CN103395684A - 配件、起重机吊钩和起重机吊钩组件 - Google Patents

Abstract

一种提升物体的方法，所述方法包括：提供一配件和一提升元件，所述配件包括连接元件，所述提升元件与所述连接元件枢接；以所述提升元件定位在所述连接元件下方的方式，将所述配件降落到位；将所述连接元件固定到所述物体上；通过围绕所述提升元件的枢轴旋转该提升元件来提升所述提升元件，直到所述提升元件与所述物体接合为止；将起重机吊钩与所述提升元件接合；以及将提升载荷从所述起重机吊钩经由提升元件传递到所述物体。

Description

配件、起重机吊钩和起重机吊钩组件

本申请是国家申请号为200880002999.6（国际申请日为2008年1月14日，国际申请号为PCT/GB2008/050027）、发明名称为“配件、起重机吊钩和起重机吊钩组件”的分案申请。

技术领域

本发明提供了一种配件、起重机吊钩和起重机吊钩组件，它们特别适用于提升飞机，但是也可以用于提升其他货物。本发明还涉及一种提升飞机的方法。

背景技术

用起重机回收飞机是许多机场优选的方法。然而一些飞机不具备既能够从上方接近而且适于连接吊索或者吊钩的支撑点。

解决该问题的一个方法是在飞机机翼底下充起气囊。但是这种方法用在大型飞机上时会引起不稳定性，特别是当气囊潮湿时。当提升时，机翼弯曲趋势的出现将使得所需的气囊提升总高度增大，从而使该问题更加严重。

发明内容

本发明的第一方面提供了用于在提升位置提升飞机的装置，所述装置包括：

配件，所述配件被配置用于在飞机处在提升位置时固定到飞机上；和

起重机吊钩，其被配置用于接合所述配件并且经由所述配件将提升载荷传递到飞机，所述起重机吊钩具有杆部和从所述杆部延伸出来的钩部，

其中，所述配件包括具有半球面的凹座或球体，并且所述钩部包括具有半球面的球体或凹座，所述钩部的凹座或者球体被配置用于与所述配件上的球体或凹座的半球面相接合，并且所述钩部将提升载荷经由所述配件传递到飞机。

本发明的第一方面还提供了一种在提升位置提升飞机的方法，所述方法包括下列步骤：

当所述飞机处在提升位置时将配件固定到所述飞机上；

将起重机吊钩与所述配件接合；

将提升载荷从所述起重机吊钩经由所述配件传递到所述飞机；以及

将所述配件从飞机上取下；

其中，所述配件包括具有半球面的凹座或球体，并且所述起重机吊钩包括具有半球面的球体或凹座，所述起重机吊钩的球体或凹座与所述配件上的凹座或球体的半球面相接合，并且所述起重机吊钩将提升载荷经由所述配件传递到飞机。

本发明的第一方面认为，永久地安装到飞机上的起重机吊钩配件可能会导致不可接受的重量。因此该配件只是在提升操作时固定到飞机上，事后被取下。也就是说，当飞机处在例如跑道或者临近跑道的区域这样的提升位置时（假如在降落时飞机滑出或者偏离跑道），将该配件安装到飞机上。

典型地，该配件具有第一部分，其被配置用于接合所述起重机吊钩；和第二部分，其被配置用于接合下降装置（其也可以是起重机吊钩）。

优选的是，所述配件包括：

连接元件，其被配置用于固定到所述物体上；和

提升元件，其与所述连接元件枢接并且被配置用于与所述起重机吊钩接合从而将提升载荷从所述起重机吊钩传递到所述物体。

本发明的第二方面提供了一种利用配件来提升物体的方法，所述配件包括与连接元件枢接的提升元件，所述方法包括以下步骤：

以提升元件定位在连接元件下方的方式，将所述配件降落到位；

将所述连接元件固定到所述物体上；

通过围绕所述提升元件的枢轴旋转该提升元件来提升所述提升元件，直到所述提升元件与所述物体接合为止；

将起重机吊钩与所述提升元件接合；和

将提升载荷从所述起重机吊钩经由提升元件传递到所述物体。

所述配件的两个部件之间的枢轴连接能够使其固定到位而无需提升整个配件（所述整个配件的重量可以超过100Kg，甚至可重达350Kg）。取而代之的是，将该配件降落到位，并且只需要通过绕枢轴旋转来提升该提升元件。通过将提升元件制造得尽可能地轻（优选小于100Kg），该操作就可以由一到两个人来完成。

