CN109311540B - 通用悬挂转接头及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种带至少一个力传感器的通用悬挂转接头的系统，所述传感器用于测量推力和拉力并a)耦合连接在飞机牵引车的前端和后端中之一和b)耦合连接在飞机前轮起落架上的飞机牵引杆上。所述系统还可包括存储器；用户输入界面，可获取用户在存储器中所存储的多种飞机中的一个选择和有关安全销的用户输入；处理器，配置成根据用户的输入为每架飞机确定至少一个安全销断裂强力的阈值；和指示器，用于在力传感器测量到力达到或超过所述至少一个安全销断裂强力的阈值时发出警报。

Description

通用悬挂转接头及系统
相关申请文件的交叉引用
本申请要求2016年4月20日提交的第15/133,949号美国非临时专利申请的优先权，在此通过引用将该申请整体并入本文中。
技术领域
本发明总体上涉及车辆悬挂转接头，尤其涉及一种飞机牵引车通用悬挂转接系统，用来防止这种飞机牵引车牵引各种飞机时前轮起落架安全销故障。
背景技术
众所周知，牵引车通常用于在地面上将飞机从一个位置牵引到另一个位置。这种牵引车通常采用一端为耦合连接器、另一端为牵引杆头的牵引杆。耦合连接器耦合连接在牵引车的悬挂装置上，牵引杆头耦合连接在要牵引的飞机的前轮起落架上。前轮起落架具有一定的力阈值。牵引车在地面上移动受牵引的飞机时，推拉阶段中前轮起落架受到的力不能超过该阈值。超过该力阈值会对前轮起落架造成一定程度的损坏，导致起飞后前轮起落架失灵或者使其无法正常循环工作，这对运行非常危险。若检测到前轮起落架有这种损坏，要求在航班起飞之前要对前轮起落架进行测试并获得批准。航班投入使用之前对前轮起落架进行的修复和测试批准需要花费大量的金钱，包括飞机无法用作商用花费的时间。若未能检测到前轮起落架的这种损坏，在飞行/起飞/着陆过程中会产生严重的问题，这些问题可能会导致飞机坠毁或其它不幸的危险情况。因此，飞机牵引车在牵引飞机时施加的力不会损坏或磨损前轮起落架或前轮起落架安全销，这一点非常重要。不幸的是，缺少解决这一问题的现有技术方法和装置。
为了节省燃料，用飞机牵引车代替飞机自身的引擎来移动飞机变得更可取。最初，牵引车在施力过程中的牵引速度先前一直限制在非常低的速度(即，小于10英里/小时)。为了进一步节省燃料，增大该速度(即使是满载飞机)以提高用牵引车代替飞机引擎牵引满载飞机缓慢滑行的可行性变得更可取。但是，这样会增大飞机和牵引车之间的力，从而导致太大的力传递到前轮起落架上。另外，这种较高速度还会增大与甩尾有关的风险。而且，把对飞机的操控完全留给牵引车驾驶员并不可取，因为牵引车司机可能不像飞行员那样技能熟练和负责任。
第4,113,041号专利(Birkeholm)中提供了一种解决方案，该解决方案包括传感元件和控制单元，所述传感器设在飞机牵引杆中用于测量牵引车和飞机之间传递的牵引力和压力，所述控制单元自动对牵引车的牵引力以及飞机的制动进行调节以将牵引杆力保持在预定的允许水平以内。为安全起见，Birkeholm的系统包括了紧急释放系统，该系统在应对牵引杆力超过预定范围时将飞机和牵引车分离。不幸的是，该解决方案仍然存在一些重大缺陷。由于要与飞机和牵引杆结合成一个整体，Birkeholm的系统不能灵活地与其它飞机及其它牵引杆配用。另外，一些驾驶员和飞行员对这些容易导致错误的电子控制单元控制的这种自动牵引力调整和飞机制动并不感到舒适。
为了避免前轮起落架无法承受的过高力传递到前轮起落架而对其造成惨重的损坏，还已知有使用牵引销(也称安全销)作为机械保险装置，以便这种较高的力可使安全销而不是前轮起落架断裂。但是，这种解决方案并不完美。为了保证安全销可以在特定情况下发生断裂，例如，前轮起落架上轮子的转向角相当大时，安全销制成具有相当大的安全系数，这使得安全销频繁断裂，有时是不必要的断裂。另外，尽管安全销断裂导致飞机和牵引杆(从而是牵引车)之间的连接中断，这样就终止了对前轮起落架施加过大的力，但由于飞机可能在连接中断后未立即完全静止下来并且可能因自身动量而继续行进，而仍然存在危险。
第9,108,746号专利(Schmidt)提供了一种解决方案，该解决方案公开了一种带有力传感器和测量安全销转向角的加速度计的安全销。Schmidt的安全销还可根据实测力和加速度计测定的前轮起落架机轮角取向计算力阈值，从而产生达到或超过力阈值时的报警。
不幸的是，这些装置和系统均是针对特定的飞机。这种装置和系统都不具有适应性和灵活性，不能使得装置/系统的单个实例可以连接到牵引车并且配置成在飞行中可与多种飞机、多种安全销和多种牵引杆互换使用。
特别是，牵引头安全销安装在单个飞机牵引头上并制造成在达到或超过预定力时剪断。安全销的这种剪断旨在警告牵引车驾驶员已经超过安全力并且需要进行检查及更换安全销。因此，安全销自行故障是不可取的。
因此，需要克服上面所述的现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明提供了一种克服到目前为止已知装置和方法的前述缺点并能防止安全销故障的通用悬挂转接头和系统。
