CN101966833B

CN101966833B - 车辆底盘采用线控技术的飞机除冰车

Info

Publication number: CN101966833B
Application number: CN2010105205029A
Authority: CN
Inventors: 王立文; 陈斌; 陈飞
Original assignee: Civil Aviation University of China
Current assignee: Civil Aviation University of China
Priority date: 2010-10-27
Filing date: 2010-10-27
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2030-10-27
Also published as: CN101966833A

Abstract

本发明公开了一种车辆底盘采用线控技术的飞机除冰车。除冰液加热器、除冰液泵和空气压缩机分别安装固定于线控车辆底盘的前、中、后部。除冰液泵的出口和空气压缩机高压空气的出口分别接至除冰液喷管和高压空气喷管。驾驶室位于车辆前部时作为行车驾驶室，当折叠大臂将驾驶室升起时，驾驶室作为除冰作业操作室。折叠大臂通过一个与线控车辆底盘焊接的基座连接。折叠大臂与基座之间以转轴方式连接，以转轴为支点做升降运动。折叠大臂依次接有伸缩臂、折叠小臂、支撑轴以及驾驶室底盘。线控车辆底盘采用线控技术设计，包括动力驱动模块、转向模块、制动模块、电气控制单元板以及ECU。除冰车机动灵活，可以喷气、喷液，是目前民航地面设备之必需。

Description

车辆底盘采用线控技术的飞机除冰车

技术领域

本发明属于民航地面设备，具体涉及一种可以单人操作的采用线控技术底盘和带有喷射气流功能的飞机除冰车。

背景技术

众所周知机场地面积雪、结冰、结霜对飞机安全飞行造成严重隐患，情况严重可导致航班取消，这一问题在大型枢纽机场显得尤为突出。飞机地面除冰主要使用飞机除冰车向飞机表面喷洒除冰液。目前民航领域内飞机除冰车大都采用通用底盘，在通用底盘上面装备有除冰液箱、加热器、动力总成和举升机构。除冰作业时，车辆驾驶员负责除冰车行走、高空作业人员负责操作除冰液喷射，驾驶员和高空作业人员采用耳麦等通信方式，但驾驶员由于无法看到高空除冰作业场景，所以很容易出现误操作而引发事故。该种通用底盘，转弯半径大、低速运行性能差，而且由于底盘高，对于飞机发动机底部等区域除冰液喷射就显得比较困难。另外，对不同机型（大中小型）的飞机所需要除冰液用量不同，所以使用通用底盘的飞机除冰车对中小型飞机进行除冰浪费了大量除冰液。当积雪量较小或者机身表面是干雪时，仅采用高压空气形成的喷射气流也可以吹掉飞机表面部分积雪，起到节省除冰液之目的。同时高效、节能的线控底盘系统优于传统的机械系统，操纵信号不再是采用机械系统传递,而是采用电子系统来控制传递。因此提供一种行驶灵活、结构简单并带有喷射气流的除冰车是目前民航地面设备之必需。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用线控底盘、单人操作和带有喷射气流功能的飞机除冰车。

以下结合附图对本发明的技术原理及结构进行说明。车辆底盘采用线控技术的飞机除冰车，包括具有线控车辆底盘、车体、除冰液加热器、除冰液泵、空气压缩机、驾驶室、车辆驾驶操作平台、距离报警器、除冰作业操作面板、测距传感器、折叠大臂、伸缩臂、驾驶室、ECU（整车中央控制单元）、电气控制单元板、动力驱动模块、转向模块和制动模块等。在结构设计上分为除冰喷射与除冰车线控底盘两大系统。

对于除冰喷射系统其装置和原理为，将除冰液加热器、除冰液泵和空气压缩机分别安装固定于线控车辆底盘的前、中、后部。除冰液泵的出口和空气压缩机高压空气的出口分别接至除冰液喷管和高压空气喷管。驾驶室位于线控车辆底盘的前部时作为行车驾驶室（图1），当折叠大臂和伸缩臂将驾驶室升起时，驾驶室作为除冰作业操作室（图4）。因为折叠大臂力矩较大，所以折叠大臂通过一个与线控车辆底盘焊接的基座连接。为了方便除冰作业，折叠大臂与基座之间以转轴方式连接，这样折叠大臂就可以以转轴为支点做升降运动。折叠大臂接有伸缩臂，伸缩臂接有折叠小臂，折叠小臂通过支撑轴以及驾驶室底盘与驾驶室连接为一体，由折叠大臂、伸缩臂、折叠小臂、支撑轴以及驾驶室底盘所构成的连接，与人体的胳膊非常相似，构成机器人手臂。由于折叠大臂与伸缩臂之间为液压传动，伸缩臂与折叠小臂之间、以及折叠小臂与支撑轴之间均为转轴方式连接；驾驶室底盘置于支撑轴上，驾驶室底盘可绕支撑轴水平转动，驾驶室与驾驶室底盘固定，所以驾驶室可以进行上下（升降）、前后以及平面360°的三维移动。驾驶室底部设有气液管道组合箱，箱内分别设有除冰液喷管和高压空气喷管，所以驾驶人员在驾驶室内可以方便完成对中小型飞机的除冰作业（如图1、图2）。