通常，连接元件和提升元件接合同一支撑点（即，物体的加强区域）实现紧凑布置。

该提升元件以能够将侧向力传递到物体的方式与该物体接合。但是优选将来自起重机吊钩的一部分或全部侧向力经由该连接元件传递到该物体。

优选将该配件配置成基本没有竖直提升载荷从起重机吊钩经由连接元件传递到物体。例如该枢轴连接可以通过浮动连接而枢轴铰接在连接元件上。

该配件可以用于提升任何物体，但是更适合用于提升飞机的方法中。

本发明的第三方面提供了一种起重机吊钩组件，其包括：

具有重心的吊钩；

连接件，其具有第一枢轴点和第二枢轴点，其中，所述第一枢轴点在所述吊钩的重心之前连接在所述吊钩上，所述第二枢轴点配置用于被起重机提升；和

偏置系统，其施加偏置力到所述连接件使得所述连接件围绕所述第一枢轴点旋转，其中，所述第二枢轴点在所述吊钩无负载时朝向所述吊钩的后部移动；

其中，所述吊钩包括杆部和从所述杆部延伸出来的钩部，所述吊钩具有球体或凹座，所述吊钩的球体或凹座被配置用于与要被提升的物体上的凹座或球体相接合。

本发明的第三方面还提供了一种利用这种吊钩组件提升物体的方法，所述方法包括以下步骤：

将所述吊钩连接到所述物体上；和

施加提升力到连接件的第二枢轴点，使得所述第二枢轴点克服所述偏置力而转向所述吊钩的前部。

连接件和相关联的偏置系统确保了该吊钩在无负载时基本竖直悬吊，使得该吊钩更加容易安装到位。

该吊钩组件可以用于提升任何物体，但是更适合用于提升飞机的方法中。

在偏置系统的最简单的形式中，该偏置系统可以具有偏置元件，所述偏置元件例如是气压支杆或者是张力弹簧或压缩弹簧，所述偏置元件一端连接到该连接件上，另一端连接到该吊钩上。但是这样布置会带来一个问题，偏置元件必须施加很大的偏置力。因此在优选实施例中，偏置系统包括：第一偏置杆，其在所述第一枢轴点与所述吊钩连接；第二偏置杆，其在所述第二枢轴点与所述第一偏置杆连接，并且在第三枢轴点与所述连接件连接；以及偏置元件，其施加偏置力使得这些偏置杆的这些枢轴点朝向共线位置移动。这样的系统利用机械方面的优点来减少由偏置元件所施加的力。该偏置元件例如可以是与该吊钩或该连接件连接的气压支杆或弹簧。

本发明的第四方面提供一种利用起重机吊钩来提升物体的方法，所述起重机吊钩包括杆部和从所述杆部延伸出来的钩部，所述钩部具有球体或者凹座，所述方法包括以下步骤：

通过将吊钩上的球体或凹座与物体上的凹座或球体彼此接合，形成球窝接头；和

将提升载荷经由所述球窝接头施加到所述物体上。

在下面表述的优选实施方式中，钩部具有球体，所述球体被配置用于与要被提升的物体中的凹座接合。但是在一替代实施方式中，该钩部可以具有凹座，所述凹座被配置用于与要被提升的物体上的球体接合。在上述两种情况下，所形成的球窝接头均允许这些部件在任意方向上相对旋转。