鉴于前述和其它目的，本发明提供了一种包括前端和与前端相对的后端的飞机牵引车；飞机牵引车悬挂装置；和通用悬挂转接系统。在一个实施例中，所述通用悬挂转接系统可包括至少一个力传感器，设在所述前端和所述后端中之一与飞机牵引车悬挂装置之间；至少一个输入端，用于接收力传感器的力测量结果；一个存储器，在其上储存多种飞机的信息；一个用户输入界面，获取用户在存储器中所存储的多种飞机中的一个选择；及一个处理器，可通讯地耦合在输入端、所述存储器和用户输入界面上并可操作地配置成根据用户对多种飞机中的一个选择确定至少一个安全销断裂强力的阈值。
根据另一个特征，本发明的一个实施例进一步包括一个指示器，可通讯地耦合在处理器上并可操作地配置成在力传感器测量到飞机牵引杆上传递的力达到或超过安全销断裂强力的阈值时发出警报，其中飞机牵引杆耦合连接在飞机牵引车悬挂装置上。
根据另一个特征，本发明的一个实施例包括一个加速踏板；和可通讯地耦合在加速踏板上的电子控制线路。进一步地，根据本发明的一个实施例，所述处理器可通讯地耦合在电子控制线路上，且所述处理器可进一步用于在力传感器测量到力达到或超过安全销断裂强力的阈值时通过电子控制线路自动地阻止飞机牵引车加速。
根据再一个特征，本发明的一个实施例包括一个加速踏板；和可通讯地耦合在加速踏板上的电子控制线路。进一步地，根据本发明的一个实施例，所述处理器可通讯地耦合在电子控制线路上，且所述处理器可进一步用于在处理器未接收到用户对多种飞机中的一个选择的情况下力传感器感应到一架飞机载荷时通过电子控制线路自动地阻止飞机牵引车加速。
根据本发明的另一个特征，所述通用悬挂转接头进一步包括可操作地配置成用来支撑力传感器的一个钢插件，所述钢插件包括第一耦合构件和与第一耦合构件相对的第二耦合构件，力传感器插在二者之间；所述第一耦合构件耦合连接在飞机牵引车的前端，第二耦合构件耦合连接在飞机牵引车悬挂装置上。
根据本发明的另一个特征，所述钢插件用硬化钢材料制成。
根据本发明的又一个特征，钢插件进一步包括至少两块平行应力板，每块平行应力板界定一个力传感器设在其中的开口且每块平行应力板可绕力传感器相对彼此转动，以便将飞机牵引杆的推力和拉力传递到力传感器上。
根据本发明的另一个特征，一个实施例包括一个通用飞机牵引车悬挂转接系统，在飞机牵引车的前端和后端中之一与飞机牵引车悬挂装置之间设置至少一个力传感器；及一个通用控制装置。根据一个实施例，所述通用悬挂转接系统可包括至少一个输入端，用于接收力传感器的力测量结果；一个存储器，在其上储存多种飞机的信息；一个用户输入界面，获取用户在存储器中所存储的多种飞机中的一个选择；及至少一个处理器，可通讯地耦合在输入端、存储器和用户输入界面上并可操作地配置成根据用户对多种飞机中的一个选择确定至少一个安全销断裂强力的阈值。
根据本发明的另一个特征，所述处理器可操作地配置成在力传感器测量到飞机牵引杆上传递的力达到或超过安全销断裂强力的阈值时发送警报，其中飞机牵引杆耦合连接在飞机牵引车悬挂装置上。
根据本发明的再一个特征，一个实施例包括可操作地配置成用来支撑力传感器的一个钢插件，所述钢插件包括第一耦合构件和与第一耦合构件相对的第二耦合构件，力传感器插在二者之间，所述第一耦合构件耦合连接在飞机牵引车的前端，第二耦合构件耦合连接在飞机牵引车悬挂装置上。
根据本发明的再一个特征，所述处理器可进一步用于在处理器未接收到用户对多种飞机中的一个选择的情况下力传感器感应到一架飞机载荷时自动地阻止飞机牵引车加速。
根据本发明，一种飞机牵引车安全牵引飞机的方法包括以下步骤：力传感器(设在飞机牵引车的前端和后端中之一与耦合连接在飞机牵引杆上的飞机牵引车悬挂装置之间)测量飞机牵引杆上传递的推力和拉力；力传感器向至少一个处理器提供力传感器输出；和处理器接收用户对可通讯地耦合在所述处理器上的存储器中所存储的多种飞机中一种飞机的第一选择。在另外的实施例中，所述方法可进一步包括以下步骤：所述处理器确定与用户对多种飞机中一种飞机的第一选择相关的至少一个安全销断裂强力的阈值；和可通讯地耦合在所述处理器上的指示器在力传感器测量到力达到或超过安全销断裂强力的阈值时提供警报。
根据另一个特征，本发明的一个实施例还包括将所述处理器和所述指示器整合在飞机牵引车中这一步。
根据再一个特征，本发明的一个实施例还包括以下步骤：将飞机牵引杆的杆头耦合连接在飞机的前轮起落架上；和将安全销耦合连接在牵引杆头上。
根据本发明的又一个特征，一个实施例进一步包括以下步骤：所述处理器根据用户对多种飞机中第二种飞机的第二选择(不同于用户对多种飞机中一种飞机的第一选择)修改安全销断裂强力的阈值。
根据本发明的另一个特征，一个实施例进一步包括所述处理器在力传感器测量到力达到或超过安全销断裂强力的阈值时自动地阻止飞机牵引车加速，其中，所述力传感器设在其上。
根据本发明的再一个特征，一个实施例包括所述处理器接收用户的安全销断裂强力的阈值输入这一步。
虽然按照通用悬挂转接头和系统的具体实施例对本发明进行了图解和说明，但是并不旨在限制所述细节，因为在不偏离本发明精神且在权利要求的范围内可以作出各种修改和结构变化。另外，为了不与本发明的相关细节混淆，将不详细说明或将省略掉本发明示例性实施例的众所周知元件。
