CN110963063B - 一种可实现多自由度运动的加油枪把持装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可实现多自由度运动的加油枪把持装置，包括限位加油枪的底座、实现加油枪姿态调节机构、实现加油枪的左右平移机构、实现加油枪的前后运动机构以及与飞机蒙皮连接固定装置，底座的结构可限制加油枪移动，姿态调节杆两端加工有等直径、反旋向的螺纹，分别与底座、平移滑板上的螺纹孔连接，旋转姿态调节杆，实现加油枪姿态的调节。本发明的连接装置，实现了加油枪在飞机蒙皮的多自由度运动，无需借用飞机螺钉孔或额外打孔即能实现与飞机曲面蒙皮的固定连接，通用性高。

Description

一种可实现多自由度运动的加油枪把持装置

技术领域

本发明涉及一种飞机使用保障装置领域，尤其涉及一种可实现多自由度运动的加油枪把持装置。

背景技术

加油是中小型飞机及中小型无人机日常使用保障的主要工作之一，使用加油枪重力式加油是主要的加油方式。工作过程中，一般均由作业人员全过程举着加油枪，由于管路及燃油重量，会给作业人员带来不便，作业人员在此过程也消耗较多精力。对于中型飞机或者中高空无人机，装载油量大，加油时间长，此问题更加突出。

不同型号的飞机或无人机加油口位置不同，若无法实现加油枪的多自由度的移动，则影响加油枪的把持装置通用性。另一方面，不同型号的飞机或无人机蒙皮形状不同，螺钉孔位置分布不同，若加油枪把持装置需借用飞机或无人机上的孔位实现固定，则通用性较差。

因此，有必要使用加油枪把持装置替代人工手持方式进行作业，并且该装置在不同型号上的通用性应较好。

发明内容

本发明解决的技术难题是：针对现有技术方案存在的缺陷，本发明的目的是提供一种通用性强和使用方便的加油枪把持装置，不借用机上孔或不需额外打孔，就可能在不同型号的飞机上使用。

本发明的技术解决方案是：

一种可实现多自由度运动的加油枪把持装置，包括底座、姿态调节杆、平移滑板、移动滑台、卡扣、右夹臂、左夹臂、夹臂转轴、手柄销、手柄、锁紧销以及橡胶垫；

底座限位加油枪，姿态调节杆实现加油枪姿态的调节，平移滑板与移动滑台实现加油枪的左右运动，移动滑台与右夹臂、卡扣实现加油枪的前后运动；

飞机机身与机翼上的蒙皮为曲面结构，油箱加油口盖设置机身或机翼蒙皮上，加油口盖表面与蒙皮曲面重合；

左夹臂、夹臂转轴、手柄销、手柄、锁紧销以及橡胶垫实现与飞机蒙皮的固定连接；

打开某个加油口盖，预备向该加油口进行加油操作时，向上提起手柄，以夹臂转轴中心，左夹臂与右夹臂的上部分互相靠近，同时下部分也互相靠近，直至下部分下表面的折线形部位与飞机曲面蒙皮夹紧逐渐夹紧；当左夹臂与右夹臂下部分连接的橡胶垫受到蒙皮挤压变形后，在夹臂转轴两侧分别插接上两根锁紧销，即可保持左夹臂与右夹臂机构锁紧，加油枪的支撑装置及运动装置均安装在飞机蒙皮上。