优选的是，球体或凹座在使用期间相对于吊钩保持固定，因此所述球体或凹座要么是固定到吊钩上的独立部件，要么是与吊钩一体成型的。

该吊钩可以用于提升任何物体，但是特别适合用于提升飞机的方法中。

附图说明

结合下面这些附图对本发明的实施方式进行说明，图中：

图1示出了飞机的一个主起落架；

图2示出了处于被起重机降下的非工作姿态的配件；

图3是该起重机配件的分解图；

图4是侧向撑杆配件和起重机配件的从右下方观测的立体图；

图5是侧向撑杆配件和起重机配件的第一横截面图；

图6a是侧向撑杆配件和起重机配件的第二横截面图；

图6b是侧向撑杆配件和起重机配件的局部剖视图；

图7a是侧向撑杆配件和起重机配件的从左前方观测的立体图；

图7b是起重机配件的底面的立体图；

图8是处在承载状态的起重机吊钩组件的侧视图；

图9是处在非承载状态的起重机吊钩组件的局部侧视图；

图10a是提升垫座的底面的视图；

图10b是沿着图10a中的B-B线的剖视图，还示出了球体扣环；

图10c是沿着图10a中的A-A线的剖视图，其中球体和扣环配合到位；以及

图11是提升垫座的底面视图，该垫座带有替换的锁板。

具体实施方式

图1示出了空中客车A340飞机的一个主起落架。该起落架包括主起落架支腿2，其上装有轮组件3。该主起落架支腿2连接到机翼结构，通常该主起落架支腿2经由后部轴-销配件5连接在后翼梁8和支撑肋4上。侧向撑杆组件6在其一端铰接在主起落架支腿2上，另一端铰接在侧向撑杆配件7上。该侧向撑杆配件7安装在机翼的后翼梁8上。

如果在降落前该主起落架1无法完全放下到图1所示的展开位置，或者在降落时失效，那么飞机将向一侧倾斜，这样需要将飞机的这一侧抬起放在支承托架上。

由于主起落架支腿2上方的大型结构部件被上部翼罩（未示出）所覆盖，因此无法为了连接吊索而接近它们。侧向撑杆配件7提供了一个支撑点，其比较容易从上方接近，但是其没有可以很方便地支持吊索的结构。因此，图2至图7中示出的配件10被用于将提升力从起重机吊钩传递到侧向撑杆配件7上。

在第一步骤中，通过取下检修盖板使机翼的上表面蒙皮上（未示出）出现孔口。之后，卸下侧向撑杆组件6（包括连接到侧向撑杆配件7上的万向销9）。再后，起重机将配件10按照图2所示的姿态从上方穿过所述孔口降下。

配件10包括连接组件11和提升组件12，其中，连接组件11被配置用于固定在侧向撑杆配件7上，而提升组件12与连接组件11枢接，并且提升组件12被配置用于接合起重机吊钩以将提升载荷从起重机吊钩传递到飞机上。

该连接组件11在其上端带有环眼销24（在图3中示出，但在其他所有附图中略去），其被用于以图2所示的姿态（其中，提升组件12垂在连接组件11下方）降下所述配件。

在图3的分解图中示出配件10的各个零件。

该连接组件11包括竖直板20，其上具有由框架22围成的孔。一对凸耳23从竖直板20的底边处延伸出来（图3中只能看见其中一个凸耳23）。枢轴支座30（其通常被称为“墓碑形配件”）穿过竖直板20上的孔21，墓碑形配件的翼缘31与框架22接合。墓碑形配件30还穿过侧向夹板41上的孔40。侧向夹板41具有四个梯形块42，如图4中清楚所示，这些梯形块42与侧向撑杆配件7接合。预张紧楔块50被接纳在竖直板20背面的槽51中。如图5中清楚所示，楔块固定片52在槽51上方被固定在竖直板20上。

环眼销24旋入竖直板20顶边处的孔25中，其眼孔与常规起重机吊钩或提升吊索接合，用于将该配件下降到位。请注意，环眼销24和孔25在图3中示出，但在其他所有视图中均被省略。

