CN107443348A - 升降式多维度调整发动机安装架车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及航空发动机安装技术领域，具体提供了升降式多维度调整发动机安装架车，X向调节机构、Z向调节机构和四个独立的Y向调节机构，X向调节机构用于调整发动机轴向上的位置，Z向调节机构设置在X向调节机构之上，用于调整发动机在垂直于轴向的水平方向上的位置，Y向调节机构设置在位于Z向调节机构之上的框架上，发动机固定在位于Y向调节机构之上的安装平台上，安装平台的高度和倾斜度可通过Y向调节机构调整，架车底部采用可调整螺纹的固定支腿进行底部固定。
Description
技术领域
本发明涉及航空发动机安装技术领域，特别涉及升降式多维度调整发动机安装架车。
背景技术
飞机发动机动静态推装是飞机研制过程中的一项核心工作，涡轮发动机能否顺利的安装到飞机后机身结构上直接影响飞机的总体方案设计。
传统航空发动机与飞机装配过程中由于安装轨迹复杂，且安装过程中动态间隙调整困难，发动机安装前需要逐一调整各个方向的初始姿态，再通过液压升降机构来调整发动机安装舱的高度，发动机安装架车整体结构刚性较差，在较长行程的安装推进运动中会随着发动机的移动导致整体机构的重心会随着发生变化，引起架车支撑框架的较大变形，引起发动机姿态的变化，最终影响发动机的安装精度，发动机推装过程中角度调整无法实现、费时费力、效率低下等问题。
发明内容
为克服上述现有技术存在的至少一种缺陷，本发明提供了升降式多维度调整发动机安装架车，包括：
一架车框，其底部装有至少三个脚轮，两侧设有X向轨道，其中X向为水平方向；
一连接于架车框的第一框架，所述第一框架沿X向轨道在架车框上移动，所述第一框架两侧设有Z向轨道，其中Z向为垂直于X向的水平方向；
连接于架车框的X向调节机构，所述X向调节机构驱动第一框架在架车框上移动；
一连接于第一框架的第二框架，所述第二框架沿Z向轨道在第一框架上移动；
连接于第一框架的Z向调节机构，所述Z向调节机构驱动第二框架在第一框架上移动；
一固定于第二框架的发动机支撑框架，所述发动机支撑框架包括四个支撑底座、四个Y向调节丝杠和一安装平台，所述四个支撑底座的底部均固定在所述第二框架上，所述四个Y向调节丝杠呈矩形排布，每个所述Y向调节丝杠螺接于与其对应的所述支撑底座，所述Y向调节丝杠上套接有用于使其轴向紧固的螺母，所述四个Y向调节丝杠的顶部和所述安装平台底部铰接，所述安装平台上设有用于固定发动机的托架。
优选的，所述X向调节机构包括：
X向丝杠，其两端通过轴承和架车框转动连接，所述X向丝杠和第一框架上的螺纹相配合；以及
X手轮，其装在所述X向丝杠的一端并与所述X向丝杠同步转动。
优选的，所述第一框架两侧设有滑槽，所述X向轨道为与该滑槽配合的滑块，该滑块两侧末端设有防止所述第一框架滑出的限位块。
优选的，所述Z向调节机构包括：
Z向丝杠，其两端通过轴承和第一框架转动连接，所述Z向丝杠和第二框架上的螺纹相配合；以及
Z手轮，其装在所述Z向丝杠的一端并与所述Z向丝杠同步转动。
优选的，所述第二框架两侧设有滑槽，所述Z向轨道为与该滑槽配合的滑块，该滑块两侧末端设有防止所述第二框架滑出的限位块。
优选的，相邻两个所述Y向调节丝杠之间可拆卸地固定有承力支撑杆，每个所述承力支撑杆包括：
两螺纹杆，所述两螺纹杆的一端通过卡箍分别与相邻两个所述Y向调节丝杠固定，且所述两螺纹杆的螺纹旋向相反；
一套筒，其两端分别套接在所述两螺纹杆的另一端；其中，
相邻两个所述Y向调节丝杠的卡箍的位置相对于其余两个所述Y向调节丝杠的卡箍更靠近所述安装平台。
优选的，架车框的一侧装有至少两个承力拉杆，承力拉杆的一端和地面固定结构相固定，每个承力拉杆沿所述第一框架在所述架车框上的移动方向设置。