进一步的，将加油枪架至底座上，底座折线结构限制加油枪的向前移动自由度，底座垂直结构限制加油枪的向后及左右的运动自由度，使得底座与加油枪不会发生相对运动。

进一步的，分别旋转两根姿态调节杆，水平移动平移滑板(3)，并将移动滑台推至预定位置，使得加油枪对准飞机加油口，开启加油枪，即可实现自动加油。

进一步的，底座有两个第一凸台，每个第一凸台内均有等直径、同旋向的螺纹孔。

进一步的，姿态调节杆两端加工有等直径、反旋向的第一螺纹柱和第二螺纹柱，第一螺纹柱与底座第一凸台的螺纹孔连接，第二螺纹柱与平移滑板的第二凸台连接。

进一步的，旋转姿态调节杆，底座与平移滑板的间距会变化，通过分别旋转两根姿态调节杆，实现加油枪的抬头与低头。

进一步的，平移滑板的平板上有两处第二凸台，有四个相同的吊耳分别分布在两侧，吊耳上下底面为平面，中间为圆柱面，圆柱面加工有螺纹，移动滑台两侧面对称分布着滑槽，两处吊耳与滑槽分别构成移动副。

进一步的，沿着滑槽推动平移滑板，可实现加油枪的左右平移运动，当移动到预定位置时，在每处吊耳旋入螺母，直至锁紧平移滑板与移动滑台的相对位置。

进一步的，移动滑台左右两侧分布着第三凸台，与右夹臂的第一凹槽组成移动副，实现加油枪的前后平移；当移动预定位置时，在第三凸台两侧分别安装卡扣，利用卡扣的弹性压缩，限制移动滑台在右夹臂的相对位置。

进一步的，右夹臂顶部有通孔，与手柄销连接，末端臂沿着臂展方向依次有可与锁紧销连接的三个通孔、与夹臂转轴连接的通孔以及与另一根锁紧销连接的通孔。左夹臂与右夹臂对称布置，两者共同组成剪刀形结构。

进一步的，手柄底部为U型结构，U型结构两端加工有通孔；手柄销分别连接手柄的U型机构的两处通孔、左夹臂顶端的通孔以及右夹臂顶端的通孔，两端分别固定连接。

进一步的，左夹臂与右夹臂末端臂底部下表面为折线形，左夹臂与右夹臂末端臂底部均固定橡胶垫。

本发明与现有技术相比有益效果为：

(1)本发明加油枪在被机构把持的同时，通过姿态调节杆、平移滑板与移动滑台分别实现前后、左右以及高低姿态的自由度，在加油口位置不同的型号上均可通用；

(2)本发明加油枪把持装置通过与蒙皮夹紧机构直接实现与蒙皮的固定连接，加油枪把持装置的固定不需要借用飞机蒙皮上的孔或者额外开孔，减少了很多拆卸工作，并且在曲面蒙皮上能快速安装；

(3)本发明通过底座与加油枪的限位，实现了加油枪的稳定把持，减少了人力工作。

附图说明

图1为本发明实施例的加油枪把持装置的轴测图；

图2为本发明实施例的加油枪卡在把持装置的效果图；

图3为本发明实施例的底座的主视图；

图4为本发明实施例的加油枪姿态调节机构的轴测图；

图5为加油枪左右平移机构的轴测图；

图6为本发明实施例的加油枪前后平移机构的轴测图；

图7为本发明实施例的与蒙皮固定机构的轴测图；

图8为本发明实施例的加油枪把持装置的正视图；

图9为图8的A向视图。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方式。

一种可实现多自由移动的加油枪把持装置，如图1所示，包括底座1、姿态调节杆2、平移滑板3、移动滑台4、卡扣5、右夹臂6、左夹臂7、夹臂转轴8、手柄销9、手柄10、锁紧销11以及橡胶垫12；

底座1限位加油枪，姿态调节杆2实现加油枪姿态的调节，平移滑板3与移动滑台4实现加油枪的左右运动，移动滑台4与右夹臂6、卡扣5实现加油枪的前后运动；

把持装置的底座前后分别有限位结构，其外形和尺寸依据加油枪设计，实现底座可靠卡住加油枪；把持装置的底座底部有两处相同凸台，凸台内部有直径相等的螺纹孔，分别与两根姿态调节杆的两端螺纹连接；持装置的姿态调节杆两端有螺纹，螺纹旋向相反，一端螺纹与支撑底座相连，另一端螺纹与平移滑板上部凸台的内孔连接；把持装置的平移滑板上部有两处凸台，滑板两处侧面各伸出双吊耳，吊耳截面形状为带两平面的圆形，并且圆形部分有螺纹。

