一种用于飞机机轮爆胎的应急救援设备、使用方法及应用

1.本发明属于航空技术领域，尤其涉及一种用于飞机机轮爆胎的应急救援设备、使用方法及应用。


背景技术：

2.飞机在起飞或着陆过程中，由于跑道杂物、刹车不当、刹车防抱死系统失灵、轮毂结构破坏、偏离跑道等原因可能会造成爆胎现象的发生。此时飞机无法进行正常滑行，同时无法直接由飞机拖车拖走，导致较长时间的占用跑道，对飞机跑道的利用率、飞行安全和机场运行效率有较大影响，因此，飞机爆胎后将飞机快速安全脱离跑道是机场运行过程中必须解决的难题之一。
3.针对于不同机型、不同起落架结构形式、轮胎尺寸以及爆胎位置等不同情况，导致爆胎情况下的应急救援装置设计十分复杂，目前没有针对性较强的应急救援设备。
4.为解决上述技术问题，现有技术一cn201910433748.3用于飞机机轮爆胎后的应急救援装置及方法，公开一种用于飞机机轮爆胎后的应急救援装置，包括机架、移动抱轮块、固定抱轮块、传动螺杆、千斤顶和升降轮，所述机架长度方向的一端设有导轨，所述移动抱轮块通过滑块与导轨滑动连接，所述固定抱轮块固定连接于机架长度方向的另一端，所述移动抱轮块和固定抱轮块相对设置，且底部均具有与地面平行的水平面，所述移动抱轮块和固定抱轮块上均具有弧形的抱轮面，用于夹紧机轮，所述水平面与抱轮面的夹角为锐角，所述传动螺杆穿过机架与移动抱轮块连接，所述移动抱轮块和固定抱轮块的一侧分别安装有千斤顶，所述机架的长度方向的两端前后分别设有升降轮。
5.所述抱轮面上设有多个螺纹孔，用于连接防侧脱螺钉并具有防止档块滑动的功能。所述机架由横梁和两个侧板构成u形结构，便于装置侧向移入和移出。所述移动抱轮块的底部具有凹槽，用于容置其中一个千斤顶，所述凹槽内还安装有顶杆接头，用于和千斤顶铰接，靠近所述固定抱轮块的侧板的外侧安装有另一个千斤顶。所述固定抱轮块和移动抱轮块的抱轮前端部上表面开有若干矩形槽，并在抱轮面前端中段处安装有若干个圆柱滚子，用于减小铲入轮胎时的摩擦力。所述传动螺杆的一端穿过侧板通过两个推力轴承与移动抱轮块连接，并通过螺母锁紧。所述千斤顶的顶杆与对应的侧板、移动抱轮块和固定抱轮块均铰接，以使装置整体倾斜。四个所述升降轮分别安装于移动抱轮块和固定抱轮块的侧面以及机架的横梁上，且前后两个所述升降轮对称设置，所述升降轮包括本体、阶梯轴和万向轮，所述本体的下端设有阶梯孔，用于容置阶梯轴，所述万向轮连接于阶梯轴的下端，且所述阶梯孔的上端具有阶梯轴下降后的空间，用于从本体的一侧面插入垫块后固定万向轮的高度。所述本体的上端设有推杆，所述推杆的下端伸入本体内与阶梯轴连接。
6.一种应急救援装置的应急救援方法，包括如下步骤：1)初始状态下，升降轮伸出，以使整个装置距离地面一定高度；2)由牵引车或人将应急救援装置牵引至爆胎机轮侧面，然后摇动传动螺杆将移动抱轮块调整到合适位置，再将应急救援装置从飞机侧面推入；3)打开液压千斤顶油阀，将千斤顶底座放到地面上，关闭油阀，略微顶起千斤顶，直到可以取
出一侧的两个垫块，然后打开油阀，使装置缓慢落下。4)同步骤3)，用同样的方法降下另一个升降轮。5)摇动传动螺杆以将抱轮组件铲入机轮底部，并调整铲入距离，铲入后抱轮组件的两个抱轮块之间最短的距离至少小于机轮轮毂；6)打开一侧千斤顶的油阀，将千斤顶的底座放到地面上，关闭油阀，顶起千斤顶，直到升降轮落下到可以插入垫块，使升降轮向下伸出一定高度，然后将千斤顶的油阀打开，用手托起千斤顶底部使其离开地面，关闭油阀；7)同步骤6)，用同样的方法升起另一个千斤顶，收起千斤顶后，爆胎后的机轮被置入的四个升降轮代替原机轮，然后可通过牵引车将飞机拖走；8)当需要放下飞机时，首先将一侧的千斤顶油阀打开，将千斤顶放到地面上，升高千斤顶，直到升降轮脱离地面即可，再抽出垫块，然后缓慢打开千斤顶油阀，将机轮落下，再将千斤顶收起；9)同步骤8)将另一侧升降轮降下；10)最后通过传动螺杆将导轨一侧的移动抱轮块摇出到退出状态，以将应急救援装置从侧面移出，从而完成飞机的放下过程。