优选的，架车框装有至少三个长度可通过螺纹调节的固定支腿，所述固定支腿在伸长时使脚轮离开地面。
优选的，架车框设有牵引机构，所述牵引机构位于X手轮的对侧，其包括：
一牵引拉杆，其上设有耳片；
导向盘，其与架车框转动连接；
导向杆，其呈L型，所述导向杆的一端和导向盘底部端面固定，另一端和牵引拉杆铰接；
停泊杆，其固定在架车框上，所述停泊杆通过耳片结构和牵引拉杆上的耳片可拆卸地固定。
优选的，架车框底部设有架车支撑框，所述架车支撑框呈桥形并隆起于架车框底面。
本发明提供的升降式多维度调整发动机安装架车，具有如下有益效果：
1、发动机在安装过程中能够实现X向和Z向移动，可实现对发动机的动态调整，保证安装过程中的间隙量，有效的避免了与飞机发动机舱结构的碰撞和干涉；
2、采用独立的手动托架结构设计，能够根据飞机发动机舱的位置需求调整发动机的安装高度，保证发动机安装节与飞机主承力框架安装孔的定位；
3、通过独立的升降机构设计和螺纹杆长度的调整，改变发动机安装平台的姿态，可以根据飞机后机身结构的位置调整发动机的安装几何角度，在一定的角度范围内可以实现多维度的姿态调整功能；
4、发动机安装架车在发动机进行固定安装过程中，可以通过水平支撑拉杆将一部分载荷传递到安装架车结构上，无需采用额外的人力或设备进行固定；
5、该型架车使用范围广，不仅适用于传统嵌入式的发动机安装模式，也适用于翼吊式以及尾吊式布局的飞机发动机短舱安装结构，具有通用性特征。
6、安装驾车底部采用可调整螺纹的固定支腿进行底部固定，增加安装过程中架车的稳定性。
附图说明
以下参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释和说明本发明，而不能理解为对本发明的保护范围的限制。
图1是本发明的一种示意性实施例的立体图；
图2是本发明的一种示意性实施例的俯视图；
图3是本发明的一种示意性实施例的正视图；
图4是图3中的部分Y向调节丝杠调节后的正视图；
图5是本发明的一种示意性实施例的发动机安装原理图。
附图标记：
10 架车框
11 脚轮
12 X向轨道
13 固定支腿
14 架车支撑框
15 承力拉杆
20 第一框架
21 Z向轨道
30 X向调节机构
31 X向丝杠
32 X手轮
40 第二框架
50 Z向调节机构
51 Z向丝杠
52 Z手轮
60 发动机支撑框架
61 支撑底座
62 Y向调节丝杠
63 安装平台
64 螺母
65 托架
70 承力支撑杆
71 螺纹杆
72 卡箍
73 套筒
80 牵引机构
81 牵引拉杆
82 导向盘
83 导向杆
84 停泊杆
91 发动机
92 发动机短舱
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
需要说明的是：在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，均仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
本发明提供的升降式多维度调整发动机安装架车，如图1至图3所示，包括一架车框10、一连接于架车框10的第一框架20、连接于架车框10的X向调节机构30、一连接于第一框架20的第二框架40、连接于第一框架20的Z向调节机构50和一固定于第二框架40的发动机支撑框架60。
架车框10底部装有至少三个脚轮11，用于发动机安装架车的移动，优选采用四个脚轮11，架车框10两侧设有X向轨道12，X向轨道12沿X向开设，用于第一框架20的移动，其中X向为水平方向。
第一框架20和X向轨道12配合并沿X向轨道12在架车框10上移动，X向调节机构30驱动第一框架20在架车框10上移动。
