本發(fā)明涉及飛車交通工具領(lǐng)域，尤其涉及一種旋翼槳轂升降系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

自1917年第一輛飛行汽車問世以來，人們便開始了對飛行汽車的大量探索，一個世紀(jì)以來發(fā)明家和航空愛好者們設(shè)計(jì)了多款性能優(yōu)異的飛行汽車。現(xiàn)如今城市交通擁堵日益嚴(yán)重，交通事故率也高居不下，于是各國都在競相研發(fā)飛行汽車，該領(lǐng)域的研究越來越重要，目前全球范圍內(nèi)已獲得上百種飛行汽車專利，研制出多種能飛的樣機(jī)，少部分國家研制的樣機(jī)已投入小批量生產(chǎn)。飛行汽車的研制已成為大勢所趨。然而目前世界比較主流的帶有旋翼系統(tǒng)的飛車，其旋翼系統(tǒng)是獨(dú)立于車身之外的，這就造成了飛車體積過于龐大，使其在公路行駛時會影響正常的交通秩序，同時也影響其外形美觀。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對背景技術(shù)中所涉及到的缺陷，提供一種旋翼槳轂升降系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)城市飛車在行駛與飛行兩個狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

一種旋翼槳轂升降系統(tǒng)，包含槳轂、槳轂主軸、旋轉(zhuǎn)主軸、動環(huán)、第一至第二液壓推桿、自鎖環(huán)、以及至少兩個自鎖卡；

所述槳轂主軸包含連接部分、軸身部分和鎖定部分，其中，所述軸身部分上端和連接部分固定相連、下端和鎖定部分固定相連；

所述槳轂和所述槳轂主軸連接部分的上端固定相連；

所述槳轂主軸的軸身部分的外壁上均勻設(shè)有若干限位凸起，所述限位凸起呈直線狀、同所述槳轂主軸的軸線平行；

所述槳轂主軸的鎖定部分包含第一鎖定單元和第二鎖定單元，其中，第一鎖定單元呈圓臺狀，其上端面與槳轂主軸軸身部分的下端固定相連；第二鎖定單元呈圓柱狀，其上端面和第一鎖定單元下端面固定相連；所述第一鎖定單元上端面的直徑和槳轂主軸軸身部分的直徑相同、下端面和第二鎖定單元的直徑相同；

所述第二鎖定單元的外壁上均勻設(shè)有若干與所述自鎖卡一一對應(yīng)的鎖定凸起，所述鎖定凸起呈直線狀、同所述槳轂主軸的軸線平行；

所述自鎖環(huán)包含第一自鎖單元和第二自鎖單元，其中，所述第一自鎖單元呈空心圓柱狀，其內(nèi)壁上設(shè)有若干與所述限位凸起一一對應(yīng)的限位凹槽；所述第二自鎖單元呈空心圓臺狀，其上端與所述第一自鎖單元的下端固定相連，內(nèi)壁上設(shè)有螺紋；

所述旋轉(zhuǎn)主軸呈空心圓柱狀，其直徑大于所述第二鎖定單元的直徑，下端與外部發(fā)動機(jī)的輸出軸相連，柱面上均勻設(shè)有若干與所述自鎖卡一一對應(yīng)、供所述自鎖卡穿過的通孔；

所述自鎖卡的外端面呈與所述第二自鎖單元內(nèi)壁相配合的弧面，且外端面的弧面上設(shè)有與所述第二自鎖單元內(nèi)壁上螺紋相配合的螺紋；自鎖卡的內(nèi)端面包含與所述第一鎖定單元外壁相配合的縱向鎖定端面和與所述第二鎖定單元外壁相配合的橫向鎖定端面，所述橫向鎖定端面上設(shè)有與所述鎖定凸起相配合的鎖定凹槽；

所述槳轂主軸的軸身部分穿過自鎖環(huán)、鎖定部分伸入旋轉(zhuǎn)主軸中，槳轂主軸軸身部分上的限位凸起與自鎖環(huán)第一自鎖單元內(nèi)壁上的限位凹槽一一對應(yīng)配合；所述自鎖環(huán)的第二自鎖單元套接在旋轉(zhuǎn)主軸上；所述自鎖卡穿過其對應(yīng)的通孔，外端面與所述自鎖環(huán)第二自鎖單元的內(nèi)壁貼合，內(nèi)端面與所述槳轂主軸貼合；

所述動環(huán)固定在所述旋轉(zhuǎn)主軸上；

所述第一液壓推桿、第二液壓推桿均一端與所述動環(huán)固定相連，另一端與所述槳轂固定相連，用于調(diào)整所述槳轂的高度。

作為本發(fā)明一種旋翼槳轂升降系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述槳轂主軸軸身部分上的限位凸起的數(shù)量為4個。

作為本發(fā)明一種旋翼槳轂升降系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述槳轂主軸軸身部分上的限位凸起的截面形狀為梯形。

作為本發(fā)明一種旋翼槳轂升降系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述自鎖卡的數(shù)量為4個。