对于除冰车线控底盘系统其装置和原理为，车辆底盘采用线控技术设计，用电子传感器以及执行元件取代传动的机械传动。线控车辆底盘由动力驱动模块、转向模块、制动模块、电气控制单元板以及ECU（整车中央控制单元）5部分构成。其中动力驱动模块包括油门踏板、油门踏板传感器和发动机燃油控制器构成；转向模块包括方向盘、扭矩传感器和转向电机构成；制动模块包括制动踏板、制动踏板传感器和车轮制动机构构成。由电气控制单元板和ECU操控的3个微电机分别对发动机燃油控制器、转向电机和车轮制动机构进行驱动。驾驶员输入操作指令与传感器件及ECU进行信息交换，通过三个模块以及各自的执行机构对除冰车进行操控。

本发明的特点及有益效果是，除冰车的驾驶和除冰作业单人操作，采用线控技术的车辆底盘使除冰车操纵机动灵活。本发明不仅可以喷洒除冰液并装有高压气流喷射装置，针对不同的结冰或积雪、霜等情况，可以先喷射高压气流，清除飞机表面的冰、雪、霜，然后再喷洒少量的除冰液，这样既节省了除冰液，又提高了除冰效率。本发明既可单车操作实现飞机关键部位的近距离除冰；同时也容易实现多车协调的集中（定点）除冰作业。在很大程度上提高了飞机除冰作业的安全性。

附图说明

图1为飞机除冰车原理结构示意图。

图2为本发明驾驶室除冰作业结构示意图。

图3 为本发明线控底盘系统逻辑控制说明图。

图4为除冰车作业实施例示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的原理及结构作进一步的说明。如图1～图3所示：除冰液加热器1安装固定于线控车辆底盘2的后部；除冰液泵3安装固定于线控车辆底盘2的中部；空气压缩机6安装固定于线控车辆底盘2的前部。除冰液加热器1与除冰液泵3之间设有管道连接；ECU4通过数据线缆接于线控车辆底盘的电气控制单元板5。折叠大臂7通过一个与线控车辆底盘焊接的基座连接，折叠大臂7与基座之间以转轴方式连接。折叠大臂7与伸缩臂8之间为液压传动；伸缩臂8与折叠小臂9之间、以及折叠小臂9与支撑轴10之间均为转轴方式连接（如图1）。驾驶室底盘11置于支撑轴10上，驾驶室底盘11可绕支撑轴10水平转动，驾驶室12与驾驶室底盘11固定。驾驶室12底部设有气液管道组合箱13，气液管道组合箱13内分别设有除冰液喷管14和高压空气喷管15（如图2）。除冰液喷管14通过专用软管与除冰液泵3连接；高压空气喷管15亦通过专用软管与空气压缩机6连接。线控车辆底盘2线控系统包括动力驱动模块16、转向模块17和制动模块18（如图3）。动力驱动模块16中的油门踏板19接有油门踏板传感器20，油门踏板传感器20通过电气控制单元板5和ECU4的数据线接于发动机燃油控制器21。转向模块17中的方向盘22接有扭矩传感器23，扭矩传感器23通过电气控制单元板5的数据线接于转向电机24。制动模块18中的制动踏板25接有制动踏板传感器26，制动踏板传感器26通过电气控制单元板5的数据线接于车轮制动机构27。发动机燃油控制器21、转向电机24和车轮制动机构27的驱动均由电气控制单元板5和ECU4操控的微电机28执行。驾驶室12位于线控车辆底盘2的前部作为行车驾驶室，当折叠大臂7和伸缩臂8将驾驶室12升起时，驾驶室12作为除冰作业操作室。除冰车车体的前端与车体后端的两侧、驾驶室12的顶部和前面均装有测距传感器29。在驾驶室12内设有驾驶座30、车辆驾驶操作平台31、防碰撞报警装置32和除冰作业操作平台33。气液管道组合箱13外部设有直线电机34。除冰液喷管14和高压空气喷管15固定为一体，由直线电机34驱动产生水平位移。

驾驶员通过油门踏板输出一个驱动信号，此信号通过油门踏板传感器输出给电气控制单元板以及ECU，ECU给驱动发动机燃油控制器的微电机输出信号，调节油门的开度，ECU并同时控制除冰车的运行速度。当方向盘转动时，扭矩传感器将采集到的转角和转矩信号反馈给电气控制单元板以及ECU，ECU给驱动转向电机的微电机输出信号，控制转向电机旋转角度，进而达到控制车辆转向。制动踏板发出的制动信号，通过制动踏板传感器输出给电气控制单元板以及ECU，ECU给驱动车轮制动机构的微电机输出信号，微电机控制车轮制动，实现车辆行驶制动或者驻车制动。油门踏板传感器和制动踏板传感器均为位移传感器。在折叠大臂和伸缩臂上设有数据线缆通道，车辆将驾驶员的方向盘、油门和刹车指令以及油门踏板传感器、扭矩传感器和制动踏板传感器的反馈信号分别通过数据线缆传给电气控制单元板和ECU，由ECU将控制信号发送给线控底盘。伸缩臂与折叠小臂之间的转轴、折叠小臂与支撑轴之间的转轴以及驾驶室底盘与支撑轴的转动，驾驶员均通过步进电机驱动控制。

