CN113529592B - 一种可折叠式直升机停机坪及其折展方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可折叠式直升机停机坪及其折展方法，包括主甲板和侧甲板执行组件；侧甲板执行组件包括连杆机构一、连杆机构二、连杆机构三和侧甲板组件；侧甲板组件包括侧甲板一和侧甲板二；侧甲板一与侧甲板二铰接；多个侧甲板执行组件沿周向均布在主甲板外围，各侧甲板执行组件的侧甲板一均与主甲板铰接；侧甲板一由连杆机构二驱动，侧甲板二由连杆机构一驱动，主甲板和侧甲板一上的液压支承腿由连杆机构三驱动。本发明可实现全自动折展，可满足实际的多地形适应性要求，且采用模块化设计以方便拆装运输，扩宽直升机在应急救援领域的应用范围。

Description

一种可折叠式直升机停机坪及其折展方法

技术领域

本申请涉及直升机停机坪的领域，尤其是涉及一种可折叠式直升机停机坪及其折展方法。

背景技术

在诸多应急救援场合，直升机的启停降落易受到复杂地形条件的限制，而传统的固定式停机坪因其较大的占地面积以及较高的建设成本和维护成本，难以广泛应用。因此，设计一种可折叠式直升机停机坪满足应急使用很有必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种可折叠式直升机停机坪及其折展方法，用以解决应急救援状态下直升机的起降问题，给应急状态下的直升机起降提供区域，同时减少直升机停机坪原有的占地面积。

本发明的具体方案如下：

本发明一种可折叠式直升机停机坪，包括主甲板、侧甲板执行组件、液压支承腿、侧甲板组件驱动液压缸和液压驱动盘；所述的侧甲板执行组件包括连杆机构一、连杆机构二、连杆机构三和侧甲板组件；所述的侧甲板组件包括侧甲板一和侧甲板二；侧甲板一与侧甲板二铰接；侧甲板一的正面设有斜面一，侧甲板二的背面设有斜面二；所述的连杆机构一包括侧甲板二固定连杆、侧甲板二连杆和侧甲板二驱动液压缸；侧甲板二驱动液压缸的缸体固定于侧甲板背面；侧甲板二驱动液压缸的推杆与侧甲板二连杆的一端铰接；侧甲板二连杆的另一端与侧甲板二固定连杆的一端铰接，且侧甲板二固定连杆固定于侧甲板二背面；所述的连杆机构二包括侧甲板执行连杆一、直动推杆滑块座、直动推杆、侧甲板执行连杆二和侧甲板固定连杆；侧甲板执行连杆一的一端与直动推杆的一端铰接；直动推杆与直动推杆滑动座构成滑动副，直动推杆滑块座固定于主甲板背面；直动推杆的另一端与侧甲板执行连杆二的一端铰接；侧甲板固定连杆固定在侧甲板背面，且侧甲板固定连杆的一端与侧甲板执行连杆二的另一端铰接；所述的连杆机构三包括侧甲板支腿固定连杆、侧甲板支腿连杆、侧甲板支腿架和侧甲板支腿铰支座；侧甲板支腿固定连杆的一端固定于主甲板背面，另一端与侧甲板支腿连杆的一端铰接；侧甲板支腿连杆的另一端与侧甲板支腿架的一端铰接；侧甲板支腿铰支座固定于侧甲板背面，并与侧甲板支腿架的另一端铰接。

多个侧甲板执行组件沿周向均布在主甲板外围，各侧甲板执行组件的侧甲板一均与主甲板铰接；各侧甲板执行组件的侧甲板执行连杆一的另一端均与液压驱动盘铰接；所述的液压驱动盘由侧甲板组件驱动液压缸驱动；各侧甲板执行组件的侧甲板支腿架上固定有间距设置的两个液压支承腿；主甲板的背面固定有阵列排布的多个液压支承腿。

优选地，所述的液压支承腿主要由调平液压缸、支承铰接座、钢轴和支承腿底座组成；支承铰接座与调平液压缸的推杆固定，并与支承腿底座通过钢轴铰接；调平液压缸的缸体与侧甲板支腿架或主甲板的背面固定。