将在所附权利要求中阐述认为是本发明特性的其它特征。按要求，本文公开了本发明的具体实施例；但是，应该理解的是，公开的实施例仅为本发明的示例，它们可以采用各种形式实施。因此，在此所公开的具体结构和功能细节不应解释为具有限制性，而仅作为权利要求的依据和教会该领域技术人员以各种方式运用几乎任何适当细部结构的本发明的有代表性依据。进一步地，本文中使用的名词和术语不是限制性的；而是提供对本发明的可理解描述。虽然说明书后面的权利要求确切说明了本发明认为具有新颖性的特征，但是相信通过结合附图来考虑以下描述将能更好地理解本发明，其中相同参考数字代表相同的含义。这些附图不是按比例绘制。
在公开和描述本发明之前，应该理解的是本文中使用的术语仅用于描述特定实施例，而不是限制性的。本文中使用的“一个”指一个或一个以上。本文中使用的“多种”指两种或两种以上。本文中使用的“另一个”指至少第二个或以上。本文中使用的“包括”和/或“具有”指“包含”(即开放性语言)。本文中使用的“耦合”指“连接”，虽然不一定是直接的且不一定是用机械方式。本文中“提供”一词采用其最广的含义，例如，使实体存在，使可利用，和/或一次性或在一段时间全部或分多个部分提供给某人或某物。
如本文中所用，无论是否明确指出，“约”或“近似”适用于所有数值。这些名词一般指本领域技术人员认为相当于所列举数值(即，具有相同的作用或结果)的一系列数字。在很多情况中，这些名词可能包括四舍五入至最接近的有效数字的数。在本文件中，应该将“纵向”理解为指在与通用悬挂转接头从一端到对端的延长线方向对应的方向上。本文中使用的“程序”、“软件应用”和类似名词指用于在计算机上执行的指令序列。“程序”、“计算机程序”或“软件应用”可包括子程序、功能、过程、目标方法、目标实施例、可执行应用、小应用程序、小服务程序、源代码、目标代码、共享库/动态加载库和/或用于在计算机系统上执行的其它指令序列。
附图说明
附图中相同附图标记指各个单独视图中完全相同或功能类似的元件。这些附图与下面的详细描述一起并入说明书中并构成其一部分，用于进一步说明各个实施例和解释本发明的各种原理和优点。
图1为本发明的通用悬挂转接头的透视图；
图2为本发明的图1中通用悬挂转接头的俯视平面图；
图3为本发明的图1中通用悬挂转接头的截面图；
图4为本发明的图1中通用悬挂转接头的分解透视图；
图5为图1中通用悬挂转接头根据本发明耦合连接在飞机牵引车的悬挂装置上并通过飞机牵引车牵引杆牵引飞机的侧面透视图；
图6为图1中通用悬挂转接头根据本发明的一个示例性实施例耦合连接在图5中悬挂装置上的放大图；
图7为根据本发明一个示例性实施例的通用悬挂转接系统的框图；
图8为根据本发明一个实施例的示例性通用控制装置的正面透视图；
图9为根据本发明的示例性过程；
图10为根据本发明一个示例性实施例将牵引杆头和安全销耦合连接在图5中飞机上的放大图；
图11为根据本发明一个示例性实施例的图10中所示牵引杆头和安全销的放大图；
图12为根据本发明通用悬挂转接头耦合连接在飞机牵引车的多级悬挂装置上并通过飞机牵引车牵引杆牵引大型飞机的另一实施例的侧面透视图；
图13为根据本发明一个实施例的图12中多级悬挂装置和通用悬挂转接头的放大图；
图14为根据本发明一个示例性实施例的图12中牵引杆头和安全销的放大图。
具体实施方式
虽然说明书后面的权利要求确切说明了认为具有新颖性的本发明特征，但是相信通过结合附图来考虑以下描述将能更好地理解本发明，其中相同参考数字代表相同的含义。应该理解的是，公开的实施例仅为本发明的示例，它们可以采用各种形式实施。
本发明提供了一种新颖高效的通用飞机牵引车悬挂转接系统。本发明实施例提供的传感器耦合连接在飞机牵引车悬挂装置上，用于将推力和拉力测量结果传递到通用悬挂转接头控制面板。另外，根据本发明的实施例，通用悬挂转接头控制面板包括存储器，在其上储存多种飞机；和用户输入界面，允许用户(例如，飞机牵引车驾驶员)从所述多种飞机中选择当前准备牵引的一种飞机。在本发明的实施例中，通用悬挂转接头控制面板还可包括处理器，用于根据驾驶员选定的飞机确定至少一个安全销断裂强力的阈值。本发明的另外实施例包括警报器，用于在处理器测定到力传感器测量的推力和拉力已达到或超过该处理器预先确定的安全销断裂强力的阈值时向飞机牵引车驾驶员发出警报。
参考图1-2，分别用透视图和俯视平面图说明了本发明的一个实施例。图1-2说明了本发明的有利特征，但是如下面所述，可以若干种形状、尺寸、特征和部件的组合及这些组件采用不同的数量和功能提供本发明。通用飞机牵引车悬挂转接头100的第一个例子(如图1-2所示)包括至少一个力传感器102。
在一个实施例中，力传感器102可用于测量张力和压缩力(本领域也称作“线性切力”和“推力和拉力”)。在较佳实施例中，力传感器102可制成应变式传感器。在另一实施例中，力传感器102可制成其它类型的力传感器，例如，压电换能器和气动测压元件。重要的是，将力传感器102调整成能承受拉拖大型飞机长期反复施加的高应力。因此，在一个实施例中，力传感器102可用钢材料(例如，硬化钢材料)制成。在另一实施例中，力传感器102可用另一种硬化金属材料制成。在又一些实施例中，力传感器102可用另一种坚固耐用非金属材料制成，所述材料适合传递牵引飞机时反复持续施加的高应力。
