一种用于双机身无人机发动机的可调安装结构及安装方法与流程

本发明涉及属于无人机，具体涉及一种用于双机身无人机发动机的可调安装结构及安装方法。

背景技术：

1、目前，无人机广泛应用于军事科研及民用领域。其中，发动机做为无人飞机的“心脏”部位，选择一种低成本安全可靠的安装结构及安装方法将发动机连接到无人机机翼挂架尤为重要。

2、对于传统的固定翼无人机而言，大多采用固定连接件将发动机与机翼挂架连接，如专利文件cn112644718a采用的是固定连接片进行连接，其连接方式是将固定连接片一端的通孔置于后对接耳片的通孔内，使用螺栓将固定连接片与后对接耳片连接，然后将固定连接片另一端的通孔置于发动机安装法兰的通孔内，使用螺栓将固定连接片与发动机安装法兰连接。这种方式的弊端是，固定连接片无法进行长度的调节，当零部件机械加工出来的固定连接片的误差超过预设误差范围时，无法将固定连接片的通孔置于后对接耳片或发动机安装法兰的通孔内，导致固定连接片无法使用而报废。同时，当零部件机械加工出来的固定连接片在预设的误差范围内，固定连接片虽然可以与后对接耳片和发动机安装法兰连接，但因为误差的存在，连接固定连接片会有轻微弯曲的形变，导致的后果是装配的发动机的中轴线与飞机的航向并不平行，带来的后果是在飞行过程中在空气的摩擦力、发动机的推力、上升爬坡的拉力以及降落的压力的共同作用下，使得轻微形变的固定连接片弯曲形变程度扩大，甚至可能直接断裂导致飞行安全事故。

3、此外，现有技术中后对接耳片与发动机安装法兰的连接件采用的是工字形连接片，由于工字形连接片具有较小的承载面积，在无人机飞行高速上升过程中强大的拉力、横向风力和发动机推力的作用下工字形连接片易发生变形导致飞行安全事故。

技术实现思路

1、为了至少克服上述描述中的不足，本技术的目的在于提供一种用于双机身无人机发动机的可调安装结构及安装方法。

2、本发明采用圆柱体形的连接杆和杆端关节轴承，与工字形固定连接片相比，采用圆柱形的连接件具有更大的截面面积和直径能够更好的抵抗拉力、横向风力和发动机推力不易变形。此外，基于三点式的连接，本发明采用一种可调连接件的设计，连接杆与杆端关节轴承通过螺纹连接构成长度可调的连接件；在零件机械加工制造的连接杆和杆端关节轴承存在误差的情况下，连接件可基于螺纹调节，使得接件的第一连接孔与对应的所述后对接耳片配对的通孔同轴，同时使得连接件的第二连接孔与发动机安装法兰配对的通孔同轴，从而使得连接件的轴线与其通孔的轴线垂直，不会造成因连接件因误差的存在带来的形变，且基于连接件可调节不会造成因误差导致的连接件作废，从而降低了经济成本。

3、本发明的目的主要通过以下技术方案实现：

4、本技术实例提供了一种用于双机身无人机发动机的可调安装结构。其组成部分包括：

5、后对接耳片、第一连接杆、第二连接杆、第一杆端关节轴承、第二杆端关节轴承和发动机安装法兰；

6、后对接耳片内设置有第一通孔、第二通孔和第三通孔；

7、发动机安装法兰为圆环结构，沿环向依次设置有第一挂耳、第二挂耳和第三挂耳；

8、第一挂耳、第二挂耳和第三挂耳均设置有通孔；

9、第一连接杆的一端设置有第一细牙内螺纹孔，另一端设置有第一连接孔；第一杆端关节轴承的一端设置有第一细牙外螺纹杆，另一端设置有第一安装孔；第一连接杆通过第一细牙内螺纹孔螺纹连接于第一杆端关节轴承的第一细牙外螺纹杆；第一连接杆通过第一连接孔螺栓固定于第一通孔；第一杆端关节轴承通过第一安装孔螺栓固定于第一挂耳；

