专利名称：移动式垂直尾翼修理坞液压系统的制作方法
技术领域：
本发明属于航空航天地面设备领域，特别是民航飞机移动式垂直尾翼修理坞液压 系统。
背景技术：
随着国家对航空工业和民航事业的投入力度不断加大，国产大型飞机项目的实 施，为大型民用飞机的检修注入了巨大的活力。因此，加强对航空地面维修设备的研究有很 强的现实意义。移动修理坞整体为一钢结构，包括液压支腿、液压系统、控制系统、走行系统等部 分，其结构性能对整个系统的安全性和经济性有着重要的影响。同时移动修理坞整体钢结 构、液压支腿是保证飞机整体安全和不受损坏的关键部件，液压系统、控制系统是保证设备 能平稳、安全、准确的与主机库对接。如果不能准确计算修理坞各组成部分结构的强度、刚 度，将对飞机的安全和施工安全有致命影响。飞机垂直尾翼移动修理坞由于全部采用空间钢结构，结构总高度29. 6m,结构总宽 度>34. 6m，结构全长28. 5m，，总重量达到355吨。移动最小转弯半径60m。所以移动修理 坞起动加速时有很大惯性阻力，同时由于自身体积庞大还会受到外界因素的影响(例如， 大风，在沿海城市这个因素更重要)。移动修理坞工作环境是多样变化的，所受到的外界阻 力是随时变化的，并且变化幅度也较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种移动式垂直尾翼修理坞液压系统，以便使移动修理坞的 牵引力随外界负载变化而改变，行驶速度保持较小变化；能以一定速度反向行驶(倒退)， 以适应移动修理坞检修作业前的前进行驶和作业完成后的后退；移动修理坞能平稳地起步 (起动)，在曲线行驶时能够协调地将转矩按一定地比例分配给左右驱动车轮。本发明的目的是这样实现的，移动式垂直尾翼修理坞液压系统，其特征是包括空 间钢结构1、液压支腿2、液压系统3、控制系统4、行走机构5，液压支腿2和行走机构5与 液压系统3液压连接；控制系统4通过控制液压系统3控制液压支腿2和行走机构5工作； 四条液压支腿2分布在空间钢结构1下端位置，行走机构5行走时，控制系统4通过控制液 压系统3使液压支腿2升起离开地面；行走机构5停止时，控制系统4通过控制液压系统3 使液压支腿2落地，减少整体重量对前后车轮的作用力。所述的液压系统包括柴油发动机6、第一液压泵7、行走马达8、负载敏感阀9、转 向油缸10、第二液压泵11、换向阀12、支腿油缸13和摆动门油缸14 ；第一液压泵7和第二 液压泵11同时和柴油发动机6动力连接，由第一液压泵7直接驱动行走马达8带动两前轮 行走；第二液压泵11分两路，一路接负载敏感阀9到转向油缸10，另一路通过换向阀12分 别到支腿油缸13和摆动门油缸14。所述的行走机构包括执行机构15、比例电磁铁16、油门17、柴油发动机18、变量泵19转速给定20、控制器21、转速传感器22、电液比例变排量机构23和压力传感器24，执行 机构15、比例电磁铁16、油门17、柴油发动机18、变量泵19依次控制连接驱动行走马达8， 在变量泵19的前端安装转速传感器22，在变量泵19的后端安装压力传感器24，控制器21 通过转速给定20输入最初参数值。所述的行走机构控制过程包括行走过程和起步阶段起步阶段，通过在变量泵19 的前端安装转速传感器22，在变量泵19的后端安装压力传感器24，由控制器21检测压力 传感器24和转速传感器22的反馈信号，压力传感器24的压力在较大时和转速传感器22 速度在较低时，控制器21通过调节电液比例变排量机构23控制变量泵19的出口压力，出 口压力小于负载压力，控制器21将会自动调节，增加变量泵19的排量，使得变量泵19的出 口压力增大，以提供修理坞起步所需的扭矩；如果变量泵19的出口压力大于负载压力，控 制器21将会调节减小变量泵19的排量，减小变量泵19的液压油的溢流；行走过程通过运 行操作手柄(执行机构)15使比例电磁铁16的开口调大，增大油门17的油流量，使柴油发 动机18的转速提高，柴油发动机18控制变量泵19输出的油压作用在行走液压马达上，行 走液压马达带动链轮驱动前轮转速提高，修理坞机体的移动速度就会加块；运行操作手柄 (执行机构)15使比例电磁铁16开口变小，减小油门17的油量，柴油发动机18控制变量 泵19输出的油压作用在行走液压马达上，行走液压马达带动链轮与驱动轮驱动前轮转速 降低，修理坞机体的移动速度就会减小。