在一个实施例中，力传感器102制成销或螺栓的形状。有利的是，力传感器102的这种形状允许力传感器102作为线性切力可施加在其上的耦合构件能易于调整和能易于更换/互换。换种方式说，在重型机械(如飞机牵引车)领域中，必定有反复连续的高应力工作力施加在其上、力通过枢转销、螺栓或其它类似紧固件传递的接合点。因此，这些接合点(例如，悬挂装置)受到力的监测会有好处，以便检测到可能存在的剪断状况。提供销或螺栓形状的力传感器102允许力传感器102易于调整以便整合在这种接合点中。在替代实施例中，力传感器102可制成其它形状和尺寸。
在一个实施例中，力传感器102包括多个引脚104(或其它导体)，可用于将传感器输出(例如，线性切力测量结果)传递给接收装置(例如，处理器或其它电路)。在一个实施例中，力传感器102可包括6个引脚。在另一实施例中，力传感器102可包括多于或少于6个引脚。在再一实施例中，所述多个引脚104可设在耦合连接器中，所述耦合连接器的形状制成且配置成与配合的耦合连接器电缆配合。
在一个实施例中，通用飞机牵引车悬挂转接头100进一步包括可操作地配置成支撑力传感器102的插件106。在一个实施例中，插件106设置成将线性切力测量结果从飞机牵引杆(未显示)传递给传感器102。在又一实施例中，插件106可包括第一耦合构件108和与第一耦合构件108相对的第二耦合构件110。在一个实施例中，插件106插在所述第一耦合构件108和所述第二耦合构件110之间。所述第一耦合构件108和所述第二耦合构件110中每个构件均可包括垂直定向的板构件200。在另一实施例中，所述第一耦合构件108和所述第二耦合构件110中每个构件均还可包括水平定向的板构件202。在一个实施例中，所述板构件200和202可相互垂直。在又一实施例中，每个耦合构件108和110的各自水平定向板构件202可以彼此部分重叠。在一个实施例中，所述水平定向板构件202中每个板构件均可界定一个开口112或孔，力传感器102的至少一部分穿过所述开口或孔。换句话说，应力板可相互平行。在另一实施例中，所述水平定向板构件202可视为平行应力板。在一个实施例中，所述水平定向板构件202可设置成可绕力传感器102相对彼此转动，以便将推力和拉力从飞机牵引杆传递到力传感器102上。换种方式说，每个板构件202界定的各自开口112可包括一个直径，该直径稍大于设在开口112中的力传感器102的一部分的直径。换句话说，所述板构件202可配置成提供一定的弹性或可转动性，以便可通过所述板构件202将推力和拉力施加在力传感器102上。在其它实施例中，耦合构件108和110可制成其它形状、尺寸和配置。
插件106可用适合承受牵引飞机时反复长期施加的高应力的钢材料制成。在另一实施例中，插件106可用硬化钢材料制成。钢的硬化包括将钢加热到非常高温度的一种较耗时的工艺。为了将钢硬化，钢通常必须含有较大量的碳。钢的硬化过程会将插件106韧化，从而使插件106较不容易随着时间而磨损，这个方面对于重型飞机应用很重要。在再一实施例中，插件106可用另一种硬化金属材料制成。在又一些实施例中，插件106可用另一种坚固耐用非金属材料制成，所述材料适合传递牵引飞机时反复持续施加的高应力。
参考图3，用截面图说明了示例性通用飞机牵引车悬挂转接头100。在一个实施例中，力传感器102可定义纵轴300，所述纵轴在力传感器102的延长线方向上从其顶端向底端延伸。力传感器102可配置成用来检测垂直于纵轴300的线性推力和拉力302。在另一实施例中，力传感器102可配置成用来检测基本垂直于纵轴300(90度+/-5％)的线性推力和拉力。
在一个实施例中，力传感器102可包括边缘部304，所述边缘部在水平方向上向外延伸到力传感器102的颈部306之外。在又一实施例中，所述板构件202可包括外接开口112的周边的凸出部308。力传感器102的边缘部304可操作地配置成支撑在凸出部308上。
参考图4，通用飞机牵引车悬挂转接头100可包括附加支撑板400和402。在一个实施例中，支撑板400和402可用适合承受牵引飞机时反复长期施加的高应力的钢材料制成。在另一实施例中，支撑板400和402可用硬化钢材料制成。在再一实施例中，支撑板400和402可用另一种硬化金属材料制成。在又一些实施例中，支撑板400和402可用另一种坚固耐用非金属材料制成，所述材料适合传递牵引飞机时反复持续施加的高应力。支撑板400和402可通过一个或多个紧固件404耦合连接在耦合构件108和110上，并可对通用悬挂转接头100提供附加支撑。紧固件404可为适用于重型飞机应用的任何类型的坚固耐用紧固件，例如，螺栓。