更优选地，所述主甲板和侧甲板一的背面均固定有陀螺仪；侧甲板组件驱动液压缸、侧甲板二驱动液压缸和调平液压缸分别经一个换向阀与泵连接，各换向阀由控制器控制；陀螺仪的信号输出端接控制器。

优选地，所述主甲板的背面固定设有若干囊式液压蓄能器。

该可折叠式直升机停机坪的折展方法，具体如下：

展开过程为：

步骤一、将主甲板通过侧甲板组件驱动液压缸和主甲板背面的各个液压支承腿支撑在地面上；然后，控制侧甲板组件驱动液压缸的推杆缩回，带动液压驱动盘下移，从而带动各个侧甲板执行组件的侧甲板一同步展开；侧甲板执行组件的侧甲板一展开过程如下：液压驱动盘的动力经侧甲板执行连杆一拉动直动推杆向内侧做平移运动，直动推杆再经侧甲板执行连杆二和侧甲板固定连杆带动侧甲板一绕主甲板旋转展开；各块侧甲板一同步展开后达到如图所示的展开状态。每块侧甲板一展开时，该侧甲板一对应的侧甲板执行组件中侧甲板支腿连杆推动侧甲板支腿架向外展开，从而带动侧甲板支腿架上的液压支承腿展开，使得各侧甲板执行组件的液压支撑腿完成放置动作。

步骤二、同步控制各个侧甲板执行组件中侧甲板二驱动液压缸的推杆缩回，各个侧甲板执行组件中，侧甲板二驱动液压缸的推杆经侧甲板二连杆和侧甲板二固定连杆带动侧甲板二绕侧甲板一旋转展开；各侧甲板二完全展开状态下，各侧甲板二背面的斜面二与相邻侧甲板执行组件中侧甲板一正面的斜面一贴合。

步骤三、控制器根据主甲板上的陀螺仪的倾角信号，控制主甲板上的各调平液压缸的推杆伸缩量对主甲板的水平姿态进行校正调整，使主甲板处于水平状态；然后，控制器根据各侧甲板一上的陀螺仪的倾角信号，控制各侧甲板一上的各调平液压缸的推杆伸缩量对各侧甲板一的水平姿态进行校正调整，使各侧甲板一处于水平状态；其中，主甲板和各侧甲板一均调整到水平状态后，各液压支撑腿的支承腿底座在各自对应的调平液压缸带动下与地面贴紧。

折叠过程为：

首先，同步控制各个侧甲板执行组件中侧甲板二驱动液压缸的推杆缩回，各个侧甲板执行组件中，侧甲板二驱动液压缸的推杆经侧甲板二连杆和侧甲板二固定连杆带动侧甲板二绕侧甲板一旋转折叠；各侧甲板二背面的斜面二与相邻侧甲板执行组件中侧甲板一正面的斜面一分离；然后，控制侧甲板组件驱动液压缸的推杆推出，带动液压驱动盘上移，从而带动各个侧甲板执行组件的侧甲板一同步折叠；侧甲板执行组件的侧甲板一折叠过程如下：液压驱动盘的动力经侧甲板执行连杆一推动直动推杆向外侧做平移运动，直动推杆再经侧甲板执行连杆二和侧甲板固定连杆带动侧甲板一绕主甲板旋转折叠；每块侧甲板一折叠时，该侧甲板一对应的侧甲板执行组件中侧甲板支腿连杆拉动侧甲板支腿架向内折叠，从而带动侧甲板支腿架上的液压支承腿折叠，使得各侧甲板执行组件的液压支撑腿完成收纳动作。

本发明具有的有益效果：

1、本发明可实现全自动折展，折展过程方便，展开时具有高承载和自动调平能力，满足实际的多地形适应性要求，且采用模块化设计以方便拆装运输，为完成各项应急任务的直升机提供降落保障支持，提升了应急作业的范围、效率和能力，扩宽直升机在应急救援领域的应用范围。本发明完全展开时为一个正八边形，面积可达67m²，可满足轻型直升机和大部分重型运输直升机的停机要求；展开后整个平台由主甲板、侧甲板一和侧甲板二搭建而成，折叠时可进行两次折叠，大大减小折叠之后的体积，折叠之后的占地面积小，可做到3m×3m，高度4.6m。

