CN205103213U - 飞机机轮轮毂集成无损检测装置 - Google Patents

Abstract

一种飞机机轮轮毂集成无损检测装置。其包括底座、两个清洗组件、多个清洗喷头、两个加热组件、两个风扇、四条横向滑轨、两根第一丝杠、两个第一伺服电机、固定组件、两个支撑座、驱动支撑组件、第一步进电机、驱动联轴装置、移动工作平台、第二伺服电机、移动支撑臂、第一法兰、移动支撑臂连接件、固定支撑臂、检测臂固定支架、两个检测臂转动件、第二步进电机、两个第三步进电机、两个旋转检测臂、两个探头固定组件、直线电机、第二丝杠、横向滑轨、分布式电气控制组件和两个直流电机。本实用新型优点：可大大提高检测效率，采用自动无损检测手段检测飞机轮毂的内部损伤，可避免人为原因所导致的误检或漏检，能够降低机务维护人员的劳动强度，提高检测精度。

Description

飞机机轮轮毂集成无损检测装置

技术领域

本发明属于民用航空器自动无损检测技术领域，特别是涉及一种飞机机轮轮毂集成无损检测装置。

背景技术

民航客机的检查和维护在保持其安全性和准点率等方面发挥着关键作用，而且，飞机起落架系统及机轮部件作为民航客机的关键部件更是运行保障的重中之重。

近年来，飞机在起飞和着陆过程中轮毂突然断裂，并砸坏机体的事件时有发生，从而严重影响了民航客机的安全飞行。例如，1997年5月8日，南方航空CZ3456重着陆后，轮毂爆裂导致飞机失事；2006年9月12日东航波音747客机发生在广州的飞机轮毂砸破机舱事件。通过分析，以上事故都是由飞机机轮轮毂产生裂纹所引起的。

在民航客机的航线维护中，无损探伤通常用于飞机机轮轮毂的检测，其目的是定期检测飞机机轮轮毂的状况，及时发现轮毂裂纹，以防出现危及飞行安全的事故。但是，目前国内航空公司主要采用先拆解机轮，然后人工检测机轮轮毂的方式进行，这样不仅检测效率低且容易出现“漏检”和“误检”，同时还会导致飞机停场时间过长，从而直接增加了航空公司的运营成本。

随着自动化无损检测技术的迅速发展，中国工业逐渐进入“无损检测4.0时代”。在机械制造、汽车行业、航空航天等多个领域，自动化无损检测技术已成为国际公认的先进制造技术和新产品研发的辅助手段。采用飞机机轮轮毂的原位检测方法，可大大减少飞机检修过程中拆装飞机轮毂的时间，提高检测效率；采用自动无损检测手段检测飞机轮毂的内部损伤，可避免人为原因所导致的误检或漏检，可降低机务维护人员的劳动强度，提高检测精度。但目前尚缺少专用的装置。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种飞机机轮轮毂集成无损检测装置。