参考图5和图6，用示意图说明了有创造性的飞机牵引车500，图中说明了安装在飞机牵引车500上的通用飞机牵引车悬挂转接头100。飞机牵引车一般有两种形式：1)其悬挂装置利用牵引杆来推拉飞机的传统牵引车；和2)无牵引杆牵引车。无杆牵引车不使用牵引杆，而是将前轮起落架铲离地面，以致前轮起落架在牵引车顶上。本发明的实施例限于传统牵引车，不是设计用于无牵引杆的牵引车。因此，飞机牵引车500包括飞机牵引车悬挂装置600。飞机牵引车悬挂装置600可设在飞机牵引车500的前端502或后端504上。前端502可与后端504相对。通用飞机悬挂转接头100可设在所述前端502和后端504中之一与飞机牵引车悬挂装置600之间。在图5和图6所示的示例性实施例中，力传感器102设在前端502与飞机牵引车悬挂装置600之间。在替代实施例中，力传感器102可设在后端504与飞机牵引车悬挂装置600之间。
在一个实施例中，第一耦合构件108耦合连接在前端502上，第二耦合构件耦合连接在飞机牵引车悬挂装置600上。在替代实施例中，第一耦合构件108可耦合连接在后端504上，第二耦合构件110可耦合连接在飞机牵引车悬挂装置600上。可用多种方式将第一耦合构件108和110耦合连接在飞机牵引车500和悬挂装置600上，例如，螺栓、紧固件和胶黏剂。优选地，这种紧固件/耦合连接器坚固耐用并适于承受牵引飞机时反复持续施加的高应力。飞机牵引车悬挂装置600可包括挂接销602，拖杆耦合连接器604可滑动地连接在所述挂接销上。
参考图7和图8，分别用框图和正面透视图说明了示例性通用悬挂转接系统。在一个实施例中，所述通用悬挂转接系统可包括力传感器102以及可通讯地耦合在力传感器102上的通用控制装置700。在一个实施例中，通过有线接头(例如，导线、电缆和电线)将力传感器102和通用控制装置700连接起来。在另一实施例中，通过无线接头将力传感器102和通用控制装置700连接起来。通用控制装置700可为形状方便牵引车驾驶员/用户携带使用的手持式装置。图8说明了手持式通用控制装置700的示例性实施例。在另一实施中，通用控制装置700可制成安装在与飞机牵引车关联的仪表板内的控制面板。
在一个实施例中，通用控制装置700可包括至少一个输入端702(例如，输入输出端口)，用于接收力传感器102的力测量结果。在一些实施例中，力传感器102可通讯地耦合在通用控制装置700的导线/电线可从内部穿过飞机牵引车500布设到仪表板。换句话说，线路可从飞机牵引车500的悬挂区域延伸到可设置通用控制装置700的仪表板区域。
在一个实施例中，通用控制装置700可包括存储器704、用户输入界面706、显示器708、至少一个处理器710和警报指示器712。在其它实施例中，通用控制装置700可包括附加特征，或不包括所列的一些特征。例如，在一个实施例中，警报指示器712可作为独立的装置提供并设在飞机牵引车500的仪表板区域以外的区域中。
在一个实施例中，存储器704为用于存储多种飞机的非暂时性存储器。可将所述多种飞机的信息存储在非暂时性存储器704上，以便驾驶员随时从中选择准备牵引的一种飞机。可以用飞机的商用名称或其它表示方式(例如，字母数字代码)将所述多种飞机的信息存储在存储器704上。优选地，可将所述多种飞机的信息存储在存储器704上，使得能用易识别名称(例如，CRJ700)将飞机显示在显示器708上供驾驶员随时识别和选择。有利的是，通过提供一个预存飞机名称/指示器的菜单，用户能(例如)滚动该菜单进行选择，飞机牵引车驾驶员即使有时所受培训和掌握的技能有限，也能安全地牵引价格昂贵的飞机，而不损坏安全销和/或前轮起落架。如下文中更加详细的描述，创造性通用控制装置和悬挂转接系统使不熟练的驾驶员能接收到对安全销断裂强力的阈值作出反应所发出的声音和/或视觉警报。所述阈值由通用控制装置700根据在任何时间选择的特定飞机确定/计算得到。这种精妙的解决方案能大大地提高效率，降低成本，和提高空中飞行的安全性。
用户输入界面706获取用户在存储器704中所存储的多种飞机中的一个选择。用户输入界面706可包括小键盘、定点设备、键盘、鼠标和/或类似物。用户输入界面706可为允许用户将输入指令输入通用控制装置700的任何设备。在一个实施例中，用户输入界面706为与通用控制装置700关联的触控屏。所述触控屏上可显示有图标或按钮，用户可通过连接/按下/敲击图标或按钮来从呈现的多种飞机中选择一种飞机。与用户输入界面706关联的示例性按钮或图标可包括警报声音部分的开关按钮、触发自动力功能部件的开关按钮、上下滚动按钮、打开电源按钮、关闭电源按钮、背光强度调节按钮、菜单后退按钮、将菜单在显示器708上上移的菜单按钮、下载数据(例如，力测量结果)用的数据下载按钮等。在一个实施例中，可将所有力测量数据存储在非暂时性存储器704上，并可通过数据下载输出端口(例如，USB接口)下载。在一个实施例中，在(例如)存储器704中未预存/预定要牵引的飞机的情况下，可为用户提供一个选项以便输入安全销断裂强力的阈值。处理器710可接收用户输入参数并可根据用户输入阈值发出警报。
