CN111942610B - 一种机场移动升降式旅客登机梯 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种机场移动升降式旅客登机梯，包括有车轮升降转向装置、导轨架升降旋向装置、导轨架、轿厢装置、登机平台。设置车轮升降转向装置适于车辆整体转向和升降，调整离地高度；导轨架升降旋向装置使导轨架能在上面升降和旋转便于运输；导轨架上设置滑轨，使轿厢装置能够在上面升降滑动；轿厢装置上设置登机平台能够有效对接飞机舱口。

Description

一种机场移动升降式旅客登机梯

技术领域

本发明涉及一种机场旅客登机装置，特别是一种机场移动升降式旅客登机梯，用来增加旅客登机的安全性和舒适性，减少操作人员的误操作，实现机场移动登机梯智能化管理。

背景技术

国内外机场常用的旅客登机设备有三种：一种是隧道式旅客登机桥，一种是普通旅客登机梯，还有一种是为行动不便旅客准备的特殊旅客登机梯。

隧道式旅客登机桥成本较高，一套大型隧道式旅客登机桥的价格在500万美元左右，且占地面积较大，只能适用于大中型机场的固定登机口，由于机场的航站楼固定登机口有限，导致其使用频率较低，机动性差，使用范围有限。随着现代化机场客流量的增多，具有登机桥的登机口已经不够旅客登机使用，更多的旅客需要搭乘摆渡车经过一段相对远的距离到达飞机体下面，再通过登机车到达机舱中。

普通的旅客登机梯，是一种供旅客上下飞机用的移动式机场专用设备。在飞机到达机场后，登机车驶近飞机，安全缓慢的对接飞机舱门位置，为旅客提供上下飞机服务。这种车在与飞机对接时，因无探测装置显示实时工作状态，容易造成对接偏离或撞坏机舱门的危险情况，无法保证飞机的安全。另外，登机车上大多是以固定的梯蹬为主，由于乘客多，舱内过道狭窄，乘客在机舱的舱门边容易发生拥堵，登机车的梯蹬上也聚集很多人，人员拥挤，容易形成很多不安全因素，特别是给老、弱、病、残、孕旅客的登机或下机带来不便。再者，登机车上部平台两侧的移动门都采用手动推拉的方式，使用起来费力且不便，对接飞机时也有安全隐患。

行动不便的旅客登机梯，是为了保证行动不便的旅客顺利登机使用，它包括有通过升降机构相连接的车架和活动式车厢。车厢前端设有用于对接飞机舱门的对接平台；车厢后端设有供旅客登车用的登车平台；通过登车平台将旅客运送进车厢，并利用升降机构将车厢举起，旅客通过对接平台顺利登机。但现有辅助登机的升降机构均由多级的剪刀叉构成，不便于控制，也会导致运行不稳定。剪刀叉太高，下端需要通过滚轮安装在车架的滑轨上，由于滑轨较长以及现有加工精度不够高，滚轮在滑轨上滚动过程中，会出现偏摆的情况，导致剪刀叉的运行不够平稳。

发展移动升降式旅客登机梯，在改进现有特殊旅客登机梯升降问题的同时，将有效缓解固定登机口的数量限制，也为普通旅客固定梯式登机带来方便。

发明内容

本发明着力于解决上述现有技术中的至少一个问题，提供一种机场移动升降式旅客登机梯。通过设置车装置，特别是车升降旋向轮装置，能够使装载车在机场内正常行驶时，将车架离地面提升到127毫米以上，当登机梯的导轨架升降旋向装置由于方向改变造成登机梯的整体重心升高，行驶不稳时，将车架下降到距离地面3毫米以内，缓慢接近并对接飞机舱门，确保装载车的行驶稳定性和安全性；设置导轨架升降旋向装置和轿厢装置，导轨架安装在升降旋向装置上，轿厢装置可在导轨架上进行滑行运动或悬停，轿厢装置上设置可以移出的移动登机平台；通过控制轿厢装置在导轨架上的滑行高度和移动登机平台的伸出长度对接飞机舱门，达到旅客登机目的，能有效提高旅客登机的舒适性，为老、弱、病、残、孕旅客提供便利，提高对接飞机时的安全性能。

本发明解决以上技术问题所采用的技术方案如下：

一种机场移动升降式旅客登机梯，包括车装置、导轨架升降旋向装置、导轨架、轿厢装置、登机平台；

所述车装置包括车架、车轮升降转向装置；

所述车轮升降转向装置包括车轮、车轮轴、车轮架、花键轴、升降机构、旋转机构，所述车轮和车轮架都安装在车轮轴上，所述车轮架上连接花键轴，所述花键轴由升降机构驱动升降、由所述旋转机构驱动旋转；

