无人机弹射用滑车托架集成装置的制作方法

本实用新型涉及无人机弹射技术领域，具体的说是一种无人机弹射用滑车托架集成装置。

背景技术：

目前国内无人机发射装置采用橡皮筋弹射、蒸汽液压弹射和电磁力弹射等，小型无人机多采用橡皮筋弹射，而中型无人机多采用蒸汽和电磁力弹射。针对不同重量级无人机弹射，衍生出不同的滑车托架装置，该装置可以起到搭载无人机在轨道中一起加速移动，同时在轨道末端无人机达到所需起飞速度后能够将无人机快速释放。由于不同重量级无人机承受加速载荷不同，要求该装置能承受较大的冲击力。

现有技术中使用的滑车托架装置，包括弹射滑车、弹射托架，弹射托架固定在弹射滑车上，用来搭载无人机，弹射滑车在滑车车架的左右两侧分别设置一排滚轮轴，滚轮轴的一端与弹射滑车车架固定连接，另一端与滚轮套接；弹射托架包括托架左侧板、托架右侧板、托架底板、滑槽托架，托架底板的左端与托架左侧板的下端固定连接，托架底板的右端与托架右侧板的下端固定连接，托架左侧板的上端、托架右侧板的上端固定连接有滑槽托架，滑槽托架上设有开口向前的滑槽，使用时，先将无人机下支架上的销轴插入滑槽内，使无人机固定在滑车托架装置上，启动无人机并通过橡皮筋、蒸汽液压、电磁力等弹射装置带动弹射滑车沿轨道行使，到达无人机起飞的速度后，制动，弹射滑车制动瞬间，无人机与滑车托架装置分离。

现有结构存在的不足之处为：一是无人机起飞的轨道与水平面有一定的倾斜角度，现有技术在滑车车架两侧分别设置一排滚轮轴与滑车车架固定连接，滚轮绕轴滚动，因加工和安装导致滚轮与轨道不是绝对平行，使滑车在沿轨道移动时，一排滚轮无法保证同时与轨道接触，容易出现各滚轮受力不均匀的情况，影响了滚轮的使用寿命；二是因滑车托架比较笨重，在加速的瞬间以及滑行过程中滑车滚轮承受较大载荷，滚轮受力不均匀，就很容易磨损或者损坏，以使更换滚轮频次增加，影响滑车托架集成装置的使用，并增加装置维护成本；三是现有技术使用的滑车托架比较笨重，搭载无人机在轨道中移动时想要加速到无人机的起飞速度需要耗费较大的能量，影响发射系统的能量利用率。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构简单紧凑、承载能力强、不易损坏的无人机弹射用滑车托架集成装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种无人机弹射用滑车托架集成装置，包括弹射滑车、弹射托架，所述弹射滑车包括滑车台面、滑车左侧板、滑车右侧板，所述滑车台面左端与滑车左侧板上端固定连接，右端与滑车右侧板上端固定连接，所述弹射托架固定在滑车台面上，其特征在于：所述弹射滑车还包括角度调整机构、滚轮组件，所述滚轮组件经角度调整机构与滑车左侧板、滑车右侧板转动连接，以使在角度调整机构的作用下可调整滚轮组件的角度，确保各滚轮受力均匀，不偏载，提高滚轮的使用寿命。

本实用新型所述滚轮组件包括滚轮轴、滚轮、第一轴用挡圈，所述角度调整机构包括滚轮支撑架、支架轴、自锁螺母、固定衬套，所述滚轮支撑架一侧沿其长度方向等间距固定连接有至少两个滚轮轴，另一侧中部固定连接有支架轴，所述滚轮可转动的套在滚轮轴上并经第一轴用挡圈卡接限位，所述滑车左侧板与滑车右侧板的前后两端分别对称设有第一轴孔，所述固定衬套固定在第一轴孔内，所述支架轴穿过固定衬套并与自锁螺母螺纹连接，所述支架轴与固定衬套可转动的连接，以使恶劣工况下滚轮支撑架可上下小幅度摆动，各滚轮受力均匀，不偏载，提高使用寿命。

本实用新型所述弹射托架包括托架左侧板、托架右侧板、托架前连接杆、托架后连接杆、滑槽托架，所述托架前连接杆的左端与托架左侧板下端前侧固定连接，右端与托架右侧板下端前侧固定连接，托架后连接杆的左端与托架左侧板下端后侧固定连接，右端与托架右侧板下端后侧固定连接，所述弹射托架整体形状为u形，所述托架前连接杆、托架后连接杆与滑车台面固定连接，所述托架左侧板、托架右侧板的上端分别与滑槽托架下端固定连接，所述滑槽托架上端设有开口向前的滑槽，通过设置连接杆支撑托架左侧板、托架右侧板以减轻弹射托架自身重量。

