CN111874553B - 一种用于试车的门库系统和操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明总体上涉及航空发动机试验领域，并且更具体地，涉及一种用于试车的门库系统和操作方法。为了解决厂房中上部运输系统通过隔声门门库困难，运输效率低的问题，本发明提供的用于试车的门库系统，在转运区顶部依次分布有第一门库、门洞和第二门库，所述第一门库容纳可升降的第一库门，所述第二门库容纳可升降的第二库门，所述门洞中容纳转轨装置，该转轨装置下端连接有在水平面内转动的可旋转轨道；当处于转运状态时，所述可旋转轨道与所述试车区固定轨道、待转运区固定轨道连通；当处于关门状态时，所述可旋转轨道处于门洞的投影区域范围内。本发明的门库转轨装置设计合理，在使用过程中，自动化程度高，具有很好地实用性。

Description

一种用于试车的门库系统和操作方法

技术领域

本发明总体上涉及航空发动机试验领域，并且更具体地，涉及一种用于试车的门库系统和操作方法。

背景技术

随着航空试车技术的发展，国内所建的发动机试车台架大多数为屋顶悬挂式，发动机的运输方式采用上部运输，其可靠性、安全性和便捷性得到很大程度地提升。发动机试车对厂房的噪声有一定要求，为防止噪声超标，大门会将整个门洞完全封堵，连接试车间与准备间的大门为电动隔声门，为保证隔声量的需求，隔声门通常为双层，由于适用在厂房中，门体面积大，门库的空间有限。

在试车时，隔声门处于关闭状态，平时处于打开状态，也就是说上部运输系统不能以固定轨道的方式通过门库，目前国内外还没有应用到隔音厂房的上部运输先例，为了解决厂房中上部运输系统通过隔声门门库困难，运输效率低的问题，设计一种运行可靠、空间利用率高的门库转轨装置尤为重要。

发明内容

本发明为了克服目前在航空发动机试车转运和试车噪音的问题，通过提供一种全新设计的试车门库系统，解决上部运输通过厂房电动隔声门困难的问题。

为实现上述发明，在一方面本发明提供的用于试车的门库系统，用于航空发动机的试验，该系统包括直线分布的三个区域：试车区、转运区和待转运区；其中

在试车区顶部具有试车区固定轨道；

在待转运区顶部具有待转运区固定轨道；

在转运区顶部依次分布有第一门库、门洞和第二门库，所述第一门库容纳可升降的第一库门，所述第二门库容纳可升降的第二库门，所述门洞中容纳转轨装置，该转轨装置下端连接有在水平面内转动的可旋转轨道；

当处于转运状态时，所述可旋转轨道与所述试车区固定轨道、待转运区固定轨道连通，用于航空发动机在待转运区与试车区之间转运；当处于关门状态时，所述可旋转轨道处于门洞的投影区域范围内，所述第一库门封闭所述第一门库，所述第二库门封闭所述第二门库。

有利或可选地，所述转轨装置包括齿轮减速电机、齿轮机构和回转支承机构；该回转支承机构包括回转支承轴承、回转支承上底座和回转支承下底座；所述回转支承上底座上部固定安装在所述门洞中，下部与回转支承轴承的内圈连接；所述回转支承下底座上部与回转支承轴承的外圈连接，下部与可旋转轨道固定连接；所述齿轮减速电机驱动所述齿轮机构，所述齿轮机构与所述回转支承轴承的外齿啮合。

有利或可选地，所述齿轮机构包括传动轴、齿轮、锥形摩擦盘、螺母和第一弹簧，所述齿轮内部具有腔体，且在一端开口，外环面具有外齿，腔体中是锥形摩擦盘；传动轴依次穿过齿轮的底板、锥形摩擦盘与第一弹簧之后，与螺母连接，通过旋紧程度调整锥形摩擦盘的变形程度，使得所述齿轮减速电机通过所述传动轴将动力输出至所述齿轮。