所述的空间钢结构1总高度29. 6m，结构总宽度> 34. 6m，结构全长28. 5m，重量 355 吨。本发明的优点是由于本发明采用机械加液压传动和PLC操控技术。因此移动修理坞可以实现①连续、调节输出转速和扭矩，无级调速；②灵活配置传动部件，行走平稳；③实现各种控制模式，操控自如。为实现上述功能和要求，必须采取较复杂的结构，且制造成本较高，以及在传动过 程中因能量转换不可避免的功率损失。因此就存在一个在各种传动中如何合理选择和优化 配置的问题。所以整个移动修理坞整体钢构动静载荷的合理分布和液压行走的稳定性显得尤 为重要。下面结合实施例附图对本发明作进一步说明
图1移动式垂直尾翼修理坞与标准机库对接主视图；图2图1的平面位置俯视图；图3移动修理坞液压系统整体方案图；图4泵与发动机匹配实施方案框图；图中，1、移动修理坞包括空间钢结构；2、液压支腿；3、液压系统；4、控制系统；5、行走机构。
具体实施例方式如图1和图2所示，本发明包括移动修理坞包括空间钢结构1、液压支腿2、液压系 统3、控制系统4、行走机构5。液压支腿2和行走机构5与液压系统3液压连接；控制系统 4通过控制液压系统3控制液压支腿2和行走机构5工作。四条液压支腿2分布在空间钢 结构1下端位置，行走机构5行走时，控制系统4通过控制液压系统3使液压支腿2升起 离开地面；行走机构5停止时，控制系统4通过控制液压系统3使液压支腿2落地，减少整 体重量对前后车轮的作用力。空间钢结构1总高度29. 6m，结构总宽度> 34. 6m，结构全长 28. 5m，重量355吨。最小转弯半径60m。移动修理坞起动加速时有很大惯性阻力，同时由于 自身体积庞大还会受到外界因素的影响(例如，大风，在沿海城市这个因素比较重要)。移 动修理坞工作环境是多样变化的，所受到的阻力也是随时变化的，并且变化幅度较大。这就 要求移动修理坞的牵引力随外界负载变化而变化，行驶速度保持较小变化。其次要求移动 修理坞能以一定速度反向行驶(倒退)，以适应移动修理坞检修作业前的前进行驶和作业 完成后的后退。移动修理坞能平稳地起步(起动)，在曲线行驶时能够协调地将转矩按一定 地比例分配给左右驱动车轮。如图3所示，液压系统总框图包括柴油发动机6、第一液压泵7、行走马达8、负载 敏感阀9、转向油缸10、第二液压泵11、换向阀12、支腿油缸13和摆动门油缸14。第一液压 泵7和第二液压泵11同时和柴油发动机6动力连接，由第一液压泵7直接驱动行走马达8 带动两前轮行走。具体的行走控制见图4的说明。第二液压泵11分两路，一路接负载敏感 阀9到转向油缸10。另一路通过换向阀12分别到支腿油缸13和摆动门油缸14。移动修 理坞一般需要进行以下的复合动作1)无论在任何工况下，如果柴油发动机6处于运转状 态，首先要保证能够转向，使转向机构能够获得转向所需要的流量。2)移动修理坞在行走过 程中，可以进行液压支腿2的伸缩和摆动门的调整。移动修理坞动力传动系统采用液压传动，用一台柴油发动机6带动第一液压泵7 驱动行走，用同一台柴油发动机6带动第二液压泵11驱动伸缩液压支腿2、调整摆动门完成 所需的动作，结构简单。行走机构件5采用第一液压泵7驱动安装在轮架上的低速马达，马 达经过链轮减速后驱动车轮行走的控制方式，链轮减速既满足较大传动比的要求又减轻了 重量；调速方便，可以实现无级调速；系统采用液压制动的方法，制动距离短、制动可靠；可 使用多种变量方式，节约能耗。