專利名稱：一種夾持和提升飛機(jī)機(jī)輪的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于航空特種車輛專用設(shè)備。
背景技術(shù)：
本實(shí)用新型提供了一種用于無桿式飛機(jī)牽引車夾持和提升被牽引飛機(jī)機(jī)輪的裝置。無桿式飛機(jī)牽引車是近年來發(fā)展迅速的一種在地面移動飛機(jī)的新型設(shè)備。它在作業(yè)時(shí)用夾持和提升飛機(jī)機(jī)輪的方式使?fàn)恳嚺c被牽引的飛機(jī)聯(lián)結(jié)，兩者之間不再需要傳統(tǒng)的牽引桿。其主要優(yōu)點(diǎn)是利用飛機(jī)重量增加了牽引車驅(qū)動輪的附著重量，縮短了牽引車—飛機(jī)機(jī)組總長度和簡化了牽引車聯(lián)結(jié)和脫離飛機(jī)的操作過程。夾持和提升被牽引飛機(jī)機(jī)輪的裝置(以下簡稱夾持提升裝置)是無桿式飛機(jī)牽引車的關(guān)鍵部件，它不僅要在聯(lián)結(jié)被牽引飛機(jī)時(shí)將其機(jī)輪(通常是前輪)安全可靠地夾持住并提升離開地面和在脫離飛機(jī)時(shí)完成逆操作，還需要在牽引車和飛機(jī)之間傳遞牽引力和制動力。
現(xiàn)代無桿式飛機(jī)牽引車的夾持提升裝置多采用由液壓缸驅(qū)動的輥輪系統(tǒng)縱向夾持飛機(jī)機(jī)輪的方式，其主要工作部件是設(shè)置在飛機(jī)機(jī)輪前后方的兩組夾持輥輪和帶有托底板的提升臂。前后夾持輥輪用于控制飛機(jī)機(jī)輪的水平位置和傳遞牽引/制動力，托底板則承擔(dān)機(jī)輪重量。裝有縱向輥輪夾持提升裝置的無桿式飛機(jī)牽引車與被牽引飛機(jī)典型的聯(lián)結(jié)過程是(1)開啟夾持提升裝置的后夾持輥輪向外擺動開啟通道，牽引車駛向被牽引的飛機(jī)，飛機(jī)起落架由左右后夾持輥輪中間進(jìn)入夾持提升裝置，直到機(jī)輪接觸到托底板后緣；(2)牽拉左右后夾持輥輪向內(nèi)擺動關(guān)閉通道，并接觸飛機(jī)機(jī)輪后部，推動飛機(jī)機(jī)輪向前滾上托底板；(2)夾持左右后夾持輥輪推動飛機(jī)機(jī)輪在托底板上前移直到飛機(jī)機(jī)輪前部被前夾持輥輪組擋住為止，飛機(jī)機(jī)輪即被夾持在由前、后夾持輥輪組和托底板形成的夾持空間內(nèi)；(3)提升夾持提升裝置連同被夾持的飛機(jī)機(jī)輪和起落架一起向上運(yùn)動到在離開地面一定的高度，牽引車即可牽引或頂推飛機(jī)在地面運(yùn)動。
牽引車脫離飛機(jī)的操作為上述聯(lián)結(jié)操作的逆過程夾持提升裝置連同飛機(jī)機(jī)輪下降到底，后輥輪組開啟形成通道，飛機(jī)機(jī)輪滾下托底板回到地面，牽引車駛離飛機(jī)。
