CN103434654A

CN103434654A - 一种飞机主起落架装配试验车

Info

Publication number: CN103434654A
Application number: CN2013103843086A
Authority: CN
Inventors: 杨旭东; 徐海亭; 王俊; 孙晓朋; 戴广永
Original assignee: Northwestern Polytechnical University
Current assignee: Northwestern Polytechnical University
Priority date: 2013-08-29
Filing date: 2013-08-29
Publication date: 2013-12-11

Abstract

本发明公开了一种飞机主起落架装配试验车，利用1个气浮平台和5个伺服电动缸，实现主起落架的六自由度运动以及主起落架的支柱沿轮轴的转动。主起落架沿X轴、Y轴的移动量和绕Z轴的的转动量可手动调节，主起落架沿Z轴移动量和绕X轴和Y轴的转动量、主起落架的支柱沿轮轴的转动量可通过伺服电动缸定量调节，可以实时定量控制，实现六自由度运动。主起落架装配试验车的自由度高，装配时对准容易，可实现装配时的定量控制，以及灵活的手动调节，使主起落架的装配精度大大提高。

Description

一种飞机主起落架装配试验车

技术领域

本发明属于机械结构设计领域，具体地说,涉及一种飞机主起落架装配试验车。

背景技术

中国专利CN2782326中公开了一种六自由度精密定位工作台,该精密定位工作台通过柔性铰链作为导向，驱动单元采用压电陶瓷驱动器，使位移输出分辨率和定位精度提高，实现其机构定位的补偿，达到纳米级的定位精度。

在专利CN101081504中描述了一种六自由度对接平台,这种六自由度对接平台通过平面调节机构和竖立调节机构的功能作用叠加在一起，实现六个自由度的运动。

上述机构采用运动的叠加实现六自由度的移动，六自由度对接平台可手动调节，但自由度无法定量调节。六自由度精密定位工作台虽可通过压电陶瓷驱动器定量调节，但某些要求不高的自由度无法实现手动灵活快速调节。但无法实现整个机构的搬运，搬运的操作的自由度要求不高，

发明内容

本发明提出一种飞机主起落架装配试验车，将主起落架装配在主起落架装配试验车上，利用气浮平台来实现主起落架沿X轴、Y轴的移动和绕Z轴的转动；利用四个竖直伺服电动缸实现主起落架沿Z轴的移动和绕X轴、Y轴的转动；利用一个倾斜伺服电动缸实现主起落架的支柱沿轮轴的转动。轮轴的水平径向为X轴方向，轮轴的轴向为Y轴方向、竖直方向为Z轴方向，绕轮轴旋转为俯仰。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括气浮平台、V形板、外伸固定板、伺服电动缸、安全限位开关、三个挡板、控制柜、推杆、气源导线盘，所述竖直板位于气浮平台右侧，推杆固连在竖直板的后侧，控制柜和气源导线盘固定在焊接板焊接在气浮平台的后面；主起落架的轮胎放置在V型板上，轮胎分别与V形板的水平板和两个倾斜板相切；V形板水平板的右侧，外伸倾斜板焊接在焊接板的上端，与水平面成一定角度；所述竖直伺服电动缸为四个,分别通过四个螺栓与气浮平台连接，分别在四个竖直伺服电动缸杆的上端平面安装球形螺母，并通过大锁紧螺母和小锁紧螺母固定；四个球形螺母的螺纹球分别安装在第一球形螺母连接板的圆孔、第二球形螺母连接板的圆形槽、第三球形螺母连接板的圆形槽、第四球形螺母连接板的方形槽内；四个球形螺母连接板分别通过螺栓与中间连接板的一端连接，四个中间连接板的另一端分别与V形板的四个角连接；所述外伸固定板的竖直板与焊接板连接；倾斜伺服电动缸与外伸固定板的倾斜平板连接，倾斜伺服电动缸的端面上固定有圆柱顶杆，顶杆穿过外伸倾斜板中心的通孔，并与飞机主起落架的支柱连接；四个安全限位开关通过螺栓固定在气浮平台上。

