一種基於液態金屬的無人機機翼馬達散熱裝置的製作方法

2023-10-11 13:44:55 4

本實用新型涉及無人機領域，具體涉及一種基於液態金屬的無人機機翼馬達散熱裝置。

背景技術：

目前，無人機技術已經比較成熟地應用於植保領域，如利用無人機進行噴藥、播種、施肥、空氣取樣、水質取樣等作業，與人工作業相比，更加方便，危險係數小，植保效果更好。現有無人機的基本構造為：機架、蓄電池、控制器、馬達和多個機臂和安裝於機臂的旋翼，每個旋翼由一個馬達驅動，使用時利用遙控器或者輸入控制器的程序控制電機的動作，從而調整旋翼的運行，實現無人機的直行、轉向運動。馬達在運行的過程中會產生熱量，必須要散熱機構進行散熱，以保證馬達的正常運行。

現有的馬達散熱機構請參照申請號為201610102385.1的發明專利申請，其採用風扇以及扇熱罩進行散熱，結構複雜，體積和重量較大，增加無人機的負荷，且需要耗費電量，不利於無人機的長久飛行。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種基於液態金屬的無人機機翼馬達散熱裝置，散熱效果好，且體積和重量更小，不會消耗電源的電能，有利於長久的飛行。

本實用新型的目的是這樣實現的：一種基於液態金屬的無人機機翼馬達散熱裝置,包括多根機臂，每根所述機臂的端部設置有馬達，所述馬達的主軸連接有機翼，

所述機臂的端部設置有安裝筒，所述安裝筒包括圓筒形的內層和圓筒形的外層，所述內層和外層的兩端通過端板密封連接，所述端板、內層和外層圍成存儲腔，所述存儲腔內設置有液態金屬，所述馬達安裝於內層內部；

所述機臂上設置有多根支架，所述支架上設置有散熱管，所述散熱管的兩端均與存儲腔相連通。

進一步地，所述支架上設置有冷卻管，所述冷卻管的兩端封口，且冷卻管內設置有冷卻水，所述散熱管從冷卻管的一端進入並從另一端穿出。

進一步地，所述冷卻管和散熱管均為鋁管。

進一步地，所述冷卻管的外壁設置有散熱片。

進一步地，所述外層的頂部設置有與存儲腔相通的加料口，所述外層的底部設置有與存儲腔相通的放液口，所述加料口和放液口內均設置有密封堵頭。

進一步地，所述支架包括定位環、連接杆和夾持環，所述定位環包括兩個半環，兩個半環套接於機臂且通過螺栓連接，所述定位環與連接杆的一端固定連接；所述夾持環包括左半環、右半環、左操作把手、右操作把手和安裝軸，所述安裝軸與連接杆的另一端固定連接，所述左半環與右操作把手連為一體，且左半環和右操作把手的連接處與安裝軸鉸接，所述右半環和左操作把手連為一體，且右半環和左操作把手的連接處與安裝軸鉸接，所述左操作把手與右操作把手之間設置有壓縮彈簧。

本實用新型的有益效果是：馬達工作時產生的熱量傳遞至安裝筒內的液態金屬，液態金屬受熱時流動，將熱量迅速傳遞至散熱管，再由散熱管進行散熱。由於液體金屬本身具有流動性，與固體導熱介質相比，傳熱更快，有利於加快熱量的散失，此外，本裝置結構小巧，不會佔用太大的空間，不需要額外的能源，能夠降低無人機電源的電量消耗速度，有利於提高無人機的續航能力。

附圖說明

圖1是本實用新型的主視示意圖；

圖2是本實用新型支架的安裝示意圖；

附圖標記：1—機臂；2—馬達；3—機翼；4—安裝筒；41—內層；42—外層；43—端板；44—存儲腔；45—加料口；46—放液口；5—支架；51—定位環；52—連接杆；53—夾持環；54—壓縮彈簧；6—散熱管；7—冷卻管；8—散熱片。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