10、第二连接杆的一端设置有第二细牙内螺纹孔，另一端设置有第二连接孔；第二杆端关节轴承的一端设置有第二细牙外螺纹杆，另一端设置有第二安装孔；第二连接杆通过第二细牙内螺纹孔螺纹连接于第二杆端关节轴承的第二细牙外螺纹杆；第二连接杆通过第二连接孔螺栓固定于第二通孔；第二杆端关节轴承通过第二安装孔螺栓固定于第二挂耳；

11、发动机安装法兰通过第三挂耳螺栓固定于第三通孔。

12、本实施例实施时，将后对接耳片插入发动机安装法兰的第三挂耳的凹面内，使得第三通孔和第三挂耳的通孔对齐，通过螺栓穿过对齐的通孔，使用自锁螺母将螺栓拧紧，实现后对接耳片和发动机安装法兰的连接；

13、将第一杆端关节轴承顺时针旋入第一连接杆内构成一个第一连接件，通过调整第一杆端关节轴承旋入第一连接杆的深度改变第一连接件整体的长度，调整到使得第一连接孔与第一通孔同轴，同时调整到第一安装孔与第一挂耳的通孔同轴，将调整好的第一连接杆插入后对接耳片，将第一连接孔与第一通孔对齐，通过螺栓穿过对齐的通孔，使用自锁螺母将螺栓拧紧，将调整好的第一杆端关节轴承插入第一挂耳的凹槽内，将第一安装孔与第一挂耳的通孔对齐，通过螺栓穿过对齐的通孔，使用自锁螺母将螺栓拧紧，实现第一连接件连接与后对接耳片和发动机安装法兰的连接；

14、将第二杆端关节轴承顺时针旋入第二连接杆内构成一个第二连接件，通过调整第二杆端关节轴承旋入第二连接杆的深度改变第二连接件整体的长度，调整到使得第二连接孔与第二通孔同轴，同时调整到第二安装孔与第二挂耳的通孔同轴，将调整好的第二连接杆插入后对接耳片，将第二连接孔与第二通孔对齐，通过螺栓穿过对齐的通孔，使用自锁螺母将螺栓拧紧，将调整好的第二杆端关节轴承插入第二挂耳的凹槽内，将第二安装孔与第二挂耳的通孔对齐，通过螺栓穿过对齐的通孔，使用自锁螺母将螺栓拧紧，实现第二连接件连接与后对接耳片和发动机安装法兰的连接。

15、本方案的优势是，基于后对接耳片三点式连接的连接件，当外部力或载荷作用在连接部位时，连接件将会承受这些载荷，并将其分散到各通孔处，不会出现应力集中的情况，从而延长连接件的使用寿命。

16、此外，连接件是由杆端关节轴承旋入连接杆形构成，与传统的如现有技术中的固定连接件相比，通过调节杆端关节轴承旋入连接杆的深度，改变连接件的长度，在零部件制造生产出的连接件存在误差的情况下，依旧可以通过调节连接件的长度，使得连接件的长度达到预设长度，使得连接件在连接后对接耳片和发动机安装法兰的过程和飞行过程中不易弯曲形变，增加了安全性，提高了连接件的利用率，节约了经济成本。

17、此外，现有技术中的连接件为工字形连接片，本发明的连接杆和杆端关节轴承均为圆柱形的结构，与工字形连接片相比较，圆柱形的连接件具有更大的截面面积和直径能够更好的抵抗拉力、横向风力和发动机推力不易变形。