有益效果

本发明提出的一种飞机主起落架装配试验车，利用一个气浮平台和五个伺服电动缸，实现主起落架的六自由度运动以及主起落架的支柱沿轮轴的转动。主起落架沿X轴、Y轴的移动量和绕Z轴的的转动量可手动调节，主起落架沿Z轴移动量和绕X轴和Y轴的转动量、主起落架的支柱沿轮轴的转动量可通过伺服电动缸定量调节，可以实时定量控制，实现六自由度运动。主起落架装配试验车的自由度高，装配时对准容易，可实现装配时的定量控制，以及灵活的手动调节，使主起落架的装配精度大大提高。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明的一种飞机主起落架装配试验车作进一步的详细说明。

图1为本发明装配试验车与主起落架装配示意图。

图2为本发明装配试验车结构示意图。

图3为本发明装配试验车轴测图。

图4为本发明装配试验车与主起落架装配正向视图。

图5为装配试验车的第一球形螺母连接板。

图6为装配试验车的第二球形螺母连接板。

图7为装配试验车的第三球形螺母连接板。

图8为装配试验车的第四球形螺母连接板。

图9为装配试验车的球形螺母。

图10为飞机主起落架示意图。

图11为飞机主起落架俯视图。

图中:

1.装配试验车 2.主起落架轮胎 3.主起落架支柱 4.气浮平台 5.V形板6.竖直伺服电动缸 7.左挡板 8.左限位开关 9.第一球形螺母连接板10.第三球形螺母连接板 11.V形板筋板 12.中间连接板 13.第四球形螺母连接板14.焊接板 15.外伸倾斜板 16.顶杆 17.推杆 18.倾斜伺服电动缸19.第二球形螺母连接板 20.外伸固定板 21.大筋板 22.竖直板 23.右挡板24.右安全限位开关 25.后安全限位开关 26.前后挡板 27.前安全限位开关28.控制柜 29.气源导线盘 30.竖直伺服电动缸杆 31.小锁紧螺母 32.大锁紧螺母33.螺纹球

具体实施方式

本实施例是一种飞机主起落架装配试验车。

参阅图1-图11，本发明飞机主起落架装配试验车，利用气浮平台来实现主起落架沿X轴、Y轴的移动和绕Z轴的转动；利用四个竖直伺服电动缸实现主起落架沿Z轴的移动和绕X轴、Y轴的转动；利用一个倾斜伺服电动缸实现主起落架的支柱沿轮轴的转动。轮轴的水平径向为X轴方向，轮轴的轴向为Y轴方向、竖直方向为Z轴方向，绕轮轴旋转为俯仰。对接车应能够轻便的在厂房内移动、转弯，将主起落架从装配工位运至型架安装位置，能够实现主起落架在X轴、Y轴、Z轴三个轴向的移动和绕三个轴的转动，能够实现主起落架俯仰姿态的微动调整，即实现主起落架的支柱沿轮轴的转动。飞机主起落架包括轮胎、支柱等，轮胎为圆柱形，倾斜伺服电动缸的缸杆顶在飞机主起落架的支柱上。

主起落架装配车包括气浮平台、V形板、外伸固定板、五个伺服电动缸、四个安全限位开关、三个挡板、控制柜、推杆、气源导线盘，气浮平台是一个长方体的板状结构，上表面开有螺纹孔，用于固定伺服电动缸和安全限位开关。竖直板为一个长方形的薄板，焊接在气浮平台右侧。V形板由水平板和两个倾斜板组成，两个倾斜板成90度，在两个倾斜板的中间开通两个长方形的洞，减少自重。焊接板为一个L形的长板，在其水平板和竖直板上开通长方形的洞，减少自重。外伸倾斜板为一个平行四边形的板，在其顶面上开有一个通孔。外伸固定板由竖直板、水平板和倾斜平板连接而成，水平板的一端侧面连接有竖直板，另一端的反面连接有倾斜平板,L形板的竖直板上开有四个螺纹通孔。