移动滑台两侧分别有滑槽，滑槽与平移滑板的吊耳组成移动副，使得平移滑板可在移动滑台的滑槽内轻松滑动，移动到预定位置，可用螺母旋入平移滑板的吊耳内，锁住平移滑板与移动滑台的相对位置；移动滑台上与滑槽垂直的侧面有两处相同的长条形的凸台；左夹臂与右夹臂均为弯曲折线形结构，两者在结构端部和中间均有等直径的孔；

夹臂转轴为圆柱形结构，同时穿过左夹臂与右夹臂结构中间的孔，组成转动副，使三者组成“剪刀形”机构；夹臂转轴两端有第二凹槽，可使用轴用弹性挡圈限位左夹臂与右夹臂，使得夹臂转轴与左夹臂、右夹臂连接可靠；

手柄底部为U型结构，U型结构两端有同心等直径的孔；手柄销为圆柱形结构，穿过左夹臂、右夹臂端部的孔，同时穿过手柄U型结构两端的孔，并且在孔内可自由转动，构成转动副；手柄顶部为弧形表面，方便手握；

左夹臂在安装夹臂转轴的孔沿着夹臂前后分别有三个等直径的孔以及一个等直径的通孔，右夹臂在对称位置同样分布等直径的孔；

锁紧销为U型机构，横截面为圆形；锁紧销U型两端分别插入左、右夹臂的通孔，锁紧左、右夹臂相对位置；

左夹臂与右夹臂末端臂底部下表面为折线形，利于与飞机曲面蒙皮夹紧；左夹臂与右夹臂末端臂底部均固定橡胶垫，有利于增加与飞机曲面蒙皮的摩擦力，并起到保护蒙皮的作用；

右夹臂末端臂上端有滑槽，滑槽宽度与移动滑台两侧面的凸台宽度相匹配，滑槽与移动滑台的凸台构成移动副；左夹臂末端臂上端滑槽，可实现加油枪在左夹臂侧安装和作业；

卡扣为U型薄形金属片，分布在移动滑台两凸台的两侧，其U型宽度与右夹臂末端臂的宽度相匹配，能将移动滑台紧固的卡在右夹臂或左夹臂的固定位置。

实施例

如图1、图8-9所示，加油枪把持机构为底座1，加油枪高低姿态调整机构为两根姿态调节杆2，加油枪左右平移机构通过平移滑板3和移动滑台4实现；加油枪前后移动通过移动滑台4与右夹臂6、卡扣5实现；与蒙皮固定机构包括右夹臂6、左夹臂7、夹臂转轴8、手柄销9、手柄10、锁紧销11和橡胶垫12，一套把持装置有两套与蒙皮固定机构。

如图3所示，底座1有两个第一凸台103，每个第一凸台103内均有等直径、同旋向的螺纹孔104。

姿态调节杆2两端加工有等直径、反旋向的第一螺纹柱202和第二螺纹柱203，第一螺纹柱202与底座1第一凸台103的螺纹孔104连接，第二螺纹柱203与平移滑板3的第二凸台302连接。

姿态调节杆2中间段截面形状为方形201，方形201可以四方、六方形或八方形等对称布置的偶数方形，既方便用手旋转姿态调节杆2，也可实现用扳手工具旋转姿态调节杆2。

顺时针或逆时针旋转姿态调节杆2，底座1与平移滑板3的间距会增长或缩短。通过分别旋转两根姿态调节杆2，就可实现加油枪的不同程度“抬头”与“低头”。

如图4、图5所示，平移滑板3的平板301上有两处第二凸台302，有四个相同的吊耳303分别分布在两侧。吊耳303上下底面为平面，中间为圆柱面，圆柱面加工有螺纹。移动滑台4两侧面401对称分布着滑槽402。两处吊耳303与滑槽402分别构成移动副。