已知的輥輪縱向夾持提升裝置的機(jī)構(gòu)按其工作原理可分為有兩種。第一種為上述開啟/關(guān)閉、牽拉/外推、夾持/釋放和提升/下降飛機(jī)起落架的4個基本動作分別設(shè)置了液壓缸或液壓馬達(dá)，通過行程開關(guān)或行程閥切換液壓油路使得這執(zhí)行元件順序動作并控制其運(yùn)動行程，如EP0309761、US36734、WO90114266、US4917564等。此種機(jī)構(gòu)需要較多的液壓和電氣元件和較復(fù)雜的液壓和電氣系統(tǒng)，且對于控制元器件和系統(tǒng)的可靠性要求很高，一旦某一行程開關(guān)、液壓換向閥或控制系統(tǒng)動作失靈，很容易出現(xiàn)順序錯亂的誤動作，直接威脅被牽引飛機(jī)的安全。而為防止誤動作而設(shè)置的各種電子監(jiān)控設(shè)備又增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和制造成本。過于煩瑣的電子設(shè)備還帶來抗干擾和電磁兼容性方面的困難。第二種以一套機(jī)械聯(lián)動機(jī)構(gòu)完成夾持-提升動作及其逆動作。如以本實(shí)用新型的第一設(shè)計(jì)人作為第一發(fā)明人注冊的發(fā)明專利(ZL92107227.9)，采用在一對在直線型導(dǎo)軌上滑動的外滑套和偏心滾輪的組合機(jī)構(gòu)控制后夾持輥輪組的擺動和整個機(jī)構(gòu)的提升動作。簡化了液壓和電氣控制系統(tǒng)。但已知的機(jī)構(gòu)均未能聯(lián)動控制前輥輪組的動作，不具備自動匹配機(jī)輪尺寸的功能。當(dāng)需要夾持直徑不同的飛機(jī)機(jī)輪時(shí)，只能用人工方式調(diào)整前夾持輥輪的位置，操作不便且有風(fēng)險(xiǎn)。此外還由于采用了較多的平行滑動副而增加了部件的復(fù)雜性和制造難度。且該機(jī)構(gòu)液壓缸受力狀態(tài)不好(提升時(shí)活塞桿受拉力)，致使結(jié)構(gòu)較為笨重。
實(shí)用新型內(nèi)容 本實(shí)用新型為一種由一組液壓缸驅(qū)動的機(jī)械聯(lián)動型的輥輪縱向夾持提升裝置。它用鉸接在提升臂上的前、后控制臂分別控制前、后夾持輥輪組的運(yùn)動。前、后控制臂相對于提升臂的擺動又分別受到棘輪機(jī)構(gòu)(對于前控制臂)和擋塊(對于后控制臂)的制約。當(dāng)液壓缸的活塞桿外伸時(shí)，后控制臂先是繞鉸接點(diǎn)擺動，經(jīng)鉸接在其上端的連桿牽動裝有后夾持輥輪的立座套運(yùn)動。通過立座套上的扇形凸輪和傾斜地安裝于提升臂端的滾輪的控制，后夾持輥輪先是向內(nèi)偏轉(zhuǎn)，關(guān)閉飛機(jī)機(jī)輪后方的通道，然后轉(zhuǎn)換為繞水平軸線沿圓弧由后下方向前上方的擺動。其間后夾持輥輪接觸并牽拉飛機(jī)機(jī)輪滾上固定在提升臂下方的托底板，直到后控制臂的下端與提升臂下部的擋塊接觸為止。后控制臂接觸擋塊的同時(shí)還觸動控制卡板機(jī)構(gòu)釋放一個彈簧加壓的棘爪，該棘爪單向制動前控制臂上的棘輪，阻止前夾持輥輪組在飛機(jī)機(jī)輪推動下繼續(xù)前移。這樣飛機(jī)機(jī)輪即被夾持在彼此間已不再有相對運(yùn)動的前、后夾持輥輪和提升臂上的托底板之間。此后液壓缸的活塞桿繼續(xù)外伸，通過上述擋塊施力推動提升臂連同被夾持的飛機(jī)機(jī)輪一起向上提升。
與已知的各種夾持提升裝置相比較，本實(shí)用新型具有以下主要優(yōu)點(diǎn)