7.对比文件1的技术缺陷在于操作繁琐，不能代替机轮作用，不能使飞机快速拖离跑道。
8.现有技术二cn201820367721.x一种飞机爆胎应急拖行装置公开，飞机爆胎应急拖行装置，包括用于放置飞机轮的托盘、与托盘为转动连接且用于对飞机轮起限位作用的挡板和设置于托盘上的多个脚轮。所述托盘具有容纳飞机轮的容置槽，容置槽在托盘的侧面上形成开口且该开口由所述挡板封闭。所述托盘包括托板、竖直设置于托板上的第一侧板、第二侧板和第三侧板、设置于第一侧板上的第一顶板、设置于第二侧板上的第二顶板以及设置于第三侧板上的第三顶板，所述挡板与托板转动连接且挡板与第二侧板为相对布置，第一侧板和第三侧板为相对布置。所述第一侧板和所述第三侧板相平行，所述第二侧板与第一侧板和第三侧板相垂直且第二侧板与第一侧板和第三侧板固定连接。所述第二顶板与所述第一顶板和所述第三顶板固定连接，所述脚轮设置于第一顶板和第三顶板上。所述挡板上设有用于使挡板与所述托盘保持相对固定的锁止销，托盘上设有让锁止销插入的锁止孔。所述挡板上设有用于在挡板处于锁止状态时对所述锁止销起限位作用的第一限位块和用于在挡板处于解锁状态时对锁止销起限位作用的第二限位块。但其技术缺陷在于对于不同型号飞机通用性差，夹持稳定性、安全可靠性上有待改进。
9.通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
10.(1)对于da40等小型飞机，一旦发生爆胎情况，虽然有时可以依靠人力通过机翼将飞机抬起，放置于简易的拖车上后，通过牵引机构将飞机拖离机场跑道，但此种操作十分不规范，对飞机结构受力产生影响，严重影响飞机结构安全。
11.(2)现有应急救援设备结构复杂，操作繁琐、夹持不稳定、安全可靠差、效率低下。
12.(3)现有应急救援设备对于不同型号飞机，应用范围比较窄，通用性差。
13.(4)现有应急救援设备不能在爆胎后，代替机轮作用，不能使飞机快速拖离跑道。
14.解决以上问题及缺陷的难度为：针对飞机爆胎后，机轮实际尺寸较理论尺寸变化的不确定性，造成对机轮夹持位置、举升高度的难以预测，在不损伤机体的前提下，救援难度大。过去的应急救援设备提供了几种机轮夹举手段，但无法满足实际工程中对故障机轮尺寸自适应变化的需求。考虑救援问题的时效性，装置结构越复杂，操作越繁琐，时间消耗越多，带来的安全隐患越大。解决这类问题需要结合救援系统实际的工作特性，综合考虑技术的准确性和方法的实用性。
15.解决以上问题及缺陷的意义为：本发明提供了一种具有一定通用性、安全可靠并且易于操作的用于飞机机轮爆胎的应急救援设备，通过设备将爆胎机轮夹紧举升，用该设备的机轮代替飞机爆胎后的机轮，通过牵引车或人工牵引将飞机快速安全的从跑道拖离。


技术实现要素：

16.为克服相关技术中存在的问题，本发明公开实施例提供了一种用于飞机机轮爆胎的应急救援设备、使用方法及应用。具体涉及一种用于钻石40飞机机轮爆胎的应急救援设备及使用方法，以将爆胎后的飞机从跑道快速安全撤离。
17.所述技术方案如下：一种用于飞机机轮爆胎的应急救援设备，包括车架、对中定位机构、对中抱轮机构、螺旋丝杆升降机、l型导向块和定向万向转换轮；
18.两个对中抱轮机构分别与对中定位机构的一对夹爪固定连接，两个螺旋丝杆升降机对称固定在车架左右两侧梁上；l型导向块与升降机法兰固定连接，对中定位机构分别通过固定在夹爪上的导向套与l型导向块活动连接，通过对中定位机构导轨的导向孔与车架横梁导向柱活动连接，用于飞机机轮定位与举升导向。
19.在一个实施例中，所述车架为由横梁和左右两个侧梁构成的u形结构，用于在飞机机轮径向方向前后移动；车架横梁内侧对称分布两个导向杆，用于举升导向。
20.在一个实施例中，四个定向万向转换轮分别安装在车架侧梁两端，左右侧梁所述车轮对称布置，用于使从前后两个方向进入爆胎的飞机机轮位置，根据设进入飞机机轮的方向调整前后两对转换轮，始终保持沿飞机牵引方向的前轮为定向轮。
