CN111943005A - 一种用于机场移动登机梯的轿厢装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于机场移动登机梯的轿厢装置，包括轿厢主体和登机平台机构；登机平台机构包括固定平台和移动平台；登机平台能够在轿厢上收起或展开，供旅客登机；轿厢上还设置升降机构和门系统以及监控系统。本轿厢装置通过精确设计关联尺寸，可以无缝对接机舱，提高登机的安全性。

Description

一种用于机场移动登机梯的轿厢装置

技术领域

本发明涉及用于一种用于机场移动登机梯的轿厢装置，特别是轿厢装置的半自动控制系统，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，一种是普通移动式旅客登机梯，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。

常规的移动旅客登机梯，是一种供旅客上下飞机用的移动式机场专用设备，登机梯以车为移动载体，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。这种登机梯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，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，登机梯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，容易夹伤，对接飞机时也有安全隐患。

特殊的旅客登机梯，是为行动不便的旅客顺利登机而准备，它包括有通过升降机构相连接的活动式轿厢。轿厢前端设有用于对接飞机舱门的对接平台；轿厢后端设有供旅客登梯用的登车平台；通过登车平台将旅客运送进轿厢，并利用升降机构将轿厢举起，旅客通过对接平台顺利登机。现有轿厢结构由于设计不合理，容易导致在平台伸展到最大极限时也不能无缝对接飞机，或者收缩时不能完全到位；且智能控制功能差，无法准确把握与飞机的对接点，很不安全。

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，提供一种用于机场移动登机梯的轿厢装置，创建了轿厢装置相互关联关键尺寸关系避免了结构干涉，移动和固定登机平台相结合节省了空间却增加了登机长度，通过三维扫描装置实时显示轿厢装置与飞机舱门的对接关系，提高了登机平台自动对接功能，双重门保护提高了对接飞机时的旅客安全感，采用半自动直升梯控制系统，有效提高了旅客登机的舒适性，为老、弱、病、残、孕旅客提供便利。

本发明所采用的技术方案如下：一种用于机场移动登机梯的轿厢装置，包括轿厢主体和登机平台机构；

所述登机平台机构包括固定平台和移动平台，所述固定平台通过铰链A枢接在轿厢主体的侧底部，并通过电动缸牵引，所述电动缸的缸体通过铰链C枢接在轿厢主体侧壁上，推杆前端通过铰链E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枢接在轿厢主体侧壁上；

所述移动平台通过驱动装置滑动连接在所述固定平台上。

设：

H为轿厢主体厢内高度；

C为轿厢主体厢内深度；

L1为铰链A与铰链B的水平距离，同时也是铰链A与铰链C的垂直距离；

L2为铰链A与铰链B的垂直距离；

L3为铰链A与铰链D的水平距离；

L4为铰链A与铰链D的垂直距离；

L5为拉杆二的长度；

L6为拉杆一的长度；

L7为电动缸最小长度；

L8为铰链A与铰链C的水平距离；

L9为固定平台长度；

L10为移动平台长度；

∠A为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为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；

根据H以及电动缸的选型，确定其他关联尺寸如下：

L8＝floor((L2+L6+L7)÷10)×10 (10)

C＝L8+H/25 (11)

L9＝L4+H/50 (12)

L10＝H-L9+H/4 (13)。设：

h为对接飞机舱门时，登机平台补偿飞机舱门下沉而微调的高度；

L11为移动平台补偿飞机舱门上下移动距离h时的调节距离；

L12为电动缸推杆伸出长度；

L13为对接飞机舱门时移动平台移出距离；

∠ɑ为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为因移动平台移出距离L13后引起的连杆二与竖直方向夹角；

则有：

ɑ＝arctan(h/(L9+L13)) (14)

ɑ1＝arctan(L2/L1) (15)