1.結(jié)構(gòu)簡單易造。整套夾持提升裝置按模塊方式構(gòu)成，全部動作僅用一組液壓缸驅(qū)動即可順序完成，與牽引車后車身之間的連接只需2組4個鉸接銷軸和一對液壓軟管，整體性好，機(jī)械裝置和液壓系統(tǒng)均很簡單；各構(gòu)件多處于有利的受力狀態(tài)，可做得比較輕巧。主要部件為僅需加工銷孔的鉸接杠桿和焊接結(jié)構(gòu)件，制造成本低；2.動作安全可靠。裝置中沒有采用復(fù)雜脆弱、對使用環(huán)境較敏感而易出故障的行程開關(guān)和行程閥之類的精密控制元件及系統(tǒng)，完全靠簡單皮實(shí)的機(jī)械機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)動作的銜接，各相關(guān)動作之間互相聯(lián)鎖，確保前一動作未到位時(shí)后續(xù)動作不可能開始，反之亦然；3.適應(yīng)性好。本實(shí)用新型的機(jī)構(gòu)原理適用于大中小各種級別的無桿式飛機(jī)牽引車。它用簡單可靠的棘輪機(jī)構(gòu)控制前夾持輥輪的位置，實(shí)現(xiàn)了對被夾持機(jī)輪直徑的自動識別和無間隙夾持，前、后夾持輥輪的弧線運(yùn)動的夾持動作方式則顯著擴(kuò)展了同一套機(jī)構(gòu)所能可靠夾持的飛機(jī)機(jī)輪直徑的范圍。


圖1是本實(shí)用新型在夾持了被牽引飛機(jī)機(jī)輪時(shí)的帶局部剖視的立體圖。由于本實(shí)用新型涉及的機(jī)構(gòu)及其動作是左右完全對稱和同步的，故圖中僅標(biāo)注了一側(cè)的零部件和結(jié)構(gòu)要素的編號；圖2是本實(shí)用新型裝置本身的立體圖，此時(shí)后夾持輥輪處于開啟狀態(tài)。
圖3是本實(shí)用新型裝置的后夾持輥輪處于開啟狀態(tài)，準(zhǔn)備夾持提升飛機(jī)機(jī)輪的帶局部剖視的側(cè)視圖；圖4是本實(shí)用新型裝置的后夾持輥輪與飛機(jī)機(jī)輪接觸，開始牽拉飛機(jī)機(jī)輪的帶局部剖視的側(cè)視圖；圖5是本實(shí)用新型裝置的前、后夾持輥輪和提升臂托底板將飛機(jī)機(jī)輪夾持到位的帶局部剖視的側(cè)視圖；圖6是本實(shí)用新型裝置將被夾持的飛機(jī)機(jī)輪提升到位的帶局部剖視的側(cè)視圖；圖7是附圖3的A向視圖的放大圖，顯示了后夾持輥輪處于開啟狀態(tài)時(shí)立座套上的扇形凸輪和提升臂端的滾輪之間的關(guān)系，此時(shí)扇形凸輪的圓柱面段工作面與滾輪接觸；圖8是附圖5的B向視圖的放大圖，顯示了后夾持輥輪處于關(guān)閉和夾持狀態(tài)時(shí)立座套上的扇形凸輪和提升臂端的滾輪之間的關(guān)系，此時(shí)扇形凸輪的平面段工作面與滾輪接觸。
具體實(shí)施方式
以下通過實(shí)例結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的敘述。本實(shí)用新型的裝置的機(jī)構(gòu)和動作相對于牽引車縱軸完全對稱和同步，對于一側(cè)的描述內(nèi)容均完全適用于另一側(cè)。