为了达到上述目的，本发明提供的飞机机轮轮毂集成无损检测装置包括：底座、两个清洗组件、多个清洗喷头、两个加热组件、两个风扇、四条横向滑轨、两根第一丝杠、两个第一伺服电机、固定组件、两个支撑座、驱动支撑组件、第一步进电机、驱动联轴装置、移动工作平台、第二伺服电机、移动支撑臂、第一法兰、移动支撑臂连接件、固定支撑臂、检测臂固定支架、两个检测臂转动件、第二步进电机、两个第三步进电机、两个旋转检测臂、两个探头固定组件、直线电机、第二丝杠、横向滑轨、分布式电气控制组件和两个直流电机；其中，底座水平设置；四条横向滑轨分成两组，每组中的两条横向滑轨沿底座的前后方向相隔距离设置在底座的左侧前或后部表面；两条横向滑轨之间平行设置一根第一丝杠，两根第一丝杠上相对的一端分别由一个支撑座支撑，位于外侧的另一端分别与一个第一伺服电机的输出轴相连；每组横向滑轨及一根第一丝杠上安装一个清洗组件，因此清洗组件能够在第一伺服电机的驱动下通过第一丝杠沿横向滑轨移动；每个清洗组件的内侧面边缘安装有多个与清洗液压力供液系统相连的清洗喷头，位于清洗喷头内侧的部位安装加热组件，加热组件与清洗组件内侧面间安装风扇，并且风扇由安装在清洗组件上的直流电机驱动；直线电机和横向滑轨沿底座的左右方向相隔距离设置在底座的表面中间部位；移动工作平台安装在直线电机和横向滑轨上，因此能够在直线电机的驱动下沿横向滑轨移动，并且移动工作平台的前部表面沿底座前后方向形成有两条滑槽；两条滑槽之间平行设置第二丝杠，第二丝杠的前端与第二伺服电机的输出轴相连，后端连接移动支撑臂连接件；移动支撑臂的下端设置在两条滑槽内，并且下部与移动支撑臂连接件的后端相接，因此能够在第二伺服电机的驱动下沿滑槽移动；第一法兰安装在移动支撑臂的上端后侧面上；固定支撑臂的下端固定在移动工作平台的表面后部，并且与移动支撑臂前后相对设置；固定组件的中部安装在固定支撑臂的上端，前端为与第一法兰相对的第二法兰，后端为联轴装置；驱动支撑组件的下端固定在底座表面后部右侧；第一步进电机安装在驱动支撑组件的上端，其输出轴朝前设置，并且输出轴上连接有能够与联轴装置相结合的驱动联轴装置；检测臂固定支架的下端固定在底座表面上位于直线电机和横向滑轨右侧的部位；两个检测臂转动件的后端分别铰接在检测臂固定支架的上端前后侧面上；第二步进电机安装在检测臂固定支架的上端中部，并且其输出轴与两个检测臂转动件的后端相铰接，因此能够驱动检测臂转动件的前部在垂直面内上下摆动；每个检测臂转动件的前端安装一个第三步进电机；两个旋转检测臂的后端分别与两个第三步进电机的输出轴相连接，旋转检测臂的前部能够在第三步进电机的驱动下在水平面内左右摆动；每个旋转检测臂的前端安装一个探头固定组件；分布式电气控制组件同时与加热组件、风扇、直流电机、第一伺服电机、直线电机、第二伺服电机、第一步进电机、第二步进电机、第三步进电机电连接。

所述的飞机机轮轮毂集成无损检测装置还包括安装在第三步进电机输出轴上的压力传感器和安装在第一步进电机输出轴上的轮速传感器，并且压力传感器和轮速传感器均与分布式电气控制组件电连接。

所述的两个探头固定组件上相面对的侧面边缘部位设有多个用于固定无损检测探头的螺纹紧固件，该侧面上还设有至少一个耦合液喷洒孔，顶面上设有一个与耦合液喷洒孔相连通的耦合液注入孔，并且耦合液注入孔通过管路与耦合液压力供液系统相连。

所述的分布式电气控制组件上部安装有工业触摸屏，下部为控制电气柜。

所述的飞机机轮轮毂集成无损检测装置还包括两个分别安装在两个支撑座内侧面边缘部位的限位开关，并且限位开关与分布式电气控制组件电连接，用于限定清洗组件的极限位置。

本发明提供的飞机机轮轮毂集成无损检测装置可大大提高检测效率，采用自动无损检测手段检测飞机轮毂的内部损伤，可避免人为原因所导致的误检或漏检，能够降低机务维护人员的劳动强度，提高检测精度；本系统可保存和记录机轮轮毂的检测结果，通过分析可显著降低维护成本，提升飞行安全水平。

附图说明

图1为本发明提供的飞机机轮轮毂集成无损检测装置部分结构使用状态立体图。

图2为本发明提供的飞机机轮轮毂集成无损检测装置部分结构轴测视图。

图3为本发明提供的飞机机轮轮毂集成无损检测装置中分布式电气控制组件结构示意图。

图4为本发明提供的飞机机轮轮毂集成无损检测装置中探头固定组件结构示意图。

图5为本发明提供的飞机机轮轮毂集成无损检测装置中移动工作平台及其上部件结构示意图。

图6为本发明提供的飞机机轮轮毂集成无损检测装置中清洗组件结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的飞机机轮轮毂原位自动无损检测系统进行详细说明。

