[发明专利]一种飞机发动机安装用多轴调姿平台

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用多轴调姿平台的设计。

背景技术

飞机发动机作为飞机的核心动力部件，需要对其经常装卸并进行检查和维护。但是飞机发动机具有结构复杂、体积庞大、质量较高、装配间隙小等难装卸的特点，使得飞机发动机装卸时往往不能实现精确的姿态调整，其装卸质量将会对飞机的动力性能产生重要的影响。

目前，飞机发动机装配时多采用手动机械装置或液压机构对发动机的各个姿态进行调整。这类设备主要存在以下不足之处：1）调姿精度低，装配时常发生相互摩擦和挤压；2）可调整的姿态少，不能实现多轴姿态的调整；3)承载能力差，不能满足大型零部件重载和偏载的要求；4）自动化程度差，安装效率低，对工人技能要求较高。

发明内容

本发明的目的是针对飞机发动机安装作业提供一种多轴调姿平台，该平台能够满足飞机发动机重载偏心、高扭矩、高转动惯量的承载要求，实现飞机发动机四轴姿态（升降移动、纵向移动、俯仰转动和水平转动）的调整并保证调姿精度。

本发明的技术方案是：一种飞机发动机安装用多轴调姿平台，包括作业平台1、平移机构2、转台机构3、升降俯仰机构4、平台底座5和伺服系统，平台Y轴、Z轴、B轴、C轴四个自由度的姿态调整均采用伺服电机独立驱动控制。多轴调姿平台各部分机构设置如下：（1）平移机构2两侧通过线性导轨与作业平台1下表面固接，平移机构2的丝杠螺母座与作业平台1固接；（2）转台机构3的带内齿式大型轴承内圈与平移机构2的下底面固接；（3）升降俯仰机构4的左上滑动座6通过线性导轨与转台机构3左侧连接，右上固定座9与转台机构3右侧固接；（4）左升降机构7和右升降机构8分别对称地固接在平台底座5的底面两侧。

平移机构2由线性导轨、滚珠丝杠、螺母座、减速器、伺服电机和底板组成，采用线性导轨实现发动机重载偏心的承载要求和纵向导向的功能，采用由滚珠丝杠、伺服电机、减速器组成的丝杠传动机构，实现平台Y轴方向300mm位移控制。

转台机构3由带内齿的大型轴承、齿轮、减速器、伺服电机和转台底板组成，采用带内齿的大型轴承实现发动机重载偏心的承载要求和转动的导向功能，采用伺服电机和减速器驱动带内齿的大型轴承转动，实现平台C轴方向360°转动控制。

升降俯仰机构4包括左上滑动座6、右上固定座9、和两组升降机构——左升降机构7和右升降机构8，其中左升降机构7和右升降机构8采用相同工作原理的结构，其中一组升降机构（左升降机构7）的上侧与配有滑块的左上滑动座6铰接，另一组升降机构（右升降机构8）的上侧与右上固定座9铰接，左上滑动座6的滑块与转台机构3中的导轨滑动连接，右上固定座9与转台机构3固定连接，左升降机构7和右升降机构8通过螺钉分别对称地固接在平台底座5底面的两侧。

左升降机构7包括两个“人”字形连杆机构、四个同步轴12、两个滑动底座14、两个固定底座15、“电机—丝杠螺母—导轨”机构，实现平台单侧的升降位移控制，两个“人”字形连杆机构通过四个同步轴12相连并分别与两个滑动底座14和两个固定底座15铰接，两个滑动底座14、两个固定底座15和“电机—丝杠螺母—导轨”机构分别与平台底座5底面固接。

“人”字形连杆机构包括长杆10、短杆11、同步轴12和轴承，其中四个同步轴12是各铰接点的转动轴。“人”字形连杆机构中长杆10的长度是短杆11的两倍，短杆与长杆的中间铰接，使长杆和短杆的三个外接铰链点呈直角三角形。

左升降机构7和右升降机构8均采用由水平布置的“电机—丝杠螺母—导轨”机构独立驱动，分别实现单侧沿Z轴方向150mm位移控制。平台Z轴升降姿态调整采用两个伺服电机同步驱动控制，实现Z轴方向150mm升降位移。平台B轴俯仰姿态调整采用两个伺服电机异步驱动控制，实现平台B轴方向±8°俯仰转动。

本发明的效果和益处是：（1）满足飞机发动机在调姿时重载偏心、高扭矩、高转动惯量的承载要求；（2）全部运动机构采用纯机械式的机构，结构紧凑，稳定性好，不存在液压泄漏引发机构姿态变化的缺陷；（3）所有机构均采用伺服电机驱动，实现飞机发动机四轴姿态的调整；（4）调姿精度高，调整范围大，自动化程度高，减轻工人的劳动强度，提高安装效率；（5）本发明的多轴调姿平台配备相应的数控系统，实现飞机发动机各轴姿态的独立控制或联动控制。此外，本发明也可广泛适用重型零部件多轴调姿的精确装配作业。

附图说明

图1是飞机发动机安装用多轴调姿平台的结构示意图。

图2是飞机发动机安装用多轴调姿平台的爆炸结构示意图。