除了任何其它信息(例如，安全销断裂强力的阈值参数、指示器、警报和其它状态)外，显示器708上还可呈现所述多种飞机。显示器708可为能向用户呈现各种图像、文本、图形和/或视频的任何类型的合适显示器，例如，液晶显示器(LCD)、等离子体显示器、二极管(LED)显示器或类似物。
处理器710可为(例如)中央处理器(CPU)、微控制器、或微处理设备，包括“通用”微处理设备或专用微处理设备。处理器710执行存储器(例如，存储器704)中的代码以便执行通用控制装置704的操作/指令。处理器710可提供执行操作系统的处理能力，运行各种应用程序，和为本文所述的一种或多种技术提供处理。
在一个实施例中，处理器710可通讯地耦合在输入端702、存储器704和用户输入界面706上并可操作地配置成根据用户对多种飞机中的一个选择确定至少一个安全销断裂强力的阈值。在一个实施例中，像安全销制造商一般预先确定安全销的规格一样，可将与飞机关联的安全销的最大断裂强力的阈值预先存储在存储器704中。在一个实施例中，处理器710可根据制造商提供的安全销最大断裂强力的阈值确定多个安全销断裂强力的阈值。例如，与飞机CRJ-7关联的安全销的最大断裂强力的阈值为5440lbs。因此，处理器710可配置成(例如)当力测量结果在最大阈值的10％以内时输出黄色警报，当力测量结果在最大阈值的5％以内时输出红色警报，当从力传感器102接收到任何其它力测量结果时输出绿色警报。应该理解的是，处理器710可配置成具有各种不同的阈值确定结果/警报。
警报指示器712可制成提供声音警报的扬声器。在另一实施例中，警报指示器712还可为视觉警报器(例如，LED、发光元件、显示器708上的闪烁图标等)。优选地，警报指示器712包括声音和视觉两种警报以对潜在安全/损坏问题提供最大程度的指示。警报指示器712可通讯地耦合在处理器710上并可操作地配置成在力传感器102测量到飞机牵引杆606上传递的力达到或超过安全销断裂强力的阈值时发出警报，其中飞机牵引杆606耦合连接在飞机牵引车悬挂装置600上(图6)。在一个实施例中，处理器710和警报指示器712均整合在飞机牵引车500中。
在一个实施例中，若力传感器102的力测量结果达到或超过临界阈值或范围(例如，最大断裂强力的阈值的1％)，处理器710可自动阻止飞机牵引车500加速。在一个实施例中，处理器710可通讯地耦合在飞机牵引车加速器控制装置716的电子控制线路714上。加速器控制装置716可耦合连接在加速踏板718上。因此，在一个实施例中，处理器710可用于在力传感器102测量到力达到或超过安全销断裂强力的阈值时通过电子控制线路714自动地阻止飞机牵引车500加速。在又一实施例中，通用控制装置700可操作地配置和设置成阻止加速踏板718的加速信号到达加速器控制装置716。在另一实施例中，处理器710可用于在处理器710未接收到用户对多种飞机中的一个选择的情况下力传感器102感应到一架飞机载荷时通过电子控制线路714自动地阻止飞机牵引车500加速。换句话说，通用控制装置700可操作地配置成能迫使牵引车驾驶员选择飞机以便确定阈值，之后在牵引飞机的同时可安全加速飞机牵引车500。若未检测到飞机载荷，通用控制装置700可用于自由地允许驾驶员加速。
下面将结合图9的流程图，并参考图6-7和图10-14，对本发明的飞机牵引车安全牵引飞机的示例性过程进行描述。参考图6-7和图10-14，虽然图9中说明了执行过程步骤的一种具体顺序，但是可根据某些实施例中所示的顺序改变这种步骤执行顺序。而且，在一些实施例中，可同时或部分同时执行连续显示的两个或多个图框。简洁起见，也可省略图9中的某些步骤。在一些实施例中，图9中的一些或所有过程步骤可组合成单个过程步骤。
所述过程可从步骤900开始，然后可立即达到步骤902，在此步中，设在飞机牵引车悬挂装置区域的力传感器102可持续测量飞机牵引车牵引杆606上传递的推力和拉力。在一个实施例中，在步骤902之前，飞机牵引车驾驶员(或乘客或其它相关机场员工/承包人)可将飞机牵引杆606耦合连接在悬挂装置600上。更特别的是，驾驶员可将挂接销602滑动穿入牵引杆604界定的开口内并固定好挂接销602。另外，驾驶员还可按照已知方法和装置将飞机牵引杆606的牵引杆头1000耦合连接在飞机1004的前轮起落架1002上。驾驶员可通过将安全销1100耦合连接在牵引杆头1000上将牵引杆头1000固定在前轮起落架1002上。在一个实施例中，安全销1100可滑动穿入牵引杆头1000的一部分界定的开口内。本发明实施例的特别配置就是为了防止这个安全销1100断裂。
在创造性飞机牵引车500的替代实施例中，飞机牵引车悬挂装置1300可制成多级悬挂装置。在这种实施例中，通用悬挂转接头100可包括一个以上力传感器102。例如，通用悬挂转接头100可包括两个力传感器102a-b用来检测多级推力和拉力。这种多级悬挂装置有时用于牵引特别大的飞机。
在步骤902中，力传感器102可向处理器710提供力传感器输出(例如，力测量结果)。在一个实施例中，力传感器102可持续向处理器710提供力传感器输出，以便持续监控是否存在潜在断裂状况(例如，力测量结果超过或达到阈值)。