18、作为本发明的进一步方案，第三通孔的轴线与发动机轴线平行。

19、作为本发明的进一步方案，第三挂耳的通孔的轴线与发动机轴线平行。

20、本方案的优势是，在发动机使用过程中受热发生变形，后对接耳片可对其进行一定程度的补偿，避免发动机连接处发生塑形形变。

21、作为本发明的进一步方案，第一通孔位于第三通孔的左上方，第二通孔位于第三通孔的右上方，第一通孔和第三通孔的距离与第二通孔和第三通孔的距离相等。

22、本方案的优势是，三点式的孔位连接相较于单孔位和如现有技术的双点式孔位连接，三点式的孔位连接有三个呈等腰三角形分布的连接点，可以在不同的方向上提供更均匀的支撑和固定；采用三点式的连接方式，将连接应力分散三个连接孔，避免了连接应力的集中；采用三点式的连接方式，在三个点上进行支撑和固定，承载能力相较于单点式和双点式的连接方式更高，在需要承受高强度拉力和压力的情况下，三点式连接方式能够提供更可靠的连接；采用三点式的连接方式的后对接耳片，比单孔位和如现有技术的双点式孔位的后对接耳片横截面积更大厚度更厚，使得三点式的连接方式能够承受更大的拉力和压力。

23、此外，采用三点式的连接方式约束了发动机横向、纵向和竖向的平动以及转动自由度，更加确保了在飞行过程中发动机与机体的连接稳定性。

24、作为本发明的进一步方案，第一挂耳位于第三挂耳的左下方，第二挂耳位于第三挂耳的右下方，第一挂耳和第三挂耳的距离与第二挂耳和第三挂耳的距离相等。

25、本方案的优势是，连接于后对接耳片和发动机安装法兰的第一连接件与第一连接件，长度一致且对称分布，这种连接分布方式使得第一连接件和第二连接件在处会受到相对均匀的力，不会出现应力集中的情况，从而延长连接件的使用寿命。

26、作为本发明的进一步方案，连第一通孔、第二通孔和第三通孔均设置有柔性衬套。

27、本方案的优势是，在安装过程中柔性衬套对需要螺栓连接的不处于同一个轴线的两个通孔进行了柔性的裕度补偿，当不处于同一个轴线的两个通孔的误差在误差允许范围内，螺栓可通过挤压柔性衬套的方式达到紧固连接的目的。

28、作为本发明的进一步方案，第一连接杆和第一杆端关接轴承的螺纹轴线与第一连接孔和第一安装孔的轴线垂直，第一连接杆和第一杆端关接轴承的螺纹轴线与第二连接孔和第二安装孔的轴线垂直。

29、本实施例实施时，将杆端关节轴承顺时针旋入连接杆内，通过调整旋入的深度使得连接杆的通孔与后对接耳片的两端的通孔同轴，使得杆端关节轴承的通孔与发动机安装法兰挂耳的通孔同轴，通过螺栓穿过对齐的连接杆和后对接耳片的通孔，使用自锁螺母将螺栓拧紧，通过螺栓穿过对齐的杆端关节轴承和发动机安装法兰挂耳的通孔，使用自锁螺母将螺栓拧紧。由于螺栓已将连接杆和后对接耳片的栓固以及已将杆端关节轴承和发动机安装法兰栓固，使得连接杆和杆端关节轴承不能发生相对扭动，从而解决了螺纹松动问题。

30、作为本发明的进一步方案，第一杆端关节轴承和第二杆端关节轴承均为鱼眼轴承。

31、本方案的优势是，与普通的关节轴承相比，鱼眼轴承通过凸缘和凹槽的配合，使得其能够承受较大的径向和轴向载荷；此外，鱼眼轴承可以在发动机受热发生变形的过程中进行补偿，避免发动机连接处发生塑形形变。

32、作为本发明的进一步方案，一种用于双机身无人机发动机的可调安装结构，其组成部分还包括：

33、前对接耳片、吊挂架和发动机主安装节；

34、前对接耳片内设置有两个对称于中轴线分布的第一螺钉孔和第二螺钉孔，且第一螺钉孔与第二螺钉孔内均设置有柔性衬套；

35、前对接耳片与吊挂架以及所述后对接耳片为一体成型结构；

36、前对接耳片通过第一螺钉孔与第二螺钉孔螺钉固定于发动机主安装节。

37、本方案的优势是，在安装过程中前对接耳片是通过螺钉与发动机主安装节连接，后对接耳片是通过螺栓和螺母以及可调节的第一连接件和第二连接件与发动机安装法兰连接，通过正确的调整第一连接件和第二连接件的长度达到预设长度，可以确保后对接耳片的第一通孔以及第二通孔处于预设位置，从而确保后对接耳片的三个连接点都处于最佳位置，同时确保了前对接耳片连接点处于最佳位置，从而减小了施加在前对接耳片和后对接耳片上的装配应力。