如图2所示，沿着滑槽402推动平移滑板3，可实现加油枪13的左右平移运动。当移动到预定位置时，在每处吊耳旋入螺母，直至锁紧平移滑板3与移动滑台4的相对位置。

移动滑台4左右两侧分布着第三凸台403，与右夹臂6的第一凹槽606组成移动副，实现加油枪的前后平移。当移动预定位置时，在第三凸台403两侧分别安装卡扣5，利用卡扣5的弹性压缩，限制移动滑台4在右夹臂6的相对位置。

如图6所示，右夹臂6顶部有通孔602，与手柄销9连接。末端臂601沿着臂展方向依次有可与锁紧销11连接的三个通孔、与夹臂转轴8连接的通孔以及与另一根锁紧销11连接的通孔。左夹臂7与右夹臂6的结构形式类似，并且孔位与右夹臂6对称布置，两者共同组成“剪刀形”结构。

手柄10底部为U型结构，U型结构两端加工有通孔。U型结构上部有提手，提手外表面为弧形，方便手握。

手柄销9分别连接手柄10的U型机构的两处通孔、左夹臂7顶端的通孔以及右夹臂6顶端的通孔，两端用螺母分别固定连接。

飞机机身与机翼上的蒙皮为曲面结构，油箱加油口盖设置机身或机翼蒙皮上，加油口盖表面与蒙皮曲面重合。打开某个加油口盖，预备向该加油口进行加油操作时，向上提起手柄10，以夹臂转轴8中心，左夹臂7与右夹臂6的上部分互相靠近，同时下部分也互相靠近，直至下部分下表面的折线形部位与飞机曲面蒙皮夹紧逐渐夹紧，如图7所示，当左夹臂7与右夹臂6下部分连接的橡胶垫受到蒙皮挤压变形后，在夹臂转轴两侧分别插接上两根锁紧销11，即可保持左夹臂与右夹臂机构锁紧。这样，加油枪的支撑装置及运动装置均安装在飞机蒙皮上。

最后，将加油枪13架至底座1上，底座1结构101限制加油枪的向前移动自由度，底座垂直结构102限制加油枪的向后及左右的运动自由度，使得底座1与加油枪13不会发生相对运动。这样，保证在加油过程中加油枪与底座可靠连接。分别旋转两根姿态调节杆2，水平移动平移滑板3，并将移动滑台4推至预定位置，使得加油枪对准飞机加油口，开启加油枪，即可实现自动加油。

本发明所阐述的内容为该领域具体应用的一个实例，但任何熟知的该领域的专业人员，应明确本发明包含但不限于本实例，在此基础上所做的任何改动都属于本发明知识和技术产权保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可实现多自由度运动的加油枪把持装置，其特征在于：包括底座(1)、姿态调节杆(2)、平移滑板(3)、移动滑台(4)、卡扣(5)、右夹臂(6)、左夹臂(7)、夹臂转轴(8)、手柄销(9)、手柄(10)、锁紧销(11)以及橡胶垫(12)；

底座(1)限位加油枪，姿态调节杆(2)实现加油枪姿态的调节，平移滑板(3)与移动滑台(4)实现加油枪的左右运动，移动滑台(4)与右夹臂(6)、卡扣(5)实现加油枪的前后运动；

飞机机身与机翼上的蒙皮为曲面结构，油箱加油口盖设置机身或机翼蒙皮上，加油口盖表面与蒙皮曲面重合；

左夹臂(7)、夹臂转轴(8)、手柄销(9)、手柄(10)、锁紧销(11)以及橡胶垫(12)实现与飞机蒙皮的固定连接；

打开某个加油口盖，预备向加油口进行加油操作时，向上提起手柄(10)，以夹臂转轴(8)为中心，左夹臂(7)与右夹臂(6)的上部分互相靠近，同时下部分也互相靠近，直至下部分下表面的折线形部位与飞机曲面蒙皮逐渐夹紧；当左夹臂(7)与右夹臂(6)下部分连接的橡胶垫受到蒙皮挤压变形后，在夹臂转轴两侧分别插接上两根锁紧销(11)，即可保持左夹臂与右夹臂机构锁紧，加油枪的支撑装置及运动装置均安装在飞机蒙皮上；