所述导轨架升降旋向装置安装在车架上，包括升降装置和转向装置，所述升降装置包括车架固定块、连杆机构和升降动力装置，所述转向装置包括旋向连接块、齿轮机构和旋向动力装置；所述车架固定块固定在车架上，所述连杆机构包括对称设置的左、右连杆组，左、右连杆组铰接在车架固定块和旋向连接块之间，左、右连杆组中的各个连杆之间通过螺纹丝杠套铰接，所述升降动力装置包括电机，所述电机驱动连接双向丝杠，所述双向丝杠穿设在螺纹丝杠套中；所述齿轮机构为一对齿轮副，所述旋向动力装置驱动所述齿轮副；

所述导轨架安装在所述齿轮副的齿轮轴上；

所述轿厢装置滑动设置在所述导轨架上；

所述登机平台可收展地安装在所述轿厢装置上，所述登机平台自身为伸缩式平台。

优选地，所述车轮升降转向装置通过一车架固定块连接在车架上，所述花键轴穿过所述车架固定块；所述车轮升降转向装置的升降机构，包括电动液压动力系统和电动液压推杆，所述电动液压推杆连接所述花键轴；所述车轮升降转向装置的旋转机构，包括伺服动力系统和一对主、副齿轮，其中副齿轮连接在所述花键轴上，同时所述副齿轮嵌在所述车架固定块中。

优选地，设车轮直径为ΦD，车轮固定块空当的宽度为L20，车轮轴心距离车轮架空当上表面的距离为L21，车轮轴心距离车轮固定块空当上表面的距离为L22，花键轴的长度为L23，电动液压推杆的长度为L24，设车架升降的行程L在0～250mm之间，则：

L20＝1.1*D

L21＝0.55*D

L22＝L21+0.5*D

L23＝L+0.6*D

L24＝1.2*L23。

优选地，所述导轨架升降旋向装置还包括一锁定销装置，所述锁定销装置安装在所述车架固定块上，包括有锁定销组件和锁定销动力装置，所述锁定销组件上固定有多个销子，所述锁定销动力装置驱动其中一个销子，所述车架固定块上和所述导轨架上设置有对应的销孔。

优选地，所述左、右连杆组各设置有两根连杆，在两根连杆之间铰接螺纹丝杠套。

优选地，所述螺纹丝杠套与所述双向丝杠配套设置有螺纹，所述双向丝杠两端具有互为反向的螺纹。

优选地，所述登机平台包括固定平台和移动平台，所述移动平台可沿固定平台伸缩。

优选地，所述固定平台通过铰链A枢接在轿厢的侧底部，并通过电动缸牵引，所述电动缸的缸体通过铰链C枢接在轿厢侧壁上，所述电动缸推杆前端通过铰链E同时枢接连杆一、连杆二，所述连杆一另一端通过铰链B枢接在固定平台上，所述连杆二的另一端通过铰链D枢接在轿厢侧壁上。

优选地，所述移动平台通过电机驱动的丝杠和滑块组合，滑动连接在所述固定平台上。

优选地，所述所述登机平台与所述轿厢装置的门设置在同侧；所述轿厢装置顶部设置有激光三维扫描装置。

与现有技术相比，本发明显著的有益效果体现在：1.本机场移动升降式登机梯，设置车装置、导轨架升降旋向装置、导轨架以及轿厢装置，在车正常行驶时，导轨架处于水平方向，整车重心低，且整车高度不超过3.2米。当导轨架由水平方向旋转到竖直状态对接飞机时，通过将车架下降到距离地面3毫米以内使整体重心下降，提高稳定性和安全性。

2.通过设置车轮升降旋向装置，能够在车正常行驶时，将车架离地面提升到127毫米以上符合机动车在机场内运行的要求，可以在大部分区域行驶，解决目前旅客登机车的高度在3.48～3.65米之间，有些区域需要绕行的问题。将车轮升降转向装置的关键尺寸进行了数学推理与计算优化，提高其智能控制的准确度。

3.通过设置导轨架升降旋向装置结构，使其升降平稳，承重能力强。不仅可以使导轨架升降还可以旋转，在机场运行的途中导轨架放水平，不影响其他物，高度容易满足，接机时导轨架旋转至竖直，使轿厢升高，供旅客登机。

4.通过设置轿厢升降驱动装置进行滑行升高，和设置登机平台调整移动平台的伸出长度对接飞机舱门，达到旅客登机目的，能有效提高旅客登机的舒适性，为老、弱、病、残、孕妇旅客提供便利性。

