齒輪4固定裝在相應(yīng)的中央輸出軸5上。

具體實(shí)施方式三：如圖1和圖2所示，具體實(shí)施方式一所述的油動(dòng)傘齒輪差速式多旋翼農(nóng)業(yè)噴灑飛行器，每個(gè)所述的錐齒輪差動(dòng)傳動(dòng)箱19均包括錐齒輪差動(dòng)箱體28、錐齒輪一7、錐齒輪二9、兩個(gè)錐齒輪三8及兩個(gè)錐齒輪支撐軸25，所述的錐齒輪一7、錐齒輪二9及兩個(gè)錐齒輪三8均設(shè)置在錐齒輪差動(dòng)箱體28內(nèi)，兩個(gè)所述的錐齒輪支撐軸25上各轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有一個(gè)錐齒輪三8，所述的兩個(gè)錐齒輪三8同時(shí)與錐齒輪一7和錐齒輪二9嚙合，兩個(gè)錐 齒輪支撐軸25均與錐齒輪差動(dòng)箱體28的側(cè)壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

具體實(shí)施方式四：如圖1及圖2所示，具體實(shí)施方式三所述的油動(dòng)傘齒輪差速式多旋翼農(nóng)業(yè)噴灑飛行器，每個(gè)所述的旋翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)21的旋翼傘齒傳動(dòng)箱22均包括旋翼傘齒箱體11、旋翼輸入軸26、旋翼傘齒輪支撐軸10、四個(gè)旋翼傘齒輪6及兩個(gè)旋翼輸出軸27，所述的四個(gè)旋翼傘齒輪6均設(shè)置在旋翼傘齒箱體11內(nèi)，所述的旋翼輸入軸26的另一端穿過(guò)旋翼傘齒箱體11與四個(gè)旋翼傘齒輪6的其中一個(gè)旋翼傘齒輪6固定連接，旋翼輸入軸26與旋翼傘齒箱體11轉(zhuǎn)動(dòng)連接，該其中一個(gè)旋翼傘齒輪6同時(shí)與余下的三個(gè)旋翼傘齒輪6的其中兩個(gè)旋翼傘齒輪6嚙合，該其中兩個(gè)旋翼傘齒輪6共同與剩于的一個(gè)旋翼傘齒輪6嚙合，該其中兩個(gè)旋翼傘齒輪6各與對(duì)應(yīng)的一個(gè)旋翼輸出軸27固定連接，所述的兩個(gè)旋翼輸出軸27同軸設(shè)置，且均穿出旋翼傘齒箱體11，兩個(gè)旋翼輸出軸27均與旋翼傘齒箱體11轉(zhuǎn)動(dòng)連接，該剩于的一個(gè)旋翼傘齒輪6與所述的旋翼傘齒輪支撐軸10的一端固定連接，旋翼傘齒輪支撐軸10的另一端與旋翼傘齒箱體11轉(zhuǎn)動(dòng)連接，且旋翼傘齒輪支撐軸10與旋翼輸入軸26同軸。

工作原理：如圖1和圖2所示，發(fā)動(dòng)機(jī)16將動(dòng)力通過(guò)齒輪或皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)18的主動(dòng)齒輪1及從動(dòng)齒輪2傳遞給水平中心軸24，該水平中心軸24上的兩個(gè)中央主動(dòng)傘齒輪3分別把動(dòng)力傳遞給兩個(gè)中央從動(dòng)傘齒輪4，從而實(shí)現(xiàn)四個(gè)方向相鄰兩軸反向轉(zhuǎn)動(dòng)；發(fā)動(dòng)機(jī)16轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，八個(gè)旋翼23等速旋轉(zhuǎn)，隨發(fā)動(dòng)機(jī)16轉(zhuǎn)速變化，飛行器可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定升降運(yùn)動(dòng)。四個(gè)旋翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)21傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和原理均相同。以圖1中右側(cè)的旋翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)21為例，錐齒輪一7、錐齒輪二9及兩個(gè)錐齒輪8為錐齒輪差動(dòng)傳動(dòng)箱19的主要工作部件，錐齒輪一7安裝在水平中心軸24上，通過(guò) 兩個(gè)錐齒輪三8將轉(zhuǎn)速傳遞給錐齒輪二9，錐齒輪二9的轉(zhuǎn)速輸出給與其同軸的旋翼傘齒箱體11內(nèi)的旋翼傘齒輪6，該旋翼傘齒輪6將轉(zhuǎn)速傳遞給與該旋翼傘齒輪6嚙合的兩個(gè)旋翼傘齒輪6，該兩個(gè)旋翼傘齒輪6固定裝在各自的旋翼輸出軸27上，兩個(gè)旋翼輸出軸27上分別固定裝有一旋翼23，可實(shí)現(xiàn)等速反轉(zhuǎn)。蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)20中的蝸輪14轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在旋翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)21的旋翼傘齒傳動(dòng)箱22的旋翼輸入軸26上，蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)20中的蝸桿15由功率較小(功率用作克服蝸輪蝸桿摩擦力)的調(diào)速電機(jī)13控制，調(diào)速電機(jī)13輸出轉(zhuǎn)速變化時(shí)，蝸輪14得到相應(yīng)轉(zhuǎn)速，從而使錐齒輪差動(dòng)傳動(dòng)箱19的錐齒輪二9的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，即相應(yīng)的旋翼23轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，使該側(cè)旋翼23的升力發(fā)生變化，致使八個(gè)旋翼23升力不平衡，促使飛行器產(chǎn)生傾斜飛行。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而并非用以限定本發(fā)明的，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以在本發(fā)明精神內(nèi)做其他變化，以及應(yīng)用到本發(fā)明未提及的領(lǐng)域中，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍內(nèi)。