在一个具体实施例中，X向调节机构30包括X向丝杠31和X手轮32，X向丝杠31两端通过轴承和架车框10转动连接，X向丝杠31和第一框架20上的螺纹相配合，X手轮32装在X向丝杠31的一端并与X向丝杠31同步转动。第一框架20两侧设有滑槽，X向轨道12为与该滑槽配合的滑块，该滑块两侧末端设有防止第一框架20滑出的限位块。通过摇动X手轮32带动X向丝杠31转动，以螺纹方式驱动第一框架20在架车框10上沿着X向轨道12滑动。
本领域技术人员可以理解的是，X向调节机构30可以设置复数个，在使用时同步摇动各X向调节机构30的X手轮32，使各X向调节机构30的X向丝杠31同步驱动第一框架20。
第一框架20两侧设有Z向轨道21，Z向轨道21沿Z向开设，其中Z向为垂直于X向的水平方向。
第二框架40和Z向轨道21配合，第二框架40沿Z向轨道21在第一框架20上移动，Z向调节机构50驱动第二框架40在第一框架20上移动。
在另一个具体实施例中，Z向调节机构50包括Z向丝杠51和Z手轮52，Z向丝杠51两端通过轴承和第一框架20转动连接，Z向丝杠51和第二框架40上的螺纹相配合，Z手轮52装在Z向丝杠51的一端并与Z向丝杠51同步转动。第二框架40两侧设有滑槽，Z向轨道21为与该滑槽配合的滑块，该滑块两侧末端设有防止第二框架40滑出的限位块。通过摇动Z手轮52带动Z向丝杠51转动，以螺纹方式驱动第一框架20在第一框架20上沿着Z向轨道21滑动。
本领域技术人员可以理解的是，Z向调节机构50可以设置复数个，在使用时同步摇动各Z向调节机构50的Z手轮52，使各Z向调节机构50的Z向丝杠51同步驱动第二框架40。
发动机支撑框架60包括四个支撑底座61、四个Y向调节丝杠62和一安装平台63，四个支撑底座61的底部均固定在第二框架40上，四个Y向调节丝杠62呈矩形排布，每个Y向调节丝杠62螺接于与其对应的支撑底座61，Y向调节丝杠62上套接有用于使其轴向紧固的螺母64，四个Y向调节丝杠62的顶部和安装平台63底部铰接，安装平台63上设有用于固定发动机91的托架65，如图4所示，通过旋拧Y向调节丝杠62来调节Y向调节丝杠62的伸长量，进而调节安装平台63的离地高度。
在又一个实施例中，相邻两个Y向调节丝杠62之间可拆卸地固定有承力支撑杆70，承力支撑杆70用于分散各Y向调节丝杠62之间的载荷，保证架构稳定性，每个承力支撑杆70包括两螺纹杆71和一套筒73，两螺纹杆71的一端通过卡箍72分别与相邻两个Y向调节丝杠62固定，且两螺纹杆71的螺纹旋向相反，套筒73两端分别套接在两螺纹杆71的另一端，当四个Y向调节丝杠62的高度不完全一致时，可以通过旋拧套筒73来调节承力支撑杆70的伸缩量。其中，相邻两个Y向调节丝杠62的卡箍72的位置相对于其余两个Y向调节丝杠62的卡箍72更靠近安装平台63。可以理解的是，由于承力支撑杆70是固定在Y向调节丝杠62上的，因此当调节Y向调节丝杠62时需要先将承力支撑杆70卸下，调节完后再装上。
在还一个实施例中，架车框10的一侧装有至少两个承力拉杆15，承力拉杆15的一端和地面固定结构相固定，每个承力拉杆15沿第一框架20在架车框10上的移动方向设置，在将发动机91安装到发动机短舱92上时，安装驾车会承受较大的反作用力，可通过和底面固定结构(如承力墙等)固定的承力拉杆15将反作用力抵消，保证安装架车正常工作。
在还一个具体实施例中，架车框10装有至少三个长度可通过螺纹调节的固定支腿13，固定支腿13在伸长时使脚轮11离开地面，在发动机91的安装过程中，脚轮11会受力滚动，因此为了提高安装精度和增加控制力，在安装时会用固定支腿13代替脚轮11着地受力。