有利或可选地，在所述可旋转轨道上安装有转轮减速电机、转轮机构、成对的定位销和成对的第一导向套筒，所述定位销安装在第一导向套筒中，所述转轮减速电机与所述转轮机构连接并控制其转动状态，所述转轮机构在两端分别与一个定位销连接；在所述试车区固定轨道和待转运区固定轨道上分别安装有第二导向套筒；当处于转运状态时，通过旋转所述转轮机构带动定位销分别插入所述试车区固定轨道和待转运区固定轨道上的第二导向套筒中。

有利或可选地，所述转轮机构包括调节关节轴承、转轮、第一推杆、第二推杆和转盘，所述转轮与所述转轮减速电机的输出轴连接，在所述转轮上套装有转盘，在转盘两端通过调节关节轴承分别连接有第一推杆和第二推杆，在第一推杆和第二推杆的端部连接有所述定位销。

有利或可选地，在所述试车区固定轨道和待转运区固定轨道上的第二导向套筒中分别还安装有第二弹簧和销轴，第二弹簧套装在销轴上并被卡在第二导向套筒底部和销轴的凸台之间，销轴在穿出第二导向套筒的端部附近安装有套管；在所述试车区固定轨道和待转运区固定轨道上还分别铰接有曲柄和可在竖直方向移动的插板，曲柄在其一端与所述套管铰接，另一端与插板铰接；当在转运状态时，所述插板收起在可旋转轨道内，轨道整体连通，当在关门状态时，所述插板向下伸出可旋转轨道。

有利或可选地，在所述试车区固定轨道和待转运区固定轨道上分别还安装有行程开关。

有利或可选地，所述试车区和转运区为试验舱的不同区域，所述待转运区为另一独立舱体。

有利或可选地，在门洞中安装有门洞预埋板，所述回转支承上底座与所述门洞预埋板固定连接。

有利或可选地，所述试车区固定轨道、待转运区固定轨道和可旋转轨道具有相同结构的轨道下踏面。

另一方面，本发明还提供一种用于试车的门库系统操作方法，对本发明的门库系统进行操作，当需要转运航空发动机时，操作第一库门从第一门库中降下，操作第二库门从第二门库中降下，操作转轨装置旋转可旋转轨道，使其在一端与试车区固定轨道对接，在另一端与待转运区固定轨道对接；

当需要关门对航空发动机进行试车时，操作转轨装置旋转可旋转轨道与试车区固定轨道、待转运区固定轨道断开，并处于门洞的投影区域范围内，操作第一库门从第一门库中升起，操作第二库门从第二门库中升起。

本发明还可作为两个厂房之间的过轨装置，适用于厂房之间为完全封闭大门结构，大门打开时，转轨装置打开，连接门内外两侧固定轨道，连通运输通道；大门关闭时，转轨装置收起，确保大门完全闭合，不发生干涉。