如果机身表面有干雪，先打开高压热空气，通过喷管的高压气流吹掉机身表面的积雪，然后再喷洒少量除冰液，既降低除冰液用量，也提高除冰效率。

在除冰车车体的前端与车体后端的两侧、驾驶室的顶部和前面共装有6个测距传感器，用于车辆行走和除冰作业时障碍物的检测。驾驶室顶部的测距传感器，是用来当折叠大臂和伸缩臂升起时防止驾驶室与上方空间障碍物碰撞而设置。设有防碰撞报警装置，当车体具体周围设施距离小于1米时，驾驶室内的防碰撞报警装置进行报警。

Claims

1.车辆底盘采用线控技术的飞机除冰车，具有线控车辆底盘、车体、除冰液加热器、除冰液泵、空气压缩机、驾驶室、车辆驾驶操作平台、距离报警器、除冰作业操作面板、测距传感器、折叠大臂、伸缩臂、ECU、线控车辆底盘的电气控制单元板，以及线控车辆底盘中的动力驱动模块、转向模块和制动模块，其特征在于除冰液加热器（1）安装固定于线控车辆底盘（2）的后部；除冰液泵（3）安装固定于线控车辆底盘（2）的中部；空气压缩机（6）安装固定于线控车辆底盘（2）的前部；除冰液加热器（1）与除冰液泵（3）之间设有管道连接；ECU（4）通过数据线缆接于线控车辆底盘的电气控制单元板（5），折叠大臂（7）通过一个与线控车辆底盘焊接的基座连接，折叠大臂（7）与基座之间以转轴方式连接；折叠大臂（7）与伸缩臂（8）之间为液压传动，伸缩臂（8）与折叠小臂（9）之间、以及折叠小臂（9）与支撑轴（10）之间均为转轴方式连接；驾驶室底盘（11）置于支撑轴（10）上，驾驶室底盘（11）可绕支撑轴（10）水平转动，驾驶室（12）与驾驶室底盘（11）固定，驾驶室（12）底部设有气液管道组合箱（13），气液管道组合箱（13）内分别设有除冰液喷管（14）和高压空气喷管（15），除冰液喷管（14）通过专用软管与除冰液泵（3）连接；高压空气喷管（15）亦通过专用软管与空气压缩机（6）连接。

2.根据权利要求1所述车辆底盘采用线控技术的飞机除冰车，其特征在于所述线控车辆底盘的动力驱动模块（16）中的油门踏板（19）接有油门踏板传感器（20），油门踏板传感器（20）通过所述线控车辆底盘的电气控制单元板（5）和ECU（4）的数据线接于发动机燃油控制器（21）；所述线控车辆底盘的转向模块（17）中的方向盘（22）接有扭矩传感器（23），扭矩传感器（23）通过线控车辆底盘的电气控制单元板（5）的数据线接于转向电机（24）；所述线控车辆底盘的制动模块（18）中的制动踏板（25）接有制动踏板传感器（26），制动踏板传感器（26）通过线控车辆底盘的电气控制单元板（5）的数据线接于车轮制动机构（27）。

3.根据权利要求2所述的车辆底盘采用线控技术的飞机除冰车，其特征在于所述发动机燃油控制器（21）、转向电机（24）和车轮制动机构（27）的驱动均由所述线控车辆底盘的电气控制单元板（5）和ECU（4）操控的微电机（28）执行。

4.根据权利要求1所述的车辆底盘采用线控技术的飞机除冰车，其特征在于所述驾驶室（12）位于所述线控车辆底盘（2）的前部作为行车驾驶室，当所述的折叠大臂（7）和伸缩臂（8）将驾驶室（12）升起时，所述驾驶室（12）作为除冰作业操作室。

5.根据权利要求1或4所述的车辆底盘采用线控技术的飞机除冰车，其特征在于在所述除冰车车体的前端与车体后端的两侧、所述驾驶室（12）的顶部和前面均装有测距传感器（29）；在所述驾驶室（12）内设有驾驶座（30）、车辆驾驶操作平台（31）、防碰撞报警装置（32）和除冰作业操作平台（33）。

6.根据权利要求1或4所述的车辆底盘采用线控技术的飞机除冰车，其特征在于所述气液管道组合箱（13）外部设有直线电机（34），所述除冰液喷管（14）和高压空气喷管（15）固定为一体，由直线电机（34）驱动产生水平位移。