5.各部分装置设置半自动控制系统，智能控制提高准确度。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制。

图1为机场移动升降式旅客登机梯的整体装配图；

图2为车装置装配图；

图3为车轮升降转向装置结构图；

图4为车轮升降转向装置主要尺寸图；

图5为导轨架升降旋向装置结构图；

图6为导轨架在登机梯上处于水平姿态图；

图7为导轨架在登机梯上处于竖直姿态图；

图8a～8c为轿厢装置主视图、俯视图和左视图；

图9为登机平台在轿厢装置上的安装尺寸图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述，但本领域的技术人员应该知道，以下实施例并不是对本发明技术方案作的唯一限定，凡是在本发明技术方案精神实质下所做的任何等同变换或改动，均应视为属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明提供的一种机场移动升降式旅客登机梯，包括车装置1、安装在车装置上的导轨架升降旋向装置2、安装在导轨架升降旋向装置上的导轨架3、安装在导轨架上的轿厢装置4、安装在轿厢装置上的登机平台5。

车装置1用于载运登机梯在机场内行走，运转到飞机舱下面。导轨架升降旋向装置2用于驱动导轨架3在水平和竖直方向升降和旋转，调整高度，方便旅客上车和登机。轿厢装置4用于承载旅客，登机平台5用于在登机梯停稳后伸出与飞机舱对接，旅客借此登机。

(一)车装置

车装置1负责提供机场移动升降式旅客登机梯的能源，也负责机场移动升降式旅客登机梯在机场内行走、转向，与飞机的对接等功能。

车装置1具体如图2所示，包括：车架11、装配在车架主体四角位置处的四个车轮升降转向装置12、安装在车架上负责产生备用电源的发电机和油箱装置13、安装在车架上提供所述机场移动升降式旅客登机梯电源的电池组装置14以及安装在车架上的驾驶室15。

车轮升降转向装置12能够使车架整体提升和转向，如图3所示，包括：车轮121、车轮轴122、车轮架123、车轮固定块124、转向主齿轮125、转向副齿轮126、伺服动力系统127、花键轴128、电动液压推杆129、电动液压动力系统130、车轮架外缸套131、盖板132。

车轮121安装在车轮轴122上，下部带有空当的车轮架123也安装在车轮轴122上，车轮121位于所述空当里。花键轴128安装在车轮架123顶部，花键轴128另一端连接电动液压推杆129，电动液压动力系统130为电动液压推杆129轴向移动提供动力，进而推动花键轴128。花键轴128上穿设车轮固定块124，车轮固定块124固定在车架11上；车轮固定块124下部设有空当，所述车轮121、车轮轴122、车轮架123都位于该空当里且有足够的空间。花键轴128上同时穿设转向副齿轮126，转向副齿轮126安装在花键轴128花键部位并通过键槽连接可以相对滑动，转向副齿轮126同时嵌在车轮固定块124的内腔中，通过盖板132盖设在其中。转向副齿轮126与转向主齿轮125啮合，伺服动力系统127安装在车轮固定块124上，为转向主齿轮125绕轴线旋转提供动力；转向主齿轮125与转向副齿轮126啮合，转向主齿轮125能够驱动转向副齿轮126绕花键轴轴线旋转，进一步地，转向副齿轮126也嵌在车轮固定块124的内腔中。车轮固定块124上方安装车轮架外缸套131，花键轴128和电动液压推杆129被保护在车轮架外缸套131内，电动液压动力系统130安装在车轮架外缸套131上。所述电动液压动力系统130提供动力推动电动液压推杆129、花键轴128、车轮架123、车轮轴122和车轮121一起沿花建轴轴向在一定距离内移动或停止。所述伺服动力系统127提供动力由转向主齿轮125驱动转向副齿轮126旋转、由转向副齿轮126带动车轮架123、车轮轴122和车轮121一起绕花键轴线在360°内旋转或停止。车轮架123、车轮轴122和车轮121的轴向移动可以使车架11整体提升或下降，车轮架123、车轮轴122和车轮121的绕轴线转动可以使车辆行驶方向改变。

进一步地，所述车轮121为具有电动轮毂的车轮，它是通过电源控制车轮旋转速度。伺服动力系统127主体是一伺服电机。电动液压动力系统130主体是由液压缸和电磁换向阀组成。

车轮升降转向装置12的关键尺寸设计是以满足升降行程和车轮有足够的空间进行旋转变向为目的。如图4所示，设车轮直径为ΦD，车轮固定块空当的宽度为L20，车轮轴心距离车轮架空当的上表面的距离为L21，车轮轴心距离车轮固定块空当的上表面的距离为L22，花键轴的长度为L23，电动液压推杆的长度为L24，设车架上下升降的行程L控制在0～250mm之间，则在具体尺寸设计中，为防止卡位问题，尺寸D、L20、L21、L22、L23、L24的关系如下：

