CN105807770A - 飞机发动机安装车底盘自行走机构调整装置及其调试方法 - Google Patents
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Abstract
飞机发动机安装车底盘自行走机构调整装置及其调试方法，在底梁上部连接有立柱支架，底梁与立柱支架构成一个整体的底盘机械结构，在底梁的四个角点上分别安装四个可调地脚，利用可调地脚对底盘进行调整和固定，同时在底梁的四个角点上分别安装有四个麦克纳姆轮，并通过减速器与电机相连，带动整体底盘行走机构。解决了现有技术中存在的底盘行走机构在运行过程中存在行走困难，方向不容易控制，运动方式单一、且不能达到精确定位，操作不便、自动化程度不高的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于飞机综合保障装置及其技术领域，具体涉及一种飞机发动机安装车底盘自行走机构调整装置及其调试方法。
背景技术
随着装备的现代化，装备的综合保障已成为战斗力的重要组成部分，是制约装备发展和影响寿命，周期、费用的重要因素，在飞机制造过程中开展综合保障工程是近几年才发展起来的新学科，它研究了在飞机制造期间同步考虑装备的保障问题，并使保障影响装备设计和使用，保证飞机在任何时候均可满足战备完好性和任务成功概率的要求。
飞机发动机安装车是飞机使用和维护的重要综合保障装备，目前大多的飞机发动机安装车采用机械和液压方式，飞机发动机安装车底盘行走机构采用机械主体框架，并辅以机械轮或充气轮胎构成，在飞机发动机安装过程需要对底盘行走机构进行多次运动调整进行对接，由于飞机发动机重量较重，造成底盘行走机构在运行过程中存在行走困难，方向不容易控制，运动方式单一、且不能达到精确定位，操作不便、自动化程度不高等问题，从而导致发动机的安装效率较低，保障能力难以提升。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明创造提供了一种发动机安装车底盘自行走机构调整装置及其调试方法，在底梁上部连接有立柱支架，底梁与立柱支架构成一个整体的底盘机械结构，在底梁的四个角点上分别安装四个可调地脚，利用可调地脚对底盘进行调整和固定，同时在底梁的四个角点上分别安装有四个麦克纳姆轮，并通过减速器与电机相连，带动整体底盘行走机构。解决了现有技术中存在的底盘行走机构在运行过程中存在行走困难，方向不容易控制，运动方式单一、且不能达到精确定位，操作不便、自动化程度不高的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：飞机发动机安装车底盘自行走机构调整装置的调试方法，其步骤为：
3）、控制器对收到的方向信息进行具体分析处理：
3a）、将参数通过运动控制模块传递给电机驱动器，并驱动四个电机分别带动四个麦克纳姆轮，四个麦克纳姆轮速度分别为Va、Vb、Vc、Vd；
3b）、设置四个行走电机带动的四个麦克纳姆轮速度参数大小和方向一致，实现行走底盘机构前后运动；
3c）、设置对角两个轮以速度Va、Vc速度向前，另外对角两个轮以Vb、Vd速度向后，保证对角线的两个轮的旋转方向一致，将参数传输给电机，实现行走底盘机构左右运动；
3d）、设置对角的一组轮设置对角两个轮以Va、Vc旋转，另外对角两个轮速度为0，保证对角线的两个轮旋转且方向一致，另外两个轮不旋转，将参数传输给电机，实现行走底盘机构斜向运动。
3e）、设置同侧轮旋转方向一致，另一侧旋转方向相反，将参数传输给电机，实现行走底盘机构旋转运动。