有益效果：本发明的门库转轨装置设计合理，在使用过程中，自动化程度高，具有很好地实用性。

已经讨论的特征、功能和优点可在各种示例中独立实现，或者可以在其他示例中进行组合。可参照以下描述和附图看出示例的其他细节。

附图说明

当结合附图阅读时，通过参考以下对本发明示例的详细描述，将最好地理解例示性示例以及优选的使用模式、其他目的及其描述，其中：

图1为本发明门库系统的空间分布示意图；

图2为本发明门库系统的组成结构示意图；

图3为仰视角度下转轨装置在不同工作状态时的示意图；

图4为转轨装置的主体结构示意图；

图5为转轨装置的详细结构示意图；

图6为转轮机构的结构示意图；

图7为转轮机构在不同工作状态时的示意图；

图8为挡止安全装置的结构示意图。

1-门洞，2-第一门库，3-第二门库，4-齿轮减速电机，5-齿轮机构，6-转轮减速电机，7-可旋转轨道，8-转轮机构，9-定位销，10-试车区固定轨道，11-行程开关，12-待转运区固定轨道，13-回转支承上底座，14-回转支承下底座，15-回转支承轴承，16-门洞预埋板，17-传动轴，18-齿轮，19-锥形摩擦盘，20-螺母，21-第一弹簧，22-调节关节轴承，23-转轮，24-第一推杆，25-第二推杆，26-转盘，27-轨道下踏面，28-第一导向套筒，29-第二弹簧，30-销轴，31-第二导向套筒，32-套管，33-行程开关，34-曲柄，35-插板

具体实施方式

将参照附图更充分地描述所公开的示例，在附图中示出了所公开示例中的一些(但并非全部)。事实上，可描述许多不同的示例并且这些示例不应该被解释为限于本文中阐述的示例。相反，描述这些示例，使得本公开将是彻底和完全的，并且将把本公开的范围充分传达给本领域的技术人员。

如图1-2所示，该系统包括直线分布的三个区域：试车区、转运区和待转运区；其中在试车区顶部具有试车区固定轨道10；在待转运区顶部具有待转运区固定轨道12；在转运区顶部依次分布有第一门库2、门洞1和第二门库3，所述第一门库2容纳可升降的第一库门，所述第二门库3容纳可升降的第二库门，所述门洞1中容纳转轨装置，该转轨装置下端连接有在水平面内转动的可旋转轨道7。

转轨装置安装在门洞1的正上方，两边是双层电动隔声大门的第一门库2和第二门库3，电动隔声大门关闭状态时，可旋转轨道7在门洞1里；当电动隔声大门开启后，可旋转轨道7旋转90度，横跨第一门库2和第二门库3，连接门内外两侧的试车区固定轨道10、待转运区固定轨道12，之后运输小车可以从顶部的连通的轨道通过大门进入试车区或者试验间。如图3所示，可旋转轨道7在转轨前的状态关门状态和转轨后的状态转运状态对比。

参见图4-5所示的转轨装置主要结构示意图，所述转轨装置包括齿轮减速电机4、齿轮机构5和回转支承机构；该回转支承机构包括回转支承轴承15、回转支承上底座13和回转支承下底座14；所述回转支承上底座13上部固定安装在所述门洞1中，下部与回转支承轴承15的内圈连接；所述回转支承下底座14上部与回转支承轴承15的外圈连接，下部与可旋转轨道7固定连接；所述齿轮减速电机4驱动所述齿轮机构5，所述齿轮机构5与所述回转支承轴承15的外齿啮合。

所述齿轮机构5包括传动轴17、齿轮18、锥形摩擦盘19、螺母20和第一弹簧21，所述齿轮18内部具有腔体，且在一端开口，外环面具有外齿，腔体中是锥形摩擦盘19；传动轴17依次穿过齿轮18的底板、锥形摩擦盘19与第一弹簧21之后，与螺母20连接，通过旋紧程度调整锥形摩擦盘19的变形程度，使得所述齿轮减速电机4通过所述传动轴17将动力输出至所述齿轮18。

齿轮18固定在齿轮减速电机4的输出轴上，保证二者无相对移动。锥形摩擦盘19的摩擦力大，能传递较大的扭矩，齿轮18与回转支承机构啮合后可将齿轮减速电机4提供的动力传送到回转支承机构，带动可旋转轨道7进行90度转动。齿轮机构5与回转支承机构的传动顺畅、灵活，工作可靠。

齿轮18的传动轴17与齿轮减速电机4的输出轴固定，使其无相对移动，通过调节螺母20，向上顶锥形摩擦盘19，使其压紧，齿轮18会输出较大的扭矩。

如图6-8所示的与转轮机构相关结构示意图，在所述可旋转轨道7上安装有转轮减速电机6、转轮机构8、成对的定位销9和成对的第一导向套筒28，所述定位销9安装在第一导向套筒28中，所述转轮减速电机6与所述转轮机构8连接并控制其转动状态，所述转轮机构8在两端分别与一个定位销9连接；在所述试车区固定轨道10和待转运区固定轨道12上分别安装有第二导向套筒31；当处于转运状态时，通过旋转所述转轮机构8带动定位销9分别插入所述试车区固定轨道10和待转运区固定轨道12上的第二导向套筒31中。