因

进一步地，所述H为2200mm～2400mm。

进一步地，所述电动缸的选型参照L7的取值，所述L8的取值根据电动缸的选型进行补偿。

与现有技术相比，本发明显著的有益效果体现在：本发明的轿厢装置是机场移动登机梯的重要部件，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的关键部件，解决目前旅客登机车不能为老、弱、病、残、孕妇旅客提供便利性的难题。本发明将轿厢装置的关键尺寸进行了数学公式推理与计算和优化，特别是只要确定好轿厢的高度和长度，就能确定好轿厢的大部分关键尺寸，减少设计者的难度，提高智能控制的准确度。本发明轿厢装置中的登机平台可在水平状态与竖直状态之间转换，有效提高了机场移动登机梯的稳定性、安全性以及行驶性，解决了大部分旅客登机车的登机平台只能上下移动，不能由水平状态旋转到竖直状态，不能适用于机场移动登机梯的难题。通过丝杠动力装置驱动双向丝杠旋转，使两个轿厢门同步远离和接近，打开或关闭轿厢门，解决了目前电梯轿厢装置不适用于机场移动登机梯的难题。

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1a～1c为登机平台处于倾斜状态的主视图、俯视图、左视图；

图2a～2c为登机平台处于竖直状态的主视图、俯视图、左视图；

图3a～3c为登机平台处于水平状态的主视图、俯视图、左视图；

图4为轿厢装置各个关联尺寸关系图。

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，其中附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明。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1a～1c所示，本发明一种用于机场移动登机梯的轿厢装置，包括有轿厢主体1、登机平台机构2、轿厢门系统3、监控装置4和升降机构5五部分。

登机平台机构2和轿厢门系统3安装在轿厢主体1前门端，监控装置4和升降机构5安装在轿厢主体1顶部或侧部。登机平台机构2用于旅客登机时与飞机的衔接，监控装置4用于监测轿厢与飞机舱口的对接位置，升降机构5用于牵引轿厢装置在登机梯导轨架上上、下运行。

由于登机平台机构2只有在与飞机对接时才使用，所以为避免登机平台机构2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，本发明将登机平台机构2设计为可收展式，在不用时收起来作为门使用，在与飞机对接时展开；同时，为了与飞机尽可能无缝衔接，本发明还将登机平台机构2设计可收缩式，通过伸缩调整与机舱的距离。

因此，登机平台机构2包括固定平台21和移动平台22两部分，固定平台21安装在轿厢主体1上，通过铰链A连接在轿厢主体的侧底部，并通过电动缸23牵引，在电动缸23的牵引下使其绕铰链A枢转。为避免运动死点，电动缸23的缸体通过铰链C连接在轿厢主体侧壁上，电动缸23的推杆前端通过铰链E连接连杆一24，所述连杆一24通过铰链B连接在固定平台21上，通过几个铰接点协同变换角度，使得固定平台21顺利旋转收展。进一步地，电动缸23的推杆前端通过铰链E连接连杆一24的同时，还连接连杆二25，连杆二25的另一端通过铰链D连接在轿厢主体侧壁上。

移动平台22通过驱动装置26滑动连接在固定平台21上。驱动装置结构可以为一伺服马达带动丝杠，丝杠上套设一滑台，滑台安装在移动平台22底部，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22在丝杠上方来回移动，驱动装置安装在固定平台21上，所以移动平台22通过驱动装置在固定平台21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21和移动平台22都设有侧面护板。

上述的几处铰链连接，都可以采用枢转轴的方式，使铰接的双方都可以绕轴旋转。

对于轿厢门系统3，可以采用常规的电梯门系统，由一丝杠动力装置带动一双向丝杠，通过双向丝杠旋转，使两个轿厢门同步接近或同步远离，达到开关门的目的。

对于监控装置4，可以采用激光三维扫描仪。

对于升降机构5，可以采用齿轮齿条动力机构，也可以采用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。

登机平台机构2是本发明的关键装置，对于本发明来讲，如果登机平台机构2各零部件尺寸设计不合理，安装位置设计不合理，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机构2是关键。下面以下述标记为基础，分析登机平台机构2的关键尺寸设计，如图4所示，设：

