CN111977022B - 一种飞机维护舱门功能试验方法及试验台 - Google Patents

Abstract

一种飞机维护舱门功能试验方法及试验台，试验台为桁架结构，将舱门的门框水平固定在试验台的顶部，使舱门向下可以打开；在试验台上设有三个执行机构，第一执行机构用于解除和锁定舱门锁，第二执行机构用于解除撑杆锁，第三执行机构用于推动舱门关闭；有一个自动控制系统，该自动控制系统控制上述三个执行机构的循环工作顺序，完成功能试验循环。

Description

一种飞机维护舱门功能试验方法及试验台

技术领域

本申请涉及飞机设计技术，进一步设计飞机功能试验范畴，具体是一种飞机维护舱门功能试验方法及试验台。

背景技术

根据GJB 3062-1997《飞机舱门和座舱盖机械系统通用规范》的要求，需要对维护舱门进行功能试验，通过该试验验证舱门设计、制造和工艺能否满足维护舱门预期的各项功能要求，通过模拟机务人员登机的循环载荷状态，验证飞机中部设备舱维护舱门在9000飞行循环中是否满足机务人员登机的使用要求而不发生破坏。每个飞行循环(每个起落)后按2名机务人员通过登机梯进入、离开维护舱计算，则正常载荷循环次数为36000〔即：9000×(2×2)〕次。由于试验次数较多，通过依托人力进行验证的原始试验方法，会增加试验人力成本，并无法满足试验质量要求，因此为了提高试验效率，减小试验周期，提高试验设备的可靠性及安全性，针对飞机维护舱门设计一套飞机维护舱门功能试验方法及试验台，实现自动解锁、自动开门、自动解除开门锁定、自动关门、自动闭锁等功能，以达到降低试验成本，提高试验质量和试验效率的目的。

发明内容

为了满足飞机研制需求，克服现有技术存在的问题，本申请的目的在于提供一种飞机维护舱门功能试验方法及试验台，以维护舱门在飞机上的高度和姿态，将其固定在支撑桁架上，自动循环实现开关锁、开关门的动作，完成维护舱门的功能试验，并确保试验安全等方面能够达到试验要求。

一种飞机维护舱门功能试验方法，所述舱门含有将舱门与门框锁定的舱门锁和锁定舱门打开状态的撑杆锁，其特征在于包含以下内容，1)有一个试验台，该试验台为桁架结构，将舱门的门框水平固定在试验台的顶部，使舱门向下可以打开；2)在试验台上设有三个执行机构，第一执行机构用于解除和锁定舱门锁，第二执行机构用于解除撑杆锁，第三执行机构用于推动舱门关闭；3)有一个自动控制系统，该自动控制系统控制上述三个执行机构的循环工作顺序；4)舱门功能试验时，舱门处于关闭锁定状态，自动控制系统首先控制第一执行机构解除舱门锁，舱门在重力的作用下向下打开，舱门的撑杆锁自动锁闭，使舱门处于打开的锁定状态，自动控制系统接着控制第二执行机构解除舱门撑杆锁，同时启动第三执行机构向上推动舱门关闭，再由第一执行机构将舱门锁锁定，使舱门处于关闭锁定状态，完成一个功能试验循环；5)自动控制系统控制三个执行机构，重复步骤4)直至舱门功能试验达到预定的循环次数。