4）、实时接收多个电机编码器的反馈数据，并将其输入到控制器内部，然后对底盘行走机构进行闭环控制。
应用于此方法的装置，其特征在于：在底梁上部连接有立柱支架，底梁与立柱支架构成一个整体的底盘机械结构，在底梁的四个角点上分别安装四个可调地脚，利用可调地脚对底盘进行调整和固定，同时在底梁的四个角点上分别安装有四个麦克纳姆轮，并通过减速器与电机相连，带动整体底盘行走机构。
所述的底梁的前部安装有牵引杆。
本发明创造的有益效果在于：通过麦克纳姆轮和电机驱动方式克服了以往采用机械轮和充气轮的进行运动调整不灵活、定位精度不高的不足，实现了底盘自动行走和精确定位；采用电气自动化控制方式替代了传统采用人力调整手段；改变以往采用人工推动调整、模拟控制方式的不足，实现了底盘的运动自动化的检测和控制，提高了控制系统自动化程度和可靠性、减轻了人工操作的负担，提高了工作效率。同时系统将行走与调整控制集成于一体，稳定性好，操作简便，适应性强等特点。
附图说明
图1：为本发明结构示意图。
图2：为本控制系统框图。
图3：为驱动控制机构图。
具体实施方式
飞机发动机安装车底盘自行走机构调整装置的调试方法，其步骤为：
1）、利用手持操作单元或无线通讯单元向控制器中输入信息，选择行走底盘机构的档速，分别为低速、中速或高速模式；
2）、根据具体需求确定行走底盘运动的方向，具体为“前”、“后”、“左”、“右”、“左前”、“左后”、“右前”、“右后”、“左旋”或“右旋”，并将运动方向传输到控制器内；
3）、控制器对收到的方向信息进行具体分析处理：
3a）、将参数通过运动控制模块传递给电机驱动器，并驱动四个电机分别带动四个麦克纳姆轮，四个麦克纳姆轮速度分别为Va、Vb、Vc、Vd；
3b）、设置四个行走电机带动的四个麦克纳姆轮速度参数大小和方向一致，实现行走底盘机构前后运动；
3c）、设置对角两个轮以速度Va、Vc速度向前，另外对角两个轮以Vb、Vd速度向后，保证对角线的两个轮的旋转方向一致，将参数传输给电机，实现行走底盘机构左右运动；
3d）、设置对角的一组轮设置对角两个轮以Va、Vc旋转，另外对角两个轮速度为0，保证对角线的两个轮旋转且方向一致，另外两个轮不旋转，将参数传输给电机，实现行走底盘机构斜向运动。
3e）、设置同侧轮旋转方向一致，另一侧旋转方向相反，将参数传输给电机，实现行走底盘机构旋转运动。
4）、实时接收多个电机编码器的反馈数据，并将其输入到控制器内部，然后对底盘行走机构进行闭环控制。
飞机发动机安装车底盘自行走机构调整装置，其结构为：在底梁2上部连接有立柱支架3，底梁2与立柱支架3构成一个整体的底盘机械结构，在底梁2的四个角点上分别安装四个可调地脚5，利用可调地脚5对底盘进行调整和固定，同时在底梁2的四个角点上分别安装有四个麦克纳姆轮4，并通过减速器与电机相连，带动整体底盘行走机构。所述的底梁2的前部安装有牵引杆1。
下面结合具体实施方式对发明专利作进一步的描述，本发明装置系统牵引杆1、底梁2、立柱支架3、麦克纳姆轮4、可调地脚5、减速器6、电气控制柜、动力系统、手持操作单元、无线操作终端等组成。其中在电气控制柜内分别安装控制器、运动控制模块、无线通讯模块、电机驱动器等组件。