圖1中左端牽引車后車身1的上部經(jīng)水平銷軸2鉸接著帶有托底板18的提升臂3。提升臂3可繞銷軸2在垂直平面內(nèi)擺動。在提升臂3的中部經(jīng)銷軸10鉸接著前控制臂8；經(jīng)銷軸14鉸接著后控制臂15。前控制臂8的上端固定著一根心軸，心軸上套裝著前夾持輥輪12；前控制臂8的下端固定著棘輪9，它的棘齒向圖中逆時(shí)針方向傾斜。當(dāng)彈簧4壓緊的、鉸接在提升臂3上的控制棘爪5接觸棘輪9的棘齒時(shí)，棘爪5只允許棘輪9連同前控制臂8及裝于其上的前夾持輥輪12一起繞銷軸10順時(shí)針擺動，而阻止它們逆時(shí)針擺動。但當(dāng)棘爪5被鉸接在提升臂3上并由彈簧加壓的控制卡板11卡在抬起位置時(shí)，棘爪5與棘輪9脫離接觸，棘輪9則可雙向擺動。后控制臂15的上端設(shè)有球鉸17，下端經(jīng)銷軸13與液壓缸7的活塞桿端鉸接；液壓缸7的缸筒端通過銷軸6鉸接在牽引車后車身1的下部。在提升臂3的下部與后控制臂15下端右邊相隔一段距離處設(shè)有擋塊16，當(dāng)液壓缸7的活塞桿縮進(jìn)時(shí)，擋塊16與后控制臂15下端相隔一段距離。后夾持輥輪28的心軸固定在立座套25的上端，立座套25的中部設(shè)有帶球絞27的搖臂24，下部固定著扇形凸輪23，扇形凸輪23的工作面由一段垂直于后夾持輥輪軸線的平面和一段與立座套內(nèi)孔同軸、包約角為100°的圓柱面構(gòu)成，兩段之間圓滑過渡(參見圖7和圖8)。立座套25套裝在立座軸22上的銷軸26外并可連同后夾持輥輪28一起繞銷軸26回轉(zhuǎn)，而立座軸22又通過銷軸21鉸接在提升臂3的右下端。前夾持輥輪12及在提升臂3上的各銷軸2、10、14和21的軸線互相平行，并均垂直于提升臂3的擺動平面。在提升臂3的右端還裝有能在心軸上自由旋轉(zhuǎn)的滾輪20，它的軸線與提升臂3的擺動平面平行，但偏離托底板18的垂線向右傾斜。滾輪20的外圓柱面與扇形凸輪23的工作面相接觸。連桿19的左端經(jīng)球鉸17與后控制臂15的上端鉸接，右端則與立座套25的中部的搖臂24上的球絞27鉸接。
本實(shí)用新型夾持和提升被牽引飛機(jī)機(jī)輪的過程如下1.開啟液壓缸7的活塞桿向左縮回到極限位置，提升臂3在自重作用下繞銷軸2順時(shí)針向下擺動直到托底板18降到地面。液壓缸7的活塞桿拉動后控制臂15繞銷軸14順時(shí)針擺動到最大角度。鉸接在后控制臂15上端的連桿19通過搖臂24推動立座套25連同裝于其上的后夾持輥輪28一起繞立座軸22上的銷軸26回轉(zhuǎn)，使得后夾持輥輪28向外擺動到圖2和圖3所示的“開啟”位置。此時(shí)棘爪5被控制卡板11卡在與棘輪9脫離的抬起位置上，帶有棘輪9和前夾持輥輪12的前控制臂8可繞銷軸10自由擺動，但由于重心偏右的關(guān)系而停留在右方極限位置處。此時(shí)牽引車可低速駛向飛機(jī)，飛機(jī)機(jī)輪通過左右后夾持輥輪之間開啟的通道進(jìn)入夾持提升裝置，直到接觸到托底板18的后緣為止(圖3)。
2.牽拉液壓缸7的活塞桿向右伸出，推動后控制臂15繞提升臂上的銷軸14逆時(shí)針擺動，鉸接于其上端的連桿19通過搖臂24拉動立座套25運(yùn)動，由于此時(shí)扇形凸輪23的的工作面的圓柱面段頂壓在滾輪20上，阻止立座套25和立座軸22繞銷軸21在垂直面內(nèi)逆時(shí)針擺動，因此立座套25連同裝于其上的后夾持輥輪28一起只能繞處于與滾輪20的軸線平行的傾斜位置的銷軸26向右上方回轉(zhuǎn)，其間后夾持輥輪28接觸飛機(jī)機(jī)輪的后緣并將飛機(jī)機(jī)輪牽拉上托底板18(圖4)。