L20＝1.1*D

L21＝0.55*D

L22＝L21+0.5*D

L23＝L+0.6*D

L24＝1.2*L23

一种机场移动升降式旅客登机梯在机场内行驶可以完全通过直线行走方式和转向行走方式相互协调得以实现。直线行走方式，由伺服动力系统提供动力由转向主齿轮驱动转向副齿轮、转向副齿轮带动车轮架、车轮轴和车轮一起绕花键轴轴线旋转，使四个车轮轴线与车架侧板的夹角保持垂直，即车轮与车体纵向线平行，然后通过电源控制具有电动轮毂的车轮速度来控制机场移动升降式旅客登机梯直线行走。转向行走方式，由伺服动力系统提供动力由转向主齿轮驱动转向副齿轮旋转，转向副齿轮带动车轮架、车轮轴和车轮一起绕花键轴轴线旋转，使四个车轮轴线与车架侧板成一定角度E(小于90°)，E＝arctanL41/L40，L40是安装在车架长度方向两车轮升降转向装置中花键轴轴线间的距离，L41是安装在车架宽度方向两车轮升降转向装置中花键轴轴线间的距离；同时通过电源控制车轮速度来控制机场移动升降式旅客登机梯转向行走。

(二)导轨架升降旋向装置

导轨架升降旋向装置2安装在车架11上，导轨架升降旋向装置2包括使导轨架在一定高度内上升和下降的升降装置和使导轨架由水平位置旋转至竖直位置或由竖直位置旋转至水平位置的转向装置。

如图5所示，具体结构为：包括车架固定块21、锁定销装置22、连杆一23、连杆二24、连杆三25、连杆四26、左螺纹丝杠套27、右螺纹丝杠套28、双向丝杠29、升降动力装置30、旋向连接块31、导向杆32、小齿轮33、大齿轮34、旋向动力装置35。

车架固定块21用于将导轨架升降旋向装置2固定到车架11上。

锁定销装置22安装在车架固定块21上，用于将导轨架3锁定到导轨架升降旋向装置2上。锁定销装置22包括锁定销组件和锁定销动力装置，所述锁定销组件由一锁定块和固定在上面的多个销子构成，其中一个销子由所述锁定销动力装置驱动。车架固定块21上和导轨架3上都有相应的销孔，通过锁定销动力装置驱动其中一个销子时，整个锁定销组件全部一起移动，伸入伸出在销孔中，当导轨架3升降和旋转到位时，锁定销装置22动作，将销子插入到导轨架3中，解锁时反向操作。进一步地，所述锁定销动力装置为一通电线圈，所述通电线圈设置在车架固定块21的一个销孔内，套设在销子外围，通过电磁感应使销子伸缩。

在车架固定块21上，两端通过铰链分别连接连杆一23和连杆二24；连杆一23又通过铰链连接左螺纹丝杠套27，左螺纹丝杠套27又通过铰链连接连杆三25；连杆二24又通过铰链连接右螺纹丝杠套28，右螺纹丝杠套28又通过铰链连接连杆四26；在连杆三25、连杆四26的另一端又分别通过铰链连接旋向连接块31。在左螺纹丝杠套27和右螺纹丝杠套28之间连接双向丝杠29，所述双向丝杠29由升降动力装置30驱动。所述导向杆32一端固定在升降动力装置30上，另一端向上竖直连接在旋向连接块31的导向孔中，可以在所述导向孔内上下滑动。在旋向连接块31上设置小齿轮33、大齿轮34、旋向动力装置35，小齿轮33安装在旋向动力装置35的动力轴上，大齿轮34与小齿轮33啮合连接，导轨架3与大齿轮轴枢接。

导轨架升降旋向装置2的运动过程是由升降动力装置30提供动力驱动双向丝杠旋转，带动装配在双向丝杠两端的左螺纹丝杠套和右螺纹丝杠套同步对称相对接近或同步对称相对远离，带动所述连杆一、连杆二、连杆三、连杆四运动。由连杆一、连杆二、连杆三、连杆四运动带动旋向连接块31相对于车架固定块21在一定高度内竖直上升或竖直下降；然后由旋向动力装置35提供动力驱动大、小齿轮旋转，带动导轨架3旋转，使导轨架3处于竖直位或者水平位；然后由锁定销装置22锁定。具体地，升降动力装置30和旋向动力装置35都为伺服电机。导轨架的水平和竖直两个位置如图6、7所示。