本实用新型所述托架左侧板、托架右侧板为上窄下宽的梯形结构，中部镂空，设置成梯形结构，确保托架左侧板、托架右侧板的稳定性，能够承受发射过程中的大过载，不易变形，中部镂空设置，可以减轻弹射托架自身重量。

本实用新型所述托架前连接杆、托架后连接杆采用圆管结构，设置成圆管结构，抗扭性好，能够承受较大过载，并能降低滑车托架集成装置移动过程中的滑动阻力。

本实用新型所述弹射滑车还包括牵引机构，所述牵引机构包括牵引左侧板、牵引右侧板、牵引轴、第二轴用挡圈，所述牵引左侧板、牵引右侧板位于滑车左侧板与滑车右侧板之间，所述牵引左侧板的上端、牵引右侧板的上端分别与滑车台面固定连接，所述牵引左侧板与牵引右侧板前后两端分别对称设有供牵引轴穿过的第二轴孔，所述牵引轴的两端分别穿过对称设置的第二轴孔并经第二轴用挡圈卡接限位，牵引轴用于固定牵引绳，通过牵引绳的拖拽，实现轨道内滑车托架集成装置的加速和回收。

本实用新型所述弹射滑车还包括滑车导向机构，所述滑车导向机构包括导向轮、导向轮轴、第三轴用挡圈、限位板、限位螺母，所述滑车台面左右两侧对称设有若干个长条孔，所述导向轮设于滑车台面长条孔的下方，所述导向轮可转动的套在导向轮轴下端并经第三轴用挡圈卡接限位，所述导向轮轴上端穿出长条孔，所述导向轮轴上设有轴肩，所述轴肩的上端面与滑车台面的下端面接触，所述导向轮轴的一侧设有开口，所述限位板设于滑车台面长条孔的上端并设有与导向轮轴上的开口相配合的限位槽，所述限位板与滑车台面固定连接，所述导向轮轴上端与限位螺母螺纹连接，通过调整导向轮的位置使导向轮与轨道边缘接触，并通过限位板的限位槽与导向轮轴的开口相抵触限制导向轮轴转动，实现可靠限位，运行过程中，通过导向轮的导向作用，使滑车运行过程始终处于导轨中部，确保滑车直线平稳加速。

本实用新型所述滑槽托架包括前左滑槽托架、前右滑槽托架、后左滑槽托架、后右滑槽托架，所述前左滑槽托架设于托架左侧板的前端，前右滑槽托架设于托架右侧板的前端，所述前左滑槽托架与前右滑槽托架平行对称设置，所述后左滑槽托架设于托架左侧板的后端，后右滑槽托架设于托架右侧板的后端，所述后左滑槽托架与后右滑槽托架平行对称设置，所述前左滑槽托架与托架左侧板上端外侧固定连接，后左滑槽托架与托架左侧板上端内侧固定连接，所述前右滑槽托架与托架右侧板上端外侧固定连接，后右滑槽托架与托架右侧板上端内侧固定连接，以使无人机从滑槽托架上脱出时无人机后侧的下支架不会碰到前左滑槽托架和前右滑槽托架，不会影响无人机的起飞。

本实用新型所述前左滑槽托架、前右滑槽托架、后左滑槽托架、后右滑槽托架上分别设有剪切销孔，剪切销穿过飞机下支架、滑槽托架上的剪切销孔，通过使用剪切销使滑槽托架与飞机下支架固定，可以保证无人机在加速过程中抖动或者意外不会脱开滑槽托板，直至制动瞬间，剪切销断裂，无人机与滑槽托架分离起飞。

本实用新型所述弹射滑车和弹射托架采用铝合金材质，以满足轻量化设计，提高发射系统能量利用率。

本实用新型的有益效果为：通过设置滚轮组件，可以确保恶劣工况下各滚轮支撑架可上下小幅度摆动，各滚轮受力均匀，不偏载，提高使用寿命；通过设置滑车导向机构，使滑车运行过程始终处于导轨中部，确保滑车直线平稳加速；通过将托架左侧板、托架右侧板设置成梯形结构，确保托架左侧板、托架右侧板的稳定性，能够承受发射过程中的大过载，不易变形，托架左侧板、托架右侧板中部镂空设置，可以减轻弹射托架自身重量；托架前连接杆、托架后连接杆采用圆管结构，抗扭性好，能够承受较大过载，并能降低滑动阻力；滑槽托架的结构设置以使无人机从滑槽托架上脱出时无人机后侧的下支架不会碰到前左滑槽托架和前右滑槽托架，不会影响无人机的起飞。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的主视图。