2、多个侧甲板执行组件沿周向均布在主甲板外围，可有效保证本发明在折展过程中的动平衡。

3、本发明在主甲板和各侧甲板执行组件底部均增加液压支承腿，同时在侧甲板二和侧甲板的接合处设置斜面贴合，使得本发明在展开状态下的承载能力曾强，整体承载更加均衡。

4、本发明的液压支承腿通过调平液压缸的作用以及支承铰接座与支承腿底座的铰接，让各液压支承腿的支承腿底座可适应崎岖不平的山区地面，保证与地面贴紧，避免因液压支承腿受力不均匀导致的虚腿、软腿现象。本发明通过主甲板和各侧甲板一底部的陀螺仪将倾角信息转化为各液压支撑腿中调平液压缸需要进行的调平补偿量，从而对主甲板和各侧甲板一的水平状态进行调节，保证主甲板和各侧甲板一处于水平状态。

5、本发明可配备一套由多个囊式液压蓄能器组成的供能站，以满足应急状态下对折叠和展开动作的供能需求。

附图说明

图1是本发明可折叠式直升机停机坪完全展开状态的结构立体图；

图2是本发明可折叠式直升机停机坪中侧甲板二处于折叠状态的结构立体图；

图3是本发明可折叠式直升机停机坪完全折叠状态的结构立体图；

图4是本发明可折叠式直升机停机坪完全展开状态的底部结构示意图；

图5是本发明中侧甲板一相对主甲板折叠的示意图；

图6是本发明中连杆机构三与侧甲板一和主甲板的装配立体图；

图7是本发明中连杆机构一与侧甲板一和侧甲板二的装配示意图；

图8是本发明中侧甲板二与侧甲板一的楔合面示意图；

图9是本发明中侧甲板组件驱动液压缸、液压驱动盘和各连杆机构二的装配立体图；

图10是本发明中液压支承腿的结构剖视图；

图中：1、侧甲板一；2、主甲板；3、侧甲板二；4、液压支承腿；41、调平液压缸；42、支承铰接座；43、钢轴；44、支承腿底座；5、侧甲板组件驱动液压缸；6、液压驱动盘；7、侧甲板执行连杆一；8、直动推杆滑块座；9、直动推杆；10、侧甲板执行连杆二；11、侧甲板固定连杆；12、侧甲板支腿固定连杆；13、侧甲板支腿连杆；14、侧甲板支腿架；15、侧甲板支腿铰支座；16、侧甲板二固定连杆；17、侧甲板二连杆；18、侧甲板二驱动液压缸；19、囊式液压蓄能器；20、主甲板支承钢架。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1、2、3和4所示，一种可折叠式直升机停机坪，包括主甲板2、侧甲板执行组件、液压支承腿4、侧甲板组件驱动液压缸5和液压驱动盘6；侧甲板执行组件包括连杆机构一、连杆机构二、连杆机构三和侧甲板组件；侧甲板组件包括侧甲板一1和侧甲板二3；侧甲板一1与侧甲板二3铰接；侧甲板一1的正面设有斜面一1-1，侧甲板二3的背面设有斜面二1-2；如图7所示，连杆机构一包括侧甲板二固定连杆16、侧甲板二连杆17和侧甲板二驱动液压缸18；侧甲板二驱动液压缸18的缸体固定于侧甲板1背面；侧甲板二驱动液压缸18的推杆与侧甲板二连杆17的一端铰接；侧甲板二连杆17的另一端与侧甲板二固定连杆16的一端铰接，且侧甲板二固定连杆16固定于侧甲板二3背面；侧甲板二驱动液压缸18、侧甲板二连杆17和侧甲板二固定连杆16构成一个摇杆滑块机构；如图5和9所示，连杆机构二包括侧甲板执行连杆一7、直动推杆滑块座8、直动推杆9、侧甲板执行连杆二10和侧甲板固定连杆11；侧甲板执行连杆一7的一端与直动推杆9的一端铰接；直动推杆9与直动推杆滑动座8构成滑动副，直动推杆滑块座8固定于主甲板2背面，使直动推杆9可在主甲板2背面进行单自由度平移滑动；直动推杆9的另一端与侧甲板执行连杆二10的一端铰接；侧甲板固定连杆11固定在侧甲板1背面，且侧甲板固定连杆11的一端与侧甲板执行连杆二10的另一端铰接；如图6和8所示，连杆机构三包括侧甲板支腿固定连杆12、侧甲板支腿连杆13、侧甲板支腿架14和侧甲板支腿铰支座15；侧甲板支腿固定连杆12的一端固定于主甲板2背面，另一端与侧甲板支腿连杆13的一端铰接；侧甲板支腿连杆13的另一端与侧甲板支腿架14的一端铰接；侧甲板支腿铰支座15固定于侧甲板1背面，并与侧甲板支腿架14的另一端铰接。侧甲板支腿固定连杆12、侧甲板支腿连杆13、侧甲板支腿架14和侧甲板支腿铰支座15构成一套平行四边形连杆机构。