伺服电动缸主要包括缸体、缸杆、电机、减速器、底座，缸体和电机为方形柱结构，缸体比电机高一些，两个都竖直安装在底座上，在底座上开有四个螺纹通孔。五个伺服电动缸包括四个竖直伺服电动缸和一个倾斜伺服电动缸。四个球形螺母连接板的结构都是一个L形的板，由一个长的水平板和短的竖直板构成。四个球形螺母连接板的竖直板上都开有四个螺纹通孔，而水平板上的结构则各不相同：第一球形螺母连接板水平板下表面的中心上开有一个圆孔，圆孔直径等于球形螺母直径，其深度为球形螺母直径的3/4。第二球形螺母连接板水平板下表面的中心上开有一个圆形槽，圆形槽的方向垂直于竖直板，圆形槽宽度等于球形螺母直径，长度为球形螺母直径的两倍，且其深度等于球形螺母直径的3/4。第三球形螺母连接板水平面下表面的中心上开有一个圆形槽，圆形槽的方向平行于于竖直板，圆形槽宽度等于球形螺母直径，长度为球形螺母直径的两倍，且其深度等于球形螺母直径的3/4。第四球形螺母连接板水平面下表面的中心上开有一个方形槽，方形槽的边长为球形螺母直径的两倍，且其深度等于球形螺母直径的3/4。中间连接板为一个长方体板，其中一端开有4个螺纹孔。球形螺母包括螺纹球和螺纹柱，螺纹球是在一个3/4球，在其平面中心上开有螺纹孔，螺纹柱通过此螺纹孔与螺纹球连接。在四个竖直伺服电动缸杆的上端平面分别开有一个一定深度的螺纹孔，用于安装球形螺母。倾斜伺服电动缸的缸杆端面上固定有一个圆柱顶杆，缸杆可以带动顶杆运动。

三个挡板包括左挡板、右挡板、前后挡板。左挡板和右挡板都是L形板，前后挡板是一个U形板，包括两侧板和中间板。四个安全限位开关包括左右安全限位开关和前后安全限位开关，其结构都相同，都是椭圆柱形。

机械各部分的连接关系如下:竖直板焊接在气浮平台右侧，推杆焊接在竖直板的后侧。控制柜和气源导线盘固定在焊接板焊接在气浮平台的后面。主起落架的轮胎放置在V型板上，轮胎分别与V型板的水平板和两个倾斜板相切。V形板水平板的右侧，外伸倾斜板焊接在焊接板的上端，与水平面成一定角度。

四个竖直伺服电动缸分别通过四个螺栓与气浮平台连接，分别在四个竖直伺服电动缸杆的上端平面安装球形螺母，并通过大锁紧螺母和小锁紧螺母来固定。将四个球形螺母的螺纹球分别安装在第一球形螺母连接板的圆孔、第二球形螺母连接板的圆形槽、第三球形螺母连接板的圆形槽、第四球形螺母连接板的方形槽内。四个球形螺母连接板分别通过四个螺栓将其竖直板与中间连接板的一端连接。四个中间连接板的另一端通过焊接分别与V形板的四个角连接在一起，在中间连接板和V形板的四个连接处分别焊接四个筋板来固定。左挡板和右挡板的一端平板水平固定在V形板水平板后侧面的边缘上，使整个L形板保持水平，并使另一端平板水平朝前。前后挡板的两侧板水平固定在焊接的下侧，并使U形板水平朝右。四个安全限位开关通过螺栓固定在气浮平台上。左侧安全限位开关固定在左侧板的左侧，右侧安全限位开关固定在右侧板的右侧，前后安全限位开关分别安装在前后挡板的前侧和后侧。外伸固定板的竖直板通过螺栓与焊接板连接。倾斜伺服电动缸通过四个螺栓与外伸固定板的倾斜平板连接。倾斜伺服电动缸的缸杆端面上固定有一个圆柱顶杆，缸杆可以带动顶杆运动，顶杆的一端与倾斜伺服电动缸的缸杆固定，另一端顶着主起落架的支柱。倾斜伺服电动缸的缸杆运动时，就会带动顶杆顶着支柱带动主起落架一起运动，可调整主起落架绕轮轴的转动。倾斜伺服电动缸的缸杆静止时，支柱由于重力作用通过顶杆压在倾斜伺服电动缸的缸杆上，实现装配过程中主起落架的固定，方便主起落架与机身的装配。

第一步，将主起落架装配在主起落架装配试验车上。先将主起落架的轮胎放置在V型板上，轮胎分别与V型板的水平板和两个倾斜板相切，再将倾斜伺服电动缸的缸杆上端的顶杆顶在飞机主起落架的支柱上，具体装配图如图1所示。