连接组件11被固定到侧向撑杆配件7上，这在图6a和6b中清楚地示出。该侧向撑杆配件7具有一对凸耳62，这对凸耳62相应地接纳了万向销9以及上下凸缘63、64。通过起重机吊钩降下配件10，直到墓碑形配件30对准位于凸耳62以及凸缘63、64之间的缺口为止。之后，将墓碑形配件30插入缺口并到达图6a和6b所示的位置处，并插入一伪万向销60（dummy cardan pin），将连接组件11安装到凸耳62上。该伪万向销60接合伪衬套61（dummy bush）和一对现有的衬套61a、61b，如图6b所示。在伪万向销60固定好之后，取下保持该配件10的起重机吊钩。

在墓碑形配件30、侧向支撑凸耳62和衬套61凸缘之间的间隙（在图6b中附图标记为69）应保持小于1.0mm。这确保了沿着伪万向销60的滑动被限制在+/-0.5mm。

如图5清晰所示，梯形块42在接触面65处与侧向支撑凸耳62接合。这些梯形块42的接触面可以被涂敷一层保护层以保护该侧向撑杆配件免受损伤。该保护层例如可以是坚硬的聚亚安酯材料或者是铜或铝这样的软金属。

由于该侧向撑杆配件7是手动操作的，因此这些梯形块42是双向可用的，从而使相同的配件10可以用于两侧的机翼。竖直板20与侧向夹板41之间的楔块50可以在空载时避免在组件中出现游隙。通过调整穿过楔块固定片52的螺钉53，使得螺钉53强迫楔块50楔入，从而使墓碑形配件30轻微夹紧到伪万向销60上并使梯形块42轻微夹紧到该侧向撑杆配件上。

返回到图3，现在对提升组件12进行说明。该提升组件的主要部件是提升垫座70，其在两端均具有三个铰链凸耳71。请注意，根据需要可以设置更多个或更少个凸耳。由于在两端都设置了铰链凸耳71，因此可以相对于连接组件11颠倒该提升组件12，从而使得相同的配件10可以用在两侧机翼上。竖直板20上的一对铰链凸耳23容纳在这些铰链凸耳71之间的槽中，铰链销72从铰链凸耳71和铰链凸耳23的彼此对准的孔中穿过。梯形块73安装在提升垫座70的上表面上。梯形块73的接触表面可以由保护层覆盖，用于防止飞机结构受损。该保护层例如可以是坚硬的聚亚安酯材料或者是铜或铝这样的软金属。

钩座元件74、吊钩保持件75和锁板76安装在提升垫座70的下表面（未示出）上。该锁板76包括一对槽77和一个把手78。借助从提升垫座70的底面上向下延伸出、并且穿过锁板76的槽77的一对销（未示出），该锁板能够滑移地安装到该提升垫座的底面上。这些销在它们的末端处旋有螺母，该螺母用于防止锁板76脱落。锁板76可以被收回到图2所示的释放位置，在释放位置，锁板76释放提升组件12，从而允许提升组件12按照所示的姿态悬吊下垂。当该连接组件固定到侧向撑杆支架17（side stay bracket）之后，该提升垫座70绕铰链销72向上旋转90°，到达图3所示的操作位置，在该位置梯形块73与侧向撑杆配件的下凸缘64的底面在图5所示的接触面65处接合。提升垫座70的重量小于100kg，从而该操作由两个人就能完成。侧向撑杆配件7的朝向下方的接触面65具有适当坚固的表面，使得在传递提升载荷时不会对飞机造成明显的损伤。

之后，通过抓住锁板76的把手78并将其向前滑动到图7a所示的锁定位置，使得提升垫座被锁定在它的操作位置中。在锁定位置，锁板76同时与竖直板20和提升垫座70的两个铰链凸耳71接合，从而防止提升垫座70向下落回。

图11示出了一种替代方式的锁板76b。锁板76b具有把手78b和一对槽77b。虽然在图11所示的锁定位置该锁板76b在铰链凸耳71之间与垫座70接合，而不是与一对铰链凸耳71接合，但是该锁板76b的操作方式类似于锁板76。