如图1-图6所示，本发明提供的飞机机轮轮毂原位自动无损检测系统包括：底座1、两个清洗组件2、多个清洗喷头3、两个加热组件4、两个风扇5、四条横向滑轨6、两根第一丝杠7、两个第一伺服电机8、固定组件9、两个支撑座10、驱动支撑组件12、第一步进电机13、驱动联轴装置15、移动工作平台16、第二伺服电机17、移动支撑臂18、第一法兰19、移动支撑臂连接件20、固定支撑臂21、检测臂固定支架23、两个检测臂转动件24、第二步进电机25、两个第三步进电机26、两个旋转检测臂27、两个探头固定组件28、直线电机29、第二丝杠30、横向滑轨36、分布式电气控制组件40和两个直流电机43；其中，底座1水平设置；四条横向滑轨6分成两组，每组中的两条横向滑轨6沿底座1的前后方向相隔距离设置在底座1的左侧前或后部表面；两条横向滑轨6之间平行设置一根第一丝杠7，两根第一丝杠7上相对的一端分别由一个支撑座10支撑，位于外侧的另一端分别与一个第一伺服电机8的输出轴相连；每组横向滑轨6及一根第一丝杠7上安装一个清洗组件2，因此清洗组件2能够在第一伺服电机8的驱动下通过第一丝杠7沿横向滑轨6移动；每个清洗组件2的内侧面边缘安装有多个与清洗液压力供液系统相连的清洗喷头3，位于清洗喷头3内侧的部位安装加热组件4，加热组件4与清洗组件2内侧面间安装风扇5，并且风扇5由安装在清洗组件2上的直流电机43驱动；直线电机29和横向滑轨36沿底座1的左右方向相隔距离设置在底座1的表面中间部位；移动工作平台16安装在直线电机29和横向滑轨36上，因此能够在直线电机29的驱动下沿横向滑轨36移动，并且移动工作平台16的前部表面沿底座1前后方向形成有两条滑槽33；两条滑槽33之间平行设置第二丝杠30，第二丝杠30的前端与第二伺服电机17的输出轴相连，后端连接移动支撑臂连接件20；移动支撑臂18的下端设置在两条滑槽33内，并且下部与移动支撑臂连接件20的后端相接，因此能够在第二伺服电机17的驱动下沿滑槽33移动；第一法兰19安装在移动支撑臂18的上端后侧面上；固定支撑臂21的下端固定在移动工作平台16的表面后部，并且与移动支撑臂18前后相对设置；固定组件9的中部安装在固定支撑臂21的上端，前端为与第一法兰19相对的第二法兰37，后端为联轴装置22；驱动支撑组件12的下端固定在底座1表面后部右侧；第一步进电机13安装在驱动支撑组件12的上端，其输出轴14朝前设置，并且输出轴14上连接有能够与联轴装置22相结合的驱动联轴装置15；检测臂固定支架23的下端固定在底座1表面上位于直线电机29和横向滑轨36右侧的部位；两个检测臂转动件24的后端分别铰接在检测臂固定支架23的上端前后侧面上；第二步进电机25安装在检测臂固定支架23的上端中部，并且其输出轴与两个检测臂转动件24的后端相铰接，因此能够驱动检测臂转动件24的前部在垂直面内上下摆动；每个检测臂转动件24的前端安装一个第三步进电机26；两个旋转检测臂27的后端分别与两个第三步进电机26的输出轴相连接，旋转检测臂27的前部能够在第三步进电机26的驱动下在水平面内左右摆动；每个旋转检测臂27的前端安装一个探头固定组件28；分布式电气控制组件40同时与加热组件4、风扇5、直流电机43、第一伺服电机8、直线电机29、第二伺服电机17、第一步进电机13、第二步进电机25、第三步进电机26电连接。

所述的飞机机轮轮毂集成无损检测装置还包括安装在第三步进电机26输出轴上的压力传感器46和安装在第一步进电机13输出轴14上的轮速传感器47，并且压力传感器46和轮速传感器47均与分布式电气控制组件40电连接。

所述的两个探头固定组件28上相面对的侧面边缘部位设有多个用于固定无损检测探头的螺纹紧固件43，该侧面上还设有至少一个耦合液喷洒孔44，顶面上设有一个与耦合液喷洒孔44相连通的耦合液注入孔45，并且耦合液注入孔45通过管路与耦合液压力供液系统相连。另外，无损检测探头可选用诸如Olympus公司或GE公司的超声波探头。

所述的分布式电气控制组件40上部安装有工业触摸屏42，下部为控制电气柜。工业触摸屏42可根据需求选用，例如欧姆龙公司的NB10W。

所述的飞机机轮轮毂集成无损检测装置还包括两个分别安装在两个支撑座10内侧面边缘部位的限位开关11，并且限位开关11与分布式电气控制组件40电连接，用于限定清洗组件2的极限位置。

