一种具有电磁刹车机轮的无人机的制作方法

本发明涉及无人机，具体涉及一种具有电磁刹车机轮的无人机。

背景技术：

1、目前中小型无人机广泛应用在战术侦察、监视、目标定位、目标毁伤评估、电子对抗、通信中继等诸多领域。由于无人机成本低、突防能力强和对起降场地要求低等优点，逐渐成为部队必不可少的一种战术武器。其中可靠性、经济性、便携性和使用简单成为无人机设计的重要目标。

2、目前固定翼无人机已经发展应用多种回收方式，其中滑跑回收最为广泛。滑跑回收采取有效刹车方式可以显著缩短着陆滑跑距离，降低无人机对场地的要求，提高无人机的战场适应能力。电磁刹车由于其稳定、经济和高效的特点逐渐代替了液压刹车、机构刹车和全电刹车系统，在无人机领域应用前景较大。

3、但是目前的电磁刹车机轮普遍采用轮叉和起落架连接，轮叉两侧需要支撑刹车机轮，和板簧起落架适配性较差，即需要重新设计连接件，通过连接件将轮叉与板簧起落架连接，故传统的轮叉和起落架的结构更为复杂，尤其是在使用维护时，对于常见故障问题，如轮胎磨损严重，轮叉连接方式需完全将刹车轮、轮轴、轴承、垫圈等部件从轮叉上取下，才能更换轮胎，模块化较差，因此，现有技术的电磁刹车机轮的结构复杂，模块化差，不方便维修。

4、因此，需要提供一种具有电磁刹车机轮的无人机以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种具有电磁刹车机轮的无人机，以解决现有技术的电磁刹车机轮的结构复杂，模块化差，不方便维修的问题。

2、本发明的一种具有电磁刹车机轮的无人机采用如下技术方案：包括：

3、包括：机体；

4、机轮组件，通过起落架板簧与机体的起落架连接；

5、其中，机轮组件包括：

6、刹车轮，其内圈的一侧设置有轮毂，轮毂上同心转动设置空心轴；

7、电磁组件，其一端连接在起落架板簧背离起落架的一端，其另一端与空心轴连接，且电磁组件同心设置在刹车轮的内圈，电磁组件和刹车控制系统电连接；

8、多个刹车片，设置在电磁组件的外圈和刹车轮的内圈形成的环形空间内，且刹车片与刹车轮的内圈磁性连接；

9、以及限位组件，设置在每个刹车片与刹车轮内圈之间；

10、其中，电磁组件用于根据刹车控制系统输出控制信号输出电磁力，并由电磁力吸引刹车片靠近电磁组件，以控制刹车轮刹车，且在刹车片靠近电磁组件时，限位组件用于防止电磁组件和刹车轮内圈分离。

11、优选地，电磁组件包括：

12、圆形金属壳体，其一侧端面与起落架板簧背离起落架的一端连接，其另一侧端面与空心轴的端部连接，且其内圈为磁性面；

13、多个环形槽，沿圆形金属壳体的轴向均布开设在圆形金属壳体外周上；

14、以及线缆，绕设在环形槽内，且其端部由环形槽穿入圆形金属壳体，并由圆形金属壳体侧端面穿出后和刹车控制器连接。

15、优选地，圆形金属壳体为一侧端面开口的壳体，且背离开口端的侧端面穿设有轮轴，且轮轴一端连接在起落架板簧背离起落架的一端；轮轴的另一端穿出圆形金属壳体的开口后与空心轴端部连接。

16、优选地，轮轴连接的圆形金属壳体侧端面上设置有限位结构，限位结构用于限制轮轴的转动。

17、优选地，轮毂上同心开设有安装孔，安装孔和空心轴两个端部的外周面之间轴承连接，且空心轴与轮轴相邻端均与其中一个轴承的内圈套装固定。

18、优选地，空心轴背离轮轴的一端穿出轮毂后设置有自锁螺母，自锁螺母与相邻的轴承内圈之间设置有第一预紧垫圈，圆形金属壳体与相邻的轴承之间设置有第二预紧垫圈。

19、优选地，限位组件包括：

20、限位凸起，设置在每个刹车片的外周上；

21、以及多个限位槽，开设在刹车轮内圈，且每个限位槽对应匹配一个限位凸起；

22、其中，在刹车片向电磁组件靠近时，限位凸起沿限位槽滑动，且不会脱出对应的限位槽。

23、优选地，限位组件包括：

24、限位凸起，设置在每个刹车片的外周，且位于每个刹车片的端部，相邻两个刹车片(1)

25、的两个限位凸起之间形成限位间隙；

26、以及多个限位板，设置在刹车轮内圈，且每个限位板位于两个相邻的限位凸起之间形

27、成限位间隙中；

28、其中，在刹车片向电磁组件靠近时，两个相邻的限位凸起沿限位板侧面滑动，且不会脱离与限位板的接触。

29、优选地，起落架板簧通过起落架接头与起落架连接。

30、优选地，刹车轮包括刹车轮主体，刹车轮主体的外圈设置有橡胶轮。

31、本发明的有益效果是：

32、1、本发明的电磁刹车机轮为模块化设置，即本装置的刹车轮和电磁组件相互独立，(即使得静子和动子相互独立)，即仅通过一个自锁螺母将刹车轮压紧装配在轮轴上，从而在后续维修轮胎时，无需拆卸任何零部件，即可完成更换；如果需要维修或更换刹车轮，仅需要拆卸自锁螺母，然后将刹车轮部分拆卸下来，即可进行维修，从而方便无人机机轮的维修，同时，机轮组件的电磁组件与机体的起落架连接，即实现了轮轴单侧与机体的起落架连接，从而降低结构的复杂度。