随后起重机吊钩组件100（如图8和9所示）下降到位，并且与提升垫座的下表面的钩座接合，如图10a-10c所示。

该吊钩组件100包括基本呈C形的钩，该钩具有：竖向的杆部102；提升部101，其从杆部的上端向前延伸；以及钩部103，其从杆部的下端向前延伸。该杆部102足够长从而适应后翼梁8的厚度。该钩部103具有一体成型的、向上凸出且位于其末端的球体104。该吊钩的提升部101具有一对提升机构，用来确保吊钩在提升时无论有无负载始终保持竖直姿态。该组件100的重量大约为1500Kg。

两个提升机构中的一个连接到提升部101的左手侧，其在图8中被标注为105。另一提升机构为提升机构105的镜像，其连接到提升部101的右手侧，因而无法看见。

提升机构105包括连接件106，该连接件106具有在吊钩重心108前方连接在该吊钩上的第一枢轴销107和与右手侧提升机构（未示出）的连接件连接的第二枢轴销109。通过将起重机吊钩连接到销109上从而提升该吊钩组件。偏置系统向连接件106施加偏置力，使连接件106绕第一枢轴销107旋转，其中当吊钩无负载时第二枢轴销109向吊钩的后部移动到图9所示位置。

偏置系统包括：第一偏置杆110，其通过位于上方提升部101末端的臂111和第一枢轴点112与该吊钩连接；第二偏置杆113，其在第二枢轴点114处与第一偏置杆110连接，并在第三枢轴点115处与连接件106连接；以及压缩弹簧116，其施加偏置力，使得枢轴点112、114、115朝向图9所示的大致共线的位置移动。该偏置系统包括机械式止动件（未示出），其阻止枢轴点112、114、115移动到完全共线的姿态。

在图9所示的无负载姿态中，弹簧116推动连接件106旋转大约40度，从而使枢轴销109位于吊钩重心108上方。因此，当吊钩提升到位时，其应该处于竖直姿态中，从而很容易与配件10连接。之后当施加提升负载时，施加到连接件106的第二枢轴销109上的提升力按照克服弹簧偏置力的方式使第二枢轴销109转向吊钩前方。在图8所示的施加了负载的姿态中，趋于将连接件106推离竖直位置的力矩已被降低到很小的值，但是该很小的值足以确保当吊钩的负载接近零时使得连接件106旋转回到无负载姿态。右手侧提升机构（未示出）按照相似方式与左手侧提升机构一同移动。

在一替代实施方式中（未示出），弹簧116可以一端连接枢轴点114，而另一端连接吊钩的提升部101（代替连接件106）。

如图7b所示，提升垫座的底面具有由钩座元件74形成的凹座，该钩座元件74被安装在提升垫座70的凹口内，并通过紧固件82固定就位。如图7b所示，加强肋83从钩座元件径向伸出。

如图10c所示，球体104安装在凹座中，其中，该球体的半球面104’与凹座的半球形表面84接合。球体104带有图10b和10c所示的扣环86。当球体插入之后，该扣环86通过一对紧固柱螺栓固定到位，该紧固柱螺栓穿过扣环86进入钩座元件的孔81中，如图7b所示。图10b示出其中一个紧固柱螺栓87。因此，扣环86可以确保当起重机绳索松弛时球体104不能从凹座中脱落。这是由于扣环86和锁板76肯定能够支撑住吊钩的重量。

当起重机绳索松弛时，如果锁板76不够坚固无法支撑吊钩的全部重量，那么可以采用以下两种替代方案：

·彻底省略锁板76，手动地将提升垫座保持在操作位置直到起重机吊钩到位并且支撑起提升垫座的重量；

·省略扣环86，把提升垫座中的凹座做得更深从而确保球体104不会因受到侧向负载作用而滑出。

球体104固定到位之后就提升吊钩100，而提升垫座70通过侧向撑杆配件7和梁8将竖直提升载荷传递到飞机。一旦飞机水平，就在机翼下方放置支承托架，逐渐减小起重机的提升载荷，直到支承托架支撑起整个重量为止。之后，将配件10与常用起重机吊钩（其之前被用于将配件10下降到位）接合；从侧向撑杆配件7上取下配件10，并提升配件10离开飞机。