(三)导轨架

导轨架3的高度(放水平称为长度)关系到机场移动升降登机梯在机场中的行驶高度，根据目前旅客登机梯的工作范围在2200～6000mm之间，导轨架需要包含轿厢装置的滑行的行程和轿厢装置的高度，得到导轨架的高度为8400mm。所以，设计导轨架升降旋向装置2，使导轨架3在不用时放倒(水平)，用的时候竖起来。

导轨架3上设置有导轨，用于滑动轿厢，当登机梯闲置时，或者旅客将要登上登机梯时，导轨架3通过导轨架升降旋向装置2旋转到水平位置(图6)；当旅客要通过登机梯登机时，导轨架3通过导轨架升降旋向装置2旋转到竖直位置(图7)，轿厢滑动到最底层，让旅客登上轿厢，然后再提升轿厢到飞机舱高度，旅客登机。

(四)轿厢装置和登机平台

轿厢装置4和登机平台5采用组合设计，如图8a、8b、8c所示，轿厢装置4包括轿厢41、轿厢门系统42、监控装置43、轿厢升降装置44，登机平台5安装在轿厢门这一侧，起到登机作用的同时也起到双重门的作用。

现在比较高的人的身高高于2000mm，所以轿厢41的高度范围H在2200～2400mm之间。轿厢宽度、导轨架宽度和车装置宽度是相互影响的。导轨架宽度应该是越宽轿厢升降会越稳定，它会导致移动登机车宽度增加。飞机场道路要比一般公路宽，WGBD08型机场旅客摆渡车宽度为3140mm，WGCD54型行动不便旅客登机车宽度为2200mm。根据以上分析设计车装置的宽度为3000mm±300mm范围之内比较合理。导轨架宽度和轿厢宽度逐减适当减小。

轿厢门系统42可以采用常规的电梯门系统，包括两个对开的轿厢门、驱动轿厢门开关的驱动装置，所述驱动装置包含伺服电机和双向丝杠，伺服电机驱动双向丝杠旋转，使两个轿厢门同步接近或同步远离，达到开关门的目的。

监控装置43可以采用激光三维扫描仪，安装在轿厢顶部四角处，激光三维扫描仪可构建所扫描物体立体曲面，能时时确定轿厢装置与飞机舱门的相对空间位置，准确对接飞机舱门。

对于轿厢升降装置44，安装在轿厢两侧，可以驱动轿厢在导轨架3上升降和悬停，可以采用齿轮齿条动力机构，或者链轮链条动力机构等，与导轨架配合安装，在导轨架上上下移动。

登机平台5用于旅客登机时与飞机的衔接。由于登机平台5只有在与飞机对接时才使用，所以为避免占用面积过大以及在运输过程中与其他物件发生碰撞干涉，将登机平台设计为可收展式，在不用时收起来，在与飞机对接时展开；同时，为了与飞机尽可能无缝衔接，还将将登机平台设计可收缩式，通过伸缩调整与机舱的距离。

因此，登机平台5包括固定平台51和移动平台52两部分，固定平台51安装在轿厢41上，通过铰链A连接在轿厢的侧底部，并通过电动缸53牵引，在电动缸53的牵引下使其绕铰链A枢转。为避免运动死点，电动缸53的缸体通过铰链C连接在轿厢侧壁上，电动缸53的推杆前端通过铰链E连接连杆一54和连杆二55，连杆一54通过铰链B连接在固定平台51上，连杆二55的另一端通过铰链D连接在轿厢侧壁上。通过几个铰接点协同变换角度，使得固定平台51顺利旋转收展。

移动平台52通过驱动装置56滑动连接在固定平台51上。驱动装置结构可以为一伺服马达带动一丝杠，丝杠上套设一滑台，滑台上安装移动平台52，通过伺服马达驱动丝杠旋转，带动滑台在丝杠上滑动，进而使移动平台52在丝杠上方来回移动，驱动装置安装在固定平台51上，所以移动平台52通过驱动装置在固定平台51上直线移动，由伺服马达接收指令驱动丝杠旋转，间接移动滑台，带动移动平台到达精确位置。进一步地，固定平台51和移动平台52都设有侧面护板。

上述的几处铰链连接，都可以采用枢转轴连接的方式，使铰接的双方都可以绕轴旋转。

登机平台是登机关键装置，对于本发明来讲，如果登机平台各零部件尺寸设计不合理，安装位置不合理，选型不合理等，将造成承载不稳，平台伸出不到位，收回不到位等问题，所以合理设计登机平台尺寸是关键。