如图4所示，给出行走机构5的控制流程说明。行走机构的控制流程包括执行机 构15、比例电磁铁16、油门17、柴油发动机18、变量泵19转速给定20、控制器21、转速传感 器22、电液比例变排量机构23和压力传感器24，执行机构15、比例电磁铁16、油门17、柴 油发动机18、变量泵19依次控制连接驱动行走马达8，在变量泵19的前端安装转速传感器 22，在变量泵19的后端安装压力传感器24，控制器21通过转速给定20输入最初参数值。给出行走机构的控制过程说明。本发明中通过运行操作手柄(执行机构)15使比 例电磁铁16的开口调大，增大油门17的油流量，使柴油发动机18的转速提高，柴油发动机 18控制变量泵19输出的油压作用在行走液压马达上，行走液压马达带动链轮驱动前轮转 速提高，修理坞机体的移动速度就会加块；运行操作手柄(执行机构)15使比例电磁铁16开口变小，减小油门17的油量，柴油发动机18控制变量泵19输出的油压作用在行走液压 马达上，行走液压马达带动链轮与驱动轮驱动前轮转速降低，修理坞机体的移动速度就会 减小。修理坞在起步阶段，由于静态阻力大，修理坞机体的移动速度要控制在较低速度 上，通过在变量泵19的前端安装转速传感器22，在变量泵19的后端安装压力传感器24，由 控制器21检测压力传感器24和转速传感器22的反馈信号，压 力传感器24的压力在较大 时和转速传感器22速度在较低时，控制器21通过调节电液比例变排量机构23控制变量泵 19的出口压力，出口压力小于负载压力，控制器21将会自动调节，增加变量泵19的排量，使 得变量泵19的出口压力增大，以提供修理坞起步所需的扭矩。如果变量泵19的出口压力 大于负载压力，控制器21将会调节减小变量泵19的排量，减小变量泵19的液压油的溢流， 降低系统功率损耗。修理坞通过驱动两前轮前进，同时通过转向机构控制两前轮转向。转向机构由左 右转动臂26、左右转向油缸25、左右心盘28构成。左右心盘28固定在转轴27上，左右心盘 28连接左右前轮29。左转向时，左转向油缸进油，右转向油缸排油，左转动臂从左转向油缸 向外伸，右转动臂从右转向油缸向内收，实现左转向，反之，相反。由上面的说明可以知道， 左前轮和右前轮是通过转向机构是分别控制的，也就是左转动臂、左转向油缸、左心盘构成 左轮独立转转模式，右转动臂、右转向油缸、右心盘构成右轮独立转转模式。驾驶员通过指 令控制负载敏感多路阀的流量，使左转向油缸和右转向油缸分别通过驱动左右转动臂使左 右心盘转动。转向轮从一个极限位置到另一个极限位置的转动时间大约为100秒左右，因 此，方向调整可达到很细微的程度。移动修理坞在走行中需要转向时，该轮组能使整机作 士 30 °转向。转向时，内、外轮组自动作差速运动，各轮组基本是纯滚动而很少滑动，减小了 走行时轮胎及上部结构的附加载荷，同时，由于轮胎侧滑较小，轮胎的磨耗也小。采用偏转前轮转向时，前外轮的转向半径大于后外轮的转向半径，只要前外轮避 过障碍物，后轮便可顺利通过。由于操作人员的正视方向为前轮方向，另外，车辆的前视野 好于后视野，所以操作人员只需注意前外轮是否能够通过障碍物的问题，无需考虑后轮的 通过问题，方便转向操作，故该移动修理坞采用偏转前轮转向方式。
权利要求
移动式垂直尾翼修理坞液压系统，其特征是包括空间钢结构(1)、液压支腿(2)、液压系统(3)、控制系统(4)、行走机构(5)，液压支腿(2)和行走机构(5)与液压系统(3)液压连接；控制系统(4)通过控制液压系统(3)控制液压支腿(2)和行走机构(5)工作；四条液压支腿(2)分布在空间钢结构(1)下端位置，行走机构(5)行走时，控制系统(4)通过控制液压系统(3)使液压支腿(2)升起离开地面；行走机构(5)停止时，控制系统(4)通过控制液压系统(3)使液压支腿(2)落地，减少整体重量对前后车轮的作用力。