21.在一个实施例中，所述对中定位机构包括夹爪、对中夹紧机构导轨、限位卡箍、对中夹紧机构螺杆和手柄；对中定位机构螺杆左右两部分螺纹旋向相反，且左右两夹爪通过对中夹紧机构导轨进行导向，对中夹紧机构导轨通过背部的一对对称导向孔与车架横梁的一对导向柱动连接，用于举升导向；限位卡箍通过螺钉固定在对中夹紧机构导轨上，对对中定位机构螺杆进行限位；导向套通过螺钉固定到卡爪上，用于对中定位机构定位过程中的导向；通过旋转手柄使左右夹爪同时趋近或离开中心位置。
22.在一个实施例中，所述对中抱轮机构由对中抱轮机构滑轨、限位板、手轮、导向座、j型抱轮爪和对中抱轮机构螺杆组成；
23.对中抱轮机构螺杆前后两部分螺纹旋向相反，且左右两导向座通过对中抱轮机构滑轨进行导向，对中抱轮机构滑轨通过螺栓连接于对中定位机构夹爪；
24.限位板通过螺钉连接固定在对中抱轮机构滑轨两端，用于限制导向座从对中抱轮机构滑轨的两端滑出；导向座螺纹连接于对中抱轮机构螺杆内，并布置于对中抱轮机构滑轨两端；j型抱轮爪通过螺钉连接固定在导向座上，通过旋转手轮使前后j型抱轮爪同时趋近或离开中心位置。
25.在一个实施例中，所述l型导向块的水平段插入导向套内，进行水平导向。l型导向块的竖直段插入车架横梁的导向槽内，进行垂直导向。
26.本发明的另一目的在于提供一种用于飞机机轮爆胎的应急救援设备的使用方法包括：
27.步骤一，初始状态下，通过螺旋丝杆升降机将对中定位机构和对中抱轮机构举升离开地面；
28.步骤二，由牵引车或人力将飞机机轮爆胎的应急救援设备牵引至爆胎的飞机机轮前方或后方，根据设备前后进入飞机机轮的方向调整前后两对定向万向转换轮，始终保持沿飞机牵引方向的前轮为定向轮，通过螺旋丝杆升降机将对中定位机构和对中抱轮机构降低到离机场道面合适位置；
29.步骤三，分别转动对中定位机构的手柄和对中抱轮机构的手轮，将对中定位机构两夹爪的位置和两个对中抱轮机构的j型抱轮爪位置进行调整，将应急救援设备从爆胎的飞机机轮正前方或正后方推入；
30.步骤四，转动对中定位机构的手柄，使对中定位机构两夹爪同时趋近，直到两个对中抱轮机构相接触；
31.步骤五，同时转动两个对中抱轮机构的手轮，使j型抱轮爪同时趋近，夹紧爆胎的飞机机轮；
32.步骤六，同时转动两个螺旋丝杆升降机，将爆胎的飞机机轮升高，离开机场道面；
33.步骤七，爆胎的飞机机轮由应急救援设备的四个定向万向转换轮代替，由飞机牵引车将飞机拖走。
34.步骤八，当需要放下飞机时，同时反向转动螺旋丝杆升降机，将爆胎的飞机机轮降低到合适位置后，同时反向转动两个对中抱轮机构的手轮，使j型抱轮爪同时远离，松开飞机机轮，反向转动对中定位机构的手柄，使两夹爪同时远离，将应急救援设备退出，完成利用应急救援设备将爆胎的飞机从机场跑道撤离。
35.本发明的另一目的在于提供一种所述用于飞机机轮爆胎的应急救援设备在da40飞机或其他机型爆胎后脱离跑道应急救援上的应用。
36.结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：
37.本发明所述结构考虑了实际机轮爆胎情况，针对机轮爆胎后尺寸变化的不确定性，设计了轴、径两方向尺寸的自适应调节机构，可适用于多种飞机故障机轮的救援拖曳作业。利用本发明的所述设备及方法有利于实现对故障机轮的快速定位及夹举，且根据机轮实际触地情况，锁定对机轮的举升高度，避免因前后机轮高低不同造成对飞机的二次伤害。
38.在本发明中，四个定向万向转换轮分别安装在车架侧梁两端，左右侧梁所述车轮对称布置，能够使该设备可以从前后两个方向进入爆胎机轮位置，根据设进入机轮的方向调整前后两对转换轮，始终保持沿飞机牵引方向的前轮为定向轮。对中抱轮机构螺杆前后两部分螺纹旋向相反，转动手轮可使前后两个导向座同时趋近或远离，实现夹紧或者放松的功能。对中抱轮机构中j型抱轮爪固定于导向座，并且可以根据不同机型进行更换。对中定位机构螺杆左右两部分螺纹旋向相反，且左右两夹爪通过导轨进行导向。螺旋丝杆升降机对称布置于两侧梁，实现机轮举升的功能。