安装在发动机安装车底盘自行走机构的下部底梁2采用“田”字形钢结构焊接而成，底梁2上部连接立柱支架3，立柱支架3由角钢焊接而成，由底梁2与立柱支架3构成一个整体的底盘机械结构。在底梁2的四个角点上分别安装四个可调地脚5，利用可调地脚5对底盘进行调整和固定；同时在底梁2的四个角点上分别安装麦克纳姆轮4，利用四个连接减速器，并分别与麦克纳姆轮4连接，通过麦克纳姆轮4运动带动底盘自行走机构运行。在安装发动机过程中将可调地脚5放下，使底盘自行走机构被顶起达到稳定状态。底盘移动过程中将地脚收起，底盘行走机构的麦克纳姆轮4可按要求进行运动。在底盘行走机构的前部安装一个牵引杆1，利用牵引杆1对底盘行走机构进行拖动；电气控制柜安装在底盘行走机构的后部，与底盘行走机构构成一个整体。
将控制器无线通讯模块、运动模块、四个电机驱动器置于电气控制柜内，控制器通过底板与运动控制模块及其无线通讯模块连接，运动控制模块通过总线方式与四个电机驱动器连接，再与控制柜外部的四个行走电机分别连接，行走电机与减速器连接，减速器与麦克纳姆轮4连接，将编码器与麦克纳姆轮的轴中心位置进行机械连接，同时编码器与控制器连接，通过控制器发出的控制指令对行走电机进行运动控制、通过编码器对进行检测，形成一套闭环控制系统。同时手持操作单元与控制器连接，状态显示与控制器进行连接，无线通讯模块与无线操作终端进行通讯，利用手持操作单元、无线操作终端对底盘行走机构控制，并利用状态显示进行运行状态显示，便于人工进行操作。
动力系统与控制柜连接，动力系统采用蓄电池作为电源，为整个系统提供动力支撑，提供了直流48V的有效输出，且减少了线缆的连接，使用方便，该动力系统在充放电过程中进行隔离，实现充电和放电的异口，避免了较高的充电电压直接加到系统中，损害整个系统。同时提供了剩余电量显示输出，便于观察和管理，并且提供了欠压保护和充电过流，放电过流等功能，保障系统的稳定运行工作，并配置RS232接口与控制器进行通讯，通过控制器监测蓄电池的工作状态。
控制器以可编程逻辑控制器作为核心处理，一方面采集现场的输入信息进行分析处理，另一方面对现场的执行器件进行控制，配有RS232、RS458接口与手持操作单元进行数据交换，并配置高速脉冲输入接口，便于与编码器的连接，同时扩展了多个输入输出模块。
运动控制模块的性能指标直接影响着整个系统的性能，是保证飞机发动机安装车底盘行走机构运动的关键，系统控制器通过运动控制模块与电机驱动器进行连接，将数据发送给电机驱动器，实现速度控制，正反转切换和同步运动控制，S形运动控制功能。
无线通讯模块与控制器进行连接和交互数据，将远程的无线操作终端数据通过无线通过模块传送给控制器进行运算和处理。
对于系统的操作分为本地的手持操作单元和远程的无线操作终端，本地手持操作单元放置在安装车上，包括参数设置，行走速度切换，行走方向切换，底盘运动状态显示，急停等功能，通过手持操作单元完成发动机安装车底盘的操作。无线操作终端，用于远程的无线操作，作为本地操作的有效补充。
旋转编码器作为检测单元，用于采集行走麦克纳姆轮的实时转速，并将数据传送给控制器进行数据处理，实现系统的闭环控制。
为了提高系统的运行安全可靠性，在显示状态中提供蜂鸣提示和灯光闪烁进行指示，便于人员的有效操作。
使用时，首先控制器接收手持操作单元或无线通讯单元的基本参数信息输入，包括行走底盘机构的三档速度选择模式，分别为低速、中速、高速模式。低速运动速度为5Km/h，中速运动速度为10Km/h，高速运动速度为15Km/h。同时根据具体需求对行走底盘运动的方向:“前”“后”“左”“右”“左前”“左后”“右前”“右后”“左旋”“右旋”多个方向进行设置，将上述装置基本信息输入到控制器内，控制器根据接收的信息进行处理，具体分析处理运动控制算法如下：定义控制行走底盘机构运行四个行走电机，速度分别Va、Vb、Vc、Vd，四个行走电机分别为行走电机a，行走电机b，行走电机c，行走电机d。