2.根据权利要求1所述的移动式垂直尾翼修理坞液压系统，其特征是所述的液压系 统包括柴油发动机(6)、第一液压泵(7)、行走马达(8)、负载敏感阀(9)、转向油缸(10)、 第二液压泵(11)、换向阀(12)、支腿油缸(13)和摆动门油缸(14)；第一液压泵(7)和第二 液压泵(11)同时和柴油发动机(6)动力连接，由第一液压泵(7)直接驱动行走马达(8)带 动两前轮行走；第二液压泵(11)分两路，一路接负载敏感阀(9)到转向油缸(10)，另一路 通过换向阀(12)分别到支腿油缸(13)和摆动门油缸(14)。
3.根据权利要求1所述的移动式垂直尾翼修理坞液压系统，其特征是所述的行走机 构包括执行机构(15)、比例电磁铁(16)、油门(17)、柴油发动机(18)、变量泵(19)转速给 定(20)、控制器(21)、转速传感器(22)、电液比例变排量机构(23)和压力传感器(24)，执 行机构(15)、比例电磁铁(16)、油门(17)、柴油发动机(18)、变量泵(19)依次控制连接驱 动行走马达(8)，在变量泵(19)的前端安装转速传感器(22)，在变量泵(19)的后端安装压 力传感器(24)，控制器(21)通过转速给定(20)输入最初参数值。
4.根据权利要求1所述的移动式垂直尾翼修理坞液压系统，其特征是所述的行走机 构控制过程包括行走过程和起步阶段起步阶段，通过在变量泵(19)的前端安装转速传感 器(22)，在变量泵(19)的后端安装压力传感器(24)，由控制器(21)检测压力传感器(24) 和转速传感器(22)的反馈信号，压力传感器(24)的压力在较大时和转速传感器(22)速度 在较低时，控制器(21)通过调节电液比例变排量机构(23)控制变量泵(19)的出口压力， 出口压力小于负载压力，控制器(21)将会自动调节，增加变量泵(19)的排量，使得变量泵 (19)的出口压力增大，以提供修理坞起步所需的扭矩；如果变量泵(19)的出口压力大于负 载压力，控制器(21)将会调节减小变量泵(19)的排量，减小变量泵(19)的液压油的溢流； 行走过程通过执行机构(15)使比例电磁铁(16)的开口调大，增大油门(17)的油流量，使 柴油发动机0 18的转速提高，柴油发动机(18)控制变量泵(19)输出的油压作用在行走液 压马达上，行走液压马达带动链轮驱动前轮转速提高，修理坞机体的移动速度就会加块；运 行执行机构(15)使比例电磁铁(16)开口变小，减小油门(17)的油量，柴油发动机(18)控 制变量泵(19)输出的油压作用在行走液压马达上，行走液压马达带动链轮与驱动轮驱动 前轮转速降低，修理坞机体的移动速度就会减小。
5.根据权利要求1所述的移动式垂直尾翼修理坞液压系统，其特征是所述的空间钢 结构(1)总高度29. 6m,结构总宽度> 34. 6m,结构全长28. 5m,重量355吨。
全文摘要
本发明属于航空航天地面设备领域，特别是民航飞机移动式垂直尾翼修理坞液压系统。包括空间钢结构(1)、液压支腿(2)、液压系统(3)、控制系统(4)、行走机构(5)，液压支腿(2)和行走机构(5)与液压系统(3)液压连接；控制系统(4)通过控制液压系统(3)控制液压支腿(2)和行走机构(5)工作；4条液压支腿(2)分布在空间钢结构(1)下端位置，行走机构(5)行走时，控制系统(4)通过控制液压系统(3)使液压支腿(2)升起离开地面；行走机构(5)停止时，控制系统(4)通过控制液压系统(3)使液压支腿(2)落地，减少整体重量对前后车轮的作用力。
文档编号B64F5/00GK101875403SQ20091021863
公开日2010年11月3日 申请日期2009年10月29日 优先权日2009年10月29日
发明者刘冀, 卢开宇, 卢晓松, 安 镇, 张占良, 徐光 , 曹战西 申请人:西安西航集团航空航天地面设备有限公司