图3是本实用新型的俯视图。

图4是本实用新型的侧视图。

图5是本实用新型弹射滑车的主视图。

图6是本实用新型弹射滑车的俯视图。

图7是图5的a-a剖视图。

图8是图6的b-b局部剖视图。

图9是滚轮支撑架的结构示意图。

图10是导向轮轴结构示意图。

图11是本实用新型与无人机连接的主视图。

图12是本实用新型与无人机连接的侧视图（含轨道装置）。

图13是图11的局部视图。

附图标记：弹射滑车-1、滑车台面-101、滑车左侧板-102、滑车右侧板-103、滚轮支撑架-104、滚轮轴-105、滚轮-106、第一轴用挡圈-107、支架轴-108、自锁螺母-109、固定衬套-110、弹射托架-2、托架左侧板-201、托架右侧板-202、托架前连接杆-203、托架后连接杆-204、滑槽托架-205、前左滑槽托架-2051、前右滑槽托架-2052、后左滑槽托架-2053、后右滑槽托架-2054、滑槽-206、剪切销孔-207、牵引机构-3、牵引左侧板-301、牵引右侧板-302、牵引轴-303、第二轴用挡圈-304、滑车导向机构-4、导向轮-401、导向轮轴-402、轴肩-403、第三轴用挡圈-404、限位板-405、限位螺母-406、长条孔-407、制动板-5、无人机下支架-6、销轴-601、开口销-602、剪切销-603、无人机-7、轨道-8、固定螺栓-9。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行说明。

如图4、图5、图7、图9所示，一种无人机弹射用滑车托架集成装置，包括弹射滑车1、弹射托架2，所述弹射滑车包括滑车台面101、滑车左侧板102、滑车右侧板103，所述滑车台面101左端与滑车左侧板102上端固定连接，右端与滑车右侧板103上端固定连接，此实施例中滑车台面与滑车左侧板、滑车右侧板通过焊接固定，也可通过螺栓等方式连接，所述弹射托架2固定在滑车台面101上，所述弹射滑车还包括角度调整机构、滚轮组件，所述滚轮组件经角度调整机构与滑车左侧板、滑车右侧板转动连接，以使在角度调整机构的作用下可调整滚轮组件的角度，确保各滚轮受力均匀，不偏载，提高滚轮的使用寿命。

所述滚轮组件包括滚轮轴105、滚轮106、第一轴用挡圈107，所述角度调整机构包括滚轮支撑架104、支架轴108、自锁螺母109、固定衬套110，所述滚轮支撑架104一侧沿其长度方向等间距固定连接有至少两个滚轮轴105，另一侧中部固定连接有支架轴108，所述滚轮106可转动的套在滚轮轴105上并经第一轴用挡圈107卡接限位，所述滑车左侧板102与滑车右侧板103的前后两端分别对称设有第一轴孔，所述固定衬套110固定在第一轴孔内，所述支架轴108穿过固定衬套110并与自锁螺母109螺纹连接，所述支架轴108与固定衬套110可转动的连接，以使恶劣工况下滚轮支撑架可上下小幅度摆动，各滚轮受力均匀，不偏载，提高使用寿命。此实施例中在滑车左侧板与滑车右侧板的前端、后端对称设有滚轮组件，每个滚轮组件设有四个滚轮，滚轮自带轴承，也可使滚轮经轴承与滚轮轴连接，滚轮与滚轮轴的数量根据实际需求来确定，此实施例滚轮支撑架与滚轮轴、支架轴均通过焊接固定。

如图3所示，所述弹射托架2包括托架左侧板201、托架右侧板202、托架前连接杆203、托架后连接杆204、滑槽托架205，所述托架前连接杆203的左端与托架左侧板201下端前侧固定连接，右端与托架右侧板202下端前侧固定连接，托架后连接杆204的左端与托架左侧板201下端后侧固定连接，右端与托架右侧板202下端后侧固定连接，所述弹射托架2整体形状为u形，所述托架前连接杆203、托架后连接杆204与滑车台面101固定连接，所述托架左侧板201、托架右侧板202的上端分别与滑槽托架205下端固定连接，所述滑槽托架205上端设有开口向前的滑槽206，通过设置连接杆支撑托架左侧板、托架右侧板以减轻弹射托架自身重量。此实施例中托架前连接杆、托架后连接杆与托架左侧板、托架右侧板均通过焊接固定，托架前连接杆、托架后连接杆与滑车台面通过固定螺栓9进行固定。