如图9所示，设

H：轿厢厢内高度，2200～2400mm；

C：轿厢厢内深度；

L1：铰链A与铰链B的水平距离、铰链A与铰链C的垂直距离；

L2：铰链A与铰链B的垂直距离；

L3：铰链A与铰链D的水平距离；

L4：铰链A与铰链D的垂直距离；

L5：拉杆二的长度；

L6：拉杆一的长度；

L7：电动缸最小长度

L8：铰链A与铰链C的水平距离；

L9：固定平台长度；

L10：移动平台长度；

L11：移动平台补偿飞机舱门上下移动距离h时的微调距离；

L12：电动缸推杆伸出长度；

L13：移动平台移出距离；

h：对接飞机舱门时登机平台微调高度；

∠A：登机平台旋转到水平位置处时，连杆二与铰链D的竖直方向的夹角；

∠B：登机平台旋转到竖直位置处时，连杆二与铰链D的竖直方向的夹角；

∠ɑ：因移动平台移出距离L13后引起的移动平台与水平方向的夹角；

∠β：因移动平台移出距离L13后引起的连杆二与竖直方向夹角。

设铰链A位置为(0，0)，则铰链B为(L1，L2)，铰链C为(L8，L1)，铰链D为(L3，L4)。

登机平台绕铰链A旋转到水平位置时，登机平台由铰链A和铰链B连接，登机平台的重量和登机时在平台停留的人的体重全部由铰链A和铰链B承担，特别是当移动平台全部伸出登机平台时，铰链A和铰链B不但承担上述力的作用，还要承担移动平台所产生的力矩。所以铰链B的水平位置L1的长度越长越好。然而，L1、L2、L3和L4关联了L5、L6、L7、L8，L7的长度又关联了推杆的长度。所以根据各个关联长度的权重取得下列关系：

连杆一的长度L5由公式(5)确定：

连杆二的长度L6由公式(6)确定：

登机平台水平时连杆二与铰链D的竖直方向的夹角为∠A，以及登机平台竖直时连杆二与铰链D的竖直方向的夹角∠B，它们的关系符合公式(7)、(8)：

所述电动缸的最短长度L7符合公式(9)：

电动缸选型参数可以参照L7的长度，再根据电动缸选型参数对L8的长度进行补偿。

铰链A与铰链C的垂直距离也设计为L1，原因在于所述登机平台装置可以带动移动平台装置绕铰链A旋转到竖直位置封闭轿厢，承担轿厢门的作用时，所述电动缸受力较小。铰链C的水平位置L8符合公式(10)：

L8＝floor((L2+L6+L7)/10)×10 (10)

轿厢的深度C受L8制约，为保证铰链C的位置设置在轿厢壁的框架上，需要满足公式(11)：

C＝L8+H/25 (11)

一般情况下，当C大于2000mm，能够运载躺在病床的病人，目前很少有达到这一功能的登机车。

所述登机平台带动移动平台绕铰链A旋转到竖直位置时，封闭轿厢。固定平台和移动平台在竖直位置时承担轿厢门的作用。同时，固定平台和移动平台在水平位置时，承担对接飞机舱门的作用。因此固定平台长度L9和移动平台长度L10与轿厢的高度H和铰链D的高度L4相互关联。

L9＝L4+H/50 (12)

L10＝H-L9+H/4 (13)

因此，首先确定好轿厢的高度和电动缸选型，再通过公式(1)至(13)，确定好铰链A、铰链B、铰链C、铰链D的位置，再确定连杆一、连杆二的长度，确定电动缸的长度等关键尺寸。所述登机平台处于水平状态和处于竖直状态时，推杆均不受力，也就是说只有在所述登机平台旋转过程中，电动缸才起作用，因此能有效提高电动缸的寿命。

飞机在旅客登机和装载一定货物后，由于飞机总重力发生变化，导致飞机舱门有一定上下移动距离h，也就是登机平台对接飞机舱门时的微调高度；根据实际经验，轿厢对接飞机舱门时，将处于水平位置的登机平台移动到飞机舱门能到达的最低位置，此时移动平台移出距离为L13，是现场可测的，然后再通过电动缸的伸长长度L12和移动平台移出距离L13+L11调整到合适位置进行调节补偿，L11是移动平台补偿飞机舱门上下移动距离h时的微调距离。因ɑ角随h变化，ɑ角又引起β角变化，所以有：

ɑ＝arctan(h/(L9+L13)) (14)

ɑ1＝arctan(L2/L1) (15)