四个侧甲板执行组件沿周向均布在主甲板2外围，各侧甲板执行组件的侧甲板一1均与主甲板2铰接；各侧甲板执行组件的侧甲板执行连杆一7的另一端均与液压驱动盘6铰接；液压驱动盘6由侧甲板组件驱动液压缸5驱动；各侧甲板执行组件的侧甲板支腿架14上固定有间距设置的两个液压支承腿4；主甲板2的背面固定有主甲板支承钢架20，主甲板支承钢架上固定有阵列排布的四个液压支承腿4。

作为一个优选实施例，如图10所示，液压支承腿4主要由调平液压缸41、支承铰接座42、钢轴43和支承腿底座44组成；支承铰接座42与调平液压缸41的推杆固定，并与支承腿底座44通过钢轴43铰接；调平液压缸41的缸体与侧甲板支腿架14或主甲板支承钢架固定。

作为一个更优选实施例，主甲板2和侧甲板一1的背面均固定有陀螺仪；侧甲板组件驱动液压缸5、侧甲板二驱动液压缸18和调平液压缸41分别经一个换向阀与泵连接，各换向阀由控制器控制；陀螺仪的信号输出端接控制器。

作为一个优选实施例，主甲板背面固定设有若干囊式液压蓄能器19，应急状态下满足泵的功能需求。

该可折叠式直升机停机坪的折展方法，具体如下：

展开过程为：

步骤一、如图5所示，将主甲板2通过侧甲板组件驱动液压缸5和主甲板2背面的四个液压支承腿4支撑在地面上；然后，控制侧甲板组件驱动液压缸5的推杆缩回，带动液压驱动盘6下移，从而带动四个侧甲板执行组件的侧甲板一1同步展开；侧甲板执行组件的侧甲板一1展开过程如下：液压驱动盘6的动力经侧甲板执行连杆一7拉动直动推杆9向内侧做平移运动，直动推杆9再经侧甲板执行连杆二10和侧甲板固定连杆11带动侧甲板一1绕主甲板2旋转展开；四块侧甲板一1同步展开后达到如图2所示的展开状态。如图6所示，每块侧甲板一1展开时，该侧甲板一1对应的侧甲板执行组件中侧甲板支腿连杆13推动侧甲板支腿架14向外展开，从而带动侧甲板支腿架14上的液压支承腿4展开，使得各侧甲板执行组件的液压支撑腿4完成放置动作。

步骤二、如图2和图7所示，同步控制各个侧甲板执行组件中侧甲板二驱动液压缸18的推杆缩回，各个侧甲板执行组件中，侧甲板二驱动液压缸18的推杆经侧甲板二连杆17和侧甲板二固定连杆16带动侧甲板二3绕侧甲板一1旋转展开；各侧甲板二3完全展开状态下，各侧甲板二3背面的斜面二1-2与相邻侧甲板执行组件中侧甲板一1正面的斜面一1-1贴合；四个侧甲板执行组件的侧甲板二3同步展开后达到如图1所示的展开状态。