所述转轮机构8包括调节关节轴承22、转轮23、第一推杆24、第二推杆25和转盘26，所述转轮23与所述转轮减速电机6的输出轴连接，在所述转轮23上套装有转盘26，在转盘26两端通过调节关节轴承22分别连接有第一推杆24和第二推杆25，在第一推杆24和第二推杆25的端部连接有所述定位销9。

当可旋转轨道7转90度到位以后，在转轮机构的带动下，定位销9水平伸出，插入门两侧试车区固定轨道10和待转运区固定轨道12的第二导向套筒31内，此时可旋转轨道7与试车区固定轨道10和待转运区固定轨道12已经可靠地连接。

在所述试车区固定轨道10和待转运区固定轨道12上的第二导向套筒31中分别还安装有第二弹簧29和销轴30，第二弹簧29套装在销轴30上并被卡在第二导向套筒31底部和销轴30的凸台之间，销轴30在穿出第二导向套筒31的端部附近安装有套管32；在所述试车区固定轨道10和待转运区固定轨道12上还分别铰接有曲柄34和可在竖直方向移动的插板35，曲柄34在其一端与所述套管32铰接，另一端与插板35铰接；当在转运状态时，所述插板35收起在可旋转轨道7内，轨道整体连通，当在关门状态时，所述插板35向下伸出可旋转轨道7。在所述试车区固定轨道10和待转运区固定轨道12上分别还安装有行程开关33，当在转运状态时，所述销轴30触发该行程开关33。在门洞1中安装有门洞预埋板16，所述回转支承上底座13与所述门洞预埋板16固定连接。

在定位销9插入到第二导向套筒31内的长度达到要求以后，会触碰到安装在试车区固定轨道10和待转运区固定轨道12两端的行程开关33，在曲柄34的带动下会使挡止器的插板35上移至试车区固定轨道10和待转运区固定轨道12的轨道下踏面27以上，同时，还会给控制器发出信号，接通电路，运输小车就可以通过门库进入试验间。

当可旋转轨道7旋转到位后，转轮23开始转动，第一推杆24和第二推杆25向两侧往外顶定位销9，使其插入固定轨道的对应第二导向套筒31中，使可旋转轨道7的两端与固定轨道锁紧，第二导向套筒31允许定位销9进行轴向伸缩，限制了其他两个方向的运动。由于门洞1的空间有限，采用转轮机构，具有占用空间小，结构紧凑、简单等优点。

当运输小车通过可旋转轨道7一定距离后，行程开关33会再次发出信号，销轴30通过第二导向套筒31内的第二弹簧29，推动插板35向下伸出一定距离，并且超过轨道的下踏面。同时，控制器接收到信号，断开门库运输段的供电。此时，转轮机构开始运行，拉回定位销9，在这个过程中，第二弹簧29恢复变形可以保证转轮机构在摩擦力大时，方便收缩定位销9。在定位销9缩回第二导向套筒31后，齿轮机构运行，带动可旋转轨道7进行反方向旋转90°，可旋转轨道7旋转到位后，行程开关33会发出信号使其停止转动，此时可以关闭电动隔声大门。

门库转轨的开启和闭合整个过程完成需要15秒，由电机控制和行程开关控制，无需操作人员做过多的工作。

轨道运输，过门、障碍等装置，旋转轨道类方案能同等替换的，应视为本发明的保护范围。

齿轮机构用于带动工字钢轨道旋转90°；工字钢轨道为单轨，用于承载运输小车及电动葫芦；转轮机构用于对接可旋转轨道7与门库两侧固定轨道，保证其连接可靠；挡止器用于阻挡/放行运输小车，行程开关用于整个装置的安全联锁。