所述托架左侧板201、托架右侧板202为上窄下宽的梯形结构，中部镂空，设置成梯形结构，确保托架左侧板、托架右侧板的稳定性，能够承受发射过程中的大过载，不易变形，中部镂空设置，可以减轻弹射托架自身重量。

所述托架前连接杆203、托架后连接杆204采用圆管结构，设置成圆管结构，抗扭性好，能够承受较大过载，并能降低滑车托架集成装置移动过程中的滑动阻力。

如图4、图7所示，所述弹射滑车还包括牵引机构，所述牵引机构3包括牵引左侧板301、牵引右侧板302、牵引轴303、第二轴用挡圈304，所述牵引左侧板、牵引右侧板位于滑车左侧板与滑车右侧板之间，所述牵引左侧板301的上端、牵引右侧板302的上端分别与滑车台面101固定连接，所述牵引左侧板301与牵引右侧板302前后两端分别对称设有供牵引轴303穿过的第二轴孔，所述牵引轴的两端分别穿过对称设置的第二轴孔并经第二轴用挡圈304卡接限位，牵引轴用于固定牵引绳，在通过牵引绳的拖拽，实现轨道内滑车托架集成装置的加速移动和回收。此实施例中牵引左侧板、牵引右侧板通过焊接的方式与滑车台面固定连接，还可通过螺栓等方式固定。

如图6、图8、图10所示，所述弹射滑车还包括滑车导向机构4，所述滑车导向机构4包括导向轮401、导向轮轴402、第三轴用挡圈404、限位板405、限位螺母406，所述滑车台面101左右两侧对称设有若干个长条孔407，所述导向轮401设于滑车台面101长条孔的下方，导向轮与滑车台面平行设置，导向轮的一侧露在滑车台面外，用于与轨道边缘接触，此实施例中轨道为工字型轨道，所述导向轮401可转动的套在导向轮轴402下端并经第三轴用挡圈404卡接限位，所述导向轮轴402上端穿出长条孔，所述导向轮轴402上设有轴肩403，所述轴肩的上端面与滑车台面的下端面接触，设置轴肩确保导向轮不会上下移动，所述导向轮轴的一侧设有开口，所述限位板设于滑车台面长条孔的上端并设有与导向轮轴上的开口相配合的限位槽，所述限位板405与滑车台面101固定连接，所述导向轮轴402上端与限位螺母406螺纹连接，通过调整导向轮的位置使其与轨道边缘接触，并通过限位板的限位槽与导向轮轴的开口相抵触限制导向轮轴转动，实现可靠限位，运行过程中，通过导向轮的导向作用，使滑车运行过程始终处于导轨中部，确保滑车直线平稳加速。此实施例中在滑车平台的前端、中部、后端的两侧均对称设有长条孔。此实施例中导向轮自带轴承，也可使导向轮经轴承与导向轮轴套接。

如图3、图12所示，所述滑槽托架205包括前左滑槽托架2051、前右滑槽托架2052、后左滑槽托架2053、后右滑槽托架2054，所述前左滑槽托架2051设于托架左侧板201的前端，前右滑槽托架2052设于托架右侧板202的前端，所述前左滑槽托架2051与前右滑槽托架2052平行对称设置，所述后左滑槽托架2053设于托架左侧板201的后端，后右滑槽托架2054设于托架右侧板202的后端，所述后左滑槽托架2053与后右滑槽托架2054平行对称设置，所述前左滑槽托架2051与托架左侧板201上端外侧固定连接，后左滑槽托架2053与托架左侧板201上端内侧固定连接，所述前右滑槽托架2052与托架右侧板202上端外侧固定连接，后右滑槽托架2054与托架右侧板202上端内侧固定连接，以使无人机从滑槽托架上脱出时无人机后侧的下支架不会碰到前左滑槽托架和前右滑槽托架，不会影响无人机的起飞。此实施例中前左滑槽托架、前右滑槽托架与托架左侧板通过螺栓固定连接，后左滑槽托架、后右滑槽托架与托架右侧板通过螺栓固定连接，滑槽托架与托架左侧板、托架右侧板也可通过焊接等方式固定。