33、2、本发明的通过刹车控制系统下达刹车指令，电磁组件通电，电磁组件上产生电磁力，实现对刹车片的吸引，使得刹车片与电磁组件外周之间产生摩擦力，即刹车力；电磁刹车机轮断电时电磁力消失，刹车片复位，刹车力为零，即使得本发明后续使用时，先通过测试获得刹车控制系统控制电流大小和制动力大小对应关系，实现精确控制刹车力，以满足不同刹车场景需求。

34、3、考虑加工工艺可行性，本发明考虑工艺性尽量增加轴承支点间距，减少机轮侧向载荷下偏心位移，提高静子和动子同轴度，尽可能缩小非刹车状态电磁组件和刹车片径向间隙，提高刹车效率。尤其当刹车机轮相对地面存在倾角时，刹车机轮承受较大侧向载荷，高同轴度可避免较大侧向载荷下周向间隙不均匀导致非刹车状态下产生摩擦力，提高电磁刹车机轮侧向载荷耐受度。

35、4、本发明的电磁刹车机轮取代传统轮叉式连接方式，一侧用自锁螺母压紧，刹车机轮仅通过轮轴和起落架连接；刹车轮的轴承座之间设计空心轴传递自锁螺母预紧力，空心轴的外径不大于轴承内圈直径，预紧力主要通过垫圈、轴承内圈和空心轴传递到轮轴。轴承内圈传递预紧力可避免轴承外圈受较大载荷时内外圈错位卡滞，严重时导致轴承失效，影响轴承使用效果和寿命；刹车轮利用轴承径向定位，轴向定位时设计空心轴长度合理公差值，使刹车轮轴承座间距和空心轴长度基本一致，利用部分预紧力压紧刹车轮，保证刹车轮和电磁组件轴向相对位置稳定，提高刹车效率。

技术特征：

1.一种具有电磁刹车机轮的无人机，包括：机体，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种具有电磁刹车机轮的无人机，其特征在于，电磁组件包括：

3.根据权利要求2所述的一种具有电磁刹车机轮的无人机，其特征在于，圆形金属壳体(5)为一侧端面开口的壳体，且背离开口端的侧端面穿设有轮轴(6)，且轮轴(6)一端连接在起落架板簧(2)背离起落架的一端；轮轴(6)的另一端穿出圆形金属壳体(5)的开口后与空心轴(12)端部连接。

4.根据权利要求3所述的一种具有电磁刹车机轮的无人机，其特征在于，轮轴(6)连接的圆形金属壳体(5)侧端面上设置有限位结构，所述限位结构用于限制轮轴(6)的转动。

5.根据权利要求3所述的一种具有电磁刹车机轮的无人机，其特征在于，所述轮毂上同心开设有安装孔，所述安装孔和空心轴(12)两个端部的外周面之间轴承连接，且空心轴(12)与轮轴(6)相邻端均与其中一个轴承的内圈套装固定。

6.根据权利要求3所述的一种具有电磁刹车机轮的无人机，其特征在于，所述空心轴(12)背离轮轴(6)的一端穿出轮毂后设置有自锁螺母(9)，自锁螺母(9)与相邻的轴承内圈之间设置有第一预紧垫圈(8)，圆形金属壳体(5)与相邻的轴承之间设置有第二预紧垫圈(7)。

7.根据权利要求1所述的一种具有电磁刹车机轮的无人机，其特征在于，限位组件包括：

8.根据权利要求1所述的一种具有电磁刹车机轮的无人机，其特征在于，限位组件包括：

9.根据权利要求1所述的一种具有电磁刹车机轮的无人机，其特征在于，起落架板簧(2)通过起落架接头(3)与起落架连接。

10.根据权利要求1所述的一种具有电磁刹车机轮的无人机，其特征在于，刹车轮(4)包括刹车轮主体(10)，所述刹车轮主体(10)的外圈设置有橡胶轮。

技术总结本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种具有电磁刹车机轮的无人机，包括：机体和机轮组件，机轮组件通过起落架板簧与机体的起落架连接；机轮组件包括：刹车轮、电磁组件、多个刹车片以及限位组件；电磁组件同心设置在刹车轮的内圈，电磁组件和刹车控制系统电连接；刹车片设置在电磁组件的外圈和刹车轮的内圈形成的环形空间内；电磁组件用于根据刹车控制系统输出控制信号输出电磁力，并由电磁力吸引刹车片靠近电磁组件，以控制刹车轮刹车，且在刹车片靠近电磁组件时，限位组件用于防止电磁组件和刹车轮内圈分离。本装置结构简单，维修方便。技术研发人员：王成,王安文,蔡柳,潘亮受保护的技术使用者：西安爱生技术集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/12