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时的调节距离；

L12：电动缸推杆伸出长度；

L13：对接飞机舱门时移动平台移出距离；

H：轿厢主体厢内高度；

C：轿厢主体厢内深度；

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)。

轿厢主体厢内高度H等于人的身高+空间舒适高，现在人的身高大于2000mm不少，甚至能达到2200mm左右，空间舒适感的高度大体为200mm，所以厢内高度为2200mm～2400mm之间最合理。

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，由A(0，0)，B(L1，L2)，C(L8，L1)，D(L3，L4)的参数确定，它们的关系符合公式(7)、(8)。

所述电动缸的最短长度L7由A(0，0)，B(L1，L2)，C(L8，L1)，D(L3，L4)的参数确定，它们的关系符合公式(9)。

在实际生产中，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。

所述登机平台机构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。另外，连杆一受到的力由连杆二和电动缸分担。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，也就是对接飞机舱门时登机平台微调高度。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。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角变化引起β角变化，所以有：

ɑ＝arctan(h/(L9+L13)) (14)

ɑ1＝arctan(L2/L1) (15)

因

该轿厢装置的具体使用过程如下：

步骤1：在轿厢装置对接飞机舱门过程中，移动登机梯首先运送轿厢装置到达预设位置，由激光三维扫描装置扫描飞机舱门外形，判断飞机舱门与轿厢装置的空间位置。

步骤2：所述登机平台由竖直状态绕铰链A轴线旋转到水平状态，根据飞机舱门与轿厢装置的空间位置，计算对接飞机舱门时移动平台移出距离L13。

步骤3：根据飞机舱门与所述移动平台的竖直位置，通过移动平台调节距离L11和电动缸的伸长长度L12进行调节补偿竖直位置差。

步骤4：通过轿厢门系统，打开轿厢门，旅客从轿厢内进入到飞机舱内，然后关闭轿厢门。

步骤5：旅客登机完毕后，先收回移动平台，再将固定平台旋转到竖直位置，收回登机平台。

Claims (5)

1.一种用于机场移动登机梯的轿厢装置，其特征在于：包括轿厢主体和登机平台机构；

所述登机平台机构包括固定平台和移动平台，所述固定平台通过铰链A枢接在轿厢主体的侧底部，并通过电动缸牵引，所述电动缸的缸体通过铰链C枢接在轿厢主体侧壁上，推杆前端通过铰链E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枢接在轿厢主体侧壁上；

所述移动平台通过驱动装置滑动连接在所述固定平台上。

2.根据权利要求1所述的用于机场移动登机梯的轿厢装置，其特征在于：设

H为轿厢主体厢内高度；

C为轿厢主体厢内深度；

L1为铰链A与铰链B的水平距离，同时也是铰链A与铰链C的垂直距离；

L2为铰链A与铰链B的垂直距离；

L3为铰链A与铰链D的水平距离；

L4为铰链A与铰链D的垂直距离；

L5为拉杆二的长度；

L6为拉杆一的长度；

L7为电动缸最小长度；

L8为铰链A与铰链C的水平距离；

L9为固定平台长度；

L10为移动平台长度；

∠A为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为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；

根据H以及电动缸的选型，确定其他关联尺寸如下：

L8＝floor((L2+L6+L7)÷10)×10 (10)

C＝L8+H/25 (11)

L9＝L4+H/50 (12)

L10＝H-L9+H/4 (13)。

3.根据权利要求2所述的用于机场移动登机梯的轿厢装置，其特征在于：设

h为对接飞机舱门时，登机平台补偿飞机舱门下沉而微调的高度；

L11为移动平台补偿飞机舱门上下移动距离h时的调节距离；

L12为电动缸推杆伸出长度；

L13为对接飞机舱门时移动平台移出距离；

∠ɑ为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为因移动平台移出距离L13后引起的连杆二与竖直方向夹角；

则有：

ɑ＝arctan(h/(L9+L13)) (14)

ɑ1＝arctan(L2/L1) (15)

因

4.根据权利要求2所述的用于机场移动登机梯的轿厢装置，其特征在于：所述H为2200mm～2400mm。

5.根据权利要求2所述的用于机场移动登机梯的轿厢装置，其特征在于：所述电动缸的选型参照L7的取值，所述L8的取值根据电动缸的选型进行补偿。

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