在步骤906中，处理器710可接收用户(例如，驾驶员)对存储器704中所存储的多种飞机中的一个选择。在步骤908中，处理器710可确定与用户选定的飞机相关的至少一个安全销断裂强力的阈值。在一个实施例中，处理器710可从存储器704中检索其中存储的与用户选定飞机相关的预存/预定安全销断裂强力的阈值。
在一个实施例中，警报指示器712在力传感器102测量到力达到或超过安全销断裂强力的阈值时自动提供(声音和/或视觉)警报。在又一实施例中，处理器710可根据用户对存储器704中存储的多种飞机中第二种飞机的第二选择修改(确定另一个)安全销断裂强力的阈值。第一种飞机可视为不同于第二种飞机。因而，当驾驶员随时想将飞机牵引车500耦合连接在另一种飞机上进行牵引时，驾驶员只需要选择准备牵引的另一种飞机即可。这使飞机牵引车500能在不拉断或磨损安全销的情况下安全高效便利地牵引多架不同的飞机，而不需要驾驶员自行监控这种安全状况。
公开的新颖高效通用飞机牵引车悬挂转接系统能大大提高空中飞行安全度，提高飞机牵引效率，和降低与安全销和前轮起落架断裂/失灵相关的成本。本发明实施例提供的传感器耦合连接在飞机牵引车悬挂装置上，用于将推力和拉力测量结果传递到通用悬挂转接头控制面板。另外，根据本发明的实施例，通用悬挂转接头控制面板包括存储器，在其上储存多种飞机的信息；和用户输入界面，允许用户(例如，飞机牵引车驾驶员)从所述多种飞机中选择当前准备牵引的一种飞机。在本发明的实施例中，通用悬挂转接头控制面板还可包括处理器，用于根据驾驶员选定的飞机确定至少一个安全销断裂强力的阈值。本发明的另外实施例包括警报器，用于在处理器测定到力传感器测量的推力和拉力已达到或超过该处理器预先确定的安全销断裂强力的阈值时向飞机牵引车驾驶员发出警报。

Claims (20)

1.一种飞机牵引车(500)，包含：
前端(502)和与前端(502)相对的后端(504)；
一个飞机牵引车悬挂装置(600)；和
一个通用悬挂转接头(100)，包括：
至少一个力传感器(102)，设在所述前端(502)和所述后端(504)中之一与飞机牵引车悬挂装置(600)之间；
至少一个输入端(702)，用于接收所述至少一个力传感器(102)的力测量结果；
一个存储器(704)，在其上储存多种飞机的信息；
一个用户输入界面(706)，获取用户在存储器(704)中所存储的多种飞机中的一个选择；和
至少一个处理器(710)，可通讯地耦合在所述至少一个输入端(702)、存储器(704)和用户输入界面(706)上并可操作地配置成根据用户对多种飞机中的一个选择确定至少一个安全销断裂强力的阈值。
2.根据权利要求1所述的飞机牵引车(500)，进一步包含：
一个指示器(712)，可通讯地耦合在所述至少一个处理器(710)上并可操作地配置成在所述至少一个力传感器(102)测量到飞机牵引杆(606)上传递的力达到或超过所述至少一个安全销断裂强力的阈值时发送警报，其中飞机牵引杆(606)耦合连接在飞机牵引车悬挂装置(600)上。
3.根据权利要求1所述的飞机牵引车(500)，进一步包括：
一个加速踏板(718)；和
可通讯地耦合在加速踏板(718)上的电子控制线路(714)；
其中，所述至少一个处理器(710)可通讯地耦合在电子控制线路(714)上，且所述至少一个处理器(710)可进一步用于在所述至少一个力传感器(102)测量到力达到或超过所述至少一个安全销断裂强力的阈值时通过电子控制线路(714)自动地阻止飞机牵引车(500)加速。
4.根据权利要求1所述的飞机牵引车(500)，进一步包含：
一个加速踏板(718)；和
可通讯地耦合在加速踏板(718)上的电子控制线路(714)；
其中，所述至少一个处理器(710)可通讯地耦合在电子控制线路(714)上，且所述至少一个处理器(710)可进一步用于在所述至少一个处理器(710)未接收到用户对多种飞机中的一个选择的情况下所述至少一个力传感器(102)感应到一架飞机载荷时通过电子控制线路(714)自动地阻止飞机牵引车(500)加速。
5.根据权利要求1所述的飞机牵引车(500)，其中：
所述通用悬挂转接头(100)进一步包括可操作地配置成用来支撑所述至少一个力传感器(102)的一个钢插件(106)，所述钢插件(106)包括第一耦合构件(108)和与第一耦合构件(108)相对的第二耦合构件(110)，所述至少一个力传感器(102)插在二者之间；且
所述第一耦合构件(108)耦合连接在飞机牵引车(500)的前端(502)，第二耦合构件(110)耦合连接在飞机牵引车悬挂装置(600)上。
6.根据权利要求5所述的飞机牵引车(500)，其中：
所述钢插件(106)用硬化钢材料制成。
7.根据权利要求5所述的飞机牵引车(500)，其中：
钢插件(106)进一步包括至少两块平行应力板(202)，所述至少两块平行应力板(202)中每块平行应力板界定所述至少一个力传感器(102)设在其中的开口且所述至少两块平行应力板(202)中每块平行应力板可绕所述至少一个力传感器(102)相对彼此转动，以便将飞机牵引杆(606)的推力和拉力传递到所述至少一个力传感器(102)上。