39.本发明通过夹持举升功能，使爆胎后的飞机机轮能够快速托起，然后通过牵引装置将爆胎后的飞机快速拖离跑道，该设备具有结构简单，操作便捷、夹持稳定、安全可靠、效率高等优点，其运行原理等多项关键技术不仅仅适用于钻石40型号飞机，对其它型号类似的飞机同样也是适用的，应用前景十分广阔。
40.本发明通过机轮抱紧、举升，使爆胎后的机轮脱离机场道面，本发明可以代替机轮的作用，安全便捷的实现飞机快速拖离跑道的目的。
41.当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能
限制本发明的公开。
附图说明
42.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
43.图1是本发明实施例提供的用于飞机机轮爆胎的应急救援设备(等轴测)示意图。
44.图2是本发明实施例提供的用于飞机机轮爆胎的应急救援设备俯视图。
45.图3是本发明实施例提供的用于飞机机轮爆胎的应急救援设备主视图。
46.图4是本发明实施例提供的对中定位机构和对中抱轮机构俯视图的半剖视图。
47.图5是本发明实施例提供的对中定位机构和对中抱轮机构主视图的局部剖视图。
48.图6是本发明实施例提供的用于飞机机轮爆胎的应急救援设备的使用方法流程图。
49.图中：1、车架；2、夹爪；3、对中定位机构导轨；4、限位卡箍；5、对中定位机构螺杆；6、手柄；7、螺旋丝杆升降机；8、l型导向块；9、导向套；10、对中抱轮机构滑轨；11、限位板；12、手轮；13、导向座；14、飞机机轮；15、j型抱轮爪；16、对中抱轮机构螺杆；17、定向万向转换轮。
具体实施方式
50.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
51.下面以钻石40飞机机轮为例对本发明的技术方法作进一步描述。
52.实施例
53.如图1-图5所示，一种用于钻石40飞机机轮爆胎的应急救援设备，包括车架1、对中定位机构、对中抱轮机构、螺旋丝杆升降机7、l型导向块8和定向万向转换轮17。车架1为由横梁和两个侧梁构成的u形结构，便于设备在飞机机轮14径向方向前后移动，车架1横梁内侧对称分布两个导向杆，起到举升导向作用。四个定向万向转换轮17分别安装在车架侧梁两端，左右侧梁所述车轮对称布置，能够使该设备可以从前后两个方向进入爆胎的飞机机轮14位置，根据设进入飞机机轮14的方向调整前后两对转换轮，始终保持沿飞机牵引方向的前轮为定向轮。
54.在本发明一优选实施例中，对中定位机构包括夹爪2，对中夹紧机构导轨3，限位卡箍4，对中夹紧机构螺杆5和手柄6，对中定位机构螺杆5左右两部分螺纹旋向相反，且左右两夹爪2通过对中夹紧机构导轨3进行导向，导轨通过背部的一对对称导向孔与车架1横梁的一对导向柱动连接，起到举升导向作用。限位卡4通过螺钉固定在对中夹紧机构导轨3上，起到对对中定位机构螺杆4的限位作用。导向套9通过螺钉固定到卡爪上，起到对中定位机构定位过程中的导向作用。通过旋转手柄6可以实现左右夹爪同时趋近或离开中心位置。
55.在本发明一优选实施例中，对中抱轮机构由对中抱轮机构滑轨10、限位板11、手轮12、导向座13、j型抱轮爪15和对中抱轮机构螺杆16组成，对中抱轮机构螺杆16前后两部分
螺纹旋向相反，且左右两导向座13通过对中抱轮机构滑轨10进行导向，滑轨10通过螺栓连接于对中定位机构夹爪2。限位板11通过螺钉连接固定在对中抱轮机构滑轨10两端，用于限制导向座13从对中抱轮机构滑轨10的两端滑出；导向座13螺纹连接于对中抱轮机构螺杆16内，并布置于对中抱轮机构滑轨10两端。j型抱轮爪15通过螺钉连接固定在导向座13上，通过旋转手轮12实现前后j型抱轮爪15同时趋近或离开中心位置。