步骤三、控制器根据主甲板2上的陀螺仪的倾角信号，控制主甲板2上的各调平液压缸41的推杆伸缩量对主甲板2的水平姿态进行校正调整，使主甲板2处于水平状态；然后，控制器根据各侧甲板一1上的陀螺仪的倾角信号，控制各侧甲板一1上的各调平液压缸41的推杆伸缩量对各侧甲板一1的水平姿态进行校正调整，使各侧甲板一1处于水平状态；其中，主甲板2和各侧甲板一1均调整到水平状态后，各液压支撑腿4的支承腿底座44在各自对应的调平液压缸41带动下与地面贴紧，从而使得主甲板2和各侧甲板一1达到更平稳的状态。主甲板2和侧甲板一1的液压调平动作主要是为了适应应急使用的不同地面环境，提高对起伏崎岖路面的适应能力。

至此，该可折叠式直升机停机坪完成所有展开动作，等候直升机着陆。

折叠过程为：

首先，如图2和图7所示，同步控制各个侧甲板执行组件中侧甲板二驱动液压缸18的推杆缩回，各个侧甲板执行组件中，侧甲板二驱动液压缸18的推杆经侧甲板二连杆17和侧甲板二固定连杆16带动侧甲板二3绕侧甲板一1旋转折叠；各侧甲板二3背面的斜面二1-2与相邻侧甲板执行组件中侧甲板一1正面的斜面一1-1分离；四个侧甲板执行组件的侧甲板二3同步折叠后达到如图2所示的折叠状态。然后，如图5所示，控制侧甲板组件驱动液压缸5的推杆推出，带动液压驱动盘6上移，从而带动四个侧甲板执行组件的侧甲板一1同步折叠；侧甲板执行组件的侧甲板一1折叠过程如下：液压驱动盘6的动力经侧甲板执行连杆一7推动直动推杆9向外侧做平移运动，直动推杆9再经侧甲板执行连杆二10和侧甲板固定连杆11带动侧甲板一1绕主甲板2旋转折叠；四块侧甲板一1同步折叠后达到如图3所示的最终折叠状态。如图6所示，每块侧甲板一1折叠时，该侧甲板一1对应的侧甲板执行组件中侧甲板支腿连杆13拉动侧甲板支腿架14向内折叠，从而带动侧甲板支腿架14上的液压支承腿4折叠，使得各侧甲板执行组件的液压支撑腿4完成收纳动作。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种可折叠式直升机停机坪，包括主甲板，其特征在于：还包括侧甲板执行组件、液压支承腿、侧甲板组件驱动液压缸和液压驱动盘；所述的侧甲板执行组件包括连杆机构一、连杆机构二、连杆机构三和侧甲板组件；所述的侧甲板组件包括侧甲板一和侧甲板二；侧甲板一与侧甲板二铰接；侧甲板一的正面设有斜面一，侧甲板二的背面设有斜面二；所述的连杆机构一包括侧甲板二固定连杆、侧甲板二连杆和侧甲板二驱动液压缸；侧甲板二驱动液压缸的缸体固定于侧甲板背面；侧甲板二驱动液压缸的推杆与侧甲板二连杆的一端铰接；侧甲板二连杆的另一端与侧甲板二固定连杆的一端铰接，且侧甲板二固定连杆固定于侧甲板二背面；所述的连杆机构二包括侧甲板执行连杆一、直动推杆滑块座、直动推杆、侧甲板执行连杆二和侧甲板固定连杆；侧甲板执行连杆一的一端与直动推杆的一端铰接；直动推杆与直动推杆滑动座构成滑动副，直动推杆滑块座固定于主甲板背面；直动推杆的另一端与侧甲板执行连杆二的一端铰接；侧甲板固定连杆固定在侧甲板背面，且侧甲板固定连杆的一端与侧甲板执行连杆二的另一端铰接；所述的连杆机构三包括侧甲板支腿固定连杆、侧甲板支腿连杆、侧甲板支腿架和侧甲板支腿铰支座；侧甲板支腿固定连杆的一端固定于主甲板背面，另一端与侧甲板支腿连杆的一端铰接；侧甲板支腿连杆的另一端与侧甲板支腿架的一端铰接；侧甲板支腿铰支座固定于侧甲板背面，并与侧甲板支腿架的另一端铰接；

多个侧甲板执行组件沿周向均布在主甲板外围，各侧甲板执行组件的侧甲板一均与主甲板铰接；各侧甲板执行组件的侧甲板执行连杆一的另一端均与液压驱动盘铰接；所述的液压驱动盘由侧甲板组件驱动液压缸驱动；各侧甲板执行组件的侧甲板支腿架上固定有间距设置的两个液压支承腿；主甲板的背面固定有阵列排布的多个液压支承腿。