工字钢轨道与门库两侧的固定轨道结构相同，为单轨工字钢，采用钢板焊接形式，下踏面用于运输试验件的小车或者电动葫芦行走，其强度高，占用面积小。

挡止器由曲柄34、第二导向套筒31、套管32、插板35、销轴30和第二弹簧29等组成。第二导向套筒31只允许销轴30轴向伸缩，限制了其他两个方向的运动。第二弹簧29可以保证整体机构处于摩擦力较大的情况下，销轴30能够顺利收缩至套筒内。当具备通行条件时，曲柄34带动插板35上移，高于轨道下踏面27，运输通道连通，小车方可通过门库进入试验间；当不具备通行时，插板35的位置低于轨道下踏面27，起到阻挡运输小车或者电动葫芦行走的作用。其相当于安全装置，保证上部运输系统的运行可靠。

行程开关33用于检测定位销9的运动位置，利用其把位移信号转移成电信号的特点，对小车的电路进行接通/断开控制，起到联锁保护的作用。一旦转轨没到位，运输小车到门库附近时将处于断电状态。只有定位销伸出一定长度后，会触碰行程开关，由其发出电信号给控制器，为小车供电，同时挡止器的曲柄带动插板上抬至轨道踏面以上，运输小车方可通行。

本文中公开的系统、装置和方法的不同示例包括各种部件、特征和功能。应当理解，本文中公开的系统、装置和方法的各种示例可包括任何组合方式或任何子组合方式的本文中公开的系统、装置和方法的其他示例中的任一个的部件、特征和功能中的任一个，并且所有这些可能性旨在落入本发明的范围内。

已出于例示和描述的目的展示了对不同有利布置的描述，但是该描述并不旨在是排他性的或限于所公开形式的示例。许多修改形式和变化形式对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。另外，不同的有利示例可描述与其他有利示例相比不同的优点。选择和描述所选择的一个示例或多个示例，以便最佳地说明示例的原理、实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开有进行了适于所料想特定使用的各种修改的各种示例。

Claims (9)

1.一种用于试车的门库系统，用于航空发动机的试验，其特征在于：该系统包括直线分布的三个区域：试车区、转运区和待转运区；其中

在试车区顶部具有试车区固定轨道(10)；

在待转运区顶部具有待转运区固定轨道(12)；

在转运区顶部依次分布有第一门库(2)、门洞(1)和第二门库(3)，所述第一门库(2)容纳可升降的第一库门，所述第二门库(3)容纳可升降的第二库门，所述门洞(1)中容纳转轨装置，该转轨装置下端连接有在水平面内转动的可旋转轨道(7)；所述转轨装置包括齿轮减速电机(4)、齿轮机构(5)和回转支承机构；该回转支承机构包括回转支承轴承(15)、回转支承上底座(13)和回转支承下底座(14)；所述回转支承上底座(13)上部固定安装在所述门洞(1)中，下部与回转支承轴承(15)的内圈连接；所述回转支承下底座(14)上部与回转支承轴承(15)的外圈连接，下部与可旋转轨道(7)固定连接；所述齿轮减速电机(4)驱动所述齿轮机构(5)，所述齿轮机构(5)与所述回转支承轴承(15)的外齿啮合；

当处于转运状态时，所述可旋转轨道(7)与所述试车区固定轨道(10)、待转运区固定轨道(12)连通，用于航空发动机在待转运区与试车区之间转运；当处于关门状态时，所述可旋转轨道(7)处于门洞(1)的投影区域范围内，所述第一库门封闭所述第一门库(2)，所述第二库门封闭所述第二门库(3)。