可求出β，进一步求出L12。

移动升降式旅客登机梯在机场内旅客登机的使用方法如下：

步骤1：根据机场对旅客登机时限的要求，当移动升降式旅客登机梯接到接机指令后先快速达到距离飞机舱门大约15米的安全位置，此时登机梯导轨架处于卧式状态。

步骤2：然后由车辆移动升降式旅客登机梯缓慢调整走向，先由三维扫描仪对飞机和舱门的正面扫描，与数据库的预知飞机型号外形数据进行对比，确定好飞机舱门与登机梯的相对空间位置和走向，依据确定好的空间位置和走向，通过四个转向升降轮在原地旋转使登机梯的正面与飞机舱门正对。

步骤3：将车装置两侧的锁定销装置的锁定销退出导轨架，导轨架调整到活动状态。通过导轨架升降旋向装置中的升降装置将导轨架上升到最高位置，再由导轨架升降旋向装置中的旋向装置将导轨架由水平位置缓慢调整到竖直位置。

步骤4：通过导轨架升降旋向装置中的升降装置将处于最高位置且呈竖直状态的导轨架下降，使导轨架的底面落于车架面上。将车架两侧的锁定销组件中锁定销插入到导轨架中，将导轨架固定到车架上。

步骤5：通过调整车轮升降转向装置的升降装置，使车架下落接近于地面1～3mm。

步骤6：驱动车辆将登机梯缓慢接近飞机舱门前1.3米位置处，在移动过程中，轿厢上的激光三维扫描装置处于工作状体，实时扫描飞机与舱门处，确定好登机梯缓慢接近飞机舱门前1.3米位置处。

步骤7：通过调整车轮升降转向装置的升降装置下落登机梯，使车架下落到地面，保证登机梯固定到地面上。

步骤8：通过轿厢升降装置调整轿厢装置至导轨架的最低位置。

步骤9：将轿厢装置中的登机平台展开，伸出轿厢1.5米。

步骤10：由轿厢装置中的轿厢门系统打开轿厢门让旅客进入轿厢，达到轿厢载重人数，禁止旅客进入。在旅客进入轿厢期间，轿厢装置上的激光三维扫描装置处于工作状态，实时扫描旅客的外形轮廓，估算旅客体重，提前预测轿厢能够容纳的人数。

步骤11：在轿厢门系统关闭轿厢门之前，轿厢装置上的激光三维扫描装置处于工作状态，实时扫描离移动平台最近的旅客外形轮廓，并提醒旅客留在安全区。没有旅客在移动平台上时，首先将登机平台收回，再关闭轿厢门。

步骤12：轿舱装置由轿厢升降装置提升到由数据库对应的飞机规格舱门高度时，轿厢装置上的激光三维扫描装置处于工作状态，实时扫描飞机舱门处的外形轮廓，判断出轿厢装置提升的高度位置。

步骤13：由步骤6可知，登机梯距离飞机舱门1.3米时，将轿厢装置中的移动平台缓慢伸出轿厢对接飞机舱门。在此过程中，轿厢装置上的激光三维扫描装置处于工作状态，实时扫描离移动平台与飞机舱门的外形轮廓，精确判断移动平台距离与飞机舱门的水平距离和高度距离。通过将移动平台移动到离飞机舱门的合适距离，停止并锁定移动平台，再由轿厢升降装置调整轿厢与飞机舱门的合适高度。

步骤14：由轿厢装置中的轿厢门系统打开轿厢门让旅客由轿厢踏着移动平台进入飞机舱内。在旅客进入飞机舱期间，轿厢装置上的激光三维扫描装置处于工作状态，实时扫描旅客的外形轮廓，判断轿厢内的旅客是否安区进入到飞机舱内。另外，移动平台也直接测量出旅客的体重，有利于防治旅客遗漏物品，并提醒，判断出最后一个旅客是否离开轿厢。

步骤15：当最后一个旅客离开轿厢安全进入飞机舱后，轿厢门关闭，再将移动平台和固定平台收回到竖起的位置。

步骤16：通过调整四个车轮升降转向装置的升降装置，使车架接近于地面1～3mm。

步骤17：驱动车轮将登机梯缓慢远离飞机舱门前15米位置处，在移动过程中，轿厢装置上的激光三维扫描装置处于工作状态，实时扫描飞机与舱门处，确定登机梯离开飞机舱门前15米位置处。

步骤18：通过调整四个车轮升降转向装置的升降装置使车架接近于地面127mm以上。

步骤19：将车架两侧的锁定销组件中锁定销退出导轨架，通过导轨架升降旋向装置中的升降装置将导轨架上升到最高位置，再由导轨架升降旋向装置中的转向装置将导轨架由竖直位置缓慢调整到水平位置。