3.夾持液壓缸7的活塞桿繼續(xù)向右伸出，后控制臂15通過連桿19拉動立座套25繞銷軸26回轉(zhuǎn)使后夾持輥輪28與前夾持輥輪12相平行后，由于扇形凸輪23與傾斜軸上的滾輪20相接觸的工作面由圓柱面段進(jìn)入了平面段，立座套25和立座軸22得以在連桿19的繼續(xù)拉動下繞銷軸21逆時(shí)針擺動，通過后夾持輥輪28驅(qū)使飛機(jī)機(jī)輪在托底板18上繼續(xù)左移。飛機(jī)機(jī)輪在左移過程中接觸到前夾持輥輪12，由于此時(shí)被控制卡板11卡在抬起位置上的棘爪5并不阻止前控制臂8的逆時(shí)針擺動，所以機(jī)輪無阻礙地推著前夾持輥輪12一起向左運(yùn)動，直到后控制臂15在接觸到提升臂3上的擋塊16的同時(shí)觸動控制卡板11釋放了棘爪5，棘爪5卡住棘輪9阻止前控制臂8的繼續(xù)左擺為止。此后前后控制臂、前后夾持輥輪和與托底板剛性連接的提升臂之間不再有相對運(yùn)動。飛機(jī)機(jī)輪即被夾持在由前夾持輥輪12、后夾持輥輪28和托底板18這3點(diǎn)之間(圖5)。
4.提升液壓缸7的活塞桿繼續(xù)向右伸出，通過提升臂3上的擋塊16施力使上述整套機(jī)構(gòu)連同已被夾持的飛機(jī)機(jī)輪一起離開地面繞牽引車后車身上的銷軸2逆時(shí)針向上提升，最大提升量對應(yīng)于液壓缸7的剩余行程。此后牽引車即可通過已被夾持和提升的飛機(jī)機(jī)輪牽引或頂推飛機(jī)在地面運(yùn)動(圖6)。
牽引車脫離飛機(jī)的操作則為上述夾持和提升操作的逆過程液壓缸7的活塞桿向左縮回，夾持提升裝置連同飛機(jī)機(jī)輪在重力作用下下降到地面，后夾持輥輪開啟形成通道，飛機(jī)機(jī)輪滾下托底板回到地面，牽引車駛離飛機(jī)。
在本實(shí)用新型中，液壓缸7顯然也可以用動力或人力驅(qū)動的螺桿螺母機(jī)構(gòu)和齒輪齒條機(jī)構(gòu)所替換。
權(quán)利要求1.一種夾持和提升飛機(jī)機(jī)輪的裝置，由通過水平銷軸鉸接在飛機(jī)牽引車后車身上、對稱設(shè)置的帶有托底板的提升臂、前夾持輥輪、后夾持輥輪、液壓缸等構(gòu)成，供無桿式飛機(jī)牽引車使用，其特征是在提升臂(3)的中部經(jīng)銷軸鉸接著的前控制臂(8)和后控制臂(15)；前控制臂的上端的心軸上套裝著前夾持輥輪(12)，下端固定著棘輪(9)，棘輪的棘齒向牽引車后車身方向傾斜；在提升臂(3)上鉸接了彈簧壓緊的棘爪(5)和控制卡板(10)；后控制臂(15)的上端設(shè)有球鉸(17)，下端與液壓缸(7)的活塞桿端鉸接；液壓缸的缸筒端鉸接在牽引車后車身的下部；在提升臂的下部后控制臂下端后方設(shè)有擋塊(16)；后夾持輥輪(28)的心軸固定在立座套(25)的上端，立座套的中部設(shè)有帶球絞(27)的搖臂(24)，下部固定著扇形凸輪(23)，該扇形凸輪的工作面由一段垂直于后夾持輥輪軸線的平面和一段與立座套內(nèi)孔同軸的圓柱面構(gòu)成，兩段之間圓滑過渡；立座套(25)套裝在立座軸(22)上的銷軸(26)外，立座軸通過銷軸(21)鉸接在提升臂的下端；前夾持輥輪及在提升臂上的各鉸接銷軸的軸線互相平行，并均垂直于提升臂的擺動平面；在提升臂的下端裝有滾輪(20)，它的軸線與提升臂的擺動平面平行，但偏離于處于提升臂的托底板(18)的垂線相對于牽引車車身方向向后傾斜，該滾輪的外圓柱面與扇形凸輪(23)的工作面相接觸；后控制臂(15)的上端和立座套(25)的中部的搖臂(24)之間通過球絞(27)和(17)鉸接著連桿(19)；上述機(jī)構(gòu)均成對地相對于牽引車縱軸對稱設(shè)置。