38、作为本发明的进一步方案，适用于所述结构的安装方法：

39、将吊挂架置于发动机上方，通过螺钉将前对接耳片的第一螺钉孔与第二螺钉孔固定于发动机主安装节上；

40、将后对接耳片插入第三挂耳的凹槽内，将第三通孔与第三挂耳的通孔对齐，通过螺栓穿过对齐后第三通孔和第三挂耳的通孔，使用自锁螺母将螺栓拧紧；

41、将第一细牙外螺纹杆旋入第一细牙内螺纹孔，通过调节第一细牙外螺纹杆旋入第一细牙内螺纹孔的深度改变第一杆端关接轴承和第一连接杆整体的长度，调节到使得第一连接孔与第一通孔同轴，同时使得第一安装孔与第一挂耳的通孔同轴；

42、调节好后，将第一连接杆插入后对接耳片，将第一连接孔与第一通孔对齐，通过螺栓穿过对齐后的第一连接孔与第一通孔，使用自锁螺母将螺栓拧紧；

43、将第一杆端关节轴承插入第一挂耳的凹槽内，将第一安装孔与第一挂耳的通孔对齐，通过螺栓穿过对齐后的第一安装孔与第一挂耳的通孔，使用自锁螺母将螺栓拧紧；

44、将第二细牙外螺纹杆旋入第二细牙内螺纹孔，通过调节第二细牙外螺纹杆旋入第二细牙内螺纹孔的深度改变第二杆端关接轴承和第二连接杆整体的长度，调节到以使得第二连接孔与第二通孔同轴，同时以使得第二安装孔与第二挂耳的通孔同轴为止；

45、调节好后，将第二连接杆插入后对接耳片，将第二连接孔与第二通孔对齐，通过螺栓穿过对齐后的第二连接孔与第二通孔，使用自锁螺母将螺栓拧紧；

46、将第二杆端关节轴承插入第二挂耳的凹槽内，将第二安装孔与第二挂耳的通孔对齐，通过螺栓穿过对齐后的第二安装孔与第二挂耳的通孔，使用自锁螺母将螺栓拧紧。

47、将第二杆端关节轴承插入第二挂耳的凹槽内，将第二安装孔与第二挂耳的通孔对齐，通过螺栓穿过对齐后的第二安装孔与第二挂耳的通孔，使用自锁螺母将螺栓拧紧。

48、综上所述，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

49、(1)本发明采用三点式连接，相较于单孔位和双点式孔位连接，避免了连接应力的集中，承载能力更高，发动机与机体的连接的稳定性更强。

50、(2)基于三点式的连接，本发明采用可调整长度的连接件连接后对接耳片和发动机安装法兰，相较于固定连接件，通过调整连接件的长度避免了连接件无法使用以及使用过程中易形变的问题，提高了连接件的利用率和使用寿命，节约了经济成本。

51、(3)本发明的连接件采用了圆柱形的设计，相比于连接片，圆柱形的连接件具有更大的截面面积和直径能够更好的抵抗拉力、横向风力和发动机推力不易变形。

52、(4)本发明连接件的杆端轴承为鱼眼轴承，鱼眼轴承能够承受较大的径向和轴向载荷，以及鱼眼轴承可以在发动机受热发生变形的过程中进行补偿，避免发动机连接处发生塑形形变。

53、(5)本发明均采用可拆卸的安装方式，方便日后的保养维护。

54、(6)通过调节连接件的长度达到预设位置，在装配过程中能减小施加在前对接耳片和后对接耳片上的装配应力。