现将本发明提供的飞机机轮轮毂原位自动无损检测系统使用方法阐述如下：

首先，由检测人员启动并操作分布式电气控制组件40，在分布式电气控制组件40的控制下，利用直线电机29将移动工作平台16移动到底座1左侧，之后将待检测的飞机机轮轮毂31一侧安装在第二法兰37上；然后利用第二伺服电机17通过第二丝杠30及移动支撑臂连接件20驱动移动支撑臂18移向固定支撑臂21，直至利用第一法兰19将飞机机轮轮毂31夹紧；

第二，在分布式电气控制组件40的控制下，利用直线电机29将移动工作平台16移动在两个清洗组件2之间并停止；然后控制两个第一伺服电机8分别驱动两个清洗组件向底座1中间方向移动，直到两个限位开关11给出信号，停止移动；

第三，在分布式电气控制组件40的控制下，使来自清洗液压力供液系统的清洗液从多个清洗喷头3向外喷出，以开始对飞机机轮轮毂31进行清洗；清洗完成后，使加热组件4升温，同时利用直流电机43驱动风扇5工作，以将飞机机轮轮毂31表面吹干；

第四，在分布式电气控制组件40的控制下，利用两个第一伺服电机8分别驱动两个清洗组件2反方向移动，然后利用直线电机29将移动工作平台16移动到横向滑轨36右端部位的待检测区域，直到联轴装置22和驱动联轴装置15对齐，之后由检测人员将联轴装置22和驱动联轴装置15连接在一起；

第五，在分布式电气控制组件40的控制下，利用第二步进电机25将两个检测臂转动件24的前端旋转到飞机机轮轮毂31的轴线高度；之后利用两个第三步进电机26将两个旋转检测臂27转动到适合检测的位置，在此过程中需要监控压力传感器46的信号，以保证无损检测测量过程的稳定；

第六、在分布式电气控制组件40的控制下，利用第一步进电机13通过联轴装置22和驱动联轴装置15驱动飞机机轮轮毂31进行转动，并利用轮速传感器47监控飞机机轮轮毂31的旋转速度，以保证无损检测测量结果的有效；然后将来自耦合液压力供液系统的耦合液经耦合液注入孔45提供给耦合液喷洒孔44并向外喷射到飞机机轮轮毂31的侧面上；

第七、待耦合液在飞机机轮轮毂31的侧面上喷洒均匀后，停止第一步进电机13的转动，然后利用螺纹紧固件43将无损检测探头固定在探头固定组件28，再次启动第一步进电机13，同时利用无损检测探头对飞机机轮轮毂31进行检测，并将检测图像传送给分布式电气控制组件40，分布式电气控制组件40经过处理后将上述图像在工业触摸屏42上进行显示；当检测人员在工业触摸屏42上发现飞机机轮轮毂31某处出现裂纹时，暂停第一步进电机13，并在裂纹处标记出位置，然后继续进行检测。

第八、当完成检测后，需要先断开联轴装置22和驱动联轴装置15之间的连接，然后向外侧移动旋转检测臂27，根据民航规定决定是否再进行一次清洗程序，最后将移动工作平台16移动到底座1的左侧，最后由检测人员取下飞机机轮轮毂31。