2.根据权利要求1所述的门库系统，其特征在于：所述齿轮机构(5)包括传动轴(17)、齿轮(18)、锥形摩擦盘(19)、螺母(20)和第一弹簧(21)，所述齿轮(18)内部具有腔体，且在一端开口，外环面具有外齿，腔体中是锥形摩擦盘(19)；传动轴(17)依次穿过齿轮(18)的底板、锥形摩擦盘(19)与第一弹簧(21)之后，与螺母(20)连接，通过旋紧程度调整锥形摩擦盘(19)的变形程度，使得所述齿轮减速电机(4)通过所述传动轴(17)将动力输出至所述齿轮(18)。

3.根据权利要求2所述的门库系统，其特征在于：在所述可旋转轨道(7)上安装有转轮减速电机(6)、转轮机构(8)、成对的定位销(9)和成对的第一导向套筒(28)，所述定位销(9)安装在第一导向套筒(28)中，所述转轮减速电机(6)与所述转轮机构(8)连接并控制其转动状态，所述转轮机构(8)在两端分别与一个定位销(9)连接；在所述试车区固定轨道(10)和待转运区固定轨道(12)上分别安装有第二导向套筒(31)；当处于转运状态时，通过旋转所述转轮机构(8)带动定位销(9)分别插入所述试车区固定轨道(10)和待转运区固定轨道(12)上的第二导向套筒(31)中。

4.根据权利要求3所述的门库系统，其特征在于：所述转轮机构(8)包括调节关节轴承(22)、转轮(23)、第一推杆(24)、第二推杆(25)和转盘(26)，所述转轮(23)与所述转轮减速电机(6)的输出轴连接，在所述转轮(23)上套装有转盘(26)，在转盘(26)两端通过调节关节轴承(22)分别连接有第一推杆(24)和第二推杆(25)，在第一推杆(24)和第二推杆(25)的端部连接有所述定位销(9)。

5.根据权利要求4所述的门库系统，其特征在于：在所述试车区固定轨道(10)和待转运区固定轨道(12)上的第二导向套筒(31)中分别还安装有第二弹簧(29)和销轴(30)，第二弹簧(29)套装在销轴(30)上并被卡在第二导向套筒(31)底部和销轴(30)的凸台之间，销轴(30)在穿出第二导向套筒(31)的端部附近安装有套管(32)；在所述试车区固定轨道(10)和待转运区固定轨道(12)上还分别铰接有曲柄(34)和可在竖直方向移动的插板(35)，曲柄(34)在其一端与所述套管(32)铰接，另一端与插板(35)铰接；当在转运状态时，所述插板(35)收起在可旋转轨道(7)内，轨道整体连通，当在关门状态时，所述插板(35)向下伸出可旋转轨道(7)。

6.根据权利要求5所述的门库系统，其特征在于：在所述试车区固定轨道(10)和待转运区固定轨道(12)上分别还安装有行程开关(33)。

7.根据权利要求1所述的门库系统，其特征在于：所述试车区和转运区为试验舱的不同区域，所述待转运区为另一独立舱体。

8.根据权利要求6所述的门库系统，其特征在于：所述试车区固定轨道(10)、待转运区固定轨道(12)和可旋转轨道(7)具有相同结构的轨道下踏面(27)。

9.一种用于试车的门库系统操作方法，对如权利要求1-8中任一项所述的门库系统进行操作，其特征在于：

当需要转运航空发动机时，操作第一库门从第一门库(2)中降下，操作第二库门从第二门库(3)中降下，操作转轨装置旋转可旋转轨道(7)，使其在一端与试车区固定轨道(10)对接，在另一端与待转运区固定轨道(12)对接；

当需要关门对航空发动机进行试车时，操作转轨装置旋转可旋转轨道(7)与试车区固定轨道(10)、待转运区固定轨道(12)断开，并处于门洞(1)的投影区域范围内，操作第一库门从第一门库(2)中升起，操作第二库门从第二门库(3)中升起。

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