8.一种通用飞机牵引车悬挂转接系统，包含：
至少一个力传感器(102)，设在飞机牵引车(500)的前端(502)和后端(504)中之一与飞机牵引车悬挂装置(600)之间；和
一个通用控制装置(700)，包括：
至少一个输入端(702)，用于接收所述至少一个力传感器(102)的力测量结果；
一个存储器(704)，在其上储存多种飞机的信息；
一个用户输入界面(706)，获取用户在存储器(704)中所存储的多种飞机中的一个选择；和
至少一个处理器(710)，可通讯地耦合在所述至少一个输入端(702)、存储器(704)和用户输入界面(706)上并可操作地配置成根据用户对多种飞机中的一个选择确定至少一个安全销断裂强力的阈值。
9.根据权利要求8所述的通用飞机牵引车悬挂转接系统，其中：
所述至少一个处理器(710)可操作地配置成在所述至少一个力传感器(102)测量到飞机牵引杆(606)上传递的力达到或超过所述至少一个安全销断裂强力的阈值时发送警报，其中飞机牵引杆(606)耦合连接在飞机牵引车悬挂装置(600)上。
10.根据权利要求9所述的通用飞机牵引车悬挂转接系统，进一步包含：
一个钢插件(106)，可操作地配置成用来支撑所述至少一个力传感器(102)，所述钢插件(106)包括第一耦合构件(108)和与第一耦合构件(108)相对的第二耦合构件(110)，所述至少一个力传感器(102)插在二者之间，所述第一耦合构件(108)耦合连接在飞机牵引车(500)的前端(502)，第二耦合构件(110)耦合连接在飞机牵引车悬挂装置(600)上。
11.根据权利要求10所述的通用飞机牵引车悬挂转接系统，其中：
所述钢插件(106)进一步包括至少两块平行应力板(202)，所述至少两块平行应力板(202)中每块平行应力板界定所述至少一个力传感器(102)设在其中的开口(112)且所述至少两块平行应力板(202)中每块平行应力板可绕所述至少一个力传感器(102)相对彼此转动，以便将飞机牵引杆(606)的推力和拉力传递到所述至少一个力传感器(102)上。
12.根据权利要求11所述的通用飞机牵引车悬挂转接系统，其中：
所述钢插件(106)用硬化钢材料制成。
13.根据权利要求9所述的通用飞机牵引车悬挂转接系统，其中：
所述至少一个处理器(710)可通讯地耦合在飞机牵引车(500)加速踏板(718)的电子控制线路(714)上，且所述至少一个处理器(710)可进一步用于在所述至少一个力传感器(102)测量到力达到或超过所述至少一个安全销断裂强力的阈值时通过电子控制线路(714)自动地阻止飞机牵引车(500)加速。
14.根据权利要求9所述的通用飞机牵引车悬挂转接系统，其中：
所述至少一个处理器(710)可进一步用于在所述至少一个处理器(710)未接收到用户对多种飞机中的一个选择的情况下所述至少一个力传感器(102)感应到一架飞机载荷时自动地阻止飞机牵引车(500)加速。
15.一种飞机牵引车(500)安全牵引飞机的方法，所述方法包含以下步骤：
一个力传感器(102)(设在飞机牵引车(500)的前端(502)和后端(504)中之一与耦合连接在飞机牵引杆(606)上的飞机牵引车悬挂装置(600)之间)测量飞机牵引杆(606)上传递的推力和拉力；
所述力传感器(102)向至少一个处理器(710)提供力传感器输出；
所述至少一个处理器(710)接收用户对可通讯地耦合在所述至少一个处理器(710)上的存储器(704)中所存储的多种飞机中一种飞机的第一选择；
所述至少一个处理器(710)确定与用户对多种飞机中一种飞机的第一选择相关的至少一个安全销断裂强力的阈值；和
可通讯地耦合在所述至少一个处理器(710)上的指示器(712)在力传感器(102)测量到力达到或超过所述至少一个安全销断裂强力的阈值时提供警报。
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包含以下步骤：
将所述至少一个处理器(710)和所述指示器(712)整合在飞机牵引车(500)中。
17.根据权利要求15所述的方法，进一步包含以下步骤：
将飞机牵引杆(606)的牵引杆头(1000)耦合连接在飞机的前轮起落架(1002)上；和
将安全销(1100)耦合连接在牵引杆头(1000)上。
18.根据权利要求15所述的方法，进一步包含以下步骤：
所述至少一个处理器(710)根据用户对多种飞机中第二种飞机的第二选择，不同于用户对多种飞机中一种飞机的第一选择，修改所述至少一个安全销断裂强力的阈值。
19.根据权利要求15所述的方法，进一步包含以下步骤：
所述至少一个处理器(710)在力传感器(102)测量到力达到或超过所述至少一个安全销断裂强力的阈值时自动地阻止飞机牵引车(500)加速，其中，所述力传感器(102)设在其上。
20.根据权利要求15所述的方法，进一步包含以下步骤：
所述至少一个处理器(710)接收用户的安全销断裂强力的阈值输入。
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