如图2、图11、图13所示，所述前左滑槽托架2051、前右滑槽托架2052、后左滑槽托架2053、后右滑槽托架2054上分别设有剪切销孔207，剪切销603穿过飞机下支架、滑槽托架上的剪切销孔，通过使用剪切销使滑槽托架与飞机下支架固定，可以保证无人机在加速过程中抖动或者意外不会脱开滑槽托板，直至制动瞬间，剪切销断裂，无人机与滑槽托架分离起飞。

所述弹射滑车和弹射托架采用铝合金材质，以满足轻量化设计，提高发射系统能量利用率。

如图12所示（图12中未标出剪切销的位置），此实施例中无人机7下端固定连接有与滑槽托架相配合的无人机下支架6，无人机下支架包括前左第一立板、前左第二立板、前右第一立板、前右第二立板、后左第一立板、后左第二立板、后右第一立板、后右第二立板，前左第一立板与前左第二立板穿入销轴601并通过开口销602固定，前右第一立板与前右第二立板穿入销轴601并通过开口销602固定，后左第一立板与后左第二立板穿入销轴601并通过开口销602固定，后右第一立板与后右第二立板穿入销轴601并通过开口销602固定，使用时前左第一立板与前左第二立板的销轴插入前左滑槽托架的滑槽内，前右第一立板与前右第二立板的销轴插入前右滑槽托架的滑槽内，后左第一立板与后左第二立板的销轴插入后左滑槽托架的滑槽中，后右第一立板与后右第二立板的销轴插入后右滑槽托架的滑槽中。

如图1、图7所示，此实施例中在弹射滑车的下方还设有制动板5，制动板5与弹射滑车固定连接，此实施例中通过焊接的方式连接，当弹射滑车带动无人机在轨道8上滑行，通过制动板进行制动，在制动的瞬间，无人机的下支架从滑槽托板的滑槽中顺利脱出，并可靠平稳起飞。弹射滑车制动的方式有多种，此实施例中采用制动板进行制动，也可采用阻拦制动等方式。

本实用新型在安装时，首先通过固定螺栓将弹射托架固定在弹射滑车上，然后调整弹射滑车在轨道内侧的左右间距，位置确定好以后，再调整导向轮的位置，使导向轮与轨道边缘接触，将限位板限位槽的端面与导向轮轴的开口相抵触限制导向轮轴的转动，拧紧限位螺母，如果限位板限位槽的位置与导向轮轴的开口无法可靠配合，可以将限位槽与导向轮轴的接触面做铣平处理。滑行时，通过导向轮的导向作用使滑车运行过程始终处于轨道中部，确保弹射滑车直线平稳加速。弹射滑车的位置调整好之后，无人机下支架的销轴通过滑槽的槽口插入到滑槽内，并通过无人机下支架上的剪切销孔、滑槽托板上的剪切销孔插入剪切销，防止无人机在加速过程中抖动或者意外脱开滑槽托板。

本实用新型在使用时，启动无人机的发动机，发动机产生推力，无人机有向前运动的趋势，通过橡皮筋、蒸汽液压、电磁力等弹射装置带动牵引轴上的牵引绳拉动弹射滑车沿轨道加速移动，在弹射轨道的末端，无人机获得一定的起飞速度，制动板制动，制动瞬间，剪切销断裂，无人机下支架从滑槽托板上脱离，成功起飞。无人机起飞后通过拉动弹射滑车后端的牵引绳将弹射滑车和弹射托架进行回收。

本实用新型的有益效果为：通过设置滚轮组件，可以确保恶劣工况下各滚轮支撑架可上下小幅度摆动，各滚轮受力均匀，不偏载，提高使用寿命；通过设置滑车导向机构，使滑车运行过程始终处于导轨中部，确保滑车直线平稳加速；通过将托架左侧板、托架右侧板设置成梯形结构，确保托架左侧板、托架右侧板的稳定性，能够承受发射过程中的大过载，不易变形，托架左侧板、托架右侧板中部镂空设置，可以减轻弹射托架自身重量；托架前连接杆、托架后连接杆采用圆管结构，抗扭性好，能够承受较大过载，并能降低滑动阻力；滑槽托架的结构设置以使无人机从滑槽托架上脱出时无人机后侧的下支架不会碰到前左滑槽托架和前右滑槽托架，不会影响无人机的起飞。

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