第二步，实现主起落架沿X轴、Y轴的移动和绕Z轴的转动。开通气浮平台，整个机构悬浮起来，操作推杆可轻便的使装配车沿X轴，Y轴移动以及沿Z轴转动，主起落架随着装配车沿X轴、Y轴的移动和绕Z轴的转动。操作人员操作推杆，能够轻便的在厂房内移动、转弯，将主起落架从装配工位运至型架安装位置实现运输功能。

第三步，实现主起落架沿Z轴的移动。将主起落架搬运至安装位置后，通过操作控制柜可以控制五个伺服电动缸的运动。通过四个竖直伺服电动缸的升降可实现V形板沿Z轴方向的移动，并可调整移动量。工作原理：四个竖直伺服电动缸的上升带动四个球形螺母的上升，同时四个球形螺母顶着四个球形螺母连接板上升，带动V形板上升。四个竖直伺服电动缸的下降带动四个球形螺母的下降，同时由于V形板等结构的自重，使四个球形螺母连接板分别始终压着四个球形螺母。

第四步，实现主起落架绕X轴、Y轴的转动。通过控制某两个竖直伺服电动缸的升降可分别实现V型板沿X方向，Y方向的转动。工作原理：某两个竖直伺服电动缸的升降，带动某两个球形螺母的上升，则四个球形螺母间的某些中心距离要发生变化，球形螺母在可以通过圆形槽、方形槽中滑动来实现中心距离的变化，第一球形螺母固定不能滑动，第二球形螺母在左右方向圆形槽内滑动，只可实现左右方向的运动，第三球形螺母在前后方向圆形槽内滑动，只可实现左右方向的运动,而第四球形螺母在方形槽内滑动，可以实现XY平面的运动。四个球形螺母配合使用实现沿X轴、Y轴的转动。

第五步，实现主起落架的支柱沿轮轴的转动。其工作原理是，实现主起落架的支柱沿轮轴的转动可以通过控制控制倾斜伺服电动缸的运动来实现：倾斜伺服电动缸的缸杆运动时，就会带动顶杆顶着支柱带动主起落架一起运动，可调整主起落架绕轮轴的转动。倾斜伺服电动缸的缸杆静止时，支柱由于重力作用通过顶杆压在倾斜伺服电动缸的缸杆上，实现装配过程中主起落架的固定，方便主起落架与机身的装配，并可调整移动量。

在气浮平台上安装四个安全限位开关，开关与对应的挡板配合使用，用于V形板前后左右的安全限位，以保护操作人员不受伤害，并防止V形板旋转角度过大，造成部件间相撞。

Claims

1.一种飞机主起落架装配试验车，其特征在于:包括气浮平台、V形板、外伸固定板、伺服电动缸、安全限位开关、三个挡板、控制柜、推杆、气源导线盘，所述竖直板位于气浮平台右侧，推杆固连在竖直板的后侧，控制柜和气源导线盘固定在焊接板焊接在气浮平台的后面；主起落架的轮胎放置在V型板上，轮胎分别与V形板的水平板和两个倾斜板相切；V形板水平板的右侧，外伸倾斜板焊接在焊接板的上端，与水平面成一定角度；所述竖直伺服电动缸为四个,分别通过四个螺栓与气浮平台连接，分别在四个竖直伺服电动缸杆的上端平面安装球形螺母，并通过大锁紧螺母和小锁紧螺母固定；四个球形螺母的螺纹球分别安装在第一球形螺母连接板的圆孔、第二球形螺母连接板的圆形槽、第三球形螺母连接板的圆形槽、第四球形螺母连接板的方形槽内；四个球形螺母连接板分别通过螺栓与中间连接板的一端连接，四个中间连接板的另一端分别与V形板的四个角连接；所述外伸固定板的竖直板与焊接板连接；倾斜伺服电动缸与外伸固定板的倾斜平板连接，倾斜伺服电动缸的端面上固定有圆柱顶杆，顶杆穿过外伸倾斜板中心的通孔，并与飞机主起落架的支柱连接；四个安全限位开关通过螺栓固定在气浮平台上。