在还一个具体实施例中，架车框10设有牵引机构80，牵引机构80位于X手轮32的对侧，牵引机构80包括一牵引拉杆81、导向盘82、导向杆83和停泊杆84，牵引拉杆81上设有耳片，导向盘82与架车框10转动连接，导向杆83呈L型，导向杆83的一端和导向盘82底部端面固定，另一端和牵引拉杆81铰接，停泊杆84固定在架车框10上，停泊杆84通过耳片结构和牵引拉杆81上的耳片可拆卸地固定。在将发动机91运送到安装地点过程中，通过牵引拉杆81带动架车框10移动，导向盘82用于平滑转换方向，导向杆83用于传递拉力及转换的方向，停泊杆84用于牵引拉杆81的停放。
在还一个具体实施例中，架车框10底部设有架车支撑框14，架车支撑框14呈桥形并隆起于架车框10底面，用于加强结构稳定性。
如图5所示，升降式多维度调整发动机安装架车的工作原理如下：
步骤一：采用吊装方式将涡轮发动机91从包装箱中吊出，通过吊绳将发动机91吊起到安装架车的托架65上部，将安装平台63上的托架65与涡轮发动机91安装边的安装节进行固定连接，保证发动机91在移动过程中不晃动。
步骤二：将四根承力支撑杆70分别固定在两两Y向调节丝杠62之间，拧紧螺母64保证Y向调节丝杠62的稳定，防止在发动机移动过程中出现晃动。
步骤三：推动发动机安装架车沿着飞机发动机吊舱92后机身轴线方向移动，调整安装架车脚轮11的角度保证发动机安装轴线与飞机发动机吊舱92后机身的安装轴线平行。
步骤四：拆除飞机发动机吊舱92后机身结构蒙皮与底部结构框架，当发动机91随安装架车移动至吊舱位置时，采用微调整模式将发动机安装轴线与吊舱后机身轴线对齐，采用可调整螺纹的固定支腿13进行底部固定，保证安装架车的刚性和稳定性。
步骤五：发动机安装架车固定不动，通过旋转Z手轮52调整发动机91的Z向位置，保证发动机轴线与飞机发动机吊舱轴线在XY平面内基本平行，旋转X手轮32调整发动机91的X向位置，使其沿着X向轨道12移动。
步骤六：将发动机主推力销轴线与飞机发动机吊舱后机身结构主推力销承力孔对齐，分别旋转四根独立的Y向调节丝杠62调整发动机91的高度，保持相同的旋转速度以保证发动机安装平台63缓慢上升。
步骤七：在发动机91上升过程中保证发动机91与飞机发动机吊舱92后机身结构间隙不小于5mm，通过微调整Z向调节机构50以及X向调节机构30来调整发动机安装平台63的Z向和X向位置。
步骤八：待发动机主安装节与发动机吊舱安装框主推力销孔水平轴线平齐时，将承力拉杆15固定在地面固定结构上，将发动机推力销沿吊舱结构安装孔插入发动机主安装节固定。
步骤九：将发动机拉杆与飞机发动机吊舱后机身结构辅助吊挂面进行固定连接，拆除发动机91与托架65的固定连接结构，移出发动机安装架车，发动机91在飞机发动机吊舱92上的安装完成。
本发明提供的升降式多维度调整发动机安装架车，采用独立的升降机构能够动态调整发动机的安装高度和角度，在安装过程中能根据装配间隙动态调整发动机与发动机舱结构的间隙距离，防止发动机管路、电缆以及附件等结构与飞机后机身结构的碰撞和干涉，在保证安装精度的条件下节省了安装时间，降低了安装难度，对于提高飞机发动机的装配效率，实现飞机发动机高质量的安装提供了一种可行的方法和借鉴。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.升降式多维度调整发动机安装架车，其特征在于，包括：
一架车框(10)，其底部装有至少三个脚轮(11)，两侧设有X向轨道(12)，其中X向为水平方向；
一连接于架车框(10)的第一框架(20)，所述第一框架(20)沿X向轨道(12)在架车框(10)上移动，所述第一框架(20)两侧设有Z向轨道(21)，其中Z向为垂直于X向的水平方向；
连接于架车框(10)的X向调节机构(30)，所述X向调节机构(30)驱动第一框架(20)在架车框(10)上移动；
一连接于第一框架(20)的第二框架(40)，所述第二框架(40)沿Z向轨道(21)在第一框架(20)上移动；