如圖1和圖2所示，本實用新型的一種基於液態金屬的無人機機翼馬達散熱裝置,包括多根機臂1，每根所述機臂1的端部設置有馬達2，所述馬達2的主軸連接有機翼3，

所述機臂1的端部設置有安裝筒4，所述安裝筒4包括圓筒形的內層41和圓筒形的外層42，所述內層41和外層42的兩端通過端板43密封連接，所述端板43、內層41和外層42圍成存儲腔44，所述存儲腔44內設置有液態金屬，所述馬達2安裝於內層41內部；

所述機臂1上設置有多根支架5，所述支架5上設置有散熱管6，所述散熱管6的兩端均與存儲腔44相連通。

機臂1採用空心矩形杆件，材質可採用塑料，以減輕無人機的總重量。馬達2固定安裝在機臂1的端部，安裝筒4採用導熱係數高的材質，如鋁、銅、石墨等，以加快導熱速度。安裝筒4底部設置安裝板，安裝板通過螺釘安裝於機臂1，且包圍馬達2。液態金屬可採用熔點在100℃以下的鈉、鉀、鋰、鎵、銦、汞、鉛鉍合金、鎵基二元合金、鎵基多元合金、銦基合金、鉍基合金、汞基合金或鈉鉀合金。由於熱脹冷縮的關係，液態金屬不宜過多，存儲腔44留出一定的空間。馬達2工作時產生的熱量傳遞至安裝筒4內的液態金屬，液態金屬受熱時流動，將熱量迅速傳遞至散熱管6，再由散熱管6進行散熱，散熱管6安裝於機臂1的外部，與空氣接觸，以加快散熱。由於液體金屬本身具有流動性，與固體導熱介質相比，傳熱更快，有利於加快熱量的散失，此外，本裝置結構小巧，不會佔用太大的空間，不需要額外的能源，能夠降低無人機電源的電量消耗速度，有利於提高無人機的續航能力。

為了加快散熱速度，所述支架5上設置有冷卻管7，所述冷卻管7的兩端封口，且冷卻管7內設置有冷卻水，所述散熱管6從冷卻管7的一端進入並從另一端穿出。液態金屬受熱時會在散熱管6內流動，當其經過冷卻管7時，攜帶的熱量傳遞至冷卻管7內的冷卻水，自身的溫度降低。

為了保證散熱速度，且避免機構的重量的較大，所述冷卻管7和散熱管6均為鋁管。

為了進一步地加快散熱速度，所述冷卻管7的外壁設置有散熱片8，增加散熱面積。

為了便於調整無人機的總重量，同時控制散熱速度，所述外層42的頂部設置有與存儲腔44相通的加料口45，所述外層42的底部設置有與存儲腔44相通的放液口46，所述加料口45和放液口46內均設置有密封堵頭。通過增減液態金屬的量，能夠調節無人機的總重量，避免載荷過大；需要提高散熱效果時，向存儲腔44添加液態金屬，以加快散熱速度，保證良好的散熱。

支架5可採用任意結構的安裝架，優選的，所述支架5包括定位環51、連接杆52和夾持環53，所述定位環51包括兩個半環，兩個半環套接於機臂1且通過螺栓連接，所述定位環51與連接杆52的一端固定連接；所述夾持環53包括左半環、右半環、左操作把手、右操作把手和安裝軸，所述安裝軸與連接杆52的另一端固定連接，所述左半環與右操作把手連為一體，且左半環和右操作把手的連接處與安裝軸鉸接，所述右半環和左操作把手連為一體，且右半環和左操作把手的連接處與安裝軸鉸接，所述左操作把手與右操作把手之間設置有壓縮彈簧54。使用時，用手扳動左操作把手與右操作把手，對壓縮彈簧54進行壓縮，左半環和右半環之間的距離增加，將冷卻管7或者散熱管6放入夾持環53中，然後鬆開左操作把手與右操作把手，壓縮彈簧54復位，對左操作把手與右操作把手施加推力，使得左半環和右半環壓緊冷卻管7或者散熱管6，從而使冷卻管7或者散熱管6保持固定。這種結構操作更加方便，有利於提高裝夾和拆卸的效率。

以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。