（1）通过数据采集分析处理软件中设置四个行走电机驱动四个轮Va、Vb、Vc、Vd速度参数大小和方向一致，将参数通过运动控制模块传递给电机驱动器，并驱动电机带动麦克纳姆轮4运行，实现行走底盘机构前后运动；
（2）通过在数据采集分析处理软件中设置行走电机a、行走电机c轮向前Va、Vc（或向后），行走电机b、行走电机d轮向后Vb、Vd（或向前），保证对角线的两个轮的旋转方向一致，将参数传递给电机，实现行走底盘机构左右运动；
（3）设置行走电机a、行走电机c轮向前Va、Vc旋转（或向后），行走电机b、行走电机d轮Vb=0，Vd＝0不旋转，保证对角线的两个轮旋转，并且方向一致，另外两个轮不旋转，将参数传递给电机，实现行走底盘机构斜向运动；
（4）设置行走电机a、行走电机d轮Va、Vd向前旋转（或向后），行走电机b、行走电机c轮Vb、Vc向后旋转（或向前），保证同侧轮的旋转方向一致，另一侧旋转方向相反，将参数传递给电机，实现行走底盘机构旋转运动；
（5）及其通过设置行走电机a，行走电机b，行走电机c，行走电机d的速递Va、Vb、Vc、Vd多个方向角度和不同速度配合，将参数传递给电机，实现行走底盘机构S形运动。并实时的接收多个电机编码器的反馈数据，输入到控制器内部数据采集分析处理软件中，然后对底盘行走机构进行闭环控制。同时将系统运行故障等信息进行状态显示通过上述运动，实现底盘自动化灵活、精确调整控制，提高发动机安装的整体效率。
Claims (3)
1.飞机发动机安装车底盘自行走机构调整装置的调试方法，其步骤为：
1）、利用手持操作单元或无线通讯单元向控制器中输入信息，选择行走底盘机构的档速，分别为低速、中速或高速模式；
2）、根据具体需求确定行走底盘运动的方向，具体为“前”、“后”、“左”、“右”、“左前”、“左后”、“右前”、“右后”、“左旋”或“右旋”，并将运动方向传输到控制器内；
3）、控制器对收到的方向信息进行具体分析处理：
3a）、将参数通过运动控制模块传递给电机驱动器，并驱动四个电机分别带动四个麦克纳姆轮，四个麦克纳姆轮速度分别为Va、Vb、Vc、Vd；
3b）、设置四个行走电机带动的四个麦克纳姆轮速度参数大小和方向一致，实现行走底盘机构前后运动；
3c）、设置对角两个轮以速度Va、Vc速度向前，另外对角两个轮以Vb、Vd速度向后，保证对角线的两个轮的旋转方向一致，将参数传输给电机，实现行走底盘机构左右运动；
3d）、设置对角的一组轮设置对角两个轮以Va、Vc旋转，另外对角两个轮速度为0，保证对角线的两个轮旋转且方向一致，另外两个轮不旋转，将参数传输给电机，实现行走底盘机构斜向运动；
3e）、设置同侧轮旋转方向一致，另一侧旋转方向相反，将参数传输给电机，实现行走底盘机构旋转运动；
4）、实时接收多个电机编码器的反馈数据，并将其输入到控制器内部，然后对底盘行走机构进行闭环控制。
2.一种应用于权利要求1所述的方法的装置，其特征在于：在底梁（2）上部连接有立柱支架（3），底梁（2）与立柱支架（3）构成一个整体的底盘机械结构，在底梁（2）的四个角点上分别安装四个可调地脚（5），利用可调地脚（5）对底盘进行调整和固定，同时在底梁（2）的四个角点上分别安装有四个麦克纳姆轮（4），并通过减速器与电机相连，带动整体底盘行走机构。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述的底梁（2）的前部安装有牵引杆（1）。
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