56.在本发明一优选实施例中，一对螺旋丝杆升降机7对称固定在车架1两侧梁，l型导向块8与螺旋丝杆升降机7的法兰固定连接，l型导向块8的水平段插入导向套9内，实现水平导向，竖直段插入车架1横梁的导向槽内，实现垂直导向。
57.如图6所示，本发明还提供一种用于钻石40飞机机轮爆胎的应急救援设备的使用方法，当机轮发生爆胎后，轮胎漏气无法正常滑行，为使飞机快速托离跑道，需要将爆胎机轮抱紧并抬升，具体步骤为：
58.s101，初始状态下，通过螺旋丝杆升降机7将对中定位机构和对中抱轮机构举升至离地面一定高度。
59.s102，由牵引车或人力将飞机机轮爆胎的应急救援设备牵引至爆胎的飞机机轮14前方或后方，根据设备前后进入飞机机轮14的方向调整前后两对定向万向转换轮17，始终保持沿飞机牵引方向的前轮为定向轮，通过螺旋丝杆升降机7将对中定位机构和对中抱轮机构降低到离机场道面合适位置。
60.s103，分别转动对中定位机构的手柄6和对中抱轮机构的手轮12，将对中定位机构两夹爪2的位置和两个对中抱轮机构的j型抱轮爪15调整到合适位置，将应急救援设备从爆胎的飞机机轮14正前方或正后方推入。
61.s104，转动对中定位机构的手柄6，使对中定位机构两夹爪2同时趋近，直到两个对中抱轮机构相接触。
62.s105，同时转动两个对中抱轮机构的手轮12，使j型抱轮爪15同时趋近，夹紧爆胎的飞机机轮14。
63.s106，同时转动两个螺旋丝杆升降机7，将爆胎机轮升高到距离机场道面一定高度。
64.s107，爆胎机轮由应急救援设备的四个定向万向转换轮17代替，进而可由飞机牵引车将飞机拖走。
65.s108，当需要放下飞机时，同时反向转动螺旋丝杆升降机7，将爆胎的飞机机轮14降低到合适位置后，同时反向转动两个对中抱轮机构的手轮12，使j型抱轮爪15同时远离，松开飞机机轮14，反向转动对中定位机构的手柄6，使两夹爪2同时远离到合适位置，将应急救援设备退出，从而完成利用应急救援设备将爆胎飞机从机场跑道迅速撤离的过程。
66.下面结合工作原理对本发明的技术方案作进一步描述。
67.本发明的抱紧举升功能是通过对中定位机构、对中抱轮机构和螺旋丝杆升降机共同作用完成的，这三种机构都有自锁功能，能够实现夹紧举升力的稳定性，保证飞机拖离跑道过程中的安全性。转动手柄6使对中定位机构两夹爪2同时趋近中心，直至左右对称分布的一对对中抱轮机构的j型抱轮爪15相接触，此时l型导向块8的水平部分在导向套9中移动，实现水平导向功能。同时转动两个对中抱紧机构的手轮12，j型抱轮爪15同时向对中抱轮机构螺杆中心趋近，直至实现机轮的夹紧功能，此时机轮重心位置为对中抱轮机构的中
心位置附近。同时摇动螺旋丝杆升降机7的手轮，使机轮升高到一定高度，由于重心位置在对中抱轮机构的中心位置附近，此时起导向作用的主要是l型导向块8的竖直部分，对中定位机构导轨3通过背部的一对导向孔与车架1横梁的导向柱动连接，起到举升过程中辅助导向作用。
68.本发明通过机轮抱紧、举升，使爆胎后的机轮脱离跑道，本设备可以代替机轮的作用，安全便捷的实现飞机快速拖离跑道的目的。具有结构简单，安全高效，操作便捷，夹持举升稳定，能够适用于多种机型的特点。相比于依靠人力抬升飞机机翼从而将飞机抬起的不规范操作，安全可操作，节省人力资源，效率高，不会对飞机结构造成潜在的破坏。通过调节对中定位机构、对中抱轮机构和螺旋丝杆升降机，能够实现很好的控制夹紧的部位和夹紧力的目的，通过更换不同大小形状的j型抱轮爪，可以实现不同机型机轮爆胎后的应急救援。
69.本发明一种用于钻石飞机机轮爆胎的应急救援设备及使用方法是针对da40飞机尺寸与重量进行设计的用于飞机爆胎快速脱离跑道的应急救援装置，其设计方法与技术特点也适用于其他机型。
70.本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。