连接于第一框架(20)的Z向调节机构(50)，所述Z向调节机构(50)驱动第二框架(40)在第一框架(20)上移动；
一固定于第二框架(40)的发动机支撑框架(60)，所述发动机支撑框架(60)包括四个支撑底座(61)、四个Y向调节丝杠(62)和一安装平台(63)，所述四个支撑底座(61)的底部均固定在所述第二框架(40)上，所述四个Y向调节丝杠(62)呈矩形排布，每个所述Y向调节丝杠(62)螺接于与其对应的所述支撑底座(61)，所述Y向调节丝杠(62)上套接有用于使其轴向紧固的螺母(64)，所述四个Y向调节丝杠(62)的顶部和所述安装平台(63)底部铰接，所述安装平台(63)上设有用于固定发动机(91)的托架(65)。
2.根据权利要求1所述的安装架车，其特征在于，所述X向调节机构(30)包括：
X向丝杠(31)，其两端通过轴承和架车框(10)转动连接，所述X向丝杠(31)和第一框架(20)上的螺纹相配合；以及
X手轮(32)，其装在所述X向丝杠(31)的一端并与所述X向丝杠(31)同步转动。
3.根据权利要求1或2所述的安装架车，其特征在于，所述第一框架(20)两侧设有滑槽，所述X向轨道(12)为与该滑槽配合的滑块，该滑块两侧末端设有防止所述第一框架(20)滑出的限位块。
4.根据权利要求1所述的安装架车，其特征在于，所述Z向调节机构(50)包括：
Z向丝杠(51)，其两端通过轴承和第一框架(20)转动连接，所述Z向丝杠(51)和第二框架(40)上的螺纹相配合；以及
Z手轮(52)，其装在所述Z向丝杠(51)的一端并与所述Z向丝杠(51)同步转动。
5.根据权利要求1或4所述的安装架车，其特征在于，所述第二框架(40)两侧设有滑槽，所述Z向轨道(21)为与该滑槽配合的滑块，该滑块两侧末端设有防止所述第二框架(40)滑出的限位块。
6.根据权利要求1所述的安装架车，其特征在于，相邻两个所述Y向调节丝杠(62)之间可拆卸地固定有承力支撑杆(70)，每个所述承力支撑杆(70)包括：
两螺纹杆(71)，所述两螺纹杆(71)的一端通过卡箍(72)分别与相邻两个所述Y向调节丝杠(62)固定，且所述两螺纹杆(71)的螺纹旋向相反；
一套筒(73)，其两端分别套接在所述两螺纹杆(71)的另一端；其中，相邻两个所述Y向调节丝杠(62)的卡箍(72)的位置相对于其余两个所述Y向调节丝杠(62)的卡箍(72)更靠近所述安装平台(63)。
7.根据权利要求1所述的安装架车，其特征在于，架车框(10)的一侧装有至少两个承力拉杆(15)，承力拉杆(15)的一端和地面固定结构相固定，每个承力拉杆(15)沿所述第一框架(20)在所述架车框(10)上的移动方向设置。
8.根据权利要求1所述的安装架车，其特征在于，架车框(10)装有至少三个长度可通过螺纹调节的固定支腿(13)，所述固定支腿(13)在伸长时使脚轮(11)离开地面。
9.根据权利要求1所述的安装架车，其特征在于，架车框(10)设有牵引机构(80)，所述牵引机构(80)位于X手轮(32)的对侧，其包括：
一牵引拉杆(81)，其上设有耳片；
导向盘(82)，其与架车框(10)转动连接；
导向杆(83)，其呈L型，所述导向杆(83)的一端和导向盘(82)底部端面固定，另一端和牵引拉杆(81)铰接；
停泊杆(84)，其固定在架车框(10)上，所述停泊杆(84)通过耳片结构和牵引拉杆(81)上的耳片可拆卸地固定。
10.根据权利要求1所述的安装架车，其特征在于，架车框(10)底部设有架车支撑框(14)，所述架车支撑框(14)呈桥形并隆起于架车框(10)底面。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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