将加油枪(13)架至底座(1)上，底座(1)折线结构(101)限制加油枪的向前移动自由度，底座垂直结构(102)限制加油枪的向后及左右的运动自由度，使得底座(1)与加油枪(13)不会发生相对运动；

旋转姿态调节杆(2)，底座(1)与平移滑板(3)的间距会变化，通过分别旋转两根姿态调节杆(2)，实现加油枪的抬头与低头。

2.如权利要求1所述的一种可实现多自由度运动的加油枪把持装置，其特征在于，分别旋转两根姿态调节杆(2)，水平移动平移滑板(3)，并将移动滑台(4)推至预定位置，使得加油枪对准飞机加油口，开启加油枪，即可实现自动加油。

3.如权利要求1所述的一种可实现多自由度运动的加油枪把持装置，其特征在于，底座(1)有两个第一凸台(103)，每个第一凸台(103)内均有等直径、同旋向的螺纹孔(104)。

4.如权利要求1所述的一种可实现多自由度运动的加油枪把持装置，其特征在于，姿态调节杆(2)两端加工有等直径、反旋向的第一螺纹柱(202)和第二螺纹柱(203)，第一螺纹柱(202)与底座(1)第一凸台(103)的螺纹孔(104)连接，第二螺纹柱(203)与平移滑板(3)的第二凸台(302)连接。

5.如权利要求1所述的一种可实现多自由度运动的加油枪把持装置，其特征在于，平移滑板(3)的平板(301)上有两处第二凸台(302)，有四个相同的吊耳(303)分别分布在两侧，吊耳(303)上下底面为平面，中间为圆柱面，圆柱面加工有螺纹，移动滑台(4)两侧面(401)对称分布着滑槽(402)，两处吊耳(303)与滑槽(402)分别构成移动副。

6.如权利要求5所述的一种可实现多自由度运动的加油枪把持装置，其特征在于，沿着滑槽(402)推动平移滑板(3)，可实现加油枪(13)的左右平移运动，当移动到预定位置时，在每处吊耳旋入螺母，直至锁紧平移滑板(3)与移动滑台(4)的相对位置。

7.如权利要求1所述的一种可实现多自由度运动的加油枪把持装置，其特征在于，移动滑台(4)左右两侧分布着第三凸台(403)，与右夹臂(6)的第一凹槽(606)组成移动副，实现加油枪的前后平移；当移动预定位置时，在第三凸台(403)两侧分别安装卡扣(5)，利用卡扣(5)的弹性压缩，限制移动滑台(4)在右夹臂(6)的相对位置。

8.如权利要求1所述的一种可实现多自由度运动的加油枪把持装置，其特征在于，右夹臂(6)顶部有通孔(602)，与手柄销(9)连接，末端臂(601)沿着臂展方向依次有可与锁紧销(11)连接的三个通孔、与夹臂转轴(8)连接的通孔以及与另一根锁紧销(11)连接的通孔，左夹臂(7)与右夹臂(6)对称布置，两者共同组成剪刀形结构。

9.如权利要求1所述的一种可实现多自由度运动的加油枪把持装置，其特征在于，手柄(10)底部为U型结构，U型结构两端加工有通孔；手柄销(9)分别连接手柄(10)的U型机构的两处通孔、左夹臂(7)顶端的通孔以及右夹臂(6)顶端的通孔，两端分别固定连接。

10.如权利要求1所述的一种可实现多自由度运动的加油枪把持装置，其特征在于，左夹臂与右夹臂末端臂底部下表面为折线形，左夹臂(7)与右夹臂(6)末端臂底部均固定橡胶垫(12)。

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