2.根据权利要求1所述的一种可折叠式直升机停机坪，其特征在于：所述的液压支承腿主要由调平液压缸、支承铰接座、钢轴和支承腿底座组成；支承铰接座与调平液压缸的推杆固定，并与支承腿底座通过钢轴铰接；调平液压缸的缸体与侧甲板支腿架或主甲板的背面固定。

3.根据权利要求2所述的一种可折叠式直升机停机坪，其特征在于：所述主甲板和侧甲板一的背面均固定有陀螺仪；侧甲板组件驱动液压缸、侧甲板二驱动液压缸和调平液压缸分别经一个换向阀与泵连接，各换向阀由控制器控制；陀螺仪的信号输出端接控制器。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种可折叠式直升机停机坪，其特征在于：所述主甲板的背面固定设有若干囊式液压蓄能器。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种可折叠式直升机停机坪的折展方法，其特征在于：该方法具体如下：

展开过程为：

步骤一、将主甲板通过侧甲板组件驱动液压缸和主甲板背面的各个液压支承腿支撑在地面上；然后，控制侧甲板组件驱动液压缸的推杆缩回，带动液压驱动盘下移，从而带动各个侧甲板执行组件的侧甲板一同步展开；侧甲板执行组件的侧甲板一展开过程如下：液压驱动盘的动力经侧甲板执行连杆一拉动直动推杆向内侧做平移运动，直动推杆再经侧甲板执行连杆二和侧甲板固定连杆带动侧甲板一绕主甲板旋转展开；各块侧甲板一同步展开后达到开状态；每块侧甲板一展开时，该侧甲板一对应的侧甲板执行组件中侧甲板支腿连杆推动侧甲板支腿架向外展开，从而带动侧甲板支腿架上的液压支承腿展开，使得各侧甲板执行组件的液压支撑腿完成放置动作；

步骤二、同步控制各个侧甲板执行组件中侧甲板二驱动液压缸的推杆缩回，各个侧甲板执行组件中，侧甲板二驱动液压缸的推杆经侧甲板二连杆和侧甲板二固定连杆带动侧甲板二绕侧甲板一旋转展开；各侧甲板二完全展开状态下，各侧甲板二背面的斜面二与相邻侧甲板执行组件中侧甲板一正面的斜面一贴合；

步骤三、控制器根据主甲板上的陀螺仪的倾角信号，控制主甲板上的各调平液压缸的推杆伸缩量对主甲板的水平姿态进行校正调整，使主甲板处于水平状态；然后，控制器根据各侧甲板一上的陀螺仪的倾角信号，控制各侧甲板一上的各调平液压缸的推杆伸缩量对各侧甲板一的水平姿态进行校正调整，使各侧甲板一处于水平状态；其中，主甲板和各侧甲板一均调整到水平状态后，各液压支撑腿的支承腿底座在各自对应的调平液压缸带动下与地面贴紧；

折叠过程为：

首先，同步控制各个侧甲板执行组件中侧甲板二驱动液压缸的推杆推出，各个侧甲板执行组件中，侧甲板二驱动液压缸的推杆经侧甲板二连杆和侧甲板二固定连杆带动侧甲板二绕侧甲板一旋转折叠；各侧甲板二背面的斜面二与相邻侧甲板执行组件中侧甲板一正面的斜面一分离；然后，控制侧甲板组件驱动液压缸的推杆推出，带动液压驱动盘上移，从而带动各个侧甲板执行组件的侧甲板一同步折叠；侧甲板执行组件的侧甲板一折叠过程如下：液压驱动盘的动力经侧甲板执行连杆一推动直动推杆向外侧做平移运动，直动推杆再经侧甲板执行连杆二和侧甲板固定连杆带动侧甲板一绕主甲板旋转折叠；每块侧甲板一折叠时，该侧甲板一对应的侧甲板执行组件中侧甲板支腿连杆拉动侧甲板支腿架向内折叠，从而带动侧甲板支腿架上的液压支承腿折叠，使得各侧甲板执行组件的液压支撑腿完成收纳动作。

Images