步骤20：通过导轨架升降旋向装置中的升降装置将导轨架装置由最高位置降低，使导轨架水平放置在车架平台上。

步骤21：再将车架两侧的锁定销组件中锁定销插入到导轨架中，将导轨架水平固定到车架上。

步骤22：车辆载运登机梯快速驶离飞机现场，回到登机梯初始位置，完成此次旅客登机任务。

Claims (10)

1.一种机场移动升降式旅客登机梯，其特征在于：包括车装置、导轨架升降旋向装置、导轨架、轿厢装置、登机平台；

所述车装置包括车架、车轮升降转向装置；

所述车轮升降转向装置包括车轮、车轮轴、车轮架、花键轴、升降机构、旋转机构，所述车轮和车轮架都安装在车轮轴上，所述车轮架上连接花键轴，所述花键轴由升降机构驱动升降、由所述旋转机构驱动旋转；

所述导轨架升降旋向装置安装在车架上，包括升降装置和转向装置，所述升降装置包括车架固定块、连杆机构和升降动力装置，所述转向装置包括旋向连接块、齿轮机构和旋向动力装置；所述车架固定块固定在车架上，所述连杆机构包括对称设置的左、右连杆组，左、右连杆组铰接在车架固定块和旋向连接块之间，左、右连杆组中的各个连杆之间通过螺纹丝杠套铰接，所述升降动力装置包括电机，所述电机驱动连接双向丝杠，所述双向丝杠穿设在螺纹丝杠套中；所述齿轮机构为一对齿轮副，所述旋向动力装置驱动所述齿轮副；

所述导轨架安装在所述齿轮副的齿轮轴上；

所述轿厢装置滑动设置在所述导轨架上；

所述登机平台可收展地安装在所述轿厢装置上，所述登机平台为伸缩式平台。

2.根据权利要求1所述的机场移动升降式旅客登机梯，其特征在于：所述车轮升降转向装置通过一车轮固定块连接在车架上，所述花键轴穿过所述车轮固定块；

所述车轮升降转向装置的升降机构，包括电动液压动力系统和电动液压推杆，所述电动液压推杆连接所述花键轴；

所述车轮升降转向装置的旋转机构，包括伺服动力系统和一对主、副齿轮，其中副齿轮连接在所述花键轴上，同时所述副齿轮嵌在所述车轮固定块中。

3.根据权利要求2所述的机场移动升降式旅客登机梯，其特征在于：设车轮直径为ΦD，车轮固定块空当的宽度为L20，车轮轴心距离车轮架空当上表面的距离为L21，车轮轴心距离车轮固定块空当上表面的距离为L22，花键轴的长度为L23，电动液压推杆的长度为L24，设车架升降的行程L在0～250mm之间，则：

L20＝1.1*D

L21＝0.55*D

L22＝L21+0.5*D

L23＝L+0.6*D

L24＝1.2*L23。

4.根据权利要求1所述的机场移动升降式旅客登机梯，其特征在于：所述导轨架升降旋向装置还包括一锁定销装置，所述锁定销装置安装在所述车架固定块上，包括有锁定销组件和锁定销动力装置，所述锁定销组件上固定有多个销子，所述锁定销动力装置驱动其中一个销子，所述车架固定块上和所述导轨架上设置有对应的销孔。

5.根据权利要求1所述的机场移动升降式旅客登机梯，其特征在于：所述左、右连杆组各设置有两根连杆，在两根连杆之间铰接螺纹丝杠套。

6.根据权利要求1或5所述的机场移动升降式旅客登机梯，其特征在于：所述螺纹丝杠套与所述双向丝杠配套设置有螺纹，所述双向丝杠两端具有互为反向的螺纹。

7.根据权利要求1所述的机场移动升降式旅客登机梯，其特征在于：所述登机平台包括固定平台和移动平台，所述移动平台可沿固定平台伸缩。

8.根据权利要求7所述的机场移动升降式旅客登机梯，其特征在于：所述固定平台通过铰链A枢接在轿厢的侧底部，并通过电动缸牵引，所述电动缸的缸体通过铰链C枢接在轿厢侧壁上，所述电动缸推杆前端通过铰链E同时枢接连杆一、连杆二，所述连杆一另一端通过铰链B枢接在固定平台上，所述连杆二的另一端通过铰链D枢接在轿厢侧壁上。

9.根据权利要求7所述的机场移动升降式旅客登机梯，其特征在于：所述移动平台通过电机驱动的丝杠和滑块组合，滑动连接在所述固定平台上。

10.根据权利要求1或7所述的机场移动升降式旅客登机梯，其特征在于：所述登机平台与所述轿厢装置的门设置在同侧；所述轿厢装置顶部设置有激光三维扫描装置。

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