本發(fā)明還公開了一種基于該旋翼槳轂升降系統(tǒng)的控制方法，包含以下步驟：

當(dāng)需要槳轂升起時：

步驟1），控制旋轉(zhuǎn)主軸反轉(zhuǎn)，使得自鎖環(huán)第二自鎖單元內(nèi)壁的螺紋與自鎖卡外端面的螺紋處于非嚙合狀態(tài)，此時鎖定環(huán)處于解鎖狀態(tài)；

步驟2），控制第一液壓推桿、第二液壓推桿進(jìn)行伸長至預(yù)設(shè)的第一長度閾值，推動槳轂上升，進(jìn)而帶動槳轂主軸上升至預(yù)設(shè)的第一高度閾值，此時，自鎖卡與槳轂主軸的鎖定部分處于同一高度；

步驟3），控制旋轉(zhuǎn)主軸正向工作，此時，自鎖環(huán)第二自鎖單元內(nèi)壁的螺紋與自鎖卡外端面的螺紋處于嚙合狀態(tài)，自鎖環(huán)迫使自鎖卡朝內(nèi)壓縮，使得自鎖卡縱向鎖定端面與槳轂主軸第一鎖定單元的外壁緊密貼合、自鎖卡橫向鎖定端面上的鎖定凹槽與槳轂主軸第二鎖定單元外壁上對應(yīng)的鎖定凸起相配合，完成鎖定動作；

當(dāng)需要槳轂降落時：

步驟A），控制旋轉(zhuǎn)主軸反轉(zhuǎn)，使得自鎖環(huán)第二自鎖單元內(nèi)壁的螺紋與自鎖卡外端面的螺紋處于非嚙合狀態(tài)，此時鎖定環(huán)處于解鎖狀態(tài)；

步驟B），控制第一液壓推桿、第二液壓推桿進(jìn)行收縮至預(yù)設(shè)的第二長度閾值，帶動槳轂下降，進(jìn)而帶動槳轂主軸下降至預(yù)設(shè)的第二高度閾值，此時，槳轂主軸的鎖定部分和軸身部分均收縮至所述旋轉(zhuǎn)主軸內(nèi)。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

1. 既可以使槳轂收進(jìn)飛車內(nèi)部用于地面行駛，又可以使槳轂伸出飛車外部，與此同時，確保了傳遞發(fā)動機(jī)輸出功率；

2. 利用自鎖卡的螺紋嚙合來實(shí)現(xiàn)鎖緊，原理簡單易懂，系統(tǒng)安全性好。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的橫向剖視圖；

圖3是本發(fā)明中槳轂主軸的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明中槳轂主軸和自鎖卡配合的示意圖；

圖5是本發(fā)明中自鎖環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明中自鎖環(huán)的仰視圖；

圖7是本發(fā)明中旋轉(zhuǎn)主軸的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明中自鎖卡的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明中自鎖卡內(nèi)端面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是本發(fā)明中槳轂主軸、自鎖卡和旋轉(zhuǎn)主軸的配合示意圖。

圖中，1-槳轂，2-槳葉，3-第一液壓推桿，4-第二液壓推桿，5-動環(huán)，6-槳轂主軸，7-旋轉(zhuǎn)主軸，8-自鎖環(huán)，9-連接部分，10-軸身部分，11-鎖定部分，12-限位凸起，13-第一鎖定單元，14-第二鎖定單元，15-鎖定凸起，16-第一自鎖單元，17-限位凹槽，18-第二自鎖單元，19-第二自鎖單元內(nèi)壁上的螺紋，20-通孔，21-自鎖卡，22-自鎖卡的外端面，23-自鎖卡的縱向鎖定端面，24-自鎖卡的橫向鎖定端面，25-鎖定凹槽。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

如圖1和圖2所示，本發(fā)明公開了一種旋翼槳轂升降系統(tǒng)，包含槳轂、槳轂主軸、旋轉(zhuǎn)主軸、動環(huán)、第一至第二液壓推桿、自鎖環(huán)、以及至少兩個自鎖卡。

如圖3所示，所述槳轂主軸包含連接部分、軸身部分和鎖定部分，其中，所述軸身部分上端和連接部分固定相連、下端和鎖定部分固定相連；所述槳轂和所述槳轂主軸連接部分的上端固定相連，槳轂自然是用于和外部的槳葉相連的。

如圖4所示，所述槳轂主軸的軸身部分的外壁上均勻設(shè)有若干限位凸起，所述限位凸起呈直線狀、同所述槳轂主軸的軸線平行；所述槳轂主軸的鎖定部分包含第一鎖定單元和第二鎖定單元，其中，第一鎖定單元呈圓臺狀，其上端面與槳轂主軸軸身部分的下端固定相連；第二鎖定單元呈圓柱狀，其上端面和第一鎖定單元下端面固定相連；所述第一鎖定單元上端面的直徑和槳轂主軸軸身部分的直徑相同、下端面和第二鎖定單元的直徑相同；所述第二鎖定單元的外壁上均勻設(shè)有若干與所述自鎖卡一一對應(yīng)的鎖定凸起，所述鎖定凸起呈直線狀、同所述槳轂主軸的軸線平行。