2.按照權(quán)利要求1所述的夾持和提升被牽引飛機(jī)機(jī)輪的裝置，其特征是當(dāng)扇形凸輪(23)與滾輪(20)接觸的工作面為圓柱面段時(shí)，立座套(25)連同后夾持輥輪(28)只能繞立座軸(22)上的銷軸(26)回轉(zhuǎn)；當(dāng)扇形凸輪與滾輪接觸的工作面為平面段時(shí)，立座套(25)連同后夾持輥輪(28)只能繞立座軸與提升臂(3)之間的銷軸(21)回轉(zhuǎn)。
3.按照權(quán)利要求1所述的夾持和提升被牽引飛機(jī)機(jī)輪的裝置，其特征是當(dāng)液壓缸(7)的活塞桿縮進(jìn)時(shí)，提升臂(3)上的擋塊(16)與后控制臂(15)下端相隔一段距離。
4.按照權(quán)利要求1所述的夾持和提升被牽引飛機(jī)機(jī)輪的裝置，其特征是當(dāng)棘爪(5)接觸棘輪(9)時(shí)，棘輪連同前控制臂及裝于其上的前夾持輥輪一起只能相對于牽引車方向向后擺動；但當(dāng)棘爪被控制卡板卡在抬起位置時(shí)，棘爪與棘輪分離，棘輪可雙向擺動；在后控制臂(15)的下端與固定在提升臂(3)下部的擋塊(16)接觸的同時(shí)，提升臂觸動將棘爪卡在抬起位置的控制卡板(10)釋放棘爪(5)，棘爪接觸棘輪(9)。
5.按照權(quán)利要求1所述的夾持和提升被牽引飛機(jī)機(jī)輪的裝置，其特征是液壓缸(7)也可以用動力或人力驅(qū)動的螺桿螺母機(jī)構(gòu)和齒輪齒條機(jī)構(gòu)所替換。
專利摘要本實(shí)用新型屬于航空特種車輛專用設(shè)備。提供了一種用于夾持和提升飛機(jī)機(jī)輪的裝置。鉸接在提升臂上的前、后控制臂分別控制前、后夾持輥輪動作。當(dāng)液壓缸外伸時(shí)，后夾持輥輪先是由后控制臂經(jīng)連桿牽動向內(nèi)偏轉(zhuǎn)，然后被扇形凸輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為向前上方的擺動，牽拉飛機(jī)機(jī)輪滾上托底板，直到后控制臂接觸提升臂上的擋塊為止。同時(shí)一個棘輪機(jī)構(gòu)阻止前控制臂和前夾持輥輪前移，飛機(jī)機(jī)輪即被夾持在前、后夾持輥輪和托底板3點(diǎn)之間。液壓缸的繼續(xù)外伸通過擋塊向提升臂施力向上提升夾持著飛機(jī)機(jī)輪的整個裝置。本實(shí)用新型能根據(jù)飛機(jī)機(jī)輪的直徑自動調(diào)節(jié)夾持空間，具有結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠和適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)，可供大、中、小各型無桿式飛機(jī)牽引車裝用。
文檔編號B64F1/00GK2635519SQ03263980
公開日2004年8月25日 申請日期2003年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月29日
發(fā)明者王意, 蘇怡之 申請人:北京陽光之路特種車輛技術(shù)有限公司