将吊钩组件100连接到配件10的球窝接头能够允许在任何方向上相对旋转15度。这是因为要考虑到，当飞机被提升时飞机的姿态会改变，并且当飞机水平时下凸缘64的接触面的坡度可能并不是水平的。注意对于A340来说，当飞机水平时下凸缘64的接触面的坡度为11度。

铰链凸耳71和/或铰链凸耳23的孔呈椭圆形（该椭圆的长轴竖直设置）。这造成了一种浮动连接，这种浮动连接使得提升垫座70能够在竖直方向上自由定位，以确保完全没有竖直提升载荷传递到竖直板20上。因此，所有的竖直提升载荷经由提升垫座70到达侧向撑杆配件7的下凸缘64和机翼的后翼梁。

由提升操作造成的例如前后方向和横向负载这样的各种侧向负载（这些侧向负载通常由于起重机臂端部相对于飞机转动，这可能在提升飞机时因飞机摇晃而产生）经由提升垫座70传递至连接组件11，进而传递至侧向撑杆配件17。铰链凸耳71、23被设计成接收相当于竖直负载的33%的侧向负载，该侧向负载与竖直负载同时作用并作用在任何方向上。

配件10的一些主要部件可以采用铝合金，从而减轻其重量。

将间隙最小化从而尽可能防止在组件中产生任何滑移。利用楔块50预张紧所述组件消除了无负载组件中的游隙。

与机翼底部表面（未示出）相接触的区域被限制于后翼梁8的下凸缘和腹板以及侧向撑杆配件7的正下方。

应该注意的是，虽然上述配件和起重机吊钩组件被配置用于通过A340飞机的侧向撑杆配件来提升A340飞机，但是本发明并不局限于该用途。因此，可以通过另一支撑点利用类似的配件和/或起重机吊钩组件来提升A340，或提升另一种飞机，或提升其他物体。

虽然在上面基于一个或更多个优选实施方式说明了本发明，但是很明显在不偏离由所附权利要求限定的本发明保护范围的情况下可以对本发明做出各种改变或变形。

Claims (14)

1.一种提升物体的方法，所述方法包括：

提供一配件和一提升元件，所述配件包括连接元件，所述提升元件与所述连接元件枢接；

以所述提升元件定位在所述连接元件下方的方式，将所述配件降落到位；

将所述连接元件固定到所述物体上；

通过围绕所述提升元件的枢轴旋转该提升元件来提升所述提升元件，直到所述提升元件与所述物体接合为止；

将起重机吊钩与所述提升元件接合；以及

将提升载荷从所述起重机吊钩经由提升元件传递到所述物体。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：

将侧向载荷从所述起重机吊钩经由所述连接元件传递到所述物体。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述物体是飞机。

4.如权利要求3所述的方法，还包括在提升操作后将所述配件从所述飞机取下。

5.如权利要求3所述的方法，其中，所述提升载荷被传递到所述飞机的翼梁上。

6.如权利要求5所述的方法，其中，所述提升载荷通过主起落架的侧向撑杆配件传递到所述翼梁上。

7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，利用下降装置将所述配件降落到位。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述下降装置是起重机吊钩。

9.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述连接元件和所述提升元件接合所述物体的同一加强区域。

10.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述配件的重量超过100Kg。

11.如权利要求10所述的方法，其中，所述提升元件的重量小于100Kg。

12.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，基本没有竖直提升载荷从所述起重机吊钩经由所述连接元件传递到所述物体。

13.如权利要求12所述的方法，其中，所述提升元件通过浮动连接而枢接在所述连接元件上。

14.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，通过一个或两个人手动地围绕所述提升元件的枢轴旋转该提升元件来提升所述提升元件。

Images