如圖5和圖6所示，所述自鎖環(huán)包含第一自鎖單元和第二自鎖單元，其中，所述第一自鎖單元呈空心圓柱狀，其內(nèi)壁上設(shè)有若干與所述限位凸起一一對應(yīng)的限位凹槽；所述第二自鎖單元呈空心圓臺狀，其上端與所述第一自鎖單元的下端固定相連，內(nèi)壁上設(shè)有螺紋。

如圖7所示，所述旋轉(zhuǎn)主軸呈空心圓柱狀，其直徑大于所述第二鎖定單元的直徑，下端與外部發(fā)動機(jī)的輸出軸相連，柱面上均勻設(shè)有若干與所述自鎖卡一一對應(yīng)、供所述自鎖卡穿過的通孔。

如圖8和圖9所示，所述自鎖卡的外端面呈與所述第二自鎖單元內(nèi)壁相配合的弧面，且外端面的弧面上設(shè)有與所述第二自鎖單元內(nèi)壁上螺紋相配合的螺紋；自鎖卡的內(nèi)端面包含與所述第一鎖定單元外壁相配合的縱向鎖定端面和與所述第二鎖定單元外壁相配合的橫向鎖定端面，所述橫向鎖定端面上設(shè)有與所述鎖定凸起相配合的鎖定凹槽。

如圖1和圖10所示，所述槳轂主軸的軸身部分穿過自鎖環(huán)、鎖定部分伸入旋轉(zhuǎn)主軸中，槳轂主軸軸身部分上的限位凸起與自鎖環(huán)第一自鎖單元內(nèi)壁上的限位凹槽一一對應(yīng)配合；所述自鎖環(huán)的第二自鎖單元套接在旋轉(zhuǎn)主軸上；所述自鎖卡穿過其對應(yīng)的通孔，外端面與所述自鎖環(huán)第二自鎖單元的內(nèi)壁貼合，內(nèi)端面與所述槳轂主軸貼合；所述動環(huán)固定在所述旋轉(zhuǎn)主軸上；所述第一液壓推桿、第二液壓推桿均一端與所述動環(huán)固定相連，另一端與所述槳轂固定相連，用于調(diào)整所述槳轂的高度。

所述槳轂主軸軸身部分上的限位凸起的數(shù)量優(yōu)先設(shè)置為4個，限位凸起的截面形狀優(yōu)先設(shè)置為梯形。

所述自鎖卡的數(shù)量優(yōu)先設(shè)置為4個。

本發(fā)明還公開了一種基于該旋翼槳轂升降系統(tǒng)的控制方法，包含以下步驟：

當(dāng)需要槳轂升起時：

步驟1），控制旋轉(zhuǎn)主軸反轉(zhuǎn)，使得自鎖環(huán)第二自鎖單元內(nèi)壁的螺紋與自鎖卡外端面的螺紋處于非嚙合狀態(tài)，此時鎖定環(huán)處于解鎖狀態(tài)；

步驟2），控制第一液壓推桿、第二液壓推桿進(jìn)行伸長至預(yù)設(shè)的第一長度閾值，推動槳轂上升，進(jìn)而帶動槳轂主軸上升至預(yù)設(shè)的第一高度閾值，此時，自鎖卡與槳轂主軸的鎖定部分處于同一高度；

步驟3），控制旋轉(zhuǎn)主軸正向工作，此時，自鎖環(huán)第二自鎖單元內(nèi)壁的螺紋與自鎖卡外端面的螺紋處于嚙合狀態(tài)，自鎖環(huán)迫使自鎖卡朝內(nèi)壓縮，使得自鎖卡縱向鎖定端面與槳轂主軸第一鎖定單元的外壁緊密貼合、自鎖卡橫向鎖定端面上的鎖定凹槽與槳轂主軸第二鎖定單元外壁上對應(yīng)的鎖定凸起相配合，完成鎖定動作；

當(dāng)需要槳轂降落時：

步驟A），控制旋轉(zhuǎn)主軸反轉(zhuǎn)，使得自鎖環(huán)第二自鎖單元內(nèi)壁的螺紋與自鎖卡外端面的螺紋處于非嚙合狀態(tài)，此時鎖定環(huán)處于解鎖狀態(tài)；

步驟B），控制第一液壓推桿、第二液壓推桿進(jìn)行收縮至預(yù)設(shè)的第二長度閾值，帶動槳轂下降，進(jìn)而帶動槳轂主軸下降至預(yù)設(shè)的第二高度閾值，此時，槳轂主軸的鎖定部分和軸身部分均收縮至所述旋轉(zhuǎn)主軸內(nèi)。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語（包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語）具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。

以上所述的具體實(shí)施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。