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例。在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进或替换。尤其是，只要不存在结构上的冲突，各实施例中的特征均可相互结合起来，或由本领域技术人员根据本发明的技术方案及其他相似的此原理得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种飞机机轮轮毂集成无损检测装置，其特征在于：所述的飞机机轮轮毂集成无损检测装置包括：底座(1)、两个清洗组件(2)、多个清洗喷头(3)、两个加热组件(4)、两个风扇(5)、四条横向滑轨(6)、两根第一丝杠(7)、两个第一伺服电机(8)、固定组件(9)、两个支撑座(10)、驱动支撑组件(12)、第一步进电机(13)、驱动联轴装置(15)、移动工作平台(16)、第二伺服电机(17)、移动支撑臂(18)、第一法兰(19)、移动支撑臂连接件(20)、固定支撑臂(21)、检测臂固定支架(23)、两个检测臂转动件(24)、第二步进电机(25)、两个第三步进电机(26)、两个旋转检测臂(27)、两个探头固定组件(28)、直线电机(29)、第二丝杠(30)、横向滑轨(36)、分布式电气控制组件(40)和两个直流电机(43)；其中，底座(1)水平设置；四条横向滑轨(6)分成两组，每组中的两条横向滑轨(6)沿底座(1)的前后方向相隔距离设置在底座(1)的左侧前或后部表面；两条横向滑轨(6)之间平行设置一根第一丝杠(7)，两根第一丝杠(7)上相对的一端分别由一个支撑座(10)支撑，位于外侧的另一端分别与一个第一伺服电机(8)的输出轴相连；每组横向滑轨(6)及一根第一丝杠(7)上安装一个清洗组件(2)，因此清洗组件(2)能够在第一伺服电机(8)的驱动下通过第一丝杠(7)沿横向滑轨(6)移动；每个清洗组件(2)的内侧面边缘安装有多个与清洗液压力供液系统相连的清洗喷头(3)，位于清洗喷头(3)内侧的部位安装加热组件(4)，加热组件(4)与清洗组件(2)内侧面间安装风扇(5)，并且风扇(5)由安装在清洗组件(2)上的直流电机(43)驱动；直线电机(29)和横向滑轨(36)沿底座(1)的左右方向相隔距离设置在底座(1)的表面中间部位；移动工作平台(16)安装在直线电机(29)和横向滑轨(36)上，因此能够在直线电机(29)的驱动下沿横向滑轨(36)移动，并且移动工作平台(16)的前部表面沿底座(1)前后方向形成有两条滑槽(33)；两条滑槽(33)之间平行设置第二丝杠(30)，第二丝杠(30)的前端与第二伺服电机(17)的输出轴相连，后端连接移动支撑臂连接件(20)；移动支撑臂(18)的下端设置在两条滑槽(33)内，并且下部与移动支撑臂连接件(20)的后端相接，因此能够在第二伺服电机(17)的驱动下沿滑槽(33)移动；第一法兰(19)安装在移动支撑臂(18)的上端后侧面上；固定支撑臂(21)的下端固定在移动工作平台(16)的表面后部，并且与移动支撑臂(18)前后相对设置；固定组件(9)的中部安装在固定支撑臂(21)的上端，前端为与第一法兰(19)相对的第二法兰(37)，后端为联轴装置(22)；驱动支撑组件(12)的下端固定在底座(1)表面后部右侧；第一步进电机(13)安装在驱动支撑组件(12)的上端，其输出轴(14)朝前设置，并且输出轴(14)上连接有能够与联轴装置(22)相结合的驱动联轴装置(15)；检测臂固定支架(23)的下端固定在底座(1)表面上位于直线电机(29)和横向滑轨(36)右侧的部位；两个检测臂转动件(24)的后端分别铰接在检测臂固定支架(23)的上端前后侧面上；第二步进电机(25)安装在检测臂固定支架(23)的上端中部，并且其输出轴与两个检测臂转动件(24)的后端相铰接，因此能够驱动检测臂转动件(24)的前部在垂直面内上下摆动；每个检测臂转动件(24)的前端安装一个第三步进电机(26)；两个旋转检测臂(27)的后端分别与两个第三步进电机(26)的输出轴相连接，旋转检测臂(27)的前部能够在第三步进电机(26)的驱动下在水平面内左右摆动；每个旋转检测臂(27)的前端安装一个探头固定组件(28)；分布式电气控制组件(40)同时与加热组件(4)、风扇(5)、直流电机(43)、第一伺服电机(8)、直线电机(29)、第二伺服电机(17)、第一步进电机(13)、第二步进电机(25)、第三步进电机(26)电连接。

2.根据权利要求1所述的飞机机轮轮毂集成无损检测装置，其特征在于：所述的飞机机轮轮毂集成无损检测装置还包括安装在第三步进电机(26)输出轴上的压力传感器(46)和安装在第一步进电机(13)输出轴(14)上的轮速传感器(47)，并且压力传感器(46)和轮速传感器(47)均与分布式电气控制组件(40)电连接。

3.根据权利要求1所述的飞机机轮轮毂集成无损检测装置，其特征在于：所述的两个探头固定组件(28)上相面对的侧面边缘部位设有多个用于固定无损检测探头的螺纹紧固件(43)，该侧面上还设有至少一个耦合液喷洒孔(44)，顶面上设有一个与耦合液喷洒孔(44)相连通的耦合液注入孔(45)，并且耦合液注入孔(45)通过管路与耦合液压力供液系统相连。

4.根据权利要求1所述的飞机机轮轮毂集成无损检测装置，其特征在于：所述的分布式电气控制组件(40)上部安装有工业触摸屏(42)，下部为控制电气柜。

5.根据权利要求1所述的飞机机轮轮毂集成无损检测装置，其特征在于：所述的飞机机轮轮毂集成无损检测装置还包括两个分别安装在两个支撑座(10)内侧面边缘部位的限位开关(11)，并且限位开关(11)与分布式电气控制组件(40)电连接，用于限定清洗组件(2)的极限位置。