[发明专利]一种飞机发动机安装作业用数控电动架车

说明书

技术领域

本发明属于装配自动化技术领域，涉及一种飞机发动机安装作业用数控电动架车的设计。

背景技术

飞机发动机是飞机的核心动力部件，需要对其经常安装并进行检查和维护。但是发动机具有质量较高、体积较大、结构复杂等特点，同时还存在装配间隙小、内舱结构复杂、安装设备易变形等难装配问题，使得发动机安装时往往不能实现精确的调姿和定位。因此，在安装过程中需要反复调整发动机的姿态，进行重复性的试安装，这个重复性的安装过程占据了发动机装配的绝大部分劳动量，并且各自由度姿态的调整操作往往十分困难。

目前，国内的发动机安装设备多采用一些简易的机械传动装置和液压推动机构。这类安装设备多存在以下不足之处：（1）机构刚性差，承载变形大；（2）设计精度低，很难实现微小行程的精准调整；（3）可调姿态少，不能实现多轴姿态的数控调整；（4）自动化程度低，需要逐一手动操作进行各自由度的姿态调整；（5）机动性能差，大多需要额外的运输工具将相关安装设备运输到安装场地；（6）安装效率低，劳动强度大，需要多名装配人员反复进行配合协同操作。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构刚度高、安装精度高、操作效率高的飞机发动机安装作业用数控电动架车，通过对飞机发动机六自由度的姿态调整来实现飞机发动机的快速安装，从而实现飞机发动机的安全、准确、高效的自动化安装作业。

本发明的技术方案是：一种飞机发动机安装作业用数控电动架车，包括多轴调姿平台1、调姿平台框架2、长轴进给机构3、车身框架4、车体转动机构、液压支撑系统、电动机驱动行走系统及伺服控制系统，其中车体转动机构包括左右转动机构5和辅助支撑机构6，液压支撑系统包括六个液压支腿（7）、支腿连接梁和液压控制系统，电动机驱动行走系统包括驱动轮系8、车体底架9、转向轮系10和驾驶室11，架车X轴、Y轴、Z轴、B轴、C轴的五个自由度的姿态采用伺服电机驱动和调控，A轴为手动调姿。

本发明的数控电动架车各部分机构设置如下：（1）多轴调姿平台1通过螺栓固接在调姿平台框架2的上底面；（2）调姿平台框架2与车身框架4通过线性导轨相连接；（3）长轴进给机构3固接在车身框架4内部；（4）车体转动机构分别与车身框架4和车体底架9相连接；（5）液压支撑系统的六个相同的液压支腿7分别通过支腿连接梁在车体底架9的前、中、后的位置固接。

多轴调姿平台1采用一个具有Y、Z、B、C轴调姿功能的装置，由工作平台、纵向平移机构12、水平转台机构13、升降俯仰机构14组成，通过数控系统驱动其伺服电机，对飞机发动机安装作业所需的Y、Z、B、C轴分别操控或数控多轴联动调姿。纵向平移机构12实现发动机纵向移动（Y轴）的调整功能。水平转台机构13实现发动机在水平面内的转动（C轴）功能。升降俯仰机构14由左升降机构、右升降机构两部分组成，实现发动机上下升降（Z轴）和前后俯仰（B轴）的调姿功能。

长轴进给机构3采用由线性导轨、滚珠丝杠、伺服电机组成的长丝杠进给机构，实现X轴方向的长进给运动的控制，两侧的线性导轨实现架车X轴的导向功能和机构的承载功能。在长丝杆进给机构中，在调姿平台框架2两侧安装主丝杠螺母15和辅丝杠螺母16，利用调姿平台框架2的前后两侧空间，使主、副两套传动螺母相距的距离为丝杠总长的25%—50%，以达到减小长丝杠17自重变形的目的。

车体转动机构由两组左右转动机构5和两组辅助支撑机构6组成，实现车体左右转动（A轴）的调姿功能。左右转动机构5采用螺杆机构驱动圆弧管24转动的方案，实现车体左右转动功能。辅助支撑机构6采用左侧梁支撑轮27和右侧梁支撑轮28承载圆弧梁29的设计结构，其中圆弧梁29与左右转动机构5中圆弧管24具有相同的导向圆弧半径，实现车体辅助支撑功能。

液压升降系统采用六个相同的液压支腿7在架车外侧前、中、后位置均匀布置，并通过液压控制系统对前、中、后三组液压支腿分别进行控制，实现架车上下升降姿态（Z轴）的调整功能和前后俯仰姿态（B轴）小幅度的调整功能。液压支腿7的下部设置自锁螺母，尾部采用球铰链支座。

电动机驱动行走系统采用电瓶车驱动的行走方式，车体底架9前端设置驱动轮系8，车体底架9后端设置转向轮系10和驾驶室11，车体底架9最前端设置位置传感器防止架车碰撞，驾驶室采用了可折叠的驾驶平台。