本申请还提供一种飞机舱门功能试验台，其特征在于，该试验台含有支撑桁架，执行机构和自动控制系统，其特征在于，舱门的门框水平固定在试验台支撑桁架的顶部，舱门连接在门框上使舱门向下可以打开，所述的执行机构含有第一执行机构、第二执行机构和第三执行机构，执行机构受自动控制系统控制，所述的第一执行机构含有键轴、键槽轴、曲柄和第一气缸，用于实现舱门锁的打开和关闭，第一汽缸底座固定在门框上，第一汽缸前端连接曲柄，曲柄另一端与键槽轴连接，键槽轴通过轴承固定在门框上，键槽轴前端与键轴配合连接，键轴安装在维护舱门的锁轴上，锁轴、键轴和键槽轴三轴同轴，第一气缸驱动曲柄向键槽轴提供扭矩，进而通过键轴的转动带动维护舱门上锁轴转动来代替转动门把手实现解闭锁；所述的第二执行机构含有第二气缸和拨叉，用于解除舱门的撑杆锁，第二汽缸固定在撑杆锁端头的舱门体上，第二汽缸的伸缩方向与撑杆锁的本体平行，第二汽缸前端连接拨叉，拨叉卡接在撑杆锁上，第二汽缸收缩带动拨叉，拨叉按压撑杆锁，完成撑杆锁解锁功能；所述的第三执行机构含有第三气缸、摇臂及橡胶滑轮，用于在解除撑杆锁后推动维护舱门至可闭锁位置及在维护舱门重力作用下将维护舱门平缓打开，所述的第三汽缸底座铰接在试验台中部水平横梁上，摇臂末端铰接在试验台顶部水平横梁上，摇臂中间靠前端通过销钉与第三气缸前端铰接，摇臂前端连接橡胶滑轮，橡胶滑轮与舱门外侧接触，第三汽缸的伸缩受自动控制系统控制，第三气缸伸缩带动摇臂摆动，摇臂前端通过橡胶滑轮推动舱门关闭及打开。

本申请的有益效果在于：1)根据飞机维护舱门功能试验的试验要求，预先设计控制流程，并由自动控制系统操控执行机构自动完成功能试验，提高了试验的效率，保证试验安全性，达到试验要求。2)试验台结构简单实用，操作方便直观，具有推广价值。

以下结合实施例附图对本申请做进一步详细描述。

附图说明

图1是飞机维护舱门功能试验方法示意图。

图2是飞机维护舱门功能试验台结构示意图。

图3是第一执行机构连接关系示意图。

图4是舱门锁结构示意图。

图5是第二执行机构连接关系示意图。

图6是第三执行机构连接关系示意图。

图中编号说明：1支撑桁架、2门框、3舱门、4舱门锁、5撑杆、6撑杆锁、7第一执行机构、8第三执行机构、9第三汽缸、10摇臂、11第一汽缸、12曲柄、13键槽轴、14键轴、15锁轴、16第二执行机构、17第二汽缸、18拨叉、19橡胶滑轮。

具体实施方式

参见附图，本申请涉及的飞机舱门功能试验，所述的舱门和门框之间有舱门锁4，舱门锁4实施舱门3相对门框2的打开或关闭控制，舱门和门框之间还有一个可折放的撑杆5，在舱门打开的状态下撑杆5支撑在舱门和门框之间，在舱门和撑杆之间有撑杆锁6，撑杆锁6用于锁定撑杆，保持舱门的打开状态。

本申请提供的试验台含有支撑桁架1、在执行机构和自动控制系统。实施中，支撑桁架1为铝型材框架结构，四周有六个支撑支柱，在支撑立柱上固定有水平状的横梁若干。

所述试验件为飞机维护舱门3及门框2，舱门3通过两个螺栓铰支在门框2上，舱门3上有一门把手，通过转动门把手带动舱门锁4的锁轴15转动，来实现舱门锁的开闭锁功能，舱门3下部右侧有一撑杆5和撑杆锁6，撑杆锁6在舱门3打开时锁定撑杆5，关门时需先解除撑杆锁6对撑杆5的锁定才能关门。舱门3的门框2水平固定在试验台支撑桁架1的顶部，舱门3连接在门框2上使舱门3向下可以打开。

所述的执行机构含有第一执行机构7、第二执行机构16和第三执行机构8，执行机构受自动控制系统控制.所述的第一执行机构7用于实现舱门锁的打开和关闭，第一执行机构7含有键轴14、键槽轴13、曲柄12和第一气缸11，如图3图4所示，第一汽缸11底座固定在门框2上，第一汽缸11前端连接曲柄12，曲柄12另一端与键槽轴13连接，键槽轴13通过轴承固定在门框上，键槽轴13前端与键轴14配合连接，键轴14安装在舱门锁4的锁轴15上，锁轴15、键轴14和键槽轴13三轴同轴，第一气缸11驱动曲柄12向键槽轴13提供扭矩，进而通过键轴14的转动带动舱门锁的锁轴15转动，来代替舱门锁的转动门把手实现舱门锁的打开或关闭。

所述的第二执行机构16用于解除舱门的撑杆锁6，第二执行机构16含有第二气缸17和拨叉18，第二汽缸17固定在撑杆锁6端头的舱门体上，第二汽缸17的伸缩方向与撑杆锁6的本体平行，第二汽缸17前端连接拨叉18，拨叉18卡接在撑杆锁6上，如图5所示，第二汽缸17收缩带动拨叉18，拨叉18按压撑杆锁6，完成撑杆锁6解锁功能。

所述的第三执行机构8用于在解除撑杆锁后推动维护舱门至可闭锁位置及在维护舱门重力作用下将维护舱门平缓打开，第三执行机构8含有第三气缸9、摇臂10及橡胶滑轮19，如图6所示，所述的第三汽缸9底座铰接在试验台支撑桁架1的中部水平横梁上，摇臂10末端铰接在试验台支撑桁架1顶部水平横梁上，摇臂10中间靠前端通过销钉与第三气缸9前端铰接，摇臂10前端连接橡胶滑轮19，橡胶滑轮19与舱门3外侧接触，第三汽缸9的伸缩受自动控制系统控制，第三气缸9伸缩带动摇臂10摆动，摇臂10前端通过橡胶滑轮19推动舱门3关闭或打开。

本申请所述的自动控制系统控制上述三个执行机构的循环工作顺序。舱门功能试验时，舱门3处于关闭锁定状态，自动控制系统首先控制第一执行机构7解除舱门锁4，舱门3在重力的作用下向下打开，舱门3的撑杆锁6自动锁闭，使舱门3处于打开的锁定状态，自动控制系统接着控制第二执行机构16解除舱门撑杆锁6，同时启动第三执行机构8向上推动舱门3关闭，再由第一执行机构7将舱门锁4锁定，使舱门3处于关闭锁定状态，完成一个功能试验循环。自动控制系统控制三个执行机构，重复步骤上述循环动作，直至舱门功能试验达到预定的循环次数。

所属执三个行机构中所有汽缸的动力为6MPa气源。

实施中的自动控制系统分为气源控制器、主电源、工业触摸工作站与键盘。气源控制器通过向换向阀发出电信号控制气管中空气流动方向，从而实现对执行机构中的汽缸的伸缩控制，主电源为控制器提供电源，气源控制器能够根据预先设定的控制流程对执行机构进行控制，也可通过工业触摸工作站与键盘实现手动控制，可实现对执行机构的启动、控制、管理，以完成维护舱门功能试验。

试验时，首先打开自动控制系统气源，接通AC220V交流电源，电源指示灯亮起后打开电源开关，通电指示灯27及触摸屏30亮起，控制器开始工作，打开汽缸开关，试验开始时，所有汽缸均为伸出状态，程序启动后，第一汽缸7收缩，带动曲柄12摆动，键槽轴13及键轴14转动一定角度后，键轴14从键槽轴13的键槽中脱出，舱门锁完成解锁，舱门向下打开，此时，第三气缸9缓慢收缩，带动摇臂10及橡胶滑轮19托住舱门3缓慢打开，至舱门完全打开后，撑杆锁6自动锁定，使舱门3处于打开的锁定状态；接着第二汽缸17收缩，带动拨叉18按压撑杆锁6，使舱门3解除打开锁定状态，然后第三气缸9缓慢伸出，带动摇臂10及橡胶滑轮19推动舱门3关闭，关闭过程中第二汽缸17伸出复位；舱门3关闭到位后，键轴14进入键槽轴13的键槽内，第一汽缸11伸出，带动曲柄12摆动，键槽轴13及键轴14转动一定角度后，舱门3达到关闭锁定状态，一个试验循环结束，重复多个试验循环。试验结束时，关闭汽缸开关，关闭电源，最后关闭气源，断开AC220V交流电源。

Claims (5)

1.一种飞机维护舱门功能试验方法，所述维护舱门含有将舱门与门框锁定的舱门锁和锁定舱门打开状态的撑杆锁，其特征在于包含以下内容，1)有一个试验台，该试验台为桁架结构，将舱门的门框水平固定在试验台的顶部，使舱门向下可以打开；2)在试验台上设有三个执行机构，第一执行机构用于解除和锁定舱门锁，第二执行机构用于解除撑杆锁，第三执行机构用于推动舱门关闭；3)有一个自动控制系统，该自动控制系统控制上述三个执行机构的循环工作顺序；4)舱门功能试验时，舱门处于关闭锁定状态，自动控制系统首先控制第一执行机构解除舱门锁，舱门在重力的作用下向下打开，舱门的撑杆锁自动锁闭，使舱门处于打开的锁定状态，自动控制系统接着控制第二执行机构解除舱门撑杆锁，同时启动第三执行机构向上推动舱门关闭，再由第一执行机构将舱门锁锁定，使舱门处于关闭锁定状态，完成一个功能试验循环；5)自动控制系统控制三个执行机构，重复步骤4)直至舱门功能试验达到预定的循环次数。

2.如权利要求1所述的飞机维护舱门功能试验方法，其特征在于，所述的第一执行机构含有键轴、键槽轴、曲柄和第一气缸，用于实现舱门锁的打开和关闭，第一气缸底座固定在门框上，第一气缸前端连接曲柄，曲柄另一端与键槽轴连接，键槽轴通过轴承固定在门框上，键槽轴前端与键轴配合连接，键轴安装在维护舱门的锁轴上，锁轴、键轴和键槽轴三轴同轴，第一气缸驱动曲柄向键槽轴提供扭矩，进而通过键轴的转动带动维护舱门上锁轴转动来代替转动门把手实现解闭锁。

3.如权利要求1所述的飞机维护舱门功能试验方法，其特征在于，所述的第二执行机构含有第二气缸和拨叉，用于解除舱门的撑杆锁，第二气缸固定在撑杆锁端头的舱门体上，第二气缸的伸缩方向与撑杆锁的本体平行，第二气缸前端连接拨叉，拨叉卡接在撑杆锁上，第二气缸收缩带动拨叉，拨叉按压撑杆锁，完成撑杆锁解锁功能。

4.如权利要求1所述的飞机维护舱门功能试验方法，其特征在于，所述的第三执行机构含有第三气缸、摇臂及橡胶滑轮，用于在解除撑杆锁后推动维护舱门至可闭锁位置及在维护舱门重力作用下将维护舱门平缓打开，所述的第三气缸的底座铰接在试验台中部水平横梁上，摇臂末端铰接在试验台顶部水平横梁上，摇臂中间靠前端通过销钉与第三气缸前端铰接，摇臂前端连接橡胶滑轮，橡胶滑轮与舱门外侧接触，第三气缸的伸缩受自动控制系统控制，第三气缸伸缩带动摇臂摆动，摇臂前端通过橡胶滑轮推动舱门关闭及打开。

5.一种飞机舱门功能试验台，该试验台含有支撑桁架，执行机构和自动控制系统，其特征在于，舱门的门框水平固定在试验台支撑桁架的顶部，舱门连接在门框上使舱门向下可以打开，所述的执行机构含有第一执行机构、第二执行机构和第三执行机构，执行机构受自动控制系统控制，所述的第一执行机构含有键轴、键槽轴、曲柄和第一气缸，用于实现舱门锁的打开和关闭，第一气缸底座固定在门框上，第一气缸前端连接曲柄，曲柄另一端与键槽轴连接，键槽轴通过轴承固定在门框上，键槽轴前端与键轴配合连接，键轴安装在舱门锁的锁轴上，锁轴、键轴和键槽轴三轴同轴；所述的第二执行机构含有第二气缸和拨叉，用于解除舱门的撑杆锁，第二气缸固定在撑杆锁端头的舱门体上，第二气缸的伸缩方向与撑杆锁的本体平行，第二气缸前端连接拨叉，拨叉卡接在撑杆锁上；所述的第三执行机构含有第三气缸、摇臂及橡胶滑轮，用于在解除撑杆锁后推动维护舱门至可闭锁位置及在维护舱门重力作用下将维护舱门平缓打开，所述的第三气缸的底座铰接在试验台中部水平横梁上，摇臂末端铰接在试验台顶部水平横梁上，摇臂中间靠前端通过销钉与第三气缸前端铰接，摇臂前端连接橡胶滑